Факторы, определяющие репаративные способности разных видов

Источники регенерационного материала

Способы репаративной регенерации

Формы репаративной регенерации

· Гомоморфоз – на месте отторгнутого органа восстанавливается точно такой же.

Например, у тритона после удаления конечности через некоторое время вырастет новая конечность.

· Гетероморфоз – на месте отторгнутого органа вырастает другой.

Например, у рака на месте удаленного глаза может вырасти антенна.

· Гиперморфоз – на месте одного удаленного органа появляется несколько таких же.

Например, иногда у тритона на месте одной удаленной конечности вырастают две.

· Регенерационная гипертрофия – восстанавливается не форма органа, а его масса.

Так, при удалении части печени у позвоночных животных эта доля не восстанавливается, но оставшаяся часть разрастается до объема неповрежденной печени.

· Компенсаторная гипертрофия – при удалении одного из парных органов второй берет на себя и его функцию, увеличиваясь в размерах в результате повышенной физиологической нагрузки.

Так происходит, например, при удалении одной почки.

· Соматический эмбриогенез – восстановление целого организма из его части.

Например, гидру можно разрезать на 200 частей, и каждая из них даст самостоятельный организм.


· Эпиморфоз – достройка недостающей части до целого. От раневой поверхности постепенно отрастает недостающая часть тела. Пример: восстановление конечности у тритона.

· Морфаллаксис – оставшаяся часть органа (культя) подвергается усиленным процессам перестройки с последующим формированием целого органа, но так как материала для его восстановления недостаточно, то орган получается меньшего размера. Пример: восстановление конечности у таракана.

· Эндоморфоз - усиленное размножение клеток в оставшейся части органа. Пример: восстановление печени у позвоночных.

1. Наличие в зрелом организме бластных (малодифференцированных) клеток.

2. Дедифференцировка клеток по схеме: специализированные клетки → малодифференцированные клетки → клетки с другой специализацией.

3. Активация специализированных клеток к размножению.

Давно замечено, что различные виды животных обладают неодинаковой способностью к восстановлению органов и тканей. От каких факторов зависит эта способность?

· Уровень биологической организации вида:

чем выше уровень биологической организации вида, тем хуже выражена его

способность к регенерации (1-е правило регенерации Ч. Дарвина).

Действительно, можно составить из отдельных видов животных ряд, иллюстрирующий падение способности к регенерации по мере усложнения их биологической организации: гидра (кишечнополостные) → дождевой червь (кольчатые черви) → рак (членистоногие) → тритон (хвостатые амфибии) → крыса (млекопитающие).

Однако эта зависимость не является абсолютной, т.к. имеется немало исключений:

- гидра регенерирует хорошо, а медуза плохо (относятся к типу Кишечнополостные);

- дождевой червь хорошо регенерирует, а пиявка плохо (относятся к типу Кольчатые черви);

- тритон восстанавливает ампутированную конечность, а лягушка нет (относятся к классу Земноводные);

- у млекопитающих скорость восстановления печени из оставшейся части выше, чем у земноводных.

Из этого следует, что имеются и другие факторы, определяющие у разных видов неодинаковые способности к регенерации.

· Условия формирования вида в филогенезе:

хорошими репаративными способностями обладают те виды, особи которых часто повреждались в ходе эволюции.

Примеры.

1. Дождевые черви служат кормом для птиц, поэтому их жизнь сопряжена с постоянным травмированием тела. В таких условиях могли выжить лишь те виды, у которых по наследству закрепилась способность восстанавливать недостающую часть тела.

2. У зайца-русака кожа на спине значительно лучше регенерирует, чем на животе. Это объясняется тем, что особи данного вида постоянно подвергались нападению на них хищных птиц, которые повреждают чаще всего кожные покровы спины. У норовых грызунов наоборот – кожа на животе лучше регенерирует, чем на спине (при ползании чаще повреждается кожа живота).

3. Морская голотурия (тип Иглокожие), спасаясь при преследовании, может выбрасывать свой кишечник, который через некоторое время восстановится.

Известно также, что и у особей одного вида способность к регенерации выражена неодинаково.