Новая клетка способна поменять представление о пищеварении рептилий
До недавнего времени оставалось загадкой, каким образом их тела справляются с переработкой твердых костных структур, ведь большинство животных не способны полностью переваривать кости, и скелеты, проглоченные ими, зачастую выходят из организма в неизменном виде. Но теперь ученым удалось сделать важное открытие, которое проливает свет на этот загадочный процесс. Исследователи обнаружили в кишечнике бирманских питонов ранее неизвестный тип клеток, которые, судя по всему, позволяют им полностью поглощать и перерабатывать скелеты своей добычи.
тестовый баннер под заглавное изображение
В природе существует множество животных, способных проглатывать добычу целиком, и змеи — одни из самых удивительных представителей этого класса. Они могут разжимать челюсти и проглатывать целиком даже крупные кости, что в обычных условиях кажется невозможным. Но новое исследование рассказало ученым, как змеи способны переваривать кости.
Ранее считалось, что змеи используют лишь механические и химические механизмы для разрушения костей, либо просто проглатывают их целиком, не переваривая полностью. Однако новые данные свидетельствуют о том, что у них есть специализированные клетки, которые помогают им не только усваивать кальций и фосфор, но и полностью разрушать костные структуры, превращая их в компоненты, легко выводимые из организма. Эти клетки отличаются от обычных поглощающих энтероцитов, которые встречаются у большинства позвоночных, и имеют уникальную морфологию: они узкие, с короткими микроворсинками и складками, образующими сложные структуры, напоминающие склепы. В ходе исследований ученые использовали современные методы световой и электронно-микроскопической диагностики, а также анализировали уровни гормонов и элементов в крови змей, которые находились на разной диете — от обычной добычи до бескостных кормов и добавок кальция. В результате было выявлено, что эти клетки содержат апикальные крипты, внутри которых находятся крупные частицы, богатые кальцием, фосфором и железом, что свидетельствует о их роли в переработке костей.
Интересно, что у голодных змей эти клетки практически отсутствуют или имеют пустые крипты, а при кормлении бескостной пищей они не вырабатывают таких частиц. Однако, когда в рацион добавляют кальций, крипты заполняются крупными частицами, что говорит о том, что эти клетки активно участвуют в метаболизме кальция и фосфора, изолируя и выводя из организма избыточные вещества. Важным подтверждением эффективности этой системы стало отсутствие костных фрагментов в фекалиях змей, что указывает на полное переваривание скелетов. Таким образом, эти клетки, по всей видимости, служат механизмом, который позволяет змее контролировать уровень кальция и фосфора, избегая перегрузки организма и обеспечивая полноценное усвоение необходимых элементов.
Исследователи обнаружили аналогичные клетки у других рептилий, таких как удавы, анаконды, а также у некоторых ящериц, например у Аризонского ядозуба.
«Это говорит о том, что такие специализированные клетки могли развиться у предков этих видов еще до их расхождения, или же возникли многократно в ходе эволюции у различных групп животных, питающихся костями, — рассказывают ученые. — Вполне вероятно, что подобные механизмы существуют и у морских хищников, которые питаются костистой рыбой или водными млекопитающими, а также у птиц, таких как бородатый гриф, которые в основном питаются костями».
