Начиная вашим сердцем и заканчивая глазами и мозгом, — органы большинства людей находятся в пропорции с остальными частями их тела. Но откуда органы знают, когда перестать расти?

Этот вопрос, мучивший биологов на протяжении многих лет, до сих пор оставался мало изученным. Новое исследование показывает, что части органов просто "знают", когда нужно остановиться, и этот процесс является гораздо более тонким, в отличие от того, что предполагалось ранее. Для животных, правильный размер органов тела имеет важное значение в поддержании здоровья.

В некоторых случаях все может пойти не так, например тестостерон вызывает увеличение сердца, и в результате оно не в состоянии перекачивать кровь по всему телу. Однако механизмы, лежащие в основе процесса масштабирования размеров органов в соответствие с размером тела, были неясны.

Доктор Джереми Нивен, исследователь из Университете Сассекса, объясняет: "С начала прошлого века ученые пытаются понять, каким образом органы достигают нужного размера в наших телах. Определение размеров органов до сих пор остается мало изучено, но наши результаты впервые показывают, что, когда меняется размер нашего тела, различные органы и клетки внутри наших органов реагируют по разному".

Для того, чтобы вникнуть в суть вопроса, команда доктора Нивена сосредоточилась на структуре глаз муравьев, которые состоят из большого числа пузырьков, наподобие сгустков клеток, называемых фасетками, чтобы проверить, как их органы масштабируются в сравнении с остальной частью тела насекомого. Они измерили 66 древесных муравьев различных размеров из трех разных колоний, и использовали лак для ногтей, чтобы сделать слепки с их глаз.

 

После высыхания лака, слепки отклеили и разгладили, чтобы затем подсчитать количество клеток по их отпечатку под электронным микроскопом и создать «тепловую карту» фасеток. Они обнаружили, что, когда размер муравьев менялся, различные области глаза становились больше или меньше в ответ на изменение размеров их тела. Одна из областей, в частности, передне-спинной области увеличивалась с большей скоростью, чем остальная часть глаза.

Результаты исследования пролили свет на процесс масштабирования и помогли бы лучше понять условия, в которых механизм масштабирования идет наперекосяк, как в случае с микроцефалией.

Доктор Нивен говорит: "Множество исследований помогло понять, каким образом органы достигают нужного размера. Но эти исследования часто предполагают, что все клетки в органах масштабируются тем же способом. Наше исследование показывает, что вещи намного сложнее, чем кажутся".

"Отдельные клетки в органах могут масштабироваться по-разному. Таким образом, более крупные животные не просто имеют большие органы, но некоторые части органов, возможно, выросли больше, чем другие. Это важно, потому что животные, в том числе и мы с вами, состоим из органов и, когда их размеры не соответствуют, могут возникнуть серьезные последствия для здоровья".

Крейг Перл, — аспирант, который работал над исследованием, сказал: "Наша работа дает основу для дальнейших исследований в области эволюционного масштабирования органов. Многие виды демонстрируют существенное изменение размеров органов и их формы, которые вполне могут быть результатом региональных различий".

"Очень важно, что мы по-прежнему пытаемся понять, как органы работают и взаимодействуют друг с другом. Таким образом, мы поможем животным оставаться здоровыми. Если орган или клетки внутри него слишком малы или слишком велики, это может иметь серьезные последствия для здоровья животного".

Запись авторов исследования в журнале Biology Letters, поясняет: "Контроль масштабирования имеет больше нюансов, чем предполагалось ранее".