3 декабря 2020, четверг, 15:02
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

19 октября 2012, 08:32

Легочное дыхание возникло из кашля

Морская минога (Petromyzon marinus)
Морская минога (Petromyzon marinus)
U.S. Fish and Wildlife Service
Zc9KPDrT-WU
Как выглядят миноги. Фрагмент киножурнала "Хочу всё знать" № 1

Биологи из Аляскинского университета в Фэрбенксе (США), кажется, подобрались к разгадке происхождения легочного дыхания позвоночных животных. О своем открытии они сообщили на 42-й ежегодной встрече Общества нейронаук (Society for Neuroscience) в Новом Орлеане.

«Чтобы дышать воздухом с помощью легких, нужно нечто большее, чем легкие: необходимо обладать нейронной сетью, чувствительной к углекислому газу, – говорит нейробиолог Майкл Харрис, ведущий автор исследования. – Именно нейронная сеть позволяет организмам, дышащим воздухом, забирать из него кислород, необходимый клеткам, чтобы превращать пищу в энергию, и удалять излишки углекислого газа, образующиеся в результате этого процесса. Нас интересовало, каким образом появилась чувствительная к двуокиси углерода нейронная сеть, называемая генератором ритма». Ученые предположили, что воздушное дыхание развилось у предковых форм, которые хоть и не обладали легкими, но имели соответствующий генератор ритма – особый участок в стволе головного мозга.

В качестве объекта для исследования была выбрана минога – примитивное позвоночное с чертами, похожими на те, которыми предположительно обладали предки позвоночных. У миноги нет легких, дышит она исключительно растворенным в воде кислородом при помощи жабр. Личинка миноги – пескоройка – живет зарытая в грунт, в своеобразной трубке, дышит и питается, прокачивая воду через свое тело. В такой среде эволюция может благоприятствовать особям, способным чувствовать и отвечать на повышение концентрации углекислого газа.

Когда трубкообразный домик пескоройки забивается илом, у нее наблюдается моторная реакция, которую можно охарактеризовать как «кашель», – таким образом личинка очищает свое жилье. Как было показано, центральный генератор ритма (ЦГР), который запускает эту реакцию, отличен от того, что отвечает за жаберное дыхание, и что самое интересное – он чувствителен к углекислому газу! Точно такой ЦГР необходим и для освоения воздушной среды. 

«Легочное дыхание могло возникнуть в результате «перепрофилирования» чувствительной к двуокиси углерода реакции «кашля», имевшейся у безлегочных позвоночных наподобие миноги», – считает Харрис. У таких предков, вероятно, как и у миноги, было два генератора ритма, один из которых активировался через чувствительные к углекислому газу хеморецепторы – именно он впоследствии и эволюционировал в ЦГР для легочного дыхания у двоякодышащих рыб, амфибий и прочих наземных животных.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ МФТИ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты клад климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос кошки культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеоклиматология палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад Солнечная система альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология культурные растения междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество Европейская южная обсерватория жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.