Двухголовая акула 2016 - Акулы X и другие животные-мутанты

В испанской лаборатории выращивают двухголовую акулу - с такими заголовками выходили статьи многочисленных СМИ о громкой новости, прибывшей из Европы.

Редкая фантастическая находка Средиземноморья пополняет ряды известных науке животных, которые родились с двумя головами.

Невероятную аномалию интернет-пользователи уже окрестили кошмаром для любителей водных развлечений.

Всегда ли две головы – лучше, чем одна?

Учёные из Испании подняли этот вопрос после того, как опубликовали результаты своего исследования в октябре 2016 года в научном журнале "Journal of Fish Biology".

Оно посвящалось первой в истории двухголовой акуле из яйцекладущих видов акул. В докладе исследователи описывают эмбрион атлантической пилохвостой кошачьей акулы sawtail catshark (Galeus atlanticus).

Этот пилохвост живёт только в западной части Средиземного моря на глубинах от 330 до 710 метров и является вымирающим видом.

При изучении сердечно-сосудистой системы рыбы учёные из Университета Малаги в Испании обнаружили эмбрион с двумя головами, каждый - со своим собственным ртом, глазами, мозгом и жаберными отверстиями. Эмбрион имел один кишечник, но два комплекта желудка, сердца и печени.

Когда животное имеет две головы, это называется дицефалия - наличие двух голов на разделённой верхней части туловища плода. Такая аномалия является относительно редким явлением в животном мире, но оно было замечено во многих различных группах - от змей до дельфинов и людей.

Дицефалия наблюдалась и у других живородящих акул, но не у яйцекладущих.

Дело в том, что помимо обычных живородящих акул, детёныши которых появляются на свет созревшими особями, существуют виды, которые откладывают оплодотворённые яйца на морское дно среди скал и водорослей, - пояснили учёные.

Именно к таким видам акул и принадлежат кошачьи акулы.

Испанскими исследователями было собрано 797 эмбрионов для исследования сердечно-сосудистой системы, и только один показал аномальные функции. Поэтому они сделали вывод, что заболеваемость дицефалией яйцекладущих акул, скорее всего, достаточно низкая.

Причины заболевания неизвестны, но исследователи во главе с Валентином Санс-Кома из университета Малаги подозревают, что наиболее вероятным виновником является генетика, а не какие-либо природные факторы.

Мы видим двухголовых акул периодически, - говорит Джордж Берджесс, известный эксперт по нападениям акул и директор программы изучения акул в Музее естественной истории Флориды (Florida Program for Shark Research at University of Florida).

Это аномалия, вызванная генетической осечкой. Есть много разных видов генетических осечек, и большинство из таких эмбрионов не выбираются из чрева.

При обсуждении двухголовых акул биолог Майкл Вагнер из Университета Мичигана поделился мнением с Национальным географическим обществом (National Geographic Society), что важно не спешить с выводами о таких редких находках.

Сами по себе подобные явления не могут рассказать нам что-нибудь шокирующее о здоровье Мирового океана, - сказал он.

Если это происходит с рождения, то двухголовая акула, вероятно, не проживёт долго в дикой природе, поскольку у неё будут трудности во время передвижения и нахождения пищи.

Именно поэтому мы и не видим в наших морях и океанах плавающих двуглавых акул.

Однако выживание подобных сиамских акул-близнецов после родов вполне возможно.

К сожалению, мы никогда не узнаем, как долго мог жить эмбрион двухголового акулёнка, так как согласно отчётам, исследователи подвергли его эвтаназии.

Однако, по некоторым данным известно, что учёные прикладывают все усилия, чтобы поддерживать жизнь эмбриона, из которого в дальнейшем может вырасти настоящая двуглавая акула!

Пока неясно, отличается ли причина дицефалии у акул, которые рождают живых детёнышей и акул, которые откладывают яйца, но учёные надеются, что дальнейшее исследование этой акулы приоткроет тайны и поможет лучше понять это редкое явление.

Из истории двухголовых существ - наука и легенды

Сразу после сенсационной находки двухголового зародыша акулы научный журналист Крис Баранюк опубликовал на сайте BBC любопытную статью о том, что мифы о двуглавых змеях могут быть не только мифами.

Это было леденящим кровь зрелищем - многоголовая Лернейская Гидра, страшная, как змея, вышла из своего логова и притаилась в ожидании Геракла, сына греческого Бога Зевса. Но Геракл был готов. Он понял, что Гидра сможет вырастить любые головы, которые он отрубит, и заручился помощью своего племянника Иолая.

Когда Геракл ударял по существу мечём, Иолай налетал и прижигал обрубок шеи, не давая голове дьявольского зверя вырасти вновь. Всё это время Гидра шипела и корчилась, своей ядовитой кровью и дыханием угрожая уничтожить величайшего героя Греции. Но он одержал верх. Победоносный Геракл совершил второй из своих 12 подвигов.

Многоголовый зверь с ядовитыми внутренностями и возможностью растить части тела – это, конечно, результат игры воображения. Но откуда взялась эта неординарная идея? Может, у греков есть своя теория от самой природы?

Учёные фиксировали редкие случаи двухголовых особей в течение многих веков. Один из них, Л.Е. Кабл, писал в 1940 году о двуглавом эмбрионе рыбы-иглы. Он назвал его - "малюсенькое чудовище".

Ещё совсем недавно биолог Архат Абжанов из Имперского колледжа Лондона в своих исследованиях наблюдал зачатки зарождения двуглавых существ в своей лаборатории. С помощью современного понимания генетики он наблюдал мутации и клеточные перемещения, которые могут привести к этому явлению.

Подобные встречи с патологически развитыми существами вполне могли бы вдохновить древних писателей мифов.

Я абсолютно убежден, что они замечали эти естественно возникающие вокруг них аномалии и пытались объяснить их каким-то образом или включить их в свою культуру, - говорит Абжанов.

Это правда, что время от времени, двух- и даже трёхголовые звери встречаются в дикой природе или в неволе.

Этот феномен известен как "polycephaly". И, по-видимому, он не ограничивается каким-либо одним классом животных.

Взять рыбу, для начала. В 2013 году в Мексиканском заливе была обнаружена двухголовая бычья акула. В следующем году был найден двухголовый дельфин, которого выбросило на турецкий берег.

Образование подобных сиамских близнецов начинается с зародыша, развивающегося из яйца, которое не полностью отделяется после оплодотворения. Это происходит, как и у людей. Часто такое потомство может иметь не только две головы, но и двойной набор некоторых внутренних органов и даже конечностей.

Один известный эксперимент Ханса Шпемана в начале 20-го века показал, что этого можно добиться расщеплением оплодотворённых яйцеклеток и, тем самым, спровоцировать появление сиамских близнецов.

В опыте он соединил генетический материал молодых эмбрионов саламандры вместе с прядью волос младенца человека, что привело к зарождению двухголовой саламандры - две головы, которые боролись за еду для одного тела. Ханс назвал такую ситуацию "двойным эготизмом".

Мы также знаем, что эта аномалия - не просто современные особенности развития видов, потому что палеонтологи обнаруживали окаменелые двухголовые эмбрионы, которые датируются миллионами лет.

Как отмечает Абжанов, существуют различные механизмы, которые могут привести к такому явлению. Он объясняет, что голова, как часть организма в целом, является примером конвергентной эволюции – когда похожие черты развиваются по отдельности в совершенно разных группах животных.

Форма и состав лица является результатом работы функций генов организма.

И есть один ген, который оказывает большое влияние, в частности на ширину лица, с любопытным названием "Ёжик Соник". Он назван в честь серии SHH-генов (Sonic Hedgehog), впервые описанной в отношении плодовых мух и мутаций, заставивших дрозофилов родиться с волосками, что делает их похожими на крошечных ёжиков.

Однако если во время эмбрионального развития ген SHH ослаблен, то голова организма, наоборот, будет "сужаться". В результате таким животным будет присуща циклопия - они будут рождаться одноглазыми.

Например, такие явления вызывают уродство домашнего скота, такого как овцы, и получили название "cyclopamine".

Для шеи и головы, растущих из одного тела, можно отметить ещё один дефект, который происходит на ранних стадиях эмбрионального развития, - говорит Абжанов.

Голова, как и любая структура на теле, должна быть инициирована, и для этого есть группа клеток у очень раннего эмбриона – то, что мы называем организатором.

На самом деле, эта тема поднималась в работе Спеманна с эмбрионами саламандры, которые, в конечном счёте, привели к открытию, что клетки могут выступать в роли "командиров".

То есть, если взять группу таких клеток-организаторов и имплантировать их в тело зародыша лягушки, то она будет иметь две головы. Это подтверждает, что данная группа клеток вырабатывает сигнал, который приказывает организму произвести вторую голову.

Это и происходит в случаях сиамских близнецов, но Абжанов также заметил, что похожие явления случайно происходят и в лабораторных условиях.

Например, доминантная группа клеток по неосторожности может быть перенесена после инъекции или разреза какому-то другому эмбриону. Получается, "двухголовый возбудитель" выступает своеобразным биологическим "безбилетником", перекочевав к донору с помощью хирургического инструмента или при неправильных условиях хранения образцов.

Исследователи постепенно приближаются к пониманию того, почему эти аномальные явления имеют место в природе.

Абжанов отмечает, что одним из факторов, скорее всего, является температура. Он и его коллеги часто оплодотворяют яйца для птицефермы. Эти эмбрионы позже проверяются в лаборатории. Но в периоды жаркой погоды его команда заметила, что происходят странные вещи:

Если температура выше 30 градусов Цельсия, то мы ожидаем, что партия яиц будет иметь более высокий уровень патологий, в том числе - две головы.

Интересно, что похожие догадки высказывались и другими учёными. Один биолог, например, обнаружил, что более высокие температуры воды привели к развитию двухголового эмбриона рыбы-зебры.

Непонятно, почему эти явления происходят, но в настоящее время проводятся дополнительные исследования для того, чтобы понять, как температура может влиять на усиление генных деформаций.

Биология вдохновила миф, но обратное тоже верно - миф вдохновил биологию. Некоторые особенности гидры помогли в 1758 году изучить маленьких морских животных, названных именем шведского ботаника и зоолога Карла Линнея. Эти существа особенно интересны, поскольку они имеют змееподобные отростки, а также способность к самовосстановлению – как Гидра, с которой сталкивался Геракл.

Однако многие двуглавые организмы, как сиамские близнецы, имеют не очень хорошую приживаемость. Это редкость для них - пережить зачаточную стадию, и ещё реже они доживают до взрослого возраста.

Взять, к примеру, двухголовую саламандру, - рассказывает Леон Блауштейн из лаборатории в университете Хайфы, Израиль.

Как личинка, она вполне может существовать. Но после метаморфоза она погибает. Превращаясь из головастика во взрослую особь, она теряет жабры и хвост. Голова, в частности, проходит множество изменений. Развиваются глаза, язык и зубы, появляется рот и он становится шире.

Скорее всего, эти кардинальные изменения приводят к преждевременной смерти.

Помимо наблюдения реальных двухголовых животных в дикой природе, греки могли бы иметь другие потенциальные источники вдохновения, предполагает Абжанов. Он указывает на то, что змеи имеют привычку сплетаться вместе во время брачного сезона, образуя своеобразный живой клубок.

Вы можете себе представить одно тело и несколько голов, - говорит он. - И эту многоголовую змею, лежащую в кустах, очень легко принять за мутанта.

Действительно, некоторые древние иллюстрации гидры выглядели похожим образом.

Полицефалия – это, конечно, весьма шокирующе, и люди психологически склонны к тому, чтобы обманываться перед лицом необычного, того, что они считают ненормальным. Такие реакции объясняют, почему уродство было использовано, чтобы создать Гидру для греческих мифов и превратить её в ужасное существо.

Кроме того, в качестве объяснения подобных явлений современные люди придумывают "теории заговора", объясняя подобные аномалии уровнем повышенной радиации или неудачными экспериментами военных.

Многоголовая Гидра - это далеко не единственный монстр в человеческой мифологии. Другой зверь, с которым Гераклу пришлось сразиться в одиннадцатом подвиге, был многоголовый пёс Цербер.

Древний японский миф повествует о Ямате – восьмиглавом змее.

И есть славянский миф о Змее Горыныче – трёхголовом драконе.

Мы можем только догадываться, откуда авторы классических мифов почерпнули свои идеи. Вполне возможно, что кто-то в древности наткнулся на представителей таких существ в дикой природе и рассказал преувеличенные и приукрашенные рассказы о них.

В конце концов, всё это могло обрасти уже известными легендами, которые мы слышим и по сей день.