Гидры — это небольшие (до 2 сантиметров) кишечнополостные с одной из самых простых нервных систем среди всех живых существ: нервные клетки равномерно распределены по телу гидры и не объединены ни в нервные узлы, ни в другие обособленные структуры. Тем не менее даже такая примитивная нервная система позволяет гидрам управлять своим телом, выполняя разные, иногда довольно сложные, движения.
Нервную систему живого существа впервые изучили целиком
Биологи из Колумбийского университета впервые пронаблюдали за активностью каждого из нескольких тысяч нейронов в теле гидры и выяснили, за какие реакции отвечают отдельные функциональные цепочки нервных клеток.
Чтобы «подсветить» активные нейроны, учёные ввели в ДНК животных ген, кодирующий флуоресцентный белок, светящийся в присутствии ионов кальция. Возбуждение нейрона сопровождается кратковременным повышением концентрации ионов кальция в цитоплазме: в этот момент белок-сенсор начинает светиться, и это свечение можно увидеть — благо, тело гидры почти прозрачно.
Сняв на камеру вспыхивающие и гаснущие нейроны, авторы работы стали первыми учёными, увидевшими (и описавшими) работу сразу всей нервной системы живого существа, пусть и такого простого, как гидра.
Наблюдения позволили сделать новые выводы о том, как работает нервная система гидры. Ранее считалось, что у гидры есть две основные цепочки нейронов (два нервных контура), один из которых отвечает за сокращение тела в одном направлении, а второй — в противоположном. Выяснилось, что кроме этих двух есть ещё один контур, который отвечает за резкое сокращение тела, и другая группа клеток, которая позволяет гидре сгибаться пополам.
Исследование опубликовано в журнале Current Biology.