Верите во всемогущество ДНК? Зря. Оказывается, дизайн каждого живого существа на Земле определяет кое-что другое
NewsMakerНеужели секрет эволюции скрыт в банальной упругости тканей?
Живые организмы выглядят по-разному не только из-за генов. Новая работа исследователей из Европейской лаборатории молекулярной биологии и Женевского университета показывает: форма тела во многом зависит от механических свойств тканей . Ученые предложили рассматривать организм через так называемый механотип — набор параметров, которые описывают, как ткани растягиваются, сжимаются и создают внутренние силы.
Разнообразие форм в природе давно ставит вопросы. Морская звезда, червь и человек отличаются радикально, но даже близкие группы могут выглядеть совершенно по-разному. Кораллы, медузы и морские анемоны относятся к одному типу — кишечнополостные, но их тела сильно различаются. Классическая биология объясняла такие различия через генотип , то есть набор генов. Однако геном сам по себе не отвечает на вопрос, как именно ткани изгибаются, растут и перестраиваются в процессе морфогенеза — формирования формы организма.
Команда под руководством Айссама Икми обратилась к механобиологии — области, которая изучает влияние физических сил на развитие живых систем. В ходе развития форму задают не отдельные клетки , а коллективные взаимодействия внутри тканей. Клетки создают напряжения, ограничивают друг друга, формируют внутренние силы. Именно на этом уровне, по мнению исследователей, возникает разнообразие форм у разных видов.
Для проверки гипотезы понадобилось объединить биологию, физику и математику. Экспериментальную часть построили на кишечнополостных организмах — удобной модели с простым строением и большим разнообразием форм. Теоретическую основу разработали физики и математики, которые описали систему через минимальное число параметров. Такой подход хорошо известен в физике: сложное поведение можно объяснить через несколько ключевых переменных, если выбрать правильный масштаб описания.
Живые организмы выглядят по-разному не только из-за генов. Новая работа исследователей из Европейской лаборатории молекулярной биологии и Женевского университета показывает: форма тела во многом зависит от механических свойств тканей . Ученые предложили рассматривать организм через так называемый механотип — набор параметров, которые описывают, как ткани растягиваются, сжимаются и создают внутренние силы.
Разнообразие форм в природе давно ставит вопросы. Морская звезда, червь и человек отличаются радикально, но даже близкие группы могут выглядеть совершенно по-разному. Кораллы, медузы и морские анемоны относятся к одному типу — кишечнополостные, но их тела сильно различаются. Классическая биология объясняла такие различия через генотип , то есть набор генов. Однако геном сам по себе не отвечает на вопрос, как именно ткани изгибаются, растут и перестраиваются в процессе морфогенеза — формирования формы организма.
Команда под руководством Айссама Икми обратилась к механобиологии — области, которая изучает влияние физических сил на развитие живых систем. В ходе развития форму задают не отдельные клетки , а коллективные взаимодействия внутри тканей. Клетки создают напряжения, ограничивают друг друга, формируют внутренние силы. Именно на этом уровне, по мнению исследователей, возникает разнообразие форм у разных видов.
Для проверки гипотезы понадобилось объединить биологию, физику и математику. Экспериментальную часть построили на кишечнополостных организмах — удобной модели с простым строением и большим разнообразием форм. Теоретическую основу разработали физики и математики, которые описали систему через минимальное число параметров. Такой подход хорошо известен в физике: сложное поведение можно объяснить через несколько ключевых переменных, если выбрать правильный масштаб описания.