РЕГЕНЕРАЦІЯ
РЕГЕНЕРАЦІЯ, відновлення організмом втрачених частин на тій чи іншій стадії життєвого циклу. Регенерація зазвичай відбувається в разі пошкодження або втрати будь-якого органу або частини організму. Однак крім цього в кожному організмі протягом усього його життя постійно йдуть процеси відновлення і оновлення. У людини, наприклад, постійно оновлюється зовнішній шар шкіри. Птахи періодично скидають пір'я і відрощують нові, а ссавці змінюють шерсть. У листопадних дерев листя щороку опадають і замінюються свіжими. Таку регенерацію, зазвичай не пов'язану з ушкодженнями або втратою, називають фізіологічною. Регенерацію, яка відбувається після пошкодження або втрати будь-якої частини тіла, називають репаративної. Тут ми розглянемо тільки репаративную регенерацію.
Репаративна регенерація може бути типовою або атипової. При типовою регенерації втрачена частина заміщається шляхом розвитку точно такий же частині. Причиною втрати може бути зовнішній вплив (наприклад, ампутація), або ж тварина навмисно відриває частину свого тіла (аутотомія), як ящірка, обламують частину свого хвоста, рятуючись від ворога. При атипової регенерації втрачена частина заміщається структурою, що відрізняється від початкової кількісно або якісно. У регенерувати кінцівки пуголовка число пальців може виявитися менше вихідного, а у креветки замість ампутированного очі може вирости антена.
РЕГЕНЕРАЦІЯ У ТВАРИН
Здатність до регенерації широко поширена серед тварин. Взагалі кажучи, нижчі тварини частіше здатні до регенерації, ніж більш складні високоорганізовані форми. Так, серед безхребетних набагато більше видів, здатних відновлювати втрачені органи, ніж серед хребетних, але тільки у деяких з них можлива регенерація цілої особини з невеликого її фрагмента. Проте загальне правило про зниження здатності до регенерації з підвищенням складності організму не можна вважати абсолютним. Такі примітивні тварини, як гребневики і коловертки, практично не здатні до регенерації, а у набагато складніших ракоподібних і амфібій ця здатність добре виражена; відомі й інші винятки. Деякі близькоспоріднені тварини сильно розрізняються в цьому відношенні. Так, у дощового черв'яка з невеликого шматочка тіла може повністю регенерувати нова особина, тоді як п'явки здатні відновити один втрачений орган. У хвостатих амфібій на місці ампутованою кінцівки утворюється нова, а у жаби культя просто заживає і ніякого нового зростання не відбувається.
Багато безхребетні здатні до регенерації значної частини тіла. У губок, гідроїдних поліпів, плоских, стрічкових і кільчастих хробаків, моховинок, голкошкірих і покривників з невеликого фрагмента тіла може регенерувати цілий організм. Особливо примітна здатність до регенерації у губок. Якщо тіло дорослої губки продавити через сітчасту тканину, то всі клітини відокремляться один від одного, як просіяні крізь сито. Якщо потім помістити всі ці окремі клітини в воду і обережно, ретельно перемішати, повністю зруйнувавши всі зв'язки між ними, то через деякий час вони починають поступово зближуватися і возз'єднуються, утворюючи цілу губку, подібну до колишньої. У цьому бере участь свого роду «впізнавання» на клітинному рівні, про що свідчить наступний експеримент. Губки трьох різних видів поділяли описаним способом на окремі клітини і як слід примушували. При цьому виявилося, що клітини кожного виду здатні «впізнавати» в загальній масі клітини свого виду і возз'єднуються тільки з ними, так що в результаті утворилася не одна, а три нових губки, подібні трьом вихідним.
Стрічковий черв'як, довжина якого у багато разів перевищує його ширину, здатний відтворити цілу особина з будь-якої ділянки свого тіла. Теоретично можливо, розрізавши одного хробака на 200 000 шматочків, отримати з нього в результаті регенерації 200 000 нових черв'яків. З одного променя морської зірки може регенерувати ціла зірка.
Молюски, членистоногі і хребетні не здатні регенерувати цілу особина з одного фрагмента, однак у багатьох з них відбувається відновлення втраченого органу. Деякі в разі необхідності звертаються до аутотоміі. Птахи і ссавці як еволюційно найбільш просунуті тварини менше за інших здатні до регенерації. У птахів можливе заміщення пір'я і деяких частин дзьоба. Ссавці можуть відновлювати покрив, кігті і частково печінку; вони здатні також до загоєнню ран, а олені - до відрощування нових рогів замість скинутих.
Процеси регенерації.
В регенерації у тварин беруть участь два процеси: Епіморфоз і морфаллаксіс. При епіморфіческой регенерації втрачена частина тіла відновлюється за рахунок активності недиференційованих клітин. Ці клітини, схожі на ембріональні, накопичуються під пораненим епідермісом у поверхні розрізу, де вони утворюють зачаток, чи бластів. Клітини бластеми поступово розмножуються і перетворюються в тканини нового органу або частини тіла. При морфаллаксісе інші тканини тіла або органу безпосередньо перетворюються в структури відсутньої частини. У гідроїдних поліпів регенерація відбувається головним чином шляхом морфаллаксіса, а у планарий в ній одночасно беруть участь і Епіморфоз, і морфаллаксіс.
Регенерація шляхом освіти бластеми широко поширена у безхребетних і грає особливо важливу роль в регенерації органів у амфібій. Існує дві теорії походження бластемних клітин: 1) клітини бластеми відбуваються з «резервних клітин», тобто клітин, що залишилися невикористаними в процесі ембріонального розвитку і розподілити по різних органах тіла; 2) тканини, цілісність яких була порушена при ампутації, «дедіфференціруются» в області розрізу, тобто дезінтегруються і перетворюються в окремі бластемние клітини. Таким чином, відповідно до теорії «резервних клітин», бластема утворюється з клітин, що залишалися ембріональними, які мігрують з різних ділянок тіла і скупчуються біля поверхні розрізу, а відповідно до теорії «дедіфференцірованной тканини», бластемние клітини походять з клітин пошкоджених тканин.
На підтвердження як однієї, так і іншої теорії є достатньо даних. Наприклад, у планарий резервні клітини більш чутливі до рентгенівським променям, ніж клітини диференційованої тканини; тому їх можна зруйнувати, суворо дозуючи опромінення, щоб не пошкодити нормальні тканини планарії. Опромінені таким чином особини виживають, але втрачають здатність до регенерації. Однак якщо тільки передню половину тіла планарії піддати опроміненню, а потім розрізати, то регенерація відбувається, хоча і з деякою затримкою. Затримка свідчить про те, що бластема утворюється з резервних клітин, що мігрують на поверхню розрізу з неопромінених половини тіла. Міграцію цих резервних клітин по облученной частини тіла можна спостерігати під мікроскопом.