Астровитянка. Книга II. Уравнение будущего

Сегодня она принесла на аудиторный стол целый набор своих биодрузей: серую с тёмными полосками кошку Мисс Гонагал, которая сразу стала обнюхивать стол; почти невидимую клетку с красивым голдфинчем – золотым зябликом с чёрными пятнами на крыльях; и аквариум, где плавали тропические рыбки-гуппи с разноцветными узорными боками.

– Сегодняшняя лекция посвящена морфогенезу – возникновению у животных различных органов и окраса. Вот перед вами птица, рыба и млекопитающее. Каждое из этих животных начало развитие из одной-единственной клетки, которая превратилась в две идентичные клетки, потом – в четыре и так далее.

В процессе деления первых клеток получаются клетки, идентичные по генетическому набору, но, что удивительно: из скопления первоначально одинаковых клеток вырастают впоследствии различные органы, например… – профессор постучала по клетке голдфинча, – у птицы возникают голова, крылья, лапы, хвост.

Каждый орган несёт свою нагрузку и снова дифференцируется: клетки птичьей головы изобретательно выстраиваются в сложно организованный мозг, глаза, органы чувств… Рыба создаёт плавники, жабры, мышцы из клеток с одинаковым набором генетической информации.

Как же идентичные клетки становятся хвостом или головой?

Как набор клеток догадывается, что его конечная цель – создание уха или сверхсложного глаза?

Как клетки кошачьей шерсти узнают, что им надо образовать полосатый узор?

Кто срежиссировал или сдирижировал коллективную окраску клеток кожи, шерсти и чешуи, чтобы возникла такая цветовая симфония?

Эту тему биологи называют морфогенез – образование форм.

Профессор насыпала сухой корм в аквариум с рыбками и сказала:

– Биологический организм – весьма реагенная среда. Разная концентрация белков-гормонов в многоклеточной среде диктует клеткам, кому стать головой, кому – ногами.

Известны классические опыты на примитивных животных – гидрах, у которых отрезали «голову», но градиент гормона продолжал дирижировать оставшейся клеточной массой и заставлял гидру вырастить новую «голову».

Была ли она умнее предыдущей, пока установить не удалось… – пошутила профессор. – Регенерация целых органов у более сложных организмов редка, но, например, тритон может вырастить новый глаз взамен потерянного.

Профессор погладила Мисс Гонагал по выгнутой спине, а кошка в знак одобрения подняла столбиком своё морфогенетическое образование с волнообразным распределением пигмента, или, попросту, беззаботный полосатый хвост.