У эмбрионов веерного хамелеона (Chameleo calyptratus) до гаструляции формируется внутренняя полость эпибласта. Раньше такую особенность считали характерной для млекопитающих. Результаты международной группы исследователей опубликованы 3 июня 2026 года в журнале Nature Communications; 1 октября о работе сообщил Rowan University.

Эпибластом называют слой клеток, из которого формируется тело эмбриона. Во время гаструляции клетки начинают перемещаться и образуют основные зародышевые слои. У человека эпибласт создаёт полость, организуясь вокруг центрального пространства. У хамелеона процесс начинается иначе: плоский слой клеток изгибается, его края поднимаются и постепенно смыкаются.

Одна форма, разные движения клеток

Исследователи обнаружили по краям эпибласта концентрические надклеточные кольца из актина и миозина. Эти белки связаны с механическим напряжением в ткани. Наблюдаемая последовательность стадий согласуется с механизмом, похожим на стягивание мешочка шнурком: кольцо окружает эпибласт, складки сближаются, а внутри остаётся замкнутое пространство.

Представим гибкий лист. В одном случае маленькие элементы сразу выстраиваются по кругу и оставляют пустоту в центре. В другом плоский лист сначала загибается по краям, а затем смыкается сверху. Полая форма получится похожей, хотя движения и силы будут разными. По данным работы, именно так различаются раннее развитие человека и хамелеона.

Команда отслеживала созревание яиц с помощью ультразвука, чтобы изучить развитие эмбриона до откладки. Затем эмбрионы на последовательных стадиях исследовали методами сканирующей электронной микроскопии, гистологии и иммунофлуоресцентного окрашивания. Учёные также анализировали активность генов Nodal1, Nodal2, Cerberus, Lefty, Brachyury, Wnt3A и Bmp2, а также расположение белка Brachyury.

Сходство формы не означало, что у двух видов совпадает вся программа развития. Сигнальные процессы, связанные с формированием переднезадней оси и началом гаструляции, у хамелеона отличались от процессов у млекопитающих. В частности, во время образования полости исследователи наблюдали кольцевые области активности Wnt3A и Brachyury. Позже активность этих регуляторов сосредотачивалась в будущей задней части эмбриона.

Что это меняет в эволюционной картине

Результат показывает, что полость эпибласта перед гаструляцией нельзя считать признаком, свойственным только млекопитающим. Похожие структуры могли независимо появиться у разных групп животных, причём через разные движения клеток и регуляторные процессы. Поэтому одного внешнего сходства ранних эмбрионов недостаточно, чтобы считать строение неизменным наследием общего предка.

Авторы пока не доказали, что актомиозиновые кольца действительно активно стягивают ткань. Для этого нужны живая визуализация, лазерное рассечение и другие функциональные эксперименты. У хамелеонов также ещё не разработаны многие стандартные инструменты, включая специфические антитела и методы генетического вмешательства. Поэтому расположение белков и последовательность изменений формы поддерживают предложенную модель, но не доказывают сам механизм движения ткани. При подготовке научной статьи такое разграничение между наблюдением и доказанным механизмом особенно важно.

Схема сравнивает образование полости эпибласта у человека и веерного хамелеона: клетки человека организуются вокруг пространства, а плоский слой хамелеона складывается и замыкается.

Фото: Yac Cruz / Pexels