Учебник. Восстановление и регенерация

В жизненных циклах многих растений и животных есть периоды, когда активность организма снижается до минимума и рост прекращается. В качестве примеров можно привести репродуктивные споры растений или куколок некоторых насекомых. Период покоя наступает при изменении условий внешней среды и необходим для того, чтобы дать возможность организму пережить неблагоприятное для него время. Главным фактором при этом является изменение длины светового дня; у растений наступление покоя контролируется регуляторами роста, а у животных – особыми гормонами.

У животных известны три основные формы длительного покоя:

• диапауза – остановка развития, наблюдаемая у насекомых. Она возможна у различных групп на разных стадиях: от яйца до куколки или имаго – и предоставляет животному возможность достигнуть периода размножения в наиболее благоприятное время;

• эстивация (летняя спячка) наблюдается у некоторых земноводных и двоякодышащих рыб. Животное зарывается в ил, снижает до минимума метаболическую активность и переживает таким образом период засухи;

• гибернация (зимняя спячка) – состояние покоя, свойственное некоторым теплокровным животным в период холодов. Температура тела падает почти до температуры окружащей среды, метаболизм, рост и развитие резко замедляются. От сильного переохлаждения зимующих животных спасают норы, в которых температура значительно выше, чем снаружи.

Некоторые животные (например, рептилии и амфибии) в холодное время года погружаются в оцепенение (псевдоспячку). В случае повышения температуры среды они могут быстро проснуться.

Эта морская звезда регенерировала шесть лучей из одного, находящего на фотографии в правом нижнем углу

Рост и деление клеток не прекращаются, даже когда организм достигает своих окончательных размеров. Утрата или повреждение тканей в результате старения, болезней, нападения других организмов может стимулировать дополнительное деление клеток, что приводит к заживлению ран и восстановлению утраченных органов и тканей.

Некоторые органы и ткани (например, защитные наружные покровы у наземных позвоночных) непрерывно изнашиваются и замещаются новыми клетками. В других органах (печень млекопитающих) клетки начинают делиться только после повреждений.

Замещение утраченных частей организма называется регенерацией. У растений способность к регенерации лежит в основе вегетативного размножения. У животных эта способность зависит от сложности внутреннего строения. Так, низших животных (губок, некоторых кишечнополостных) можно разрезать на мелкие кусочки, и из каждого получится новый организм. Более сложно устроенные животные (кольчатые черви, членистоногие, иглокожие) способны восстанавливать лишь отдельные части тела. Некоторые животные способны намеренно отбрасывать регенерируемые конечности (многие ящерицы – хвост, ракообразные – клешни); эта способность называется аутотомией. Извивающиеся хвосты и ноги отвлекают внимание хищника и позволяют самому животному спастись бегством.