Вченим вдалося засікти момент, коли в ембріонів тварин починає битися серце. І цей факт стає ще більш примітним з огляду на те, що вдалося це зробити для рибок даніо, повідомляє Science Alert.
Серце рибок почало битися приблизно через 20 годин після початку розвитку їхнього ембріона. Воно утворилося як єдиний орган із набору розрізнених клітин.
«Це було схоже на те, як хтось клацнув вимикачем», — заявив біофізик Гарвардського університету Адам Коен, провідний автор дослідження.
У ході дослідження вчені використали високошвидкісну мікроскопічну візуалізацію. Вони спиралися на багаторічні дослідження перших серцевих скорочень у курей, щурів та мишей, щоб заглянути всередину ембріонів рибок даніо.
З попередніх досліджень стало ясно, що перше серцебиття відбувається ще до того, як сформується перша структура серця – примітивна трубка. Перші ознаки активності спостерігаються в популяціях клітин серцевого м'яза, які називають кардіоміоцитами, які, як виявили вчені, переповнені іонами кальцію. У зрілому серці іони кальцію проникають у кардіоміоцити і виходять із них, генеруючи потенціали дії (сплески електричної активності), які спричиняють серцеві скорочення.
Повільні, рідкісні хвилі кальцію ставали більше і частіше в міру того, як кардіоміоцити, що розвиваються, збиралися в кільцеву форму на середній лінії ембріонів рибок даніо. Потім раптово рівень кальцію різко зріс, і клітини серця випустили сплески електричної активності, що охопили тканини.
Перші кілька ударів серця були нерегулярними, а потім перетворилися на стабільні скорочення. "Ритмічний, просторово структурований ритм виникає задовго до підключення до системи кровообігу та перекачування крові", - зауважили дослідники.
Вони також заявили, що клітини серця перейшли у збуджений стан приблизно за 90 хвилин до першого удару, ніби готуючись до нього.
Хвилі іонів кальцію, які передували першому скорочення, не завжди виникали в тому самому місці у різних рибок. Це дозволяє припустити, що у клітинах, які активуються першими, немає нічого унікального.
Так званий локус ініціації найчастіше виникав у центральній області серцевого кільця, а чи не в його зовнішніх краях, де розташовуються клітини, які підтримують биття серця в дорослих.
Раніше вчені з'ясували, що медузи здатні до навчання, незважаючи на відсутність мозку. Розуміння їх когнітивних здібностей допоможе вченим простежити еволюцію навчання.