Аксолотли выглядят как личинки и фактически являются ими даже после достижения половой зрелости. Неотения свойственна представителям многих видов живых существ, в том числе людям. Однако названные земноводные замечательны тем, что их можно заставить «повзрослеть» посредством воздействия гормонов. Ученые неоднократно добивались этого, наблюдая в результате, как аксолотли теряют юношескую свежесть и становятся похожи на любую другую саламандру.
Впрочем, обо всем по порядку. По мере взросления амфибии, как правило, проходят через «метаморфоз», при котором их организм претерпевает радикальные изменения. Достаточно привести пример головастиков: они «перерабатывают» собственный хвост и отращивают ноги по мере трансформации из обитающего в воде «подростка» в живущую на суше жабу. Некоторые родственники героев этого рассказа, например, тигровые амбистомы, очень похожи на аксолотлей. У них есть наружные жабры с характерными оборками и плавники на хвостах. Однако во время метаморфоза они, готовясь переселиться на сушу, лишаются этих «водных» приспособлений.
Аксолотли же ведут себя как истинные «вечные дети» мира амфибий. У них происходит не метаморфоз, а так называемый «педоморфоз». Это значит, что у половозрелых особей, способных к успешному размножению, сохраняются многие черты, присущие личинкам. Часть ученых считает, что отказ от взросления является эволюционной реакцией, позволяющей не покидать водоемы, которые не всегда пересыхают в летние сезоны. В принципе, это логично. Если жить и находить пропитание в таких бассейнах легче, чем на суше, то почему бы не развить в себе способность оставаться в них?
Однако самым замечательным качеством аксолотлей является то, что они сохранили в себе скрытую способность совершать метаморфоз. Запускается этот процесс гормонами, вырабатывающимися щитовидной железой. О том, что эти биологически активные вещества играют основную роль в возрастных трансформациях всех земноводных, стало известно давно. В начале 20 века ученые, пытавшиеся определить степень воздействия различных органов на рост и развитие, в больших количествах скармливали их лабораторным животным. Оказалось, что у амфибий, поедавших щитовидные железы, запускался процесс метаморфоза, благодаря чему был сделан естественный вывод о наличии устойчивой взаимосвязи между этими двумя событиями. А в 1920 году эта диета была впервые испытана на аксолотлях, в результате чего отобедавшие неожиданно для исследователей повзрослели.
К счастью, современная наука использует гораздо более утонченные методы исследований. Ученые идентифицировали гормоны, вызывающие метаморфоз, и поняли, что их можно просто добавлять в воду, в которой находятся амфибии. Особый интерес в данном качестве представляют производящиеся щитовидной железой трийодтиронин (Т3) и тироксин (Т4). Именно они управляют генами, регулирующими физические изменения на этом этапе развития земноводных. Установлено, что у аксолотлей уровень этих веществ гораздо ниже, чем у их родственников, перебирающихся по достижении определенного возраста на сушу. Причем как у молодых, так и у зрелых особей. Особенно выделяется совершенно мизерное количество Т4 в плазме.
Однако для управления таким сложным феноменом, как гормональные сигналы, требуется огромное количество специфических генов. И, несмотря на серьезный дефицит гормонов, аксолотли сохранили значительный объем ДНК, доставшийся им от предка, проходившего полный цикл метаморфоза. Именно эти «спящие» участки активируются исследователями, вводящими в амфибий биологически активные вещества, производящиеся щитовидной железой. Результат подобных манипуляций, кстати, выглядит весьма эффектно. У аксолотлей меняются не только внешние части организма, вроде жабр и хвоста. Трансформируются легкие и сердце, становясь похожими на те, что помогают выживать земноводным, обосновавшимся на суше.
Описанные сегодня эксперименты покажутся кому-то странными, однако они имеют немалую научную ценность, позволяя изучать процессы, происходящие во время педоморфоза и метаморфоза – как на клеточном уровне, так и с эволюционной точки зрения. Кроме того, эти исследования могут рассказать о влиянии гормонов щитовидной железы на развитие мозга позвоночных и, например, о том, как у некоторых живых существ нашей планеты заново отрастают конечности. Аксолотли легко производят подобную регенерацию в своем «вечно молодом» состоянии, но теряют эту способность, когда их заставляют повзрослеть. Некоторые ученые считают, что это может объясняться изменением бактериальных сообществ во время метаморфоза. В общем, нам есть чему поучиться у этих существ с «детскими лицами».
