Куда и почему закручивается раковина улитки: раскрыт тысячелетний секрет

Для японских улиток рода Euhadra разное направление спирали раковин — не повод отказываться от продолжения рода.

Большинство улиток носят раковины, закрученные вправо. Но встречаются и моллюски, у которых спираль смотрит в противоположную сторону. Почему природа зеркалит собственные творения? Международная команда исследователей нашла ответ: дело в естественных вариантах гена, связанного с белком миозином.

Результаты исследования опубликованы в журнале Current Biology. Ученые из Университета Ноттингема в Великобритании и Университета Тохоку в Японии изучали диких японских улиток рода Euhadra. Работа помогает разобраться не только в устройстве раковин, но и в более общей загадке — почему у живых организмов левая и правая стороны устроены по-разному.

Генетический поворот на самых ранних этапах

Миозин — белок, который помогает клеткам двигаться и менять форму, взаимодействуя с другими компонентами клеточного каркаса. Исследователи установили, что небольшие различия в кодирующем гене миозина влияют на то, как клетки начинают закручиваться на ранних этапах развития. От этого зависит направление спирали (хиральность) раковины, а также асимметрия внутренних органов моллюска.

При этом речь не о случайной поломке организма. По данным ученых, японские улитки с правосторонней и левосторонней раковиной развиваются нормально. Признаков заболеваний или нарушений развития у них не обнаружили. Обе разновидности существуют давно, а левосторонний вариант, судя по результатам работы, также испытывал влияние естественного отбора и не страдает комплексом неполноценности.

Это важное отличие от некоторых других моллюсков. Например, у прудовых улиток левостороннее закручивание встречается редко и связано с мутацией другого гена, которая нарушает нормальное развитие.

Долина, где улитки-левши нашли пару

Исследованию помогла необычная находка в японских горах. В одной из глубоких долин ученые обнаружили популяцию, в которой улитки с раковинами, закрученными в разные стороны, способны спариваться и обмениваться генами.

Для многих других улиток противоположное направление закручивания создает репродуктивную проблему: их половые органы расположены с разных сторон, поэтому спаривание затруднено или невозможно. В японской популяции исследователи получили возможность изучить обе разновидности в естественных условиях и выяснить генетические причины различий.

При чем здесь человеческое сердце?

У людей, как и у большинства животных, внутренние органы имеют характерное расположение: например, сердце находится преимущественно слева. Ученые считают, что изучение улиток поможет лучше понять общие механизмы формирования правой и левой сторон тела даже у двусторонне симметричных организмов.

Это не означает, что найденный у моллюсков ген сразу объяснит расположение человеческих органов. Результат важен прежде всего тем, что показывает, как небольшие молекулярные различия на раннем этапе развития могут приводить к появлению зеркальных вариантов организма — причем без ущерба для его здоровья.

Исследователи подчеркивают, что механизм, связывающий свойства молекул с асимметрией целого тела, пока изучен не полностью. Новая работа раскрывает важную часть этой головоломки, но оставляет ученым немало вопросов.

Про улиток, малакологию и капсулы времени

Тихоходные улитки — мастера удивлять малакологов (так называются зоологи, которые изучают моллюсков). Недавно ученые из России обнаружили необычные стадии деления половых клеток у морских улиток. Такого нет больше ни у кого.

Австралийские малакологи выяснили, что раковины улиток могут быть климатическими капсулами времени — годовые слои карбоната запоминают прошлое не хуже, чем кольца деревьев и зубы китов.

А еще недавно палеонтологи нашли уникальную раковину возрастом миллион лет с мамой-улиткой и улитенком внутри.