Как клетки выбирают форму тела экспресс
Клетки на поверхности зародыша похожи на зёрна риса, которые могут выстраиваться в одном направлении. Такой порядок называют нематическим. Он возникает, когда клетки начинают действовать согласованно, как косяк рыб, плывущий в одну сторону. Учёные смоделировали этот процесс на примере сферической оболочки — как будто надувной шарик, покрытый множеством таких «зёрен».
Когда «зёрна» выстраиваются, оболочка теряет симметрию и меняет форму. Если порядок возникает резко, оболочка вытягивается, как дыня. Если плавно — появляются четыре точки, где направление «зёрен» расходится, и форма становится более сложной. Мягкость оболочки играет ключевую роль: у очень жёсткой оболочки переход всегда плавный, а у мягкой — резкий.
Этот механизм объясняет, как у живых существ появляется ось тела без какого-либо внешнего сигнала. Достаточно лишь того, что клетки на поверхности начинают действовать согласованно и слегка деформируют оболочку. Так, из простого шарика клеток может получиться организм с выраженной передней и задней частью.
У гидры при регенерации всего из нескольких сотен клеток заново формируется полноценное тело с головой и ногой — и всё благодаря тому, что клетки на поверхности выстраиваются в одном направлении.