Змийските ембриони се развиват в забележително последователно навити в една и съща посока спирали по посока на часовниковата стрелка, а по-бавно растящите им черва могат да обяснят как се образува необичайната форма.
Вътре в прясно снесено змийско яйце ембрионът вече е навит като тирбушон. Почти всяка една от тези спирали се завърта по една и съща посока, по посока на часовниковата стрелка от главата до опашката. Ново проучване свързва модела с несъответствие вътре в ембриона, където тялото расте много по-бързо от червата, че се огъва около тях.
Според проучването на екипа, тази намотка е едно от нещата, които позволяват на змията да израсте толкова дълга. Работата е наблюдателна: снимки и компютърна томография, обхващащи 913 ембриона от 39 вида змии и други безкраки влечуги.
Александра Вебер (Alexandra Weber), която е стартирала проекта в университета Карлтън и сега е докторант по зоология в канадския Университет на Британска Колумбия (UBC), е помогнала за определянето на посоката, в която се навива всеки ембрион. В интервю за Earth.com тя обяснява, че най-много я е изненадало, че при някои видове всеки ранен ембрион се е навивал по посока на часовниковата стрелка.
"Когато видите характеристика, която се проявява непрекъснато, не може да не се развълнувате и да се запитате за възможните механизми, които я предизвикват", отбелязва Вебер.
Ембрион на капска домашна змия (Boaedon capensis), един от над 900-те екземпляра, които са били част от изследването на навиването на змии. Кредит: Raul Diaz, California State University Los Angeles
Ранните ембриони почти никога не се навиват наляво
Изследователите са изучавали дългото тяло на змиите предимно чрез генетика и фосили. Как се е навил ембрионът, остава неясно.
Снимките са от музейни чекмеджета, публикувани статии и лабораторни колонии в Северна Америка и Европа. Тецуто Мияшита (Tetsuto Miyashita) от Канадския природонаучен музей, който ръководи екипа, от години се е питал накъде се обръщат ембрионите на подобни снимки. Карантината през 2020 г. дава възможност на студентите му да разберат.
Ранният етап обхваща приблизително първите две седмици след снасянето, преди мускулите на торса да са се развили достатъчно, за да може ембрионът да се движи.
При африканската домашна змия 146 ранни ембриона се увиват по посока на часовниковата стрелка и нито един не се обърнал в обратната посока. Царевичните змии се доближават до резултата, като само 9 ембриона от над 200 са насочени обратно на часовниковата стрелка.
Нито един вид в проучването не е имал повече ранни ембриони, развиващи се обратно на часовниковата стрелка от тези по часовниковата стрелка. На този етап посоката изглежда по-скоро правило, а не тенденция.
Червата образуват централната колона
Змиите изграждат дължината си, като бързо добавят сегменти на тялото си. Ембрионът изгражда повече от 300 такива, приблизително пет пъти повече, отколкото изгражда по-конвенционално животно, и в една трета от размерите.
Червата растат по свой собствен график. Раул Диас (Raul Diaz) от Калифорнийския държавен университет в Лос Анджелис е подложил ембриони на компютърна томография. При едно сканиране шест до седем дни след снасянето, храносмилателният тракт е бил под 20% от дължината на тялото.
Трактът е закрепен в двата края, отпред в стомаха и отзад близо до опашката, и е окачен на тънък слой тъкан между тях. Така той се простира право нагоре по средата на спиралата като колона. Навиващото се тяло се увива около него, а кръвоносните съдове на жълтъка се увиват покрай него в същата посока.
Разрез на ембрион, получен чрез компютърна томография, на ембрион на капска домашна змия (Boaedon capensis), разкриващ "висцералния стълб" - новооткрита особеност, уникална за змийските ембриони. Червата са отделени от оста на тялото, тъй като последното започва бързо да расте и да се извива във спираловидна форма. Червата се интегрират отново по-късно, когато растежът им настигне останалата част от тялото. Кредит: Raul Diaz, California State University Los Angeles
"Ключово откритие е висцералният стълб, който, доколкото ни е известно, е структура, уникална за ранните змийски ембриони“, посочва Вебер. Едва след като червата настигнат дължината си, те могат да се интегрират с останалата част от тялото.
Посоката на навиване се определя от жълтъка
Направлението на усукването на тялото изглежда зависи от мястото, където се намира жълтъкът. При змиите и техните роднини жълтъчната маса е прикрепена към лявата страна на ембриона. С нарастването си ембрионът потъва в тази маса, като главата му потъва, докато лявата страна на лицето не се притисне към нея.
Торсът усукващ се надясно от тази страна, излиза по посока на часовниковата стрелка. Ембрион, разположен от грешната посока, би трябвало да тръгне обратно на часовниковата стрелка.
Пилешките ембриони понякога са разположени по този начин. До 1.7% от естествено снесените яйца имат такава позиция и около 5.0%, когато яйцата се инкубират с тъпия край нагоре. Сред ранните ембриони на царевична змия, 4.6% се увиват обратно на часовниковата стрелка.
Тези проценти са близки и авторите тълкуват редките левичари като ембриони, които са започнали с различна ориентация.
Ембрион на капска домашна змия (Boaedon capensis), оцветен, за да се покажат развиващите се мускулни блокове в тялото. Ембрионът показва дясно навиване. Кредит: Raul Diaz, California State University Los Angeles
Ембрионите в късен стадий наваксват в двете посоки
Червата претърпяват скок в растежа след първата седмица. Дължината им се утроява между приблизително 6-12 дни след снасянето. До 18 или 19 дни те настигат тялото, което дотогава става дълго почти 90 мм.
Мускулите следват подобен график. До 11-12 дни влакната по протежение на тялото са се образували, а гръбнакът е придобивал форма. Тогава ембрионът може да започне да се движи сам.
Жълтъкът вече се е свил, така че бебето змия, което е близо до излюпване, има място както за преместване, така и мускул, за да го направи.
Сред ембрионите на змии в късен стадий, 200 са навити по посока на часовниковата стрелка и 160 обратно на часовниковата стрелка, което е достатъчно равномерно разпределение, за да може авторите да третират късната посока като произволна.
Един ембрион на кралски питон е лежал в голяма вдлъбнатина в жълтъка, а опашката му е била навита обратно на часовниковата стрелка, обратно на това, което правят ранните ембриони.
Дали безкраките гущери се навиват като змии?
Змиите не са единствените влечуги, които са загубили краката си. Няколко семейства гущери също са загубили краката си, а проучването е обхванало 48 ембриона от пет от тези видове.
Вебер съобщава, че видовете безкраки гущери не показват силна тенденция за усукване по часовниковата стрелка като змиите.
Четиридесет и осем ембриона са малка извадка и може да са необходими по-големи, преди някой да може да каже дали безкраките гущери изобщо имат някаква склонност.
Авторите предлагат една причина, поради която може би не е така. Тези ембриони никога не са толкова дълги, толкова рано, колкото змийските ембрион на същия етап, така че дизбалансът може никога да не възникне.
Ембрион на африканска домашна змия (Lamprophis sp.), показващ дясно навиване. Кредит: Raul Diaz, California State University Los Angeles
Самото усукване остава непроверено
Никой не е тествал директно усукването. Черупките на змийските яйца са меки и разрязването на една от тях променя едновременно налягането, напрежението на мембраната, баланса на течностите и опората на жълтъка.
Двадесет и три от 33-те семейства змии липсват от проучването, а много видове в него са представени от по-малко от десет ембриона. Разхлабените спирали в късен стадий също са трудни за преценка. Оценени отново година по-късно, 12.,8% от тях се оказват различни, без да се наблюдава промяна в нито една посока.
Авторите казват, че модел, създаден през 2011 г. за извитите черва на птици и бозайници, може да бъде изпробван върху змии. Той се нуждае от твърдостта на торса и гръбначния стълб, като и двата са трудни за оценка в толкова млада тъкан.
"Тези ембриони показват как гените могат да начертаят плана за дълго змийско тяло, но много ограничения могат да повлияят как се следва този план", отбелязва Вебер.
Това кара екипа ѝ да се запита колко често и по колко други начини гените и развитието могат да работят заедно, за да направят възможни екстремните планове за тялото.
Справка: How snake embryos coil, Current Biology (2026). DOI: 10.1016/j.cub.2026.07.078. www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(26)01009-2
Източник: Caught right-handed: Mystery of coiling snake embryos explained, Canadian Museum of Nature
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Бен Булбин
Женските живеят по-дълго от мъжките при повечето диви бозайници
dolivo
Лазери откриват стотици геоглифи от загадъчна цивилизация в тропическа Амазонка преди хиляди години
dolivo
Ще спре ли смъртта на момиче китайския възход в генното редактиране
dolivo
Колко бързо става квантовото вплитане? Учени го изследват в атосекунден мащаб