От полос к пятнам: секреты кожи леопардового геккона
Механизмы, стоящие за узорами и цветами кожи ящериц, во многом неизвестны. Учёные из Женевского университета (UNIGE) изучили леопардового геккона (Eublepharis macularius), чтобы понять, как полосы на коже детёнышей превращаются в пятна у взрослых особей.
Их работа показывает, что эта трансформация управляется взаимодействиями между различными пигментными клетками — хроматофорами:
- Меланофоры — чёрный и коричневый цвета.
- Ксантофоры — красный/жёлтый окрас.
- Иридофоры — содержат светоотражающие кристаллы, дающие металлические оттенки.
Переход во взрослом возрасте
У большинства рептилий окраска формируется в эмбриональном развитии и остаётся неизменной. Леопардовый геккон — исключение:
- Молодые особи: имеют белую полосу на шее и чередующиеся жёлтые и чёрные полосы на спине.
- Взрослые особи: кожа покрыта чёрными пятнами, напоминающими шкуру леопарда.
Анализ кожи на разных этапах жизни показал, что все три типа хроматофоров присутствуют у молодняка, но иридофоры исчезают через несколько месяцев. Этот период совпадает с переходом от полос к пятнам.
Ключевое доказательство: регенерация хвоста
Геккон может регенерировать оторванный хвост. Новая часть всегда отрастает с пятнами, даже у молодых особей. Учёные обнаружили, что кожа регенерированного хвоста лишена иридофоров, что снова связывает пятнистый узор с отсутствием этих клеток.
Проверка на мутантной форме
Исследователи изучили кожу мутантной формы mack super snow, которая рождается с чёрной кожей без полос, но во взрослом возрасте также имеет пятна. Оказалось, что у молодых особей этой формы есть только меланофоры, но нет иридофоров и ксантофоров.
Генетический анализ выявил у них мутацию в гене PAX7, который в норме активен в иридофорах и ксантофорах. Это говорит о его ключевой роли в дифференцировке этих двух хроматофоров, присутствие которых не обязательно для формирования пятен.
Вывод
Исследование позволяет сделать вывод:
- Полосатый узор у молодняка формируется благодаря взаимодействию меланофоров и иридофоров.
- Пятнистый узор у взрослых особей могут создавать меланофоры самостоятельно, без помощи других хроматофоров.
Работа даёт новое понимание регуляторных механизмов пигментации кожи у леопардовых гекконов и формирования цветовых узоров у рептилий в целом. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.