Журнал «Вокруг Света» №01 за 2007 год - Вокруг Света

Число поросят в одном помете может достигать дюжины — никакие крупные животные, кроме свиней, неспособны произвести на свет столь богатое потомство

На первый взгляд непонятно, как зверь, добывающий две трети своего рациона из почвы, ухитрился освоить страны, где земля зимой долгие месяцы скована морозом, завалена снегом и недоступна для рытья. Ближайшие «коллеги» кабана по экологической нише — медведь и барсук — нашли выход в зимней спячке. Кабан тоже накапливает осенью жир, позволяющий ему пережить зиму. Но без спячки на одном жиру до весны не протянешь. Ему приходится искать под снегом мерзлые грибы и желуди, копать на незамерзающих болотах корневища водных растений, посещать помойки... И все-таки в самые снежные зимы или при неурожае основных кормов численность кабанов к весне может упасть раз в восемь против осенней.

Обычно у животных такого размера столь резких колебаний численности не бывает. Но для кабанов вообще характерны причудливые сочетания черт крупных и мелких животных — не только в строении, но и в образе жизни. Например, они живут большими (до 30 — 40 голов) семейными группами, основу которых составляют взрослые самки, их потомство разных возрастов и обоего пола. Матерые самцы-секачи живут отдельно, присоединяясь к стаду только в брачный сезон. В средней полосе это обычно конец ноября — начало января. Такое «расписание» очень похоже на семейную жизнь многих «настоящих» копытных. Но перед родами, обычно в апреле, самки уединяются и строят настоящее гнездо — с мягкой выстилкой и даже крышей из веток. В нем и появляются на свет поросята — чаще всего 4—6, но случается и до 12. Что также необычно для прочих крупных животных: в одном помете обычно больше трех детенышей не бывает, а у копытных и двойня-то редкость. Рождаются поросята зрячими и в шерсти, уже через несколько дней они могут бегать и копать землю. А через пару недель матка уводит их из гнезда, хотя к стаду допускает только во второй половине лета, когда они полностью переходят на самостоятельное питание. Через 8—10 месяцев самки достигают половой зрелости, но вступают в размножение, как правило, только на втором году жизни, а самцы и того позже — в 4—5 лет.

Вырубка лесов и распашка земель стали катастрофой для многих крупных животных, но только не для кабана. Его не смущает близкое соседство с людьми, он охотно кормится на полях, огородах и бахчах. Если же на него перестают охотиться, он и вовсе теряет всякий страх перед человеком. Рассказывали, что дикая свинья, прозванная Машей, регулярно навещала биостанцию Зоологического института на Куршской косе и даже приводила туда столоваться своих детей.

Впрочем, человеку, встретившему такую семейку, все-таки лучше тихо, не привлекая к себе внимания, удалиться. Вдруг кабаниха заподозрит что-то неладное. Ну а, в общем, опасаться кабанов не стоит. Равно как и за них бояться пока нет оснований.

Борис Чистых

Поколение графта

В будущем, как говорят фантасты, для излечения от недуга нужно будет всего лишь зайти в аптеку, похожую на склад с запчастями. И выбрать нужную полку. Вот здесь — запасные глаза, вот — печень, почки, а в этом ящике — руки и ноги разных размеров… Не отстают от писателей и голливудские фантазеры, они тоже подливают масла в огонь этой темы: эффектно отрастающие новые руки и ноги супергероев впечатляют. Но в жизни, разумеется, все гораздо прозаичнее, нежели на экране. Хотя некоторые предпосылки к тому, чтобы в скором времени человек «примерил» биоискусственные органы, уже есть.

Тканевая инженерия — активно развивающаяся отрасль медицины и биологии — буквально воплощает фантастику в жизнь. Специалисты, занятые в этой области, изучая строение живых тканей, пытаются вырастить их в лабораторных условиях, чтобы затем использовать искусственно созданную ткань для трансплантации. Такое «производство» откроет очень серьезные перспективы. Стоит только вдуматься в это: заболевший (раненый, покалеченный) человек сможет быстро восстанавливаться, он получит неисчерпаемый источник для замены поврежденных органов. Ведь современные темпы урбанизации и развитие технических средств, как ни странно, подвергают жителей Земли все большим опасностям и болезням, всевозможным травмам в различных катастрофах, так что задача тканевых инженеров действительно широка — вырастить кости, хрящи и органы для замены поврежденных.

Как и все разделы медицины, тканевая инженерия имеет собственную терминологию и свои методологические подходы. Любая «тканеинженерная» процедура начинается с получения исходного клеточного материала — первого шага. Как правило, для этого проводят биопсию, то есть забирают у пациента, нуждающегося в биоискусственной ткани, клетки нужного типа. Однако не все клетки могут достаточно интенсивно размножаться в искусственной среде. Поэтому другой подход состоит в том, чтобы отобрать недифференцированные клетки-предшественники, так называемые стволовые клетки , которые будут созревать и специализироваться уже в лабораторных условиях. Этим определяется взаимосвязь тканевой инженерии с исследованиями стволовых клеток. Однако не следует отождествлять эти два направления биомедицинских исследований — тканевые инженеры работали над своими проектами еще задолго до того, как термин «стволовые клетки» стал знаком широкой публике.

Второй шаг — культивирование полученных клеток в лабораторных условиях (in vitro) с целью увеличить во много раз их количество. При этом в случае использования недифференцированных (стволовых) клеток они помещаются в специальную среду, которая индуцирует их превращение в клетки строго заданного вида. Чтобы понять, насколько это сложно, достаточно сказать, что в организме насчитывается более 200 разновидностей клеток. Для достижения нужного результата культивирование проводится в специальных биореакторах. В них не только моделируется состав газовой смеси и набор веществ в питательной среде, но и поддерживаются необходимые для развития клеток и тканей физические параметры — освещенность, течение или пульсация жидкости, гравитация и т. п.

Но для выращивания живой ткани мало просто получить достаточное количество нужных клеток, необходимо, чтобы они были надлежащим образом организованы в пространстве. Поэтому следующим шагом становится формирование трехмерного каркаса — носителя для искомой ткани, на котором они бы могли нормально развиваться и выполнять свои функции после пересадки в организм.

Наконец, в итоге всех этих сложных манипуляций появляется готовый биоискусственный эквивалент ткани — графт, и тогда наступает последний этап — его имплантация в тело пациента (графтинг). Использование собственных клеток пациента для изготовления графта — основополагающий принцип тканевой инженерии. Забирая аутоклетки, врачи избегают иммунологических проблем — отторжения пересаженного материала, благодаря чему шансы на удачный исход операции резко возрастают.

Колония эпителиальных клеток, растущая в чашке Петри

У истоков тканевой инженерии

Если не считать сотворения Евы из ребра Адама, то выращивание клеток и тканей началось на закате XIX века. В 1885 году немецкий эмбриолог Вильгельм Ру в течение нескольких дней смог поддерживать жизнеспособность фрагмента куриного эмбриона в искусственных условиях. Однако настоящих успехов в культивировании тканей вне организма удалось достичь только после экспериментов Р. Гаррисона в 1907 году: он предложил использовать свернувшуюся кровь или лимфу в качестве среды для развития тканей в лабораторной посуде — in vitro. В Россию этот метод пришел в 1913 году, когда сотрудник Императорской Военно-медицинской академии П.П. Авроров и его коллега А.Д. Тимофеевский смогли в течение некоторого времени выращивать клетки лейкозной крови. А годом позже этой проблемой заинтересовался великий российский гистолог Александр Александрович Максимов, профессор той же академии, который не только подтвердил данным методом унитарную теорию кроветворения, то есть доказал, что все клетки крови развиваются из общего предшественника — стволовой клетки, но и заложил основу для дальнейших разработок в области культивирования тканей вне организма. На базе его результатов были выполнены сотни работ по выращиванию клеток соединительной ткани и крови, созданию тканеинженерных эквивалентов костной ткани. Его приоритет в этих исследованиях признан всемирно. Настоящая же эра тканевой инженерии, да и собственно выделение ее как самостоятельной отрасли медицины, началась с дерзких работ К. Ваканти по совмещению в лабораторных условиях живых клеток и искусственных носителей для них, которые он предпринял в 80-х годах прошедшего столетия. На сегодня, пожалуй, не осталось ни одного человеческого органа, развитие и регенерацию которого тканевые инженеры не пытались бы «приручить».