Регенерацией (от латинского слова regenera-
tio — возрождение) принято называть,
во-первых, восстановление организмом утраченных
или поврежденных частей, во-вторых,
образование (развитие) целой самостоятельно
существующей особи из какой-либо части
организма, отделившейся или отделенной от него.
В мире растений первый из этих
вариантов регенерации можно наблюдать, например,
у некоторых водорослей. Так, клетки зеленых
десмидиевых водорослей состоят из
зеркально-симметричных половин, обычно разделенных
более или менее глубокой перетяжкой, в
центральной части которой находится перемычка,
соединяющая эти половины. При делении
клеток половины расходятся, становясь
самостоятельными клетками, и каждая
постепенно «достраивает» недостающую половину.
У многоклеточной бурой водоросли ламинарии
(«морской капусты») ежегодно отмирает часть
слоевища (таллома) — так называемая
пластинка, а на ее месте в результате
деятельности находящейся на вершине стволика
образовательной ткани (меристемы) постепенно
развивается новая пластинка, на вершине
которой некоторое время бывают видны остатки
старой.
У этой ящерицы после потери
хвоста в связи с повреждением позвонка образовалось
два хвоста.
Второй вариант регенерации свойствен
многим многоклеточным низшим и высшим
растениям. Благодаря ей эти растения способны
размножаться вегетативно. В простейших
случаях это может быть разделение слоевища,
вызванное механическими причинами или
отмиранием старых его участков, на части,
каждая из которых продолжает расти и
развиваться как самостоятельный организм (например,
при фрагментации нитей некоторых нитчатых
водорослей, талломов многих печеночных мхов
и др.). Пример более специализированного
вегетативного размножения — образование
многими мохообразными выводковых телец,
способных дать начало новым особям.
У большинства высших растений
вегетативное размножение обусловлено наличием почек
на отделившихся или отделенных их частях
(при размножении луковицами, корневищами,
отводками, стеблевыми или корневыми
черенками) или возможностью возникновения таких
почек (при размножении листовыми
черенками), а также придаточных корней. Иными
словами, в этих случаях на отделившихся частях
растений обязательно должна либо
изначально присутствовать, либо заново развиться
меристема. Развитие такой ткани осуществляется
потому, что живые клетки (особенно слабо
специализированные) сохраняют возможность
делиться и передавать возникающим при этом
клеткам всю заключенную в них
наследственную информацию, необходимую для развития
целого растения. При использовании особых
методов кулЬтивироьания удавалось даже из
одной клетки вырастить целое растение,
способное цвести и плодоносить (см. Культура
клеток и тканей).
Регенерация свойственна иживотным.
К регенерации способны многие
одноклеточные. Инфузорию трубача можно
разрезать на десятки кусков. Тот из них, в котором
сохранилась хотя бы часть ядра (ядра у
трубача высокополиплоидны) и часть клеточной
мембраны, способен регенерировать в целую
инфузорию.
У многих беспозвоночных животных не
только отрастают утраченные ими части тела,
но и из части тела может восстановиться
целая особь. Например, у морских звезд на месте
оторванного луча возникает новый, а из
самого оторванного луча может вырасти целая
звезда. Способность к регенерации различна
даже у близкородственных групп: кольчатые
черви (высокоорганизованная группа
червей) способны восстанавливаться из части
тела, а круглые черви (сравнительно
низкоорганизованные животные) крайне слабо
способны к регенерации.
Среди позвоночных животных нет таких, у
которых из кусочка тела мог бы вырасти
целый организм. В лучшем случае у них
отрастают лишь отдельные органы или части тела: у
ящериц — хвосты, у рыб — плавники, у птиц —
клювы. А вот лапки и даже только пальцы не
восстанавливаются ни у взрослых лягушек и
жаб, ни у птиц и ящериц, ни у млекопитающих.
Только у молодых головастиков, у взрослых
тритонов и саламандр лапки и хвосты
отрастают. Оказалось, что в этих случаях вокруг
образовавшейся раны ткани сильно
разрушаются. Их клетки как бы омолаживаются,
становятся похожими на зародышевые, которые
могут приобретать разные «специальности»:
становиться клетками кожи, мышц, кости. Если
же лапки не отрастают, то на месте раны
возникает рубец. Однако если у таких животных
искусственно разрушать ткани вокруг
отрезанной лапки (действием кислот, солей,
ультрафиолетовыми лучами, укалыванием),
происходит ее восстановление и у головастиков
«старшего возраста», и у лягушек. Даже у ящериц
и крысят на месте удаленной конечности
могут появляться выросты с отростками,
отдаленно похожими на пальцы.
Органы человека часто подвергаются
травмам, разрушаются при некоторых
заболеваниях. Иногда приходится удалять часть
поврежденного органа. Долгое время ошибочно
считали, что у человека, как и у всех
млекопитающих, регенерация оперированных внутренних
органов ограничивается возникновением
рубца, шрама. Но в таком случае оставшаяся
часть органа не справилась бы со всеми
функциями. Только при определенном количестве
клеток орган может выполнять свою работу.
Причем для правильного его
функционирования важна не форма органа, а лишь его
величина, масса. При удалении части печени
происходит быстрое компенсаторное увеличение
оставшейся части органа. При удалении
одной из почек или одного из легких вторая
почка или второе легкое увеличивается в
размерах. Этот процесс тоже называют
регенерацией. Рост печени или почки происходит в
результате увеличения как размеров клеток, так
и их числа.
