У рыб после завершения эмбрионального развития в икринке организм не просто увеличивается в размерах, а проходит глубокую структурную и функциональную перестройку. В раннем онтогенезе вьюна Misgurnus fossilis эти процессы сопровождаются выраженными морфологическими изменениями - метаморфозом, который рассматривается как адаптация к условиям пониженного содержания кислорода. Это связано с тем, что нерест вьюна происходит в мелких, заросших растительностью водоёмах со слабым течением, где из-за ограниченного перемешивания воды и разложения органического вещества в донных отложениях часто возникает дефицит растворённого кислорода. Метаморфоз вьюна заключается в том, что его молодь становится внешне похожей на взрослых особей, в частности происходит редукция внешних жабр. Такое преобразование не происходит спонтанно, им управляют гормональные механизмы. Учёные из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) проанализировали, как гормональные и метаболические механизмы совместно регулируют раннее развитие вьюна.
Ученые проследили динамику биохимических показателей у отдельных особей вьюна: от неоплодотворённых икринок до личинок с полностью сформированными наружными нитевидными жабрами. На ранних стадиях эмбрионального развития функционирование организма полностью обеспечивается материнскими тиреоидными гормонами, накопленными в икре. В это время собственная эндокринная система эмбриона и личинки остаётся слаборазвитой, уровни тиреоидных гормонов в организме невелики.
Активация собственной тиреоидной системы вьюна происходит непосредственно перед метаморфозом, в период подготовки организма личинки к масштабной перестройке. На этом этапе дыхание личинок обеспечивается наружными жабрами. Их формирование сопровождается резким повышением уровня свободного трийодтиронина (FT3), биологически активной формы тиреоидных гормонов, что указывает на активацию собственного синтеза этого гормона. При этом свободная фракция трийодтиронина является ключевым индикатором начинающегося метаморфоза, так как концентрации остальных тиреоидных гормонов меняются незначительно.
Рост гормональной активности сопровождается усиленной мобилизацией энергетических ресурсов организма вьюна. Концентрации важнейших липидов – холестерина и триглицеридов – увеличиваются, обеспечивая энергией процессы ремоделирования тканей (в том числе редукции наружных жабр), формирования органов и подготовки к метаморфозу. В упрощённом виде этот процесс можно описать так: тиреоидные гормоны подают сигнал «пора расти», а липиды обеспечивают организм энергией для реализации этих изменений.
“Синергичное повышение уровня тиреоидных гормонов и активация липидного обмена формируют ранний биохимический маркер приближающегося метаморфоза у вьюна. Данное исследование расширяет представления о том, как эндокринные и метаболические системы взаимодействуют, обеспечивая критически важные этапы развития рыб.” - говорит основной автор исследования кандидат биологических наук Ефим Павлов.
Статья (Pavlov et al., 2026) опубликована в журнале первого квартиля Fish Physiology and Biochemistry.