История открытия аномалии P

Аномалия P была впервые задокументирована А. Силантьевым (Силантьев, 1898) у водных лягушек, пойманных в Хреновском бору Воронежской губернии. В этой находке было отмечено два экземпляра с полидактилией. Н.А. Холодковский (Холодковский, 1897), учитель Силантьева, дал подробное описание этого открытия и получил эти экземпляры для изучения. Полидактилия, наблюдавшаяся у озерной лягушки из Хреновского бора, характеризовалась своей симметричностью, затрагивая не только задние конечности, но и передние. На задних конечностях было восемь пальцев, а на передних — пять. Этот конкретный вариант аномалий (сочетанная полидактилия как передних, так и задних конечностей) рассматривается Ж. Ростаном и А. Дюбуа (Rostand, 1971; Dubois, 1984) как тесно связанный с аномалией P.

Еще одна первая находка, зарегистрированная во Франции, была сообщена в 1937 году (Bonnet, Rey 1937). Авторы описали особей с шизодактилией (вариант полидактилии), собранных в период с 1929 по 1931 год, а также с 1935 по 1936 год в Виллар-ле-Домб. Ежегодно обследовалось около 600 экземпляров, всего за период исследования около 3000 особей. Полидактилия отмечалась как на передних, так и на задних конечностях водных лягушек, что может характеризовать ее как аномалию P. Количество пальцев на задних конечностях варьировало от шести до семи, с раздвоенным внутренним пальцем, в то время как один случай шизодактилии был зарегистрирован на передних конечностях. Авторы отметили, что из-за наблюдаемой симметричности этой аномалии она не могла быть следствием травматической потери конечностей, что предполагает вместо этого наследственную природу (Bonnet, Rey, 1937).

В годы после Второй мировой войны ученый и известный французский писатель Жан Ростан (1894–1977) начал исследования гиногенеза и генетики амфибий (Rostand, 1949). Ростан модифицировал методику получения гиногенетического потомства у обыкновенной жабы (Bufo bufo), подвергая яйца воздействию низких температур, что, по мнению Ж. Ростана, приводило к диплоидизации и снижало высокую смертность головастиков (Rostand, 1971). Он исследовал гиногенетическое потомство обыкновенной жабы и отметил проявление полидактилии во время гиногенеза (Rostand, 1947). Скрещивание обыкновенных жаб с полидактилией задних конечностей давало потомство, проявляющее этот тип аномалии, что указывало на рецессивный тип наследования этой мутации (Rostand 1949).

Ростан продолжил изучение этой мутации у лягушек рода Rana, к которому ранее относили водных лягушек, ныне классифицируемых в роде Pelophylax. Это привело его к обнаружению распространенности полидактилии среди взрослых особей съедобной лягушки, Rana esculenta, в окрестностях деревни Тревиньон. Из 49 особей, собранных Элен Мюгар из водоема близ Тревиньона, девять экземпляров (18%) имели полидактилию задних конечностей. У некоторых особей также наблюдалась полидактилия передних конечностей. Однако, в отличие от жаб, исследования наследуемости этой аномалии не дали аномального потомства, что побудило Ростана выдвинуть гипотезу о полигенном наследовании, цитоплазматической наследственности или о том, что на аномалию влияет какой-то фактор окружающей среды (Rostand, 1951).

Для изучения развития аномалии Ростан получил в 1952 году выборку головастиков поздних стадий из Тревиньона, некоторые из которых имели новый тип деформаций конечностей. Они включали, помимо полидактилии, значительно измененные задние конечности: брахимелию, инверсию задних конечностей, костные выросты, отеки и опухоли на задних конечностях, а также образование дополнительной маленькой конечности в области бедра (Rostand, 1952). Эта аномалия была обозначена как "аномалия P". Автор предположил, и последующие находки подтвердили, что полидактилия представляет собой более мягкую форму аномалии P, так как между всеми наблюдаемыми вариантами аномалий прослеживался континуум. Каждая особь, несмотря на сходство проявлений, обладала уникальными характеристиками.

В поисках основной причины Ростан (см. обзор: Rostand 1971; Dubois 1979; 2017) провел различные эксперименты: инкубацию яиц и личинок в солоноватой воде или воде из прудов, где присутствовали аномалии; воздействие на образцы различными химическими веществами; длительное воздействие высоких или низких температур; обезвоживание; и перезревание яиц перед оплодотворением. Под воздействием ультрафиолетового излучения Ростан индуцировал полидактилию, полимелию и брахимелию; однако эти деформации отличались от наблюдаемых в природе (Dubois, 2017). Эксперименты с ампутацией конечностей показали, что аномальные особи демонстрировали регенерацию нормальной задней конечности вместо ампутированной аномальной конечности на стадии почки (n = 7), на которой аномалию уже можно было диагностировать (Rostand 1952). Регенерированная конечность была меньше и в одном из семи случаев содержала четыре пальца вместо пяти, что Ростан (Rostand, 1952) связал с гипорегенерацией. Длительное изучение позволило частично выяснить распространение этого редкого явления. Значительно деформированные варианты аномалии P были найдены только в семи местах за всю историю ее изучения.

Помимо двух водоемов в окрестностях города Конкарно (Тревиньон и Пенлоше), случай аномалии был зарегистрирован в одном из каналов Амстердама в 1957 году (Hillenius, 1959). Первоначально эти аномалии приписывали воздействию радиоактивных отходов; однако позже Ростан классифицировал их как аномалию P, которая, как было определено, не была вызвана радиационным воздействием. Еще одна локация была идентифицирована для P. saharicus в Марокко (близ Кенитры) Р. Лотье. Отрицательные результаты экспериментов по выращиванию яиц и головастиков в африканских "прудах монстров" помешали Лотье опубликовать данные об этой столь же замечательной находке (Rostand, 1971). М. Жако сообщил Ростану о существовании "Пруда с монстрами" в Линже, расположенном в департаменте Эндр во Франции. Аномалия также была обнаружена Жан-Пьером Вюанье в прудах Бомб близ Лиона. Наконец, П. Дарре нашел аномалию в Сен-Фильбер-де-Гранлье, что является местом, где были зарегистрированы самые последние находки.

Менее пораженные особи, проявляющие полидактилию, сходную с наблюдаемой в "Прудах с монстрами", были также найдены в других местах Франции:

• Шамдьё в Луаре;
• три пруда в Ландах: Сустон;
• Леон;
• Орейан;
• Бордо.

Помимо двух водоемов близ города Конкарно (Тревиньон и Пенлоше), четыре местообитания, проявляющие полидактилию, были позже идентифицированы А. Дюбуа (Dubois, 1984):

• Люксёй-ле-Бен в департаменте Верхняя Сона;
• Фавруа в Территории Бельфор;
• Фенестранж в Мозеле;
• Тассеньер в Юре.

В 1967 году Ростан провел серию полевых экспериментов по выращиванию головастиков в специализированных водных клетках (с мелкими ячейками, предотвращающими побег головастиков; точный диаметр не указан) в воде пруда, где была обнаружена аномалия (Линже, Эндр), и не наблюдал аномальных особей (Rostand et al., 1967). Однако в 1968 году головастиков содержали в таких водных клетках вместе с двумя видами рыб — линем (Tinca tinca Linnaeus, 1758) и угрем (Anguilla anguilla Linnaeus, 1758) — выловленными из пруда в Сен-Фильбер-де-Гранлье, где наблюдалась аномалия. Клетки были помещены в тот же пруд. В эксперименте участвовало 410 головастиков, из которых у 101 (24,6%) проявились аномалии; среди них у 39 (9,5%) были тяжелые формы аномалии P. Ни у одного из контрольных головастиков, содержавшихся без рыб, аномалий не наблюдалось (Rostand, Darré, 1967).

Дальнейшие исследования с использованием хроматографии и содержимого желудочно-кишечного тракта рыб не дали положительных результатов и были признаны бесполезными, так как аномалия полностью исчезла из естественной популяции (Dubois, 1979). Гистологическое исследование и электронная микроскопия не выявили каких-либо специфических показателей, указывающих на инфекционный агент, связанный с аномалией (Rostand, 1971). Микробиологические культуры бактерий из слизи и последующее выращивание головастиков с бактериями, выращенными на питательных средах, также не дали желаемых результатов (Surleve-Bazille, Cambar 1969). В том же исследовании описан эксперимент по выращиванию примерно 20 000 головастиков водных лягушек с рыбьей слизью, который не дал положительных результатов (Surleve-Bazille, Cambar, 1969). Однако выращивание головастиков травяной лягушки привело к незначительным деформациям, хотя и отличающимся от наблюдаемых у водных лягушек (Surleve-Bazille et al., 1969).

Кульминацией исследований аномалии P стала книга Жана Ростана "Les étangs de monstres", опубликованная в 1971 году (Rostand, 1971). В этой работе автор обобщил предыдущие находки и выразил надежду на дальнейшее исследование этого феномена в связи с его исчезновением из пруда Гран-Льё. Следуя идее М. Коллери, Ростан выдвинул гипотезу о влиянии тератогенного вируса на ранние стадии развития аномалии, предположив, что рыбы или какой-то компонент их рациона могут быть переносчиками этого инфекционного агента.