Морская звезда способна восстановить луч, потерянный при нападении хищника или из-за травмы. Новая конечность появляется не сразу: сначала животное закрывает рану, а затем постепенно формирует недостающие ткани. Этот процесс называется регенерацией и у разных видов протекает неодинаково.
Морские звёзды относятся к иглокожим, а не к рыбам, хотя живут в воде. Их тело обычно состоит из центрального диска и отходящих от него лучей, но количество лучей зависит от вида. На нижней стороне расположены многочисленные амбулакральные ножки, с помощью которых животное передвигается и удерживает пищу.
Потеря луча не всегда означает гибель морской звезды. Некоторые виды способны самостоятельно отделять повреждённую часть тела при угрозе, отвлекая хищника и сохраняя центральный диск. Такой способ защиты называют автотомией, и он встречается также у других животных.
Сразу после повреждения организм должен защитить открытые ткани. Клетки в области раны формируют покров, который ограничивает дальнейшее повреждение. Только после этого начинается длительное восстановление структур луча.
При регенерации часть специализированных клеток меняет своё состояние и участвует в образовании новых тканей. Учёные описывают этот этап как дедифференцировку: клетки временно утрачивают некоторые прежние признаки и включаются в восстановительные процессы. Последовательность событий зависит от вида и состояния животного.
Новый луч должен получить не только внешнюю форму. В нём постепенно восстанавливаются мышцы, элементы скелета, нервные структуры и части водно-сосудистой системы. Поэтому маленький отрастающий отросток ещё долго отличается от остальных лучей по длине и возможностям.
Скорость восстановления нельзя выразить одним сроком для всех морских звёзд. По данным Сиэтлского аквариума, отрастание луча может продолжаться год и даже дольше. В других условиях восстановление занимает несколько месяцев, причём результат зависит от вида и степени повреждения.
Важнейшее значение имеет сохранность центрального диска, где сосредоточены основные органы. Для большинства видов потерянный луч сам по себе не превращается в отдельное животное. Однако у некоторых морских звёзд, в частности представителей рода Linckia, известна способность восстанавливать тело даже из отделившегося луча.
Не следует путать восстановление конечности с размножением. При обычной регенерации одна морская звезда просто заменяет утраченную часть тела. У отдельных видов возможно бесполое размножение делением, когда из частей исходного организма образуются новые особи.
В природе повреждённые лучи встречаются у животных, переживших нападение крабов, рыб и других хищников. При этом морская звезда не становится неуязвимой: тяжёлая травма или болезнь может оказаться смертельной. Способность отрастить луч помогает выжить, но не гарантирует восстановление после любого повреждения.
Регенерация интересует биологов ещё и как пример того, насколько гибко клетки беспозвоночных могут перестраивать свою работу. Исследователи изучают сигналы, управляющие ростом тканей и формированием новых структур. Переносить эти механизмы на человека напрямую нельзя: устройство органов и регенеративные возможности организмов сильно различаются.
Наблюдая морскую звезду с коротким лучом, можно предположить, что она находится на одном из этапов восстановления. Но без наблюдений нельзя определить, когда именно произошло повреждение и завершится ли рост. Для самого животного это не мгновенное чудо, а длительная биологическая работа по восстановлению утраченных частей тела.