|
Странное существо было источником современного мозга
|
|
|
|
В глубинах океана светятся продолговатые формы, похожие на призрачные огни в глубине. Эти студенистые существа, которые, возможно, являются древнейшими животными на Земле, плавают вокруг и переливаются всеми цветами радуги на протяжении 550 миллионов лет, и столько же эпох они живут без мозга. Однако то, что у них есть вместо этого, могло быть одним из самых ранних предков мозга.
|
|
|
|
Гребневики, или гребневидные медузы, могут показаться одним из видов медуз (которые на самом деле являются книдариями), но они принадлежат к совершенно другому типу. Они обитают в разных районах океана, и ни у одного из них никогда не развился мозг. Вместо этого они ощущают окружающее с помощью так называемого аборального органа, который позволяет им ощущать гравитацию, свет и давление, и считался гораздо более примитивным, чем мозг, — до тех пор, пока исследователи не присмотрелись к нему поближе.
|
|
|
|
Морской биолог Павел Буркхардт (Pawel Burkhardt) (из Университета Бергена в Норвегии) специализируется на нейронных механизмах форм жизни, которые возникли за сотни миллионов лет до того, как появилось что-либо похожее на человека. И гребневики, которые, как полагают, появились после самого раннего из известных массовых вымираний, произошедших ближе к концу эдиакарского периода, безусловно, соответствуют этим требованиям. Предыдущий генетический анализ показал, что светящиеся беспозвоночные были более отдаленными родственниками других животных (многоклеточных), чем любое другое животное, а это означает, что их предки, должно быть, отделились от других живых существ раньше, чем появились общие предки всех остальных животных.
|
|
|
|
|
|
|
Вполне понятно, что Буркхардт хотел увидеть, как именно функционирует аборальный орган, который встречается только у личиночных форм других многоклеточных животных, и отходящая от него сеть нейронов. Итак, он сотрудничал с биологом-эволюционистом Майком Киттельманом (Maike Kittelmann) (из Оксфордского университета Брукса в Великобритании), и вместе они впервые в истории использовали объемную электронную микроскопию для изучения трехмерной клеточной структуры гребневика.
|
|
|
|
“В совокупности наличие множества отличительных типов клеток идентифицирует аборальный орган как сложный орган чувств, способный обрабатывать и интегрировать разнообразные сенсорные сигналы”, - говорится в исследовании, недавно опубликованном в журнале Science Advances. “Прямая связь с опорно-двигательной системой, [такой как] гребенчатые ряды, делает аборальный орган важной системой для обработки входных данных и координации поведения”.
|
|
|
|
Исследователи заметили, что у вида Mnemiopsis leidyi есть сеть сросшихся нейронов, которые сосредоточены вокруг аборального органа, образуя синаптические связи с эфферентными нейронами, которые передают двигательные сигналы в периферическую нервную систему и позволяют выполнять действия. Они также обнаружили 17 различных типов клеток, 11 из которых ранее не были обнаружены. Поскольку в этих клетках много везикул (мешочков, заполненных жидкостью), Буркхардт и его исследовательская группа считают, что они способны к так называемой объемной передаче. В ходе этого процесса высвобождаются нейроактивные молекулы, такие как нейротрансмиттеры, которые рассеиваются в жидкостях за пределами клетки.
|
|
|
|
Некоторые аспекты эволюции гребневиков все еще остаются глубокими загадками. Например, почему аборальный орган остается неповрежденным у взрослых гребневиков, в отличие от исчезновения после личиночной стадии у книдарий, как это происходит у медуз и многих двустворчатых рыб, до сих пор неизвестно. Молекулярные пути, участвующие в их развитии, также уникальны и все еще нуждаются в дальнейшем раскрытии.
|
|
|
|
Гребневики теперь конкурируют с губками за звание самых ранних животных, отличившихся от других организмов. Возможно, это не тот тип желе, о котором говорит их название, но гребневики могут дать нам возможность заглянуть в далекое прошлое, что, возможно, даже поможет разгадать наше собственное происхождение.
|
|
|
|
Источник
|
