Po lewej stronie jest rekonstrukcja mózgu Platynereis, który został złożony z obrazów mikroskopowych 36 pojedynczych osób, a po prawej mapowanie aktywnych genów na tej reprezentacji mózgu. Widok odpowiada mózgowi 48-godzinnej larwy grzybicy morskiej. Źródło: EMBL / R.Tomer
Odczyty Proste bezkręgowce, takie jak grzybica morska, mają struktury nerwowe przypominające mózg, tak jak u ludzi. Właśnie to odkrył zespół badawczy pod kierownictwem Detleva Arendta z Europejskiego Laboratorium Biologii Molekularnej (EBML) w Heidelbergu, stosując nowatorską metodę analityczną. Wyniki pozwalają wyciągnąć wnioski na temat historii rozwoju mózgu, na przykład, jak mogłyby wyglądać najstarsze wysoko rozwinięte regiony mózgu i jakie były ich zadania. To, jak móżdżek kręgowców ewoluował od przodków bezkręgowców w trakcie ewolucji, było w dużej mierze niejasne. Tak więc, nawet u następnych krewnych kręgowców bezkręgowców, w lancecie nie można było wykryć struktury mózgu podobnej do mózgu. Jednak zespół badawczy pod kierownictwem Detleva Arendta w morskiej grzybicy Platynereis dumerilii po raz pierwszy odkrył struktury mózgu podobne do mózgu kręgowca. Platynereis dumerilii jest dalekim krewnym dżdżownicy i żyje w wodach przybrzeżnych tropików i umiarkowanych szerokości geograficznych. Jest w rodowodzie zwierząt znacznie dalej od kręgowców niż ryby lancetowe: Ścieżki rozwojowe grzybicy i ludzi oddzielone już około 600 milionów lat temu, podkreślają naukowcy.

W swoich badaniach przeanalizowali konkretny obszar mózgu morskiej grzybicy, który jest odpowiedzialny za przetwarzanie zapachu i innych bodźców czuciowych: tak zwane ciało grzybowe. Korzystając z nowo opracowanej techniki, Arendtowi i jego zespołowi najpierw udało się przeanalizować strukturę molekularną tej struktury mózgu. „Porównanie odcisków palców molekularnych z rozwijającym się ciałem grzyba u robaka z dostępnymi danymi od kręgowców było jednoznaczne”, mówi Arendt. „Ciała grzybów i mózg musiały mieć wspólnego prekursora w historii ewolucji”. Ta pierwotna struktura prawdopodobnie składała się z kolekcji gęsto upakowanych komórek, które przetwarzały informacje o zapachu i jednocześnie kontrolowały ruchy.

„Nasze wyniki są niesamowite na dwa sposoby”, wyjaśnia Arendt. „Po pierwsze, mózg jest znacznie starszy, niż ktokolwiek sobie wyobrażał, prawdopodobnie w tym samym wieku, co same wyższe zwierzęta. Po drugie, wiemy teraz, że ta szczególna struktura ewoluowała pod względem przystosowania się do życia na morzach Prekambrii”. Okres przedkambryjski to wiek od urodzenia Ziemi około 4, 6 miliarda lat temu do początku kambryjskiego, około 540 milionów lat temu.

Dotychczas zakładano, że ciała grzybów bezkręgowców i mózg kręgowców rozwijają się niezależnie. „Historia ewolucyjna naszego mózgu powinna zostać przepisana”, podsumowuje Arendt. pokaz

Detlev Arendt (European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg) i wsp.: Cell, tom 142, nr 5, str. 5267 ddp / science.de - Christine Amrhein

© science.de

Zalecane Wybór Redakcji