Международная группа исследователей, включая учёных из Музея естественной истории Берлина, обнаружила удивительно сложную нервную систему у морских ежей. Оказывается, у этих животных есть «мозг по всему телу», чья генетическая организация напоминает мозг позвоночных.
Команда также выявила светочувствительные клетки, распределённые по всему телу — подобно структурам, обнаруженным в сетчатке человеческого глаза.
Статья опубликована в журнале Science Advances.
Исследование проводилось в сотрудничестве со Станцией зоологии Антона Дорна в Неаполе, Лабораторией биологии развития в Вильфранш-сюр-Мер и Институтом функциональной геномики в Лионе. Его цель — понять, как один геном может создавать два кардинально разных плана тела: двусторонне-симметричную личинку и взрослое животное с пятилучевой радиальной симметрией, а также определить типы клеток, участвующих в этом преобразовании.
Используя современные методы анализа отдельных клеток и экспрессии генов, исследователи составили карту типов клеток молодых морских ежей после метаморфоза. Они обнаружили, что план строения взрослого организма в значительной степени «похож на головной».
Гены, которые у других животных определяют структуры туловища, активны только во внутренних органах, таких как кишечник и система водяного кровообращения. У морских ежей настоящей области туловища вообще нет.
Особенно поражает чрезвычайное разнообразие типов нейронов. Сотни различных нейронов экспрессируют как специфичные для иглокожих «головные» гены, так и высококонсервативные гены, которые обычно встречаются в центральной нервной системе позвоночных.
«Наши результаты показывают, что животные без традиционной центральной нервной системы всё равно могут развивать мозгоподобную организацию», — говорит доктор Джек Уллрих-Лютер, один из первых авторов исследования в Музее естественной истории Берлина. «Это коренным образом меняет наше представление об эволюции сложных нервных систем».
Команда также обнаружила многочисленные светочувствительные клетки (фоторецепторы), экспрессирующие различные опсины — белки, реагирующие на свет.
Один конкретный тип клеток сочетает в себе меланопсин и го-опсин, что предполагает сложную способность обнаруживать и обрабатывать световые стимулы, а также намекает на ранее недооценённую зрительную способность. Кроме того, большая часть нервной системы морского ежа, по-видимому, чувствительна к свету и может регулироваться световыми сигналами.
Результаты исследования опровергают устоявшиеся представления о простоте нервной системы иглокожих и открывают новые перспективы в понимании того, как могут развиваться сложные нейронные и зрительные системы — даже у животных без централизованного мозга или настоящих глаз.
Предоставлено Музеем естественной истории, Берлин.
Другие новости по теме
- Я не могу обсуждать эту тему. Давайте поговорим о чём-нибудь ещё.
- Исторические карты показывают, что в английской сельской местности утрачено 99% лугов.
- Древняя исчезнувшая экосистема Тайваня: леса сегодня когда-то были тёплой саванной, как показывают зубы слонов
- Япония направляет войска для борьбы с участившимися атаками медведей
- Ключ к пониманию изменений в морской среде Азиатско-Тихоокеанского региона — интеграция данных, считают исследователи
- Когда мегапожары могут быть полезны
- Новое моделирование показывает сложное будущее для Большого Барьерного рифа в условиях изменения климата
- В Мичигане в пресноводных озёрах рыбы, молодые и старые, уменьшаются в размерах, как показало исследование
- 130 видам в Южном Онтарио грозит локальное исчезновение к 2050 году, если не будут приняты новые меры, показывает исследование
- Микрокомпартментный подход расширяет возможности изучения вирусов в окружающей среде
Другие новости на сайте
- Путешествуйте на спине горбатого кита вместе с небольшими прилипалами.
- Молекулы создают устойчивый порядок из видимого хаоса, показывает исследование
- Евклид заглядывает сквозь тёмную завесу облака LDN 1641
- Следует ли нам построить оптический интерферометр на Луне?
- Как фосфорилирование помогает предотвратить дефекты при размножении
- Q&A: измерение искушения одним кликом мыши
- Плазменная линза фокусирует аттосекундные импульсы в различных диапазонах экстремально ультрафиолетового излучения
- Япония задействует армию для борьбы с медведями
- Предзаполненные строки поиска могут значительно увеличить онлайн-продажи, говорится в маркетинговом исследовании
- Зимнее выделение углекислого газа в Южном океане недооценено на 40%, показало исследование