Bezmózgowe gąbki posiadają ślady wczesnego układu nerwowego

Reklama

pon., 03/28/2022 - 22:25 -- MagdalenaL

Pochłaniając nowe informacje, mózgi są jak gąbki. Jednak gąbki mogą też być trochę jak mózgi.

Gąbki, które są bardzo odległymi ewolucyjnie krewniakami człowieka, nie mają układu nerwowego. Jednak szczegółowa analiza komórek gąbczastych ujawnia coś, co może być prapoczątkiem naszych własnych mózgów: komórki zwane neuroidami, które pełzają po komorach trawiennych zwierzęcia i wysyłają wiadomości, donoszą naukowcy w magazynie Science z 5 listopada.

To odkrycie nie tylko daje wskazówki na temat wczesnej ewolucji bardziej skomplikowanych układów nerwowych, ale także rodzi wiele pytań, mówi biolog ewolucyjny Thibaut Brunet z Instytutu Pasteura w Paryżu, który nie był zaangażowany w wyżej wymienione badania. „To dopiero początek”, mówi. „Jest o wiele więcej do odkrycia”.

Komórki ukryły się w Spongilla lacustris, słodkowodnej gąbce, która rośnie w jeziorach na półkuli północnej. Jacob Musser, biolog ewolucyjny z grupy Detleva Arendta w Europejskim Laboratorium Biologii Molekularnej w Heidelbergu w Niemczech, mówi, że „żartobliwie nazywamy ją Godzillą gąbek” z powodu rymowania się ze Spongillą.

Chociaż są to proste organizmy, są zaskakująco złożone, mówi Musser, który pomógł pobrać gąbki z metalowej przystani promowej za pomocą skrobaczek do farby. „To takie fascynujące stworzenia”.

Po pozyskaniu gąbek Arendt, Musser i współpracownicy szukali aktywnych genów w poszczególnych komórkach, uzyskując ostatecznie listę 18 różnych rodzajów komórek, z których część jest już znana, a część nie. Niektóre z tych komórek wykorzystywały geny, które są niezbędne dla bardziej zaawansowanych ewolucyjnie komórek nerwowych w innych organizmach do wysyłania lub odbierania wiadomości w postaci małych kropelek materiału komórkowego zwanego pęcherzykami.

 

Jedna z takich komórek, zwana neuroidem, zwróciła uwagę naukowców. Po stwierdzeniu, że ta komórka wykorzystuje geny zaangażowane w sygnalizację pomiędzy komórkami nerwowymi, naukowcy przyjrzeli się bliżej. Musser mówi, że przyglądanie się tym komórkom przez mikroskop konfokalny pokazało nieoczekiwane miejsce występowania ich występowania. „Zdaliśmy sobie sprawę, że »Mój Boże, one są w komorach trawiennych«”.

Duże, okrągłe struktury trawienne zwane komorami choanocytów pomagają przenosić wodę i składniki odżywcze przez kanały gąbek, częściowo poprzez uderzanie włosowatych wyrostków rzęskowych (SN: 3/9/15). Naukowcy odkryli, że neuroidy krążyły wokół niektórych z tych rzęsek, a niektóre rzęski w pobliżu neuroidów były wygięte pod kątem, który sugerował, że już się nie poruszają.

Zespół podejrzewa, że neuroidy wysyłały sygnały do komórek odpowiedzialnych za odżywianie gąbki, być może wykorzystując pęcherzyki do zatrzymania ruchu zwykle falujących rzęsek. Jeśli tak, byłby to wyrafinowany poziom kontroli dla zwierzęcia bez układu nerwowego.

To odkrycie sugeruje, że gąbki wykorzystują fragmenty systemów komunikacyjnych, które ostatecznie połączyły się, aby działać jako mózgi innych zwierząt. Zrozumienie szczegółów może dostarczyć wskazówek dotyczących ewolucji układu nerwowego. „Co miały zwierzęta, zanim pojawił się układ nerwowy?” – pyta Musser. „Niewiele organizmów może nam to powiedzieć. Jednym z takich organizmów są właśnie gąbki”.

 

 

 

Autor: 
Autor: Laura Sanders Przetłumaczyła: Anna Kępska

Reklama