Mają zalążek mózgu. Te zwierzęta mają 550 mln lat
Nowe trójwymiarowe rekonstrukcje narządu w żebropławach sugerują, że u jednych z najstarszych zwierząt mógł działać prosty, scentralizowany układ sterowania zachowaniem.
Naukowcy przeanalizowali tzw. narząd aboralny u żebropławów – galaretowatych zwierząt morskich sprzed ok. 550 mln lat – i odkryli poziom złożoności, którego wcześniej nie podejrzewali. Zespół z Michael Sars Centre w Bergen, we współpracy z Oxford Brookes University, wykorzystał wolumetryczną mikroskopię elektronową, by odtworzyć jego budowę w 3D.
W wysokiej rozdzielczości zidentyfikowano 17 typów komórek, w tym 11 nowych typów rzęskowych i wydzielniczych. Jak podaje serwis SciTech Daily, taka różnorodność wskazuje, że narząd aboralny działa jak złożony, multimodalny system czuciowy odpowiedzialny za detekcję grawitacji, ciśnienia i światła. Badacze podkreślają jego ścisłe połączenie z unerwieniem żebropławów.
- Pokazujemy, że narząd aboralny to złożony i funkcjonalnie unikatowy system czuciowy - powiedział Paweł Burkhardt z Uniwersytetu w Bergen.
Pierwszy smartfon z takim ekranem
-AO ma uderzającą złożoność w porównaniu z organami wierzchołkowymi parzydełkowców i dwubocznych. Jest tak wyjątkowy! - powiedziała autorka badań Anna Ferraioli .
Komunikacja synaptyczna u żebropławów
Analizy wykazały bezpośrednie synapsy łączące sieć zlanej ze sobą neuronów żebropławów z komórkami narządu aboralnego. Komórki AO zawierają też liczne pęcherzyki, co sugeruje, że – obok komunikacji synaptycznej – działają sygnały chemiczne rozprzestrzeniające się w tkankach jako tzw. transmisja objętościowa. To hybrydowy sposób przekazywania informacji.
Zespół sprawdził również ekspresję konserwatywnych genów rozwojowych. Choć wiele genów znanych z organizacji ciała innych zwierząt występuje u żebropławów, ich wzorce ekspresji są odmienne. Burkhardt podsumował, że ewolucja zdaje się wynajdywać scentralizowane układy nerwowe więcej niż raz".
Niezależnie badanie prowadzone przez Kei Jokurę z Narodowego Instytutu Podstawowych Badań Biologicznych w Japonii oraz prof. Gáspára Jekely'ego z Uniwersytetu w Heidelbergu odtworzyło okablowanie narządu wykrywającego grawitację. Z pomocą obrazowania szybkoklatkowego i rekonstrukcji ponad 1 tys. komórek pokazano, jak sieci złączonych neuronów synchronizują bicie rzęsek po obu stronach ciała, co pozwala utrzymać orientację w wodzie.
Autorzy podkreślają podobieństwa do obwodów nerwowych u innych organizmów morskich, co może oznaczać niezależną ewolucję rozwiązań do detekcji grawitacji w odległych liniach zwierząt. Kolejny krok to scharakteryzowanie molekularne nowych typów komórek oraz zbadanie, jak dokładnie narząd aboralny wpływa na zachowanie żebropławów.
