Articles

Enkle orme er hjernedrenge

Af Michael Marshall

New Scientist Default Image

Hvem kalder du dum?

(Image: Ariel Pani/Stanford University)

Du må ikke blive fornærmet, men du har hjerne som en orm. Man har fundet klynger af celler, der er med til at opbygge komplekse hjerner, i en simpel orm, der knap nok har en hjerne.

Fundet tyder på, at primitive orme for omkring 600 millioner år siden havde maskineriet til at udvikle komplekse hjerner. De kan endda selv have haft komplekse hjerner – som senere er gået tabt.

Redegørelse

Vertebrater som mennesker og fisk har de største og mest komplekse hjerner i dyreriget. Alligevel har alle deres nærmeste slægtninge, der ikke er hvirvelløse dyr, som f.eks. de ålelignende lansefisk og søpindsvin, simple hjerner, der mangler de snesevis af specialiserede nervecentre, som er typiske for komplekse hjerner. Derfor har evolutionsbiologer længe troet, at komplekse hjerner først udviklede sig, efter at dyr med rygsøjler opstod.

Det er ikke tilfældet, siger Christopher Lowe fra Stanford University i Californien. Hans hold studerer en art af agernorm, Saccoglossus kowalevskii, som har et rudimentært nervesystem bestående af to nervebånd og nerver, der er spredt ud i dens hud. Ormene lever i huler i havbunden og trækker forbipasserende madpartikler ind.

Lowe fandt ud af, at unge S. kowalevskii har tre klynger af celler, som er identiske med dem, hvirveldyr bruger til at forme deres hjerner. I hvirveldyrenes hjerner under udvikling laver disse klynger – kaldet signalcentre – proteiner, der styrer dannelsen af specialiserede hjerneområder. Lowe fandt ud af, at agernormen producerer de samme proteiner, og de spredes gennem dens krop under udvikling i mønstre, der ligner dem, de følger i hvirveldyrenes hjerne under udvikling (Nature, DOI: 10.1038/nature10838).

S. kowalevskii er mere fjernt beslægtet med hvirveldyr end lancier og søpindsvin. Så fundet kunne betyde, at den sidste fælles forfader for alle disse dyr måske allerede havde en relativt kompleks hjernestruktur for ca. 590 millioner år siden, og at nogle af dens efterkommere senere mistede den.

Komplekse hjerner kunne gå endnu længere tilbage, nemlig til for ca. 630 millioner år siden, siger Detlev Arendt fra European Molecular Biology Laboratory i Heidelberg, Tyskland. Han studerer et dyr fra en helt anden gruppe, en annelideorm kaldet Platynereis dumerilii, som næsten ikke har ændret sig i løbet af 600 millioner år. I 2010 viste han, at denne primitive orm har det molekylære maskineri til at lave den menneskelige cortex – kendetegnende for vores store hjerner og sæde for vores intelligens.

I upubliceret forskning fandt Arendt, at hans orm laver nogle af de samme proteiner, som Lowe fandt i agernormen. Han mener, at komplekse hjerner stammer tilbage fra de første orme, som brugte dem til at navigere på den primitive havbund og finde føde. Da nogle af deres efterkommere indtog en stationær livsstil, havde de ikke længere brug for deres hjerner – og mistede dem derfor.

Der er dog en alternativ forklaring. Lowe påpeger, at i modsætning til hvirveldyr, som bruger signalcentrene til at strukturere deres hjerne, bruger agernormene dem til at opbygge hele deres krop. Så selv om signalcentrene er gamle, har de måske ikke oprindeligt udviklet sig til at opbygge store hjerner.

Mere om disse emner:

  • psykologi
  • hjerner
  • evolution

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.