Articles

Yksinkertaiset madot ovat kaappiaivoja

Kirjoittanut Michael Marshall

New Scientist Oletuskuva

Ketä kutsut tyhmäksi?

(Kuva: Ariel Pani/Stanfordin yliopisto)

Älkää loukkaantuko, mutta teillä on madon aivot. Monimutkaisten aivojen rakentamisessa tarvittavia soluklustereita on löydetty yksinkertaisesta madosta, jolla tuskin on lainkaan aivoja.

Löytö viittaa siihen, että noin 600 miljoonaa vuotta sitten alkeellisilla matoilla oli koneisto monimutkaisten aivojen kehittämiseen. Niillä saattoi jopa itselläänkin olla monimutkaiset aivot – jotka myöhemmin hävisivät.

mainos

Selkärankaisilla, kuten ihmisillä ja kaloilla, on eläinkunnan suurimmat ja monimutkaisimmat aivot. Silti kaikilla niiden lähimmillä ei-selkärankaisilla sukulaisilla, kuten ankeriaan kaltaisilla lanttulajeilla ja merisimpukoilla, on yksinkertaiset aivot, joista puuttuvat monimutkaisille aivoille tyypilliset kymmenet erikoistuneet hermokeskukset. Tämän vuoksi evoluutiobiologit ovat pitkään ajatelleet, että monimutkaiset aivot kehittyivät vasta sen jälkeen, kun selkärankaiset eläimet ilmestyivät.

Ei niin, sanoo Christopher Lowe Stanfordin yliopistosta Kaliforniasta. Hänen ryhmänsä tutkii tammenterhomadon lajia, Saccoglossus kowalevskii, jolla on alkeellinen hermosto, joka koostuu kahdesta hermosäikeestä ja ihossaan levinneistä hermoista. Madot elävät merenpohjassa olevissa koloissa ja vetävät sisäänsä ohi kulkevia ravintohiukkasia.

Lowe havaitsi, että nuorilla S. kowalevskii -matoilla on kolme solurykelmää, jotka ovat identtisiä niiden solurykelmien kanssa, joita selkärankaiset käyttävät muotoillessaan aivojaan. Selkärankaisten kehittyvissä aivoissa nämä signaalikeskuksiksi kutsutut klusterit tuottavat proteiineja, jotka ohjaavat erikoistuneiden aivoalueiden muodostumista. Tammenterho, totesi Lowe, tuottaa samoja proteiineja, ja ne leviävät sen kehittyvässä kehossa samankaltaisilla kuvioilla kuin selkärankaisten kehittyvissä aivoissa (Nature, DOI: 10.1038/nature10838).

S. kowalevskii on etäämmällä sukua selkärankaisille kuin lanttukotilot ja merisimpukat. Löytö voi siis tarkoittaa, että kaikkien näiden eläinten viimeisellä yhteisellä esi-isällä saattoi olla suhteellisen monimutkainen aivorakenne jo noin 590 miljoonaa vuotta sitten, ja jotkut sen jälkeläisistä menettivät sen myöhemmin.

Kompleksiset aivot voivat olla peräisin vielä kauempaakin, noin 630 miljoonaa vuotta sitten, sanoo Detlev Arendt Heidelbergissä Saksassa sijaitsevasta Euroopan molekyylibiologian laboratoriosta. Hän tutkii aivan eri ryhmään kuuluvaa eläintä, Platynereis dumerilii -nimistä rengasmatoa, joka ei ole juuri muuttunut 600 miljoonassa vuodessa. Vuonna 2010 hän osoitti, että tällä alkeellisella madolla on molekyylikoneisto, jonka avulla voidaan valmistaa ihmisen aivokuori – suurten aivojemme tunnusmerkki ja älykkyytemme tyyssija.

Julkaisemattomassa tutkimuksessaan Arendt havaitsi, että hänen madossaan valmistetaan joitain samoja proteiineja, joita Lowe löysi tammenterhomadosta. Hän uskoo, että monimutkaiset aivot juontavat juurensa ensimmäisiin matoihin, jotka käyttivät niitä navigoidakseen alkuaikojen merenpohjassa ja löytääkseen ruokaa. Kun jotkut niiden jälkeläisistä ryhtyivät liikkumattomiin elämäntapoihin, ne eivät enää tarvinneet aivojaan – ja menettivät ne.

Vaihtoehtoinen selitys on kuitenkin olemassa. Lowe huomauttaa, että toisin kuin selkärankaiset, jotka käyttävät signaalikeskuksia aivojensa rakentamiseen, tammenterhot käyttävät niitä koko kehonsa rakentamiseen. Vaikka signaalikeskukset ovat siis vanhoja, ne eivät ehkä ole alun perin kehittyneet rakentamaan suuria aivoja.

Lisää näistä aiheista:

  • psykologia
  • aivot
  • evoluutio

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.