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I vermi semplici sono cervelloni

di Michael Marshall

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A chi stai dando dello stupido?

(Immagine: Ariel Pani/Stanford University)

Non ti offendere, ma hai il cervello di un verme. Cluster di cellule che sono strumentali nella costruzione di cervelli complessi sono stati trovati in un semplice verme che ha a malapena un cervello.

La scoperta suggerisce che, circa 600 milioni di anni fa, i vermi primitivi avevano il meccanismo per sviluppare cervelli complessi. Potrebbero anche aver avuto essi stessi dei cervelli complessi – che sono stati poi persi.

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I vertebrati, come gli uomini e i pesci, hanno il cervello più grande e complesso del regno animale. Eppure, tutti i loro parenti non vertebrati più vicini, come le lancette e gli scriccioli di mare simili alle anguille, hanno cervelli semplici che mancano delle decine di centri nervosi specializzati tipici dei cervelli complessi. Di conseguenza, i biologi evolutivi hanno a lungo pensato che i cervelli complessi si sono evoluti solo dopo la comparsa degli animali con la spina dorsale.

Non è così, dice Christopher Lowe della Stanford University in California. Il suo team studia una specie di verme delle ghiande, Saccoglossus kowalevskii, che ha un sistema nervoso rudimentale composto da due cordoni nervosi e nervi sparsi nella pelle. I vermi vivono in tane nei fondali marini e tirano dentro particelle di cibo di passaggio.

Lowe ha scoperto che i giovani S. kowalevskii hanno tre gruppi di cellule identiche a quelle che i vertebrati usano per formare i loro cervelli. Nel cervello dei vertebrati in via di sviluppo, questi gruppi – chiamati centri di segnalazione – producono proteine che orchestrano la formazione di regioni cerebrali specializzate. Il verme della ghianda, ha scoperto Lowe, produce le stesse proteine, e si diffondono attraverso il suo corpo in via di sviluppo in modelli simili a quelli che seguono nel cervello dei vertebrati in via di sviluppo (Nature, DOI: 10.1038/nature10838).

S. kowalevskii è più lontanamente legato ai vertebrati che le lancette e le gorgonie. Quindi la scoperta potrebbe significare che l’ultimo antenato comune di tutti questi animali potrebbe aver già avuto una struttura cerebrale relativamente complessa, circa 590 milioni di anni fa, e alcuni dei suoi discendenti l’hanno poi persa.

I cervelli complessi potrebbero risalire ancora più indietro, a circa 630 milioni di anni fa, dice Detlev Arendt dell’European Molecular Biology Laboratory di Heidelberg, Germania. Egli studia un animale di un gruppo completamente diverso, un verme anellide chiamato Platynereis dumerilii, che è cambiato appena in 600 milioni di anni. Nel 2010, ha dimostrato che questo verme primitivo ha il macchinario molecolare per fare la corteccia umana – il segno distintivo dei nostri grandi cervelli e la sede della nostra intelligenza.

In una ricerca non pubblicata, Arendt ha scoperto che il suo verme fa alcune delle stesse proteine che Lowe ha trovato nel verme della ghianda. Pensa che i cervelli complessi risalgano ai primi vermi, che li usavano per navigare nei fondali marini primordiali e trovare il cibo. Quando alcuni dei loro discendenti presero uno stile di vita stazionario, non ebbero più bisogno del loro cervello – e così lo persero.

C’è comunque una spiegazione alternativa. Lowe fa notare che, a differenza dei vertebrati, che usano i centri di segnalazione per strutturare il loro cervello, i vermi delle ghiande li usano per costruire il loro intero corpo. Quindi, anche se i centri di segnalazione sono vecchi, potrebbero non essersi evoluti inizialmente per costruire grandi cervelli.

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