Articles

Simple worms are closet brainiacs

By Michael Marshall

New Scientist Default Image

Who are you calling stupid?

(Image: Ariel Pani/Stanford University)

Nie obraź się, ale masz mózg robaka. Skupiska komórek, które są instrumentalne w budowie złożonych mózgów zostały znalezione w prostym robaku, który prawie w ogóle nie ma mózgu.

Odkrycie sugeruje, że około 600 milionów lat temu prymitywne robaki miały maszynerię do rozwoju złożonych mózgów. Mogły nawet same posiadać złożone mózgi – które później zostały utracone.

Ogłoszenie

Wertebrates, takie jak ludzie i ryby, mają największe i najbardziej złożone mózgi w królestwie zwierząt. Jednak wszyscy ich najbliżsi bezkręgowi krewni, tacy jak podobne do węgorza lancety i kałamarnice morskie, mają proste mózgi, którym brakuje dziesiątek wyspecjalizowanych ośrodków nerwowych typowych dla mózgów złożonych. W rezultacie biolodzy ewolucyjni długo sądzili, że złożone mózgi wyewoluowały dopiero po pojawieniu się zwierząt z kręgosłupami.

Nie tak, mówi Christopher Lowe z Uniwersytetu Stanforda w Kalifornii. Jego zespół bada gatunek robaka żołędziowego, Saccoglossus kowalevskii, który ma podstawowy układ nerwowy składający się z dwóch sznurów nerwowych i nerwów rozłożonych w skórze. Robaki żyją w norach w dnie morskim i wciągają przechodzące cząstki żywności.

Lowe stwierdził, że młode S. kowalevskii mają trzy skupiska komórek identycznych z tymi, których kręgowce używają do kształtowania swoich mózgów. W rozwijających się mózgach kręgowców, skupiska te – zwane centrami sygnalizacyjnymi – wytwarzają białka, które organizują powstawanie wyspecjalizowanych regionów mózgu. Robak żołędziowy, jak odkrył Lowe, produkuje te same białka, które rozprzestrzeniają się w jego rozwijającym się ciele we wzorach podobnych do tych, które występują w rozwijającym się mózgu kręgowców (Nature, DOI: 10.1038/nature10838).

S. kowalevskii jest bardziej oddalony od kręgowców niż lancetowate i morskie kałamarnice. Znalezisko może więc oznaczać, że ostatni wspólny przodek wszystkich tych zwierząt mógł już mieć stosunkowo złożoną strukturę mózgu, około 590 milionów lat temu, a niektórzy z jego potomków później ją stracili.

Złożone mózgi mogą sięgać jeszcze dalej, do około 630 milionów lat temu, mówi Detlev Arendt z Europejskiego Laboratorium Biologii Molekularnej w Heidelbergu, Niemcy. Bada on zwierzę z zupełnie innej grupy, robaka z rodziny annelidów o nazwie Platynereis dumerilii, który prawie nie zmienił się od 600 milionów lat. W 2010 r. wykazał, że ten prymitywny robak posiada molekularną maszynerię do stworzenia ludzkiej kory mózgowej – cechy charakterystycznej naszych dużych mózgów i siedziby naszej inteligencji.

W niepublikowanych badaniach Arendt stwierdził, że jego robak wytwarza niektóre z tych samych białek, które Lowe znalazł w robaku żołędziowym. Uważa on, że złożone mózgi pochodzą od pierwszych robaków, które używały ich do nawigacji po pierwotnym dnie morskim i znajdowania pożywienia. Kiedy niektóre z ich potomków podjęły stacjonarny tryb życia, nie potrzebowały już swoich mózgów – i tak je straciły.

Jest jednak alternatywne wyjaśnienie. Lowe zwraca uwagę, że w przeciwieństwie do kręgowców, które wykorzystują centra sygnalizacyjne do budowy mózgu, robaki żołędziowe wykorzystują je do budowy całego ciała. Więc chociaż centra sygnalizacyjne są stare, mogły początkowo nie wyewoluować do budowy dużych mózgów.

Więcej na ten temat:

  • psychologia
  • mózgi
  • ewolucja

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.