Articles

Enkla maskar är smarta hjärnor

Av Michael Marshall

New Scientist Default Image

Vem kallar du för korkad?

(Bild: Ariel Pani/Stanford University)

Var inte förolämpad, men du har hjärna som en mask. Kluster av celler som är viktiga för att bygga upp komplexa hjärnor har hittats i en enkel mask som knappt har någon hjärna alls.

Fyndet tyder på att primitiva maskar för cirka 600 miljoner år sedan hade maskineriet för att utveckla komplexa hjärnor. De kan till och med ha haft komplexa hjärnor själva – som senare försvann.

Reklam

Vertebater, som människor och fiskar, har de största och mest komplexa hjärnorna i djurriket. Ändå har alla deras närmaste släktingar som inte är ryggradslösa djur, t.ex. de ålliknande lanslöparna och sjöpungar, enkla hjärnor som saknar de dussintals specialiserade nervcentra som är typiska för komplexa hjärnor. Därför har evolutionsbiologer länge trott att komplexa hjärnor utvecklades först efter det att djur med ryggrad dök upp.

Det stämmer inte, säger Christopher Lowe vid Stanford University i Kalifornien. Hans team studerar en art av ekollonmask, Saccoglossus kowalevskii, som har ett rudimentärt nervsystem bestående av två nervtrådar och nerver utspridda i huden. Maskarna lever i hålor på havsbotten och drar in förbipasserande matpartiklar.

Lowe fann att unga S. kowalevskii har tre kluster av celler som är identiska med dem som ryggradsdjur använder för att forma sina hjärnor. I ryggradsdjurens hjärnor under utveckling tillverkar dessa kluster – som kallas signalcentra – proteiner som styr bildandet av specialiserade hjärnregioner. Ekollonmasken, upptäckte Lowe, producerar samma proteiner, och de sprids genom dess kropp under utveckling i mönster som liknar dem de följer i ryggradsdjurens hjärna under utveckling (Nature, DOI: 10.1038/nature10838).

S. kowalevskii är mer avlägset besläktad med ryggradsdjur än lanslöpare och havsborstmaskar. Så fyndet skulle kunna innebära att den sista gemensamma förfadern till alla dessa djur redan kan ha haft en relativt komplex hjärnstruktur, för cirka 590 miljoner år sedan, och att några av dess ättlingar senare förlorade den.

Komplexa hjärnor skulle kunna gå tillbaka ännu längre tillbaka, till cirka 630 miljoner år sedan, säger Detlev Arendt vid European Molecular Biology Laboratory i Heidelberg, Tyskland. Han studerar ett djur från en helt annan grupp, en annelidmask kallad Platynereis dumerilii, som knappt har förändrats på 600 miljoner år. År 2010 visade han att denna primitiva mask har det molekylära maskineriet för att skapa den mänskliga hjärnbarken – kännetecknet för våra stora hjärnor och sätet för vår intelligens.

I opublicerad forskning fann Arendt att hans mask tillverkar några av samma proteiner som Lowe hittade i ekollonmasken. Han tror att komplexa hjärnor går tillbaka till de första maskarna, som använde dem för att navigera på den ursprungliga havsbotten och hitta mat. När några av deras ättlingar började leva stationärt behövde de inte längre sina hjärnor – och förlorade dem därför.

Det finns dock en alternativ förklaring. Lowe påpekar att till skillnad från ryggradsdjur, som använder signalcentra för att strukturera sina hjärnor, använder ekollonmaskar dem för att bygga upp hela sin kropp. Så även om signalcentren är gamla kanske de inte ursprungligen utvecklades för att bygga stora hjärnor.

Mer om dessa ämnen:

  • psykologi
  • hjärnor
  • evolution

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.