تمتلك رأسيات الأرجل الغروانية، بما في ذلك الحبار والحبار والأخطبوط، أجهزة عصبية كبيرة ومعقدة وعيون عالية الحدة تشبه الكاميرا. ومن أجل الاندماج في محيطهم، قد يقومون بمعالجة المعلومات بسرعة لتغيير الشكل واللون وحتى الملمس. بالإضافة إلى ذلك، قد يتفاعلون مع بعضهم البعض، ويظهرون علامات التعلم المكاني، ويستخدمون الأدوات لمعالجة المشكلات. إنهم أذكياء جدًا لدرجة أنهم عندما يشعرون بالملل، فإنهم يرتكبون المشاكل.
ما يبقى غامضًا هو: كيف طورت رأسيات الأرجل تلك الأدمغة الكبيرة في المقام الأول. أ مختبر هارفارد الذي يدرس الأنظمة البصرية لهذه المخلوقات ذات الأجسام الرخوة يعتقد أنهم اقتربوا من اكتشاف ذلك.
استخدم العلماء تقنية تصوير حي جديدة لمشاهدة الخلايا العصبية التي تم إنشاؤها في أجنة الحبار في الوقت الفعلي تقريبًا. وتمكنوا من تتبع تلك الخلايا من خلال تطور الجهاز العصبي في الجسم شبكية العين.
لقد اندهشوا عندما اكتشفوا أن هذه الخلايا الجذعية العصبية تتصرف بشكل مشابه بشكل ملحوظ لتلك الموجودة في الفقاريات خلال فترة النمو الجهاز العصبي تشكيل. تشير النتائج إلى أنه على الرغم من أن رأسيات الأرجل والفقاريات انفصلت قبل 500 مليون سنة، إلا أن العمليات التي اكتسبت من خلالها أدمغة كبيرة كانت متشابهة. بالإضافة إلى ذلك، فإن تصرفات الخلايا وانقساماتها وأشكالها قد تتبع بشكل فعال المخطط اللازم لهذا الجهاز العصبي المحدد.
وقالت كريستين كونيج، زميلة جون هارفارد المتميزة وكبيرة مؤلفي الدراسة: "كانت استنتاجاتنا مفاجئة لأن الكثير مما نعرفه عن تطور الجهاز العصبي في الفقاريات كان يُعتقد منذ فترة طويلة أنه خاص بهذه السلالة. ومن خلال ملاحظة حقيقة أن العملية متشابهة جدًا، فقد اقترح أن هذين الجهازين العصبيين الكبيرين جدًا المتطورين بشكل مستقل يستخدمان نفس الآليات لبنائهما. ويشير ذلك إلى أن تلك الآليات - تلك الأدوات - التي تستخدمها الحيوانات أثناء النمو قد تكون مهمة لبناء أجهزة عصبية كبيرة.
ركز العلماء على شبكية العين لحبار يسمى Doryteuthis pealeii. شمال غرب المحيط الأطلسي موطن لعدد كبير من السكان حبار، والتي يمكن أن تنمو بطول قدم تقريبًا. تجعل رؤوس الأجنة وعيونها الكبيرة تشبه شخصيات الرسوم المتحركة الرائعة.
كثيرًا ما يستخدم العلماء طرقًا لدراسة الأنواع النموذجية مثل ذباب الفاكهة والزرد. ولملاحظة سلوك الخلايا الفردية، قاموا بتطوير أدوات متخصصة. واستخدموا مجاهرًا حديثة لالتقاط صور عالية الدقة كل عشر دقائق لمدة ساعات. ولرسم خريطة للخلايا وتتبعها، قام الباحثون بوضع علامة عليها باستخدام الأصباغ الفلورية.
وبفضل تقنية التصوير الحي، تمكن العلماء من مراقبة الخلايا الجذعية التي تسمى الخلايا السلفية العصبية. كما لاحظوا تنظيمهم. الظهارة الطبقية الكاذبة هي نوع فريد من البنية التي أنشأتها الخلايا. تكون الخلايا ممدودة بحيث يمكن تعبئتها بإحكام، وهي سمتها الأساسية. بالإضافة إلى ذلك، قبل وبعد الانقسام، وجد العلماء أن نوى هذه التكوينات تتأرجح لأعلى ولأسفل. يعد هذا التنقل أمرًا ضروريًا للحفاظ على تنظيم الأنسجة وتمكين المزيد من النمو.
يُرى هذا الهيكل عالميًا في نمو الدماغ والعين في أنواع الفقاريات.
كوينغ محمد, "إن إحدى أهم الدروس المستفادة من هذا النوع من العمل هو مدى أهمية دراسة تنوع الحياة. من خلال دراسة هذا التنوع، يمكنك العودة إلى الأفكار الأساسية حول تطورنا وأسئلتنا ذات الصلة بالطب الحيوي. يمكنك التحدث عن هذه الأسئلة."
المرجع مجلة:
- فرانشيسكا ر. نابولي وآخرون. يُظهر تطور شبكية رأسيات الأرجل آليات تشبه الفقاريات في تكوين الخلايا العصبية. علم الأحياء الحالي. دوى: 10.1016 / j.cub.2022.10.027
