سفالوپودهای کلوئیدی، از جمله ماهی مرکب، ساعد ماهی و اختاپوس، دارای سیستم عصبی بزرگ و پیچیده و چشمانی با دقت بالا و دوربینی هستند. برای همسان شدن با محیط اطراف خود، ممکن است به سرعت اطلاعات را پردازش کنند تا شکل، رنگ و حتی بافت خود را تغییر دهند. علاوه بر این، آنها ممکن است با یکدیگر تعامل داشته باشند، نشانه هایی از یادگیری فضایی را نشان دهند و از ابزارهایی برای رسیدگی به مشکلات استفاده کنند. آنها به قدری باهوش هستند که وقتی حوصله شان سر می رود حتی دچار مشکل می شوند.
چیزی که همچنان مرموز باقی می‌ماند این است: سرپایان چگونه این مغزهای بزرگ را در وهله اول توسعه دادند. آ آزمایشگاه هاروارد که سیستم های بینایی این موجودات نرم بدن را مطالعه می کند، معتقد است که آنها به کشف آن نزدیک شده اند.
دانشمندان از یک تکنیک جدید تصویربرداری زنده برای تماشای نورون های ایجاد شده در جنین ماهی مرکب تقریباً در زمان واقعی استفاده کردند. آنها توانستند آن سلول ها را از طریق توسعه سیستم عصبی در ردیابی کنند شبکیه چشم.
آنها از کشف این که این سلول های بنیادی عصبی به طرز قابل توجهی شبیه به سلول های مهره داران رفتار می کنند شگفت زده شدند. سیستم عصبی تشکیل. یافته‌ها حاکی از آن است که اگرچه سرپایان و مهره‌داران 500 میلیون سال پیش از هم جدا شدند، فرآیندهایی که هر دو به‌وسیله آنها مغز بزرگی به دست آوردند، قابل مقایسه بود. به‌علاوه، اعمال، تقسیم‌بندی و شکل‌های سلول‌ها ممکن است به‌طور مؤثری از طرح مورد نیاز برای این سیستم عصبی خاص پیروی کند.
کریستن کونیگ، همکار برجسته جان هاروارد و نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: «نتیجه‌گیری‌های ما شگفت‌انگیز بود، زیرا بسیاری از چیزهایی که در مورد رشد سیستم عصبی در مهره‌داران می‌دانیم، مدت‌ها تصور می‌شد که خاص آن دودمان است. با مشاهده این واقعیت که این فرآیند بسیار شبیه است، نشان داد که این دو سیستم عصبی بسیار بزرگ که به طور مستقل تکامل یافته اند از مکانیسم های مشابهی برای ساختن خود استفاده می کنند. این نشان می‌دهد که این مکانیسم‌ها - آن ابزارها - که حیوانات در طول تکامل از آنها استفاده می‌کنند ممکن است برای ساختن سیستم‌های عصبی بزرگ مهم باشند.
دانشمندان بر روی شبکیه یک ماهی مرکب به نام Doryteuthis pealeii تمرکز کردند. شمال غربی اقیانوس اطلس میزبان جمعیت زیادی است ماهی مرکب، که می تواند حدود یک پا رشد کند. سر و چشم‌های بزرگ جنین‌ها آنها را شبیه شخصیت‌های انیمه شایان‌ستیز می‌کند.
دانشمندان اغلب از روش هایی برای بررسی گونه های مدل استفاده می کردند میوه مگس و گورخرماهی برای مشاهده رفتار تک تک سلول ها، ابزارهای تخصصی را توسعه دادند. آنها از میکروسکوپ های پیشرفته برای گرفتن تصاویر با وضوح بالا هر ده دقیقه به مدت چند ساعت استفاده کردند. برای نقشه برداری و ردیابی سلول ها، محققان با استفاده از رنگ های فلورسنت آنها را علامت گذاری کردند.
به لطف تکنیک تصویربرداری زنده، دانشمندان توانستند سلول های بنیادی به نام سلول های پیش ساز عصبی را مشاهده کنند. سازمان خود را نیز رصد کردند. اپیتلیوم کاذب طبقه بندی شده یک نوع ساختار منحصر به فرد است که توسط سلول ها ایجاد می شود. سلول ها دراز هستند بنابراین می توان آنها را محکم بسته بندی کرد که این ویژگی اساسی آن است. علاوه بر این، قبل و بعد از تقسیم، دانشمندان متوجه شدند که هسته‌های این سازندها به سمت بالا و پایین در نوسان هستند. این تحرک برای حفظ سازمان بافت و امکان رشد بیشتر ضروری است.
این ساختار به طور جهانی در رشد مغز و چشم در گونه های مهره داران دیده می شود.
کونیگ گفت:, «یکی از نکات مهم این نوع کار این است که چقدر مطالعه تنوع زندگی ارزشمند است. با مطالعه این تنوع، می توانید به ایده های اساسی در مورد توسعه ما و سوالات مربوط به زیست پزشکی خودمان بازگردید. شما می توانید با این سؤالات صحبت کنید.»
مرجع مجله:
- فرانچسکا آر. ناپولی و همکاران. رشد شبکیه سفالوپود مکانیسم‌های عصبی مانند مهره‌داران را نشان می‌دهد. زیست شناسی کنونیبه DOI: 10.1016 / j.cub.2022.10.027
