Koleoidisilla pääjalkaisilla, mukaan lukien kalmarilla, seepioilla ja mustekalalla, on suuret ja monimutkaiset hermostojärjestelmät ja erittäin tarkat kameratyyppiset silmät. Omaksuakseen ympäristöönsä he voivat käsitellä tietoja nopeasti muuttaakseen muotoaan, väriään ja jopa rakennettaan. Lisäksi he voivat olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa, osoittaa merkkejä tilaoppimisesta ja käyttää työkaluja ongelmien ratkaisemiseen. He ovat niin älykkäitä, että kun he kyllästyvät, he tekevät jopa ongelmia.
Salaperäiseksi jää: kuinka pääjalkaiset kehittivät nuo suuret aivot alun perin. A Harvardin laboratorio joka tutkii näiden pehmeärunkoisten olentojen visuaalisia järjestelmiä, uskoo heidän olevan lähellä sen selvittämistä.
Tutkijat käyttivät uutta live-kuvaustekniikkaa seuratakseen kalmarien alkioihin luotuja hermosoluja lähes reaaliajassa. He pystyivät jäljittämään näitä soluja hermoston kehityksen kautta verkkokalvo.
He olivat hämmästyneitä huomatessaan, että nämä hermoston kantasolut käyttäytyivät huomattavan samalla tavalla kuin selkärankaisilla. hermosto muodostus. Löydökset viittaavat siihen, että vaikka pääjalkaiset ja selkärankaiset erosivat 500 miljoonaa vuotta sitten, prosessit, joilla molemmat saivat suuret aivot, olivat vertailukelpoisia. Lisäksi solujen toiminta, jakautuminen ja muodot voivat tehokkaasti seurata tämän hermoston tarvitsemaa suunnitelmaa.
Kristen Koenig, John Harvard Distinguished Fellow ja tutkimuksen vanhempi kirjoittaja, sanoi: "Johtopäätöksemme olivat yllättäviä, koska paljon sen, mitä tiedämme selkärankaisten hermoston kehityksestä, on pitkään ajateltu olevan erityistä tälle sukulinjalle. Havaimalla, että prosessi on hyvin samanlainen, se ehdotti, että nämä kaksi itsenäisesti kehittynyttä, erittäin suurta hermostoa käyttävät samoja mekanismeja niiden rakentamiseen. Tämä viittaa siihen, että nuo mekanismit - nuo työkalut - joita eläimet käyttävät kehityksen aikana voivat olla tärkeitä suurten hermoston rakentamisessa."
Tutkijat keskittyivät Doryteuthis pealeii -nimisen kalmarin verkkokalvoon. Luoteis-Atlantin valtamerellä asuu suuri väestö kalmari, joka voi kasvaa noin jalan pituiseksi. Alkioiden suuret päät ja silmät tekevät niistä ihastuttavia animehahmoja.
Tiedemiehet käyttivät usein lähestymistapoja tutkiakseen mallilajeja, kuten hedelmäkärpäset ja seeprakala. Yksittäisten solujen käyttäytymisen tarkkailemiseksi he kehittivät erikoislaitteita. He käyttivät huippuluokan mikroskooppeja ottamaan korkearesoluutioisia kuvia kymmenen minuutin välein tuntien ajan. Solujen kartoittamiseksi ja seuraamiseksi tutkijat merkitsivät ne fluoresoivilla väriaineilla.
Elävän kuvantamistekniikan ansiosta tutkijat pystyivät tarkkailemaan kantasoluja, joita kutsutaan hermosolujen progenitorisoluiksi. He myös seurasivat organisaatiotaan. Pseudostratifioitu epiteeli on solujen luoma ainutlaatuinen rakenne. Solut ovat pitkänomaisia, jotta ne voidaan pakata tiiviisti, mikä on sen olennainen ominaisuus. Lisäksi ennen jakautumista ja sen jälkeen tiedemiehet havaitsivat näiden muodostumien ytimien värähtelevän ylös ja alas. Tämä liikkuvuus on elintärkeää kudoksen organisaation ylläpitämiseksi ja lisäkasvun mahdollistamiseksi.
Tämä rakenne näkyy yleisesti aivojen ja silmien kehityksessä selkärankaisilla.
kuningas sanoi, ”Yksi tämäntyyppisen työn suurista poiminnoista on se, kuinka arvokasta on tutkia elämän monimuotoisuutta. Tutkimalla tätä monimuotoisuutta voit palata perustavanlaatuisiin ajatuksiin kehityksestämme ja omiin biolääketieteellisesti olennaisiin kysymyksiin. Voit puhua näihin kysymyksiin."
Lehden viite:
- Francesca R. Napoli et ai. Pääjalkaisten verkkokalvon kehitys osoittaa selkärankaisten kaltaisia neurogeneesimekanismeja. Current Biology. DOI: 10.1016 / j.cub.2022.10.027
