לצפורנים קולואידיים, לרבות דיונונים, דיונון ותמנון, יש מערכת עצבים גדולה ומורכבת ועיניים בעלות חדות גבוהה מסוג מצלמה. כדי להיטמע בסביבתם, הם עשויים לעבד מידע במהירות כדי לשנות את צורתם, צבעם ואפילו מרקם. בנוסף, הם עשויים לקיים אינטראקציה זה עם זה, להפגין סימנים של למידה מרחבית ולהשתמש בכלים לטיפול בבעיות. הם כל כך אינטליגנטים שכשהם משתעממים, הם אפילו עושים צרות.
מה שנותר מסתורי הוא: כיצד פיתחו הצפלופודים את המוח הגדול הזה מלכתחילה. א מעבדת הרווארד שחוקר את מערכות הראייה של היצורים הרכים האלה מאמין שהם התקרבו להבין את זה.
מדענים השתמשו בטכניקת הדמיה חדשה כדי לצפות בנוירונים שנוצרו בעוברי דיונונים כמעט בזמן אמת. הם הצליחו לעקוב אחר התאים הללו דרך התפתחות מערכת העצבים ב- רשתית.
הם נדהמו לגלות שתאי גזע עצביים אלו התנהגו בצורה דומה להפליא לאלו אצל בעלי חוליות במהלך מערכת העצבים היווצרות. הממצאים מרמזים שלמרות שהצפלופודים ובעלי החוליות נפרדו לפני 500 מיליון שנה, התהליכים שבאמצעותם שניהם זכו למוח גדול היו דומים. בנוסף, פעולות התאים, החלוקה והצורות של התאים עשויים למעשה לעקוב אחר תוכנית הדרושה למערכת העצבים המסוימת הזו.
קריסטן קניג, עמית מצטיין ג'ון הרווארד ומחברת הבכירה של המחקר, אמרה, "המסקנות שלנו היו מפתיעות מכיוון שהרבה ממה שאנחנו יודעים על התפתחות מערכת העצבים אצל בעלי חוליות נחשבו זה מכבר מיוחד לשושלת הזו. על ידי התבוננות בעובדה שהתהליך דומה מאוד, זה הציע ששתי מערכות עצבים גדולות מאוד, שהתפתחו באופן עצמאי, משתמשות באותם מנגנונים כדי לבנות אותן. זה מצביע על כך שהמנגנונים האלה - הכלים האלה - שהחיות משתמשות בהן במהלך הפיתוח עשויים להיות חשובים לבניית מערכות עצבים גדולות".
מדענים התמקדו ברשתית של דיונון בשם Doryteuthis pealeii. צפון מערב האוקיינוס האטלנטי הוא ביתם של אוכלוסייה גדולה של דיונון, שיכול לגדול באורך של כמטר. ראשיהם ועיניהם הגדולים של העוברים גורמים להם להידמות לדמויות אנימה מקסימות.
מדענים השתמשו לעתים קרובות בגישות כדי לחקור מינים כמו זבובי פרי ודג הזברה. כדי לצפות בהתנהגות של תאים בודדים, הם פיתחו מכשירים מיוחדים. הם השתמשו במיקרוסקופים חדישים כדי ללכוד תמונות ברזולוציה גבוהה כל עשר דקות במשך שעות. כדי למפות ולעקוב אחר התאים, החוקרים סימנו אותם באמצעות צבעים פלורסנטים.
הודות לטכניקת ההדמיה החיה, מדענים יכלו לצפות בתאי גזע הנקראים תאי אבות עצביים. הם גם צפו בארגון שלהם. אפיתל פסאודוסטרט הוא סוג ייחודי של מבנה שנוצר על ידי התאים. התאים מוארכים כך שניתן לארוז אותם בחוזקה, וזה המאפיין החיוני שלו. בנוסף, לפני ואחרי החלוקה, מדענים מצאו שגרעיני התצורות הללו מתנודדות למעלה ולמטה. ניידות זו חיונית לשמירה על ארגון הרקמה ולאפשר צמיחה נוספת.
מבנה זה נראה באופן אוניברסלי בהתפתחות המוח והעין אצל מיני בעלי חוליות.
קניג אמר, "אחת האפשרויות הגדולות מעבודה מסוג זה היא עד כמה זה חשוב ללמוד את מגוון החיים. על ידי לימוד המגוון הזה, אתה יכול לחזור לרעיונות בסיסיים לגבי ההתפתחות שלנו ולשאלות הרלוונטיות שלנו מבחינה ביו-רפואית. אתה יכול לדבר על השאלות האלה."
עיון ביומן:
- פרנצ'סקה ר' נאפולי וחב'. התפתחות רשתית צפליפוד מראה מנגנונים דמויי חולייתנים של נוירוגנזה. ביולוגיה נוכחית. DOI: 10.1016 / j.cub.2022.10.027
