イカ、イカ、タコなどのコレオイド頭足類は、大きく複雑な神経系と、鋭敏なカメラ型の目を持っています。周囲の環境と同化するために、情報を素早く処理して形、色、さらには質感を変えることがあります。さらに、それらは互いに対話し、空間学習の兆候を示し、問題に対処するためにツールを利用する可能性があります。彼らは非常に賢いので、退屈するとトラブルさえ起こします。
謎のままなのは、そもそも頭足類がどのようにしてその大きな脳を発達させたのかということだ。あ ハーバード大学の研究室 これらの柔らかい体の生き物の視覚システムを研究している研究者は、その解明に近づいていると信じています。
科学者たちは、新しいライブイメージング技術を使用して、イカの胚で生成されるニューロンをほぼリアルタイムで観察しました。彼らは、神経系の発達を通じてそれらの細胞を追跡することができました。 網膜.
彼らは、これらの神経幹細胞が脊椎動物の神経幹細胞と驚くほど似た挙動をすることを発見して驚いた。 神経系 形成。この研究結果は、頭足類と脊椎動物は500億年前に分離したが、両者が大きな脳を獲得する過程は同等であったことを示唆している。さらに、細胞の活動、分裂、形状は、この特定の神経系に必要な青写真に効果的に従う可能性があります。
ジョン・ハーバード大学特別研究員であり、この研究の上級著者であるクリステン・ケーニグ氏は次のように述べています。 「脊椎動物における神経系の発達について私たちが知っていることの多くは、長い間、その系統に特別なものであると考えられてきたため、私たちの結論は驚くべきものでした。このプロセスが非常に似ているという事実を観察することで、これら 2 つの独立して進化した非常に大きな神経系が同じメカニズムを使用して構築していることが示唆されました。このことは、動物が発育中に使用するそれらのメカニズム、つまりツールが、大きな神経系を構築するために重要である可能性があることを示唆しています。」
科学者たちは、Doryteuthis pealeii と呼ばれるイカの網膜に注目しました。北西大西洋には多くの人口が住んでいます。 いか、約1フィートの長さに成長することがあります。胎児の大きな頭と目は、愛らしいアニメのキャラクターに似ています。
科学者は、次のようなモデル種を調査するために頻繁にアプローチを使用しました。 フルーツハエ そしてゼブラフィッシュ。個々の細胞の挙動を観察するために、彼らは特殊な機器を開発しました。彼らは最先端の顕微鏡を使用して、数時間にわたって 10 分ごとに高解像度の画像を撮影しました。細胞をマッピングして追跡するために、研究者らは蛍光色素を使用して細胞にマークを付けました。
ライブイメージング技術のおかげで、科学者は神経前駆細胞と呼ばれる幹細胞を観察することができました。彼らはまた、彼らの組織を観察しました。偽重層上皮は、細胞によって作られる独特なタイプの構造です。細胞は細長く、密集することができ、これがその重要な特性です。さらに、科学者たちは、分裂の前後に、これらの地層の核が上下に振動していることを発見しました。この可動性は、組織の組織を維持し、さらなる成長を可能にするために非常に重要です。
この構造は、脊椎動物種の脳と目の発達に普遍的に見られます。
ケーニッヒ と, 「この種の研究から得られる大きな教訓の 1 つは、生命の多様性を研究することがいかに価値があるかということです。この多様性を研究することで、私たちの発展に関する基本的な考え方や、私たち自身の生物医学に関連した疑問に立ち返ることができます。それらの質問について話すことができます。」
ジャーナルリファレンス：
- フランチェスカ・R・ナポリ 他頭足類の網膜の発達は、脊椎動物に似た神経新生のメカニズムを示しています。 現在の生物学。 DOI： 10.1016 / j.cub.2022.10.027
