ปลาหมึกคอลอยด์ รวมถึงปลาหมึก ปลาหมึก และปลาหมึกยักษ์ มีระบบประสาทที่ใหญ่และซับซ้อน และมีสายตาแบบกล้องที่มีความคมชัดสูง เพื่อซึมซับเข้ากับสภาพแวดล้อม พวกมันอาจประมวลผลข้อมูลอย่างรวดเร็วเพื่อเปลี่ยนรูปร่าง สี และแม้กระทั่งพื้นผิว นอกจากนี้ พวกเขาอาจมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกัน แสดงสัญญาณของการเรียนรู้เชิงพื้นที่ และใช้เครื่องมือเพื่อแก้ไขปัญหา พวกเขาฉลาดมากจนเมื่อเบื่อก็จะก่อปัญหาด้วยซ้ำ
สิ่งที่ยังคงลึกลับอยู่ก็คือ วิธีที่ปลาหมึกพัฒนาสมองอันใหญ่โตเหล่านั้นตั้งแต่แรก ก ห้องปฏิบัติการฮาร์วาร์ด ที่ศึกษาระบบการมองเห็นของสิ่งมีชีวิตที่มีลำตัวอ่อนนุ่มเหล่านี้ เชื่อว่าพวกมันใกล้จะเข้าใจมันแล้ว
นักวิทยาศาสตร์ใช้เทคนิคการถ่ายภาพสดแบบใหม่เพื่อดูเซลล์ประสาทที่สร้างขึ้นในตัวอ่อนปลาหมึกเกือบจะแบบเรียลไทม์ พวกเขาสามารถติดตามเซลล์เหล่านั้นผ่านการพัฒนาระบบประสาทใน จอตา.
พวกเขาประหลาดใจที่พบว่าเซลล์ต้นกำเนิดจากระบบประสาทเหล่านี้มีพฤติกรรมคล้ายคลึงกับเซลล์ในสัตว์มีกระดูกสันหลังอย่างน่าทึ่งในช่วง ระบบประสาท รูปแบบ. การค้นพบนี้บอกเป็นนัยว่าถึงแม้เซฟาโลพอดและสัตว์มีกระดูกสันหลังจะแยกจากกันเมื่อ 500 ล้านปีก่อน แต่กระบวนการที่ทั้งสองได้รับสมองขนาดใหญ่ก็เทียบเคียงได้ นอกจากนี้ การกระทำ การแบ่งส่วน และรูปร่างของเซลล์อาจเป็นไปตามพิมพ์เขียวที่จำเป็นสำหรับระบบประสาทนี้อย่างมีประสิทธิภาพ
Kristen Koenig ผู้ทรงคุณวุฒิของ John Harvard และผู้เขียนอาวุโสของการศึกษาวิจัยกล่าวว่า “ข้อสรุปของเราน่าประหลาดใจเพราะสิ่งที่เรารู้มากมายเกี่ยวกับการพัฒนาระบบประสาทในสัตว์มีกระดูกสันหลังได้รับการพิจารณามานานแล้วว่ามีความพิเศษสำหรับเชื้อสายนั้น จากการสังเกตข้อเท็จจริงที่ว่ากระบวนการนี้คล้ายกันมาก ระบบประสาทที่มีขนาดใหญ่มากทั้งสองนี้ได้รับการพัฒนาอย่างอิสระ ใช้กลไกเดียวกันในการสร้างระบบประสาทเหล่านี้ นั่นแสดงให้เห็นว่ากลไกเหล่านั้น — เครื่องมือเหล่านั้น — สัตว์ที่ใช้ระหว่างการพัฒนาอาจมีความสำคัญต่อการสร้างระบบประสาทขนาดใหญ่”
นักวิทยาศาสตร์มุ่งความสนใจไปที่เรตินาของปลาหมึกที่เรียกว่า Doryteuthis pealeii มหาสมุทรแอตแลนติกทางตะวันตกเฉียงเหนือเป็นที่อยู่ของประชากรจำนวนมาก ปลาหมึกซึ่งสามารถเติบโตได้ยาวประมาณหนึ่งฟุต หัวและตาขนาดใหญ่ของเอ็มบริโอทำให้พวกมันดูคล้ายกับตัวการ์ตูนอนิเมะที่น่ารัก
นักวิทยาศาสตร์มักใช้วิธีการตรวจสอบแบบจำลองสายพันธุ์เช่น แมลงวันผลไม้ และปลาม้าลาย เพื่อสังเกตพฤติกรรมของแต่ละเซลล์ พวกเขาจึงได้พัฒนาเครื่องมือพิเศษขึ้นมา พวกเขาใช้กล้องจุลทรรศน์ที่ล้ำสมัยเพื่อจับภาพที่มีความละเอียดสูงทุก ๆ สิบนาทีเป็นเวลาหลายชั่วโมง ในการทำแผนที่และติดตามเซลล์ นักวิจัยได้ทำเครื่องหมายเซลล์เหล่านั้นโดยใช้สีย้อมเรืองแสง
ต้องขอบคุณเทคนิคการถ่ายภาพสด นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตสเต็มเซลล์ที่เรียกว่าเซลล์ต้นกำเนิดประสาทได้ พวกเขายังสังเกตองค์กรของพวกเขาด้วย เยื่อบุผิวเทียมเป็นโครงสร้างเฉพาะที่สร้างขึ้นโดยเซลล์ เซลล์จะถูกยืดออกเพื่อให้สามารถอัดแน่นได้ ซึ่งเป็นคุณลักษณะที่สำคัญ นอกจากนี้ ก่อนและหลังการแบ่งตัว นักวิทยาศาสตร์พบว่านิวเคลียสของการก่อตัวเหล่านี้แกว่งขึ้นและลง ความคล่องตัวนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาโครงสร้างองค์กรของเนื้อเยื่อและทำให้สามารถเติบโตต่อไปได้
โครงสร้างนี้พบเห็นได้ทั่วไปในการพัฒนาสมองและดวงตาในสัตว์มีกระดูกสันหลัง
นิก กล่าวว่า, “สิ่งสำคัญประการหนึ่งจากงานประเภทนี้คือการศึกษาความหลากหลายของชีวิตนั้นมีคุณค่าเพียงใด ด้วยการศึกษาความหลากหลายนี้ คุณสามารถกลับไปสู่แนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับการพัฒนาของเราและคำถามที่เกี่ยวข้องกับชีวการแพทย์ของเราเองได้ คุณสามารถพูดคุยกับคำถามเหล่านั้นได้”
การอ้างอิงวารสาร:
- ฟรานเชสก้า อาร์. นาโปลี และคณะ การพัฒนาจอประสาทตาของเซฟาโลพอดแสดงให้เห็นกลไกของการสร้างระบบประสาทที่คล้ายกับสัตว์มีกระดูกสันหลัง ชีววิทยาปัจจุบัน. ดอย: 10.1016 / j.cub.2022.10.027
