Kalamar, mürekkepbalığı ve ahtapot dahil olmak üzere koleoid kafadanbacaklılar, büyük ve karmaşık sinir sistemlerine ve yüksek keskinliğe sahip, kamera tipi gözlere sahiptir. Çevrelerine uyum sağlamak için bilgiyi hızla işleyerek şekillerini, renklerini ve hatta dokularını değiştirebilirler. Ek olarak birbirleriyle etkileşime girebilir, mekansal öğrenme işaretleri sergileyebilir ve sorunları çözmek için araçlar kullanabilirler. O kadar zekidirler ki, sıkıldıklarında sorun bile çıkarırlar.
Gizemli kalan şey kafadanbacaklıların bu büyük beyinleri ilk etapta nasıl geliştirdikleridir. A Harvard laboratuvarı Bu yumuşak vücutlu canlıların görsel sistemlerini inceleyen bilim insanları, bunu çözmeye yaklaştıklarına inanıyor.
Bilim insanları, kalamar embriyolarında oluşturulan nöronları neredeyse gerçek zamanlı olarak izlemek için yeni bir canlı görüntüleme tekniği kullandılar. Sinir sisteminin gelişimi boyunca bu hücreleri takip edebildiler. retina.
Bu nöral kök hücrelerin omurgalılardakine oldukça benzer şekilde davrandığını keşfettiklerinde çok şaşırdılar. sinir sistemi oluşumu. Bulgular, kafadanbacaklıların ve omurgalıların 500 milyon yıl önce ayrılmış olmasına rağmen, her ikisinin de büyük beyin kazanmasını sağlayan süreçlerin karşılaştırılabilir olduğunu gösteriyor. Ek olarak hücrelerin eylemleri, bölünmeleri ve şekilleri, bu özel sinir sistemi için gerekli olan planı etkili bir şekilde takip edebilir.
John Harvard Seçkin Üyesi ve araştırmanın kıdemli yazarı Kristen Koenig şunları söyledi: "Sonuçlarımız şaşırtıcıydı çünkü omurgalılarda sinir sistemi gelişimi hakkında bildiğimiz pek çok şeyin uzun süredir bu soya özel olduğu düşünülüyordu. Sürecin çok benzer olduğu gözlemlenerek, birbirlerinden bağımsız olarak evrimleşmiş bu iki çok büyük sinir sisteminin, bunları oluşturmak için aynı mekanizmaları kullandığı öne sürüldü. Bu, hayvanların gelişim sırasında kullandıkları mekanizmaların (bu araçların) büyük sinir sistemleri oluşturmak için önemli olabileceğini gösteriyor."
Bilim insanları Doryteuthis pealeii adı verilen kalamarın retinasına odaklandı. Kuzeybatı Atlantik Okyanusu büyük bir nüfusa ev sahipliği yapmaktadır. kalamar, yaklaşık bir ayak uzunluğunda büyüyebilen. Embriyoların büyük kafaları ve gözleri onları sevimli anime karakterlerine benzetiyor.
Bilim insanları model türleri araştırmak için sıklıkla aşağıdaki yaklaşımları kullandılar: meyve sinekleri ve zebra balığı. Bireysel hücrelerin davranışlarını gözlemlemek için özel aletler geliştirdiler. Saatler boyunca her on dakikada bir yüksek çözünürlüklü görüntüler yakalamak için son teknoloji mikroskopları kullandılar. Hücreleri haritalamak ve takip etmek için araştırmacılar onları floresan boyalar kullanarak işaretlediler.
Canlı görüntüleme tekniği sayesinde bilim insanları, sinir progenitör hücreleri adı verilen kök hücreleri gözlemleyebildi. Ayrıca organizasyonlarını da gözlemlediler. Psödostratifiye bir epitel, hücreler tarafından oluşturulan benzersiz bir yapı türüdür. Hücreler sıkı bir şekilde paketlenebilecek şekilde uzatılmıştır, bu da onun temel özelliğidir. Ek olarak, bilim insanları bölünme öncesinde ve sonrasında bu oluşumların çekirdeklerinin yukarı ve aşağı salınım yaptığını buldu. Bu hareketlilik, dokunun organizasyonunu sürdürmek ve daha fazla büyümeyi sağlamak için çok önemlidir.
Bu yapı omurgalı türlerinde beyin ve göz gelişiminde evrensel olarak görülmektedir.
Koenig şuraya, "Bu tür çalışmaların en büyük çıkarımlarından biri, yaşamın çeşitliliğini araştırmanın ne kadar değerli olduğudur. Bu çeşitliliği inceleyerek gelişimimiz hakkındaki temel fikirlere ve biyomedikal açıdan konuyla ilgili kendi sorularımıza dönebilirsiniz. Bu sorularla konuşabilirsiniz.
Dergi Referans:
- Francesca R. Napoli ve ark. Kafadanbacaklıların retina gelişimi omurgalı benzeri nörogenez mekanizmalarını gösterir. Current Biology. DOI: 10.1016 / j.cub.2022.10.027
