Формирование части человеческого мозга, ответственной за регуляцию жизненно важных функций, запускается аналогичным образом у морской миноги, показало новое исследование. Открытие предполагает, что мы связаны с этими примитивными существами.
Эволюция объединяет область биологии, объединяя предметы из разных областей, таких как генетика, экология и физиология. Информация, которую мы получаем, может помочь решить реальные проблемы, имеющие биологическую основу.
Новое исследование, проведенное командой из Института медицинских исследований Стоуэрса в Миссури, США, сделало поразительное открытие о развитии мозга. это означает, что люди являются двоюродными братьями безчелюстного морского существа возрастом 500 миллионов лет с зубастой присоской вместо рта.
«Около 500 миллионов лет назад в происхождении позвоночных животных произошел раскол на бесчелюстных и челюстных», — сказала Алиса Бедуа, ведущий автор исследования. «Мы хотели понять, как развивался мозг позвоночных и было ли у челюстных позвоночных что-то уникальное, чего не хватало их бесчелюстным родственникам».
Речь идет о морской миноге, рыбе-паразите, обитающей в северной и западной части Атлантического океана. Но в отличие от «костных» рыб, таких как форель, треска и сельдь, у миног нет чешуи, плавников и жаберных крышек. У них также есть рот-присоска, окруженный острыми зубами, которые они используют, чтобы цепляться за другую рыбу, а шершавый язык стирает рыбью плоть, чтобы они могли полакомиться ее кровью и жидкостями организма.
Исследователи ранее установили, что гены, регулирующие строение заднего мозга морской миноги, идентичны таковым у челюстных позвоночных, включая человека. Задний мозг представляет собой сложный координационный центр, который регулирует жизненно важные функции, такие как дыхание и частота сердечных сокращений, и во время эмбрионального развития является местом, из которого формируются многие структуры лица и головы.
Однако эти гены являются частью взаимосвязанной сети, которой нужен молекулярный «сигнал», чтобы запустить и направить процесс формирования заднего мозга. Исследователи искали этот сигнал у морских миног и нашли его: ретиноевую кислоту, широко известную как витамин А.
«Мы обнаружили, что не только те же гены, но и тот же самый сигнал задействован в заднем мозге морской миноги. развития, что позволяет предположить, что этот процесс является предковым для всех позвоночных», — сказал Бедуа.
Исследователи уже знали, что ретиноевая кислота управляет генетической схемой, необходимой для формирования заднего мозга у сложных видов, но были удивлены, обнаружив, что то же самое происходит и у примитивных морских существ с присосками. Открытие доказало, что морские миноги гораздо более тесно связаны с людьми, чем предполагалось.
«Люди думали, что, поскольку у морских миног нет челюсти, их задний мозг не сформирован, как у других позвоночных», — сказал Робб Крумлауф, автор-корреспондент исследования. «Мы показали, что эта основная часть мозга устроена точно так же, как у мышей и даже у людей».
По словам исследователей, знание того, как сигналы, обеспечиваемые ретиноевой кислотой, используются для формирования нормальных структур головы и лица у позвоночных, важно для понимания того, как этот процесс может пойти не так в болезненных состояниях. О последствиях своих выводов они рассказывают в видео ниже.
Ученые Стоуерса выяснили, почему развитие мозга морской миноги удивительно похоже на развитие мозга человека
Похоже, что исследование могло иметь подняло больше вопросов, требующих ответов.
«Мы все произошли от общего предка», — сказал Бедуа. «Морские миноги дали дополнительную подсказку. Теперь нам нужно заглянуть еще глубже в эпоху эволюции, чтобы выяснить, когда впервые развилась генная схема, управляющая формированием заднего мозга».
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.
