Cercetătorii descoperă un ‘creier întreg’ în arici de mare
Un grup internațional de cercetători, inclusiv oameni de știință de la Muzeul de Istorie Naturală din Berlin, a făcut o descoperire surprinzătoare: un sistem nervos complex în aricii de mare, care pare să funcționeze ca un „creier întreg”, având o organizare genetică asemănătoare cu cea a creierului vertebratelor. Această cercetare, publicată în revista Science Advances, evidențiază o rețea de celule fotosensibile distribuite pe tot corpul acestor animale, comparabile cu structurile găsite în retina umană.
Studiul a fost realizat în colaborare cu mai multe instituții, inclusiv Stazione Zoologica Anton Dohrn din Napoli, Laboratoire de Biologie du Développement de Villefranche-sur-Mer, și Institut de Génomique Fonctionnelle din Lyon. Scopul principal a fost să se înțeleagă cum un singur genom poate genera două planuri corporale radical diferite: larva simetrică bilateral și animalul adult cu simetrie radială în cinci fețe, precum și identificarea tipurilor de celule implicate în această transformare.
Un corp construit din organe asemănătoare capului
Utilizând analize avansate de expresie genică și metode de celule unice, cercetătorii au mapat tipurile de celule ale aricilor de mare tineri, post-metamorfoză. Rezultatele sugerează că planul corporal adult este, în mare parte, „asemănător capului”. Genele care definesc structurile trunchiului în alte animale sunt active doar în organele interne, precum intestinul și sistemul vascular de apă, ceea ce indică absența unei regiuni adevărate a trunchiului în aricii de mare.
Un ‘creier întreg’ în loc de o simplă rețea nervoasă
Cel mai remarcabil aspect este diversitatea extraordinară a tipurilor de celule nervoase. Sute de neuroni diferiți exprimă atât gene specifice pentru echinodermate, cât și gene conservate, întâlnite de obicei în sistemul nervos central vertebral. Aceste constatari sugerează că aricii de mare nu dispun de o rețea nervoasă simplă și descentralizată, ci de un sistem integrat, asemănător unui creier, extins pe tot corpul.
„Rezultatele noastre arată că animalele fără un sistem nervos central convențional pot dezvolta totuși o organizare asemănătoare unui creier”, afirmă Dr. Jack Ullrich-Lüter, unul dintre autorii principali ai studiului. „Aceasta schimbă fundamental modul în care percepem evoluția sistemelor nervoase complexe.”
Vedere fără ochi
Echipa a descoperit, de asemenea, numeroase celule fotosensibile (fotoreceptori) care exprimă diferite opsine, proteine ce reacționează la lumină. Un tip de celulă specifică combină melanopsina și go-opsina, sugerând o capacitate complexă de detectare și procesare a stimulilor luminoși, ceea ce indică o capacitate vizuală mult mai avansată decât se credea anterior. În plus, părți mari din sistemul nervos al aricilor de mare par să fie sensibile la lumină și ar putea fi reglate de stimuli luminoși.
Aceste descoperiri contestă presupunerile de lungă durată legate de simplitatea sistemelor nervoase echinodermate și deschid noi perspective asupra modului în care pot evolua sistemele nervoase și vizuale complexe, chiar și în absența unui creier centralizat sau a unor ochi adevărați.
Concluzii
Studiile realizate pe aricii de mare schimbă direcția cercetărilor în domeniul biologiei evolutive, arătând că diverse forme de viață pot dezvolta structuri nervoase complexe prin căi evolutive diferite. Aceasta nu doar că aduce o nouă înțelegere asupra biologiei acestor animale fascinante, dar anchetează și sursele evoluției sistemelor nervoase în lumea naturală.
