Discuția despre rolul ctenoforului în evoluție continuă • Serghei Yastrebov • Știință științifică despre "Elemente" • Evoluție, Neurobiologie, Sistematică

Discuția asupra rolului ctenoforului în evoluție continuă

Fig. 1. Actori ai evoluției timpurii a animalelor. A – gulerul de guler Salpingoeca (reprezentant al rudelor animalice unicelulare). B – burete obișnuit Halichondria. C – burete de sticlă Euplectella. D – burete de var Sycon. E – burete homoscleomorfic Oscarella. F – trioplaști (Trichoplax, singurul reprezentant al plăcii). G – polip coral Nematostella (cusături reprezentative). H – jeleu de pieptene Mnemiopsis. eu – viermelă plată enterică Convoluta (reprezentant al simetriei bilaterale). Merită să se acorde atenție varietății de bureți: chiar și pe această scală sunt reprezentate de patru grupuri mari, destul de diferite una de cealaltă. Unii zoologi cred că bureții nu sunt o ramură, ci un întreg nivel evolutiv, deși recentele studii genetice fac această părere foarte controversată. Ctencherul este așezat între ciocnirea și cele simetrice bidirecționale: aceasta reflectă ideile autorului despre locul ctenoforilor pe arborele evolutiv, care probabil a devenit depășită. Explicațiile rămase în text. Ilustrație din articol: C. Nielsen, 2008. Care sunt larvele de burete?

Una dintre cele mai serioase probleme ale filogenezei moderne (știința legăturii dintre organismele vii) poate fi numită problema poziției tipului ctenophore pe arborele evolutiv.Odată au fost considerați a fi rude de conflicte sau chiar bidirecțional simetrice, dar studii recente ale genomului ctenofor arată că acestea sunt probabil cea mai veche ramură (și în acest sens "primitivă") evolutivă între toate animalele multicelulare în general. Acest lucru poate însemna că sistemul nervos a apărut de două ori în evoluție: în ctenoforii și în strămoșii obișnuiți cu cele simetrice bidirecționale. Datele neurobiologice fac o astfel de versiune destul de probabilă, dar numai cu condiția ca ramura evolutivă a ctenoforilor să fie într-adevăr cea mai veche din tot arborele evolutiv al animalelor. Și mai are nevoie de verificări suplimentare.

În corpul majorității animalelor există celule specializate care pot transmite informații utilizând semnale electrice. După cum ați putea ghici, aceste celule sunt numite nervoase. Fiecare celula nervoasă – un neuron – constă dintr-un corp și procesează (adesea foarte lung) care se poate ramifica și contacta cu alți neuroni. Contactul dintre neuroni, prin care se transmite semnalul, se numește sinapse (figura 2).

Fig. 2. Schema neuronului și sinapsei.Se numește procesul neuronului, prin care semnalul electric se îndreaptă spre corpul celular dendrite, care merge de la corp – axon. Există un număr diferit de procese, mai mulți dendriți și un axon nu este singurul caz posibil. Teacă de mielină, accelerând trecerea semnalului prin axon, nu este în toate neuronii. Explicațiile rămase în text. Imagine de la thethirdsource.org, cu modificări

Semnalul procesului de neuron este sub forma curentului electric. Dar transmiterea lui de la un neuron la altul este mai complicată. De regulă, membranele exterioare ale diferiților neuroni nu ating nici măcar sinapsa – așa-numita cleftă sinaptică rămâne între ele. În acest decalaj, un neuron eliberează o substanță care acționează asupra unui alt neuron astfel încât să se schimbe încărcarea electrică și să apară un curent. O astfel de substanță este numită neurotransmițător sau, pe scurt, doar un mediator.

Cu mai bine de patruzeci de ani în urmă, neurofiziologul Dmitri Saharov (cunoscut și ca poetul Dmitri Sukharev) se întreabă serios de o întrebare intrigantă, dar puțină, dacă este luminată: de ce există atât de mulți neurotransmițători?

Ideea este aici.Molecula neurotransmițătorului poate acționa pe un neuron numai prin proteina receptorului care stă în membrana sa celulară, la care ar trebui să vină literalmente ca o cheie a blocării. În același timp, diferiți receptori pentru același mediator apar adesea în celule diferite. În plus, varietatea diverșilor receptori pentru neurotransmițători este pur și simplu enormă. În principiu, ele pot fi "personalizate" pentru orice efect dorit.

Acest lucru înseamnă că munca oricăror – arbitrar dificil! – teoretic, un singur mediator poate furniza teoretic sistemul nervos dacă diferiți receptori pentru acesta sunt plasați în celule diferite. Dacă este necesar, acest mediator va provoca excitare, dacă este necesar – inhibare. Varietatea existentă a tipurilor de receptori în acest sens, desigur, ar fi de ajuns. Dar în natura reală nu există un astfel de sistem nervos. Chiar și în cel mai simplu animal cu celule nervoase, există întotdeauna mai mulți mediatori. De regulă, ele se disting prin diferite tipuri de neuroni. De exemplu, o persoană are neuroni cu acetilcolină (colinergică), există neuroni cu norepinefrină (adrenergică) și există alți mediatori care emit, pe care avem un total de câteva zeci.Dar fiecare mediator necesită nu numai receptori individuali, ci și un aparat separat de sinteză, care poate fi destul de complex.

O astfel de multitudine de mecanisme chimice care îndeplinesc în mod esențial aceeași sarcină este un lucru ciudat. Și pentru a explica acest lucru, Saharov a propus o ipoteză îndrăzneață despre originea multiplă a neuronilor. În opinia sa, celulele care emit diferite tipuri de mediatori au devenit neuroni independent unul de celălalt și au fost mai târziu "asamblați" într-un singur sistem nervos (D. A. Sakharov, 1972. De ce sunt diferiți neuronii? 52-62). Cu alte cuvinte, Saharov crede că țesutul nervos a apărut de mai multe ori în cursul evoluției.

În secolul XXI, neurobiologul Leonid Moroz (Leonid Moroz) sa reîntors la această idee despre Saharov, adăugând la aceasta. El a sugerat că țesutul nervos (și neuronii ca atare) a apărut de mai multe ori complet independent în diferite grupuri de animale. Acest lucru înseamnă că sistemul nervos are o origine polifiletică: ultimul strămoș comun al tuturor proprietarilor săi nu a avut celule nervoase (L. Moroz, 2009. Despre originile independente ale creierului și neuronilor complexi).

La început, ipoteza lui Moroz părea multor biologi pur speculative și, prin urmare, nu merită atenție specială. Dar curând a început să fie confirmată de date noi, legate în principal de grupul ctenofor.Acestea sunt animale marine translucide cu simetrie radială a corpului, pluteau în mod obișnuit în coloana de apă cu ajutorul cilia. Sistemul nervos combevic este, și destul de complicat. Dar poziția lor pe arborele evolutiv este încă foarte controversată. Aici și acolo există loc pentru diferite idei îndrăznețe.

Fig. 3. Varietatea ctenoforului. APleurobrachia bachei, numit în engleza "corn de mare" (floare de mare). Această denumire se datorează faptului că rândurile de cilia (mai exact, plăcile de vâslit în care sunt lipite împreună) formează benzi aproximativ ca pe o boabe de fructe de măsline. BMnemiopsis leidyi. CBeroe gracilis, caracterizată prin absența tentaculelor și specializată în hrănirea altor ctenofori. În acest caz, el a înghițit un ctenofor mai mic Pleurobrachia pileus. DThalassocalyce inconstanscare arata ca o meduza. ECoeloplana astericola, unul dintre puținele ctenofori care nu conduceau un mod plutitor, dar târâtor de viață. Ctenopora în sine este galben-maro, cu tentacule lungi de ramificare. Puteți vedea o stea de mare roșie sub ea. Echinaster luzonicus. Ilustrație a articolului în discuție EvoDevo

În general, zoologia modernă identifică cinci ramuri evolutive principale ale animalelor multicelulare:

  • ctenophora (Figura 3).
  • bureți – creaturi marine și de apă dulce, într-o stare adultă, mereu imobilă.
  • șorțla care în fauna modernă se referă doar micul trichoplex târâtor.
  • cnidarians – O varietate de meduze, hidra, anemone marine, corali.
  • Bilaterale simetrice (bilateria), de la viermi la oameni.

Bilateriumul, agățatul și ctenoporul au un sistem nervos. Buretele și cele lamelare nu o au, și nu există dovezi convingătoare că strămoșii lor au avut-o odată. În orice caz, în aceste grupuri nu există nici o urmă a acestor sinapselor.

Printre animalele care au un sistem nervos, relația strânsă dintre bilateria și cele care se ciocnesc este fără îndoială. Aceste două ramuri evolutive (și nu altele) sunt acum hotărâte să se unească într-un grup înrudit, numit Planulozoa. Ctenophorele nu sunt incluse oricum în grupul Planulozoa. Dar unde intră este doar neclar.

Aproximativ doi ani în urmă, un grup mare de biologi americani au publicat o lucrare genetică moleculară care a susținut că ctenoforii nu mai sunt și nu mai puțin decât cea mai veche ramură a animalelor multicelulare, cel puțin din cele care au supraviețuit până în epoca modernă beneficia de dubla apariție a sistemului nervos la animale, "Elements", 19.12.2013). Acest lucru înseamnă că ctenoforii s-au separat de trunchiul comun al arborelui evolutiv al animalelor mult mai devreme decât bureții și cei lamelari.Și astfel, cele două ramuri ale proprietarilor sistemului nervos – ctenophorele și planulozoa – cad în puncte complet diferite (de fapt, extrem de îndepărtate unele de altele!) Puncte ale acestui copac.

Acest lucru poate fi explicat în două moduri:

1) Stramosul comun al animalelor multicelulare avea deja un sistem nervos. Aceasta înseamnă că bureții și cei lamelari l-au pierdut, iar ctenoforii, agățați și bilateria, l-au salvat.

2) Stramosul comun al animalelor multicelulare nu a avut încă un sistem nervos. Aceasta înseamnă că a fost dobândită de două ori: de ctenoforii și de un strămoș comun al celor care au bătut cu bateria. În ceea ce privește bureții și farfuria, nu au avut-o niciodată.

Discutând rezultatele, autorii americani au recunoscut ambele versiuni ca fiind plauzibile, inclusiv al doilea, sugerând că celulele nervoase au apărut de două ori. Ei s-au abținut de la declarații mai categorice.

Șase luni mai târziu, a apărut un studiu și mai solid pe aceeași temă, realizat cu participarea personală a lui Leonid Moroz (a se vedea ipoteza privind dubla apariție a sistemului nervos a primit noi confirmări, "Elements", 26.06.2014). Concluziile au fost mult mai decisive. În primul rând, a confirmat analiza geneticăcă ctenophore este cea mai veche ramură evolutivă, sora tuturor celorlalte animale moderne multi-celulare, fără excepție. În al doilea rând, sa constatat că sistemul lor nervos are multe caracteristici unice – de exemplu, un set de neurotransmițători care este complet diferit față de orice alte animale. Ca urmare, autorii noului studiu au susținut fără echivoc ipoteza unei apariții independente de două ori a sistemului nervos.

Nu este greu de observat că această problemă are o semnificație ideologică considerabilă (chiar dacă nu este încă discutată în articole). Este un lucru dacă sistemul nervos este un fenomen unic care a apărut într-o singură ramură evolutivă, probabil din întâmplare. Și altul – dacă evoluția animalelor a fost caracterizată de o orientare generală către crearea sistemelor nervoase, care a fost realizată de mai multe ori. "Imediat ce dezvoltarea sistemului nervos este luată ca măsură (sau parametru) a fenomenului evolutiv, nu numai multe genuri și specii sunt construite într-un rând, dar întreaga rețea de verticale, straturile lor, ramurile lor se ridică ca un buchet tremurător", a scris Pierre Teilhard de Chardin (Pierre Teilhard de Chardin), exprimând aproape un astfel de punct de vedere. Nu există nici o îndoială că descoperirea declanșării repetate a sistemului nervos ar fi fost plăcută pentru el.

Acum ipoteza originii polifiletice a sistemului nervos câștigă treptat popularitate, devenind "mainstream". De-a lungul drumului, acesta primește, de asemenea, noi confirmări, de exemplu, legate de evoluția proteinelor receptorilor (vezi Evoluția canalelor de ioni la animale în paralel, Elements, 5 martie 2015). Acest lucru înseamnă că problema este rezolvată?

Nu încă. Ipoteza lui Frost – nu veți spune nimic – este bine fondată. Dar există momente care trebuie clarificate înainte de a le numi în general acceptate și incluse în manuale.

Recent, a apărut o nouă revizuire a rolului ctenoforului în evoluție, semnat de trei biologi: Gaspar Jekely, Jordi Paps și Klaus Nielsen. Cel mai faimos dintre acești autori este, desigur, Dane Klaus Nielsen, în vârstă de 77 de ani. Acesta este un zoolog major, specialist în nevertebratele marine și larvele lor, autorul unei cărți solide "Evoluția animalelor" (Evoluția animalelor, care a fost deja publicată în trei ediții). "Toate aceste instrumente de știință noi, la modă, decorate cu daină, se retrag în fața zoologiei antice, zoologia reală este infinit de diversă", a scris Daniel Granin în povestea lui Bison despre viața marelui genetician N. V.Timofeev-. Klaus Nielsen este o întruchipare vie a unei astfel de zoologii – o clasică, infinit bogată în fapte concrete care necesită atitudine respectuoasă. Într-o recenzie scrisă cu participarea sa, sa încercat o analiză complexă a problemei, luând în considerare mai multe soluții posibile simultan.

Există un grup de animale multicelulare foarte simple care încă "concurează" cu ctenoforii pentru a fi considerat cea mai veche ramură evolutivă. Acesta este un burete. Spre deosebire de bureți, ctenoforii au (1) sistemul nervos, (2) mușchii destul de complexi și (3) intestinele ramificate bine dezvoltate. Mulți zoologi, inclusiv Nielsen, consideră că bureții sunt animalele cele mai primitive din lume – poate chiar strămoșii tuturor celorlalți. Această ipoteză sa bazat pe un model armonios al evoluției timpurii a multicelularității, care a reușit să obțină confirmări suficient de convingătoare din domeniul microscopiei electronice (C. Nielsen, 2008. Ce sunt larvele spawn?). Arborii genealogici moleculari, pe care bureții s-au dovedit a fi cel mai vechi grup de animale multicelulare, au fost publicați de mai multe ori.Potrivit lui Jekeli, Paps și Nielsen, este prea devreme să se declare o astfel de versiune complet respinsă. În primul rând, trebuie să eliminăm influența mai multor factori care sunt încă capabili să confundă imaginea.

Primul dintre acești factori se numește efectul atractiv al ramurii lungi. În cazul ctenoforilor, acest efect poate consta în următoarele: un grup de organisme care au evoluat foarte rapid și în genele pentru care s-au acumulat numeroase substituții, pe schema computerizată creată în mod obișnuit, se află de obicei în baza arborelui evolutiv și – chiar dacă în realitate a apărut mult mai târziu. Acesta este un lucru obișnuit atunci când se construiește un artefact de arbore molecular. Pentru a vă asigura că nu a influențat soluția problemei poziției ctenoforilor este pur și simplu vitală.

Există o circumstanță suplimentară care se referă în mod specific la ctenofori și vă face să vă gândiți serios. Unele studii biologice moleculare (de exemplu, cele dedicate ARN-ului ribozomal) arată că diversitatea genetică curentă a ctenoforilor este surprinzător de mică pentru o astfel de ramură antică a animalelor. Aceasta poate însemna următoarele.Aparent, relativ recent, în istoria evoluției ctenoforilor, a existat o perioadă de declin accentuat în diversitate, când acest grup a fost aproape dispărut. Poate că din ea rămăsese doar un singur gen. Și toți ctenophorele care trăiesc acum sunt descendenți ai acestui gen nou. Judecând după datele paleontologice, "eșecul" diversității ctenoforilor a căzut chiar în criză, în timpul căreia dinozaurii au dispărut complet – la începutul perioadelor cretacene și paleogene, acum 66 de milioane de ani. Prin standardele macroevoluționale, acest lucru este într-adevăr recente: la urma urmei, cel mai vechi organism fosil atribuit ctenoforilor nu este mai mic de 550 de milioane de ani (vezi Eoandromeda octobrachiata). Se pare că cel mai apropiat strămoș comun astăzi Ctenophore a fost cel puțin de 8 ori mai tânăr decât strămoșul comun al întregii Ctenophore ca un întreg. Setarea "ceasului molecular", pe care se bazează programele computerizate pentru compilarea copacilor evoluționiști, ar trebui să fie lovită foarte puternic.

Un alt factor care afectează fiabilitatea arborilor moleculari este dependența rezultatului de un eșantion de taxoni utilizați, adică grupuri sistematice.În mod ideal, nu ar trebui să existe o astfel de dependență. Dar, în practică, este adesea cazul în care adăugarea sau excluderea datelor despre un obiect modifică întreaga configurație a arborelui rezultat. În plus, programele de calculator oferă, de regulă, mai multe variante de arbori posibili, iar apoi cercetătorii sunt tentați să manipuleze tehnica de procesare a datelor pentru a aduce rezultatul mai aproape de cel dorit conștient sau subconștient.

În studiile genomilor ctenofor, toate aceste momente s-au manifestat complet. Ele se remarcă în special în lucrările din 2013, unde au fost obținute mai mulți copaci, iar unii dintre ei (înainte de a manipula eșantioanele), contrar concluziilor finale ale autorilor, au susținut primitivitatea bureților. Și chiar și pe arborele evolutiv final, cel mai "curat" și netezit, în această lucrare, în ramura coardei, urchinul de mare complet implausibil potrivit (vezi figura 3 în articol: , 12.19.2013). În studiul din 2014, nu există astfel de defecțiuni, dar există de fapt mai mulți copaci în el,la grade diferite de controversă și lasă loc pentru interpretări (a se vedea discuția din articol: strămoșul comun al poporului secundar ar putea fi similar cu coarda, Elemente, 03/18/2015). Deci, ia în considerare problema poziției ctenoforilor închise pentru moment. Sunt necesare mai multe cercetări aici.

Ei bine, ce ne spun datele despre evoluția sistemelor nervoase în mod direct – neurobiologice? Din păcate, nu totul este la fel de simplu cum ar părea. Să menționăm separat faptele disponibile, nu le potrivim sub unul sau alt concept.

  • În sistemul nervos al ctenoforilor, nu există neurotransmițători răspândiți în alte animale: acetilcolină, serotonină, adrenalină, norepinefrină, dopamină, glicină, acid gama-aminobutiric. Dar ctenophorele au mulți neurotransmițători complet unici chimic legați de proteine ​​(așa cum se numesc colectiv neuropeptide). Singurul neurotransmițător comun tuturor animalelor cu celule nervoase a fost glutamatul, dar în ctenoforii și Planulozoa, setul de receptori pentru acesta este foarte diferit. Este necesar să se ia în considerare doar faptul că, în astfel de detalii, sunt studiate doar două tipuri de ctenophori moderni și există aproximativ 20 dintre ele.
  • Biosinteza substanțelor capabile să servească ca neurotransmițători este posibilă și în absența sistemului nervos. În corpul de bureți, se sintetizează serotonina și dopamina, în corpul Trichoplax – adrenalina și norepinefrina. În plus, în bureți, glutamatul și chiar acidul gama-aminobutiric (GABA) pot fi utilizate pentru comunicarea intercelulară! În acest sens, bureții sunt mai avansați decât ctenoforul, în care GABA, din câte știm, nu este atât de folosit. În cele din urmă, receptorii de glutamat au fost găsiți atât în ​​bureți, cât și în tricoplax, capabili să producă un semnal electric pe membrana celulară, adică destul de adecvați pentru transmiterea excitației nervoase. Deși nu există cu siguranță neuroni sau sinapse la aceste animale.
  • Un set destul de mare de neuropeptide și receptori pentru aceștia se găsesc în Trichoplax, evident, servind și pentru comunicarea intercelulară. Buretele nu au acest lucru, dar există o tricoplaxă. Se pare că neuropeptidele sale sunt implicate în așa-numita reglementare paracrină, atunci când substanța semnal secretă de către celula secretoare acționează asupra mai multor celule învecinate (și nu asupra unei singure celule, ca într-o sinapsă clasică).Neuropeptidele se schimbă rapid în cursul evoluției, astfel încât acestea sunt destul de diferite în diferite grupuri de animale. Cine au apărut pentru prima dată și de ce nu au putut fi găsiți la bureți este încă neclar.
  • Există un grup de receptori pentru neuropeptide (aparținând familiei de proteine ​​numite DEG / ENaC), care se presupune că este obișnuit în ctenoforii cu agățare și bilaterială, inclusiv chiar și coarda. Dacă aceste date sunt confirmate, va însemna în mod clar că strămoșul comun al ctenoforului și Planulozoa – ori de câte ori a trăit – a fost deja folosit semnalarea neuropeptidelor. Aceasta, însă, nu este echivalentă cu prezența sistemului nervos (a se vedea paragraful anterior).
  • În ctenoforii, au fost găsite proteine ​​comune animalelor simetrice bidimensionale care îndeplinesc funcții specifice în sinapse reale (de exemplu, proteine ​​Munc13). Aceste date ar putea însemna că strămoșul comun al ctenoforilor și Planulozoa avea deja sinapselor clasice și, prin urmare, sistemul nervos. Cu toate acestea, această concluzie clară este depășită de prezența acelorași proteine ​​și în tricoplax. Desigur, se poate presupune că strămoșii lui aveau și un sistem nervos, pe care apoi l-au pierdut; dar este foarte controversat.
  • În ctenoforii, aglomerați și bilateriali, există proteine ​​de anexine (Innexin). Aceste proteine ​​asigură funcționarea sinapselor electrice, în care un semnal electric este transmis direct dintr-un neuron în altul, fără participarea unei substanțe neurotransmițătoare. Doar în ctenophore, aceste sinapse sunt numeroase și diverse. Nu sunt prezente nici bureți, nici trichoplex din anexe. Aceasta poate fi o pierdere secundară: se știe, de exemplu, că în unele polipi coral și meduze moderne (care aparțin legăturii), anexele sunt complet pierdute și se formează sinapse fără participarea lor. Pe de altă parte, innexinele pot fi utilizate nu numai în sinapse, ci și în contactele intercelulare ale altor tipuri. După cum vedem și aici, interpretarea datelor, să le spunem ușor, este ambiguă.

Se pare că o persoană imparțială un astfel de set de fapte poate provoca simultan două gânduri. În primul rând: cât de mult știm! În al doilea rând: cât de dificil este tot! Biologia modernă devine rapid îmbogățită cu material, răspunzând la întrebările pe care chiar acum douăzeci de ani a fost imposibil să le punem cu adevărat; dar ca urmare, apar imediat întrebări noi. Faptele colectate nu lasă nici o îndoială că mișcarea către sistemul nervos într-un sens a început literalmente din primii pași ai evoluției animalelor multicelulare.Dar când și cu cine a apărut sistemul nervos, încă nu știm.

De exemplu, ctenophers – și adevărul este cea mai veche ramură a animalelor multicelulare (figura 4). Într-adevăr, este foarte posibil ca noile date să confirme această ipoteză destul de clar, la fel ca în urmă cu 10-15 ani, cu ipoteza existenței ramurii molarilor (Ecdysozoa). Ce concluzii despre evoluția timpurie a sistemelor nervoase pot fi făcute pe baza informațiilor disponibile?

Fig. 4. Cea mai nouă versiune a arborelui evolutiv al animalelor. Poziția ctenoforului "la distanță" de toate celelalte animale cu un sistem nervos este izbitoare. Explicațiile rămase în text.

Cea mai veche antichitate dovedită a ctenoforilor ne va lăsa cu două posibilități logice deja menționate: fie bureții, fie cei lamelari nu au avut niciodată un sistem nervos sau, din anumite motive, au pierdut-o. Care dintre acestea este mai probabil?

Jekeli, Paps și Nielsen acordă atenție următoarelor aspecte: toate, fără excepție, cazuri fiabile de pierdere a sistemului nervos la animale sunt asociate cu un mod de viață parazitar și numai cu acesta (!). Parazitul trăiește în interiorul corpului unui alt organism, adică într-un mediu foarte stabil în care nici simțurile, nici mișcările complexe nu sunt necesare.Aceasta duce la o reducere a sistemului nervos. De exemplu, acest lucru sa întâmplat în myxosporia (Myxozoa) – descendenți ai streamers-urilor, simplificați într-o asemenea măsură încât taxonomiștii le-au adus mult timp mai aproape de cele unicelulare. Acum nu au urme de celule nervoase. Dar aceasta este, cu siguranță, o consecință a parazitismului în corpurile animalelor multicelulare obișnuite (cel mai adesea pești), unde se desfășoară toată viața activă a myxosporiei; numai etapele de odihnă sunt distribuite în mod liber între ele.

Un alt exemplu de pierdere a sistemului nervos este crustaceele cu rădăcini (Rhizocephala). Acestea sunt și paraziți profund specializați. Un crustacean tipic cu rădăcini în starea adultă este o pungă fixă ​​care pătrunde în corpul gazdei (de exemplu, un crab ghinionist). Cu toate acestea, este demn de remarcat faptul că larve rootdeet înot în mod activ și au un sistem nervos central, care este destul de tipic pentru crustacee "normale"; dispare doar la metamorfoză.

Astfel, pierderea sistemului nervos la animale necesită schimbări cu adevărat dramatice în ciclul de viață, care, în toate cazurile cunoscute, sunt asociate cu trecerea la parazitism.Și nu avem nici un motiv să presupunem că astfel de evenimente au avut loc în istoria evoluționistă a bureților sau a plăcilor.

Să presupunem chiar că sistemul nervos nu este necesar de către un burete adulți, care conduce un stil de viață atașat și se hrănește prin filtrarea apei. Dar larva burete este o creatură care înotă activ în coloana de apă cu ajutorul cilia. Ea trebuie să-și controleze mișcarea și să se orienteze în spațiu, pentru care larvele unor bureți au celule sensibile la lumină – de fapt, simple organe de viziune. Sistemul nervos al unei astfel de creaturi ar fi cu siguranță util (și este cu adevărat util pentru larvele altor animale multicelulare, ceea ce duce aproximativ la același mod de viață). Sa constatat că larvele unor bureți au avut un sistem de semnalizare intercalar "alternativ", bazat și pe potențialele electrice, folosind doar fluxuri de ioni de calciu și nu sodiu, ca și în neuroni. Dar un astfel de sistem este mai puțin perfect și mai lent decât cel nervos.

În ceea ce privește trichoplaxul, acesta este un prădător în continuă mișcare (deși foarte mic) cu celule sensibile în interiorul său. Sistemul nervos ar putea fi util pentru el chiar mai mult decât larva buretelui.

Yekeli, Paps și Nielsen cred cu tărie că dispariția secundară a sistemului nervos în aceste grupuri, și chiar sa întâmplat de două ori în mod independent, este absolut incredibilă. Este mai ușor să presupunem că sistemul nervos însuși sa dezvoltat în două ramuri evolutive diferite bazate pe aproximativ același set de "detalii" moleculare adecvate. Dacă ctenophorele sunt într-adevăr cele mai vechi dintre ramurile animalelor multicelulare care au supraviețuit până în epoca modernă, ipoteza privind apariția independentă a sistemului nervos este cel mai probabil adevărată.

Sursa: Gaspar Jekely, Jordi Paps, Claus Nielsen. Poziția filogenetică a sistemelor nervoase și originea (ele) sistemului nervos // EvoDevo. 2015. V. 6. №1. P. 1-9.

Serghei Yastrebov


Like this post? Please share to your friends:
Lasă un răspuns

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: