Причудливое существо раскроет происхождение нейронов
Плакозоа — одна из пяти основных ветвей животных, наряду с билатериями (к которым относятся все, от червей до человека), книдариями (кораллы и медузы), губками и гребневиками. Плакозоа состоят из сгустков клеток миллиметровой длины без органов и частей тела. Они перемещаются по воде с помощью ресничек — крошечных волосообразных структур — и размножаются, отпочковываясь от нового потомства.
Плакозои отделились от других животных 800 миллионов лет назад, и известно всего несколько видов. Ученые выяснили, что эти крошечные существа могут содержать ключ к возможной эволюции нервной системы. Оказывается, плакозойные содержат клетки, похожие на нейроны, хотя они намного проще. Исследование было опубликовано в журнале Cell.
Ученые изучили гены всех типов клеток плакозой и выделили девять основных типов клеток и несколько промежуточных. Наиболее интригующим оказалось подмножество пептидергических клеток. Эти клетки способствуют движению плакозоа, высвобождая короткие цепочки аминокислот — пептиды. Стимуляция различными пептидами заставляет плакозой менять свою форму и двигаться.
Эти пептидергические клетки оказались удивительно похожи на нейроны, составляющие нервную систему животных и человека. Нейроны общаются, выделяя химические вещества через синапс. Пептидергические клетки не имеют синапсов, но у них есть белковые комплексы, аналогичные белкам в нейронах, которые позволяют химическим веществам накапливаться, а затем высвобождаться.
Кроме того, пептидергические клетки развиваются аналогично нейронам. Ученые также наблюдали обмен сообщениями от клетки к клетке с использованием нейропептидов — аминокислотных цепей, используемых нейронами в их системах обмена сообщениями.
Происхождение нейронов остается спорным вопросом среди биологов. У губок их нет, а у гребневиков нейроны внешне сильно отличаются от нейронов других животных. Нервные системы книдарий и билатерий имеют больше общего. Неясно, имел ли общий предок всех этих животных нервную систему, а затем некоторые линии, такие как губки, отбросили ее, или же нервная система развивалась отдельно в нескольких линиях. Все это ученым только предстоит узнать.
Между тем уже разрабатываются компьютеры, имитирующие работу мозга путем использования нейронов и синапсов в квантовых материалах.
Посмотрите на лучшие фото макромира:
