№ 4

Декабрь/2022

Russian Traveler 04/2022

Учёные обнаружили неожиданное сходство между кальмаром и человеком

Кажется, что план сложного развития мозга у головоногих моллюсков и позвоночных животных остается прежним, несмотря на 500 миллионов лет дивергентной эволюции.

Позвоночные животные (в том числе человек) и головоногие моллюски (например, кальмары) уже давно пошли по разным эволюционным тропинкам – нас разделяют 500 миллионов лет дивергентной эволюции. Однако судя по всему, план развития сложного мозга и нервной системы может быть схожим у множества самых разных видов животных. Это открытие открытие учёные совершили с помощью камер с высоким разрешением, которые они сфокусировали на сетчатке эмбрионов длинноперого кальмара. 

Интеллект головоногих – класса морских животных, в который входят осьминоги, кальмары и каракатицы – уже давно вызывает восхищение у биологов. В отличие от большинства беспозвоночных, эти животные обладают замечательной памятью, могут использовать инструменты для решения проблем и преуспевать в маскировке.

Кроме того, они могут испытывать любопытство или скуку, и даже игривую недоброжелательность к своему окружению. Есть также свидетельства, что головоногие могут видеть сны, судя по цветной ряби, которая переливается по их коже во время сна.

Теперь новое исследование, опубликованное в журнале Current Biology, предполагает, что ключевые части формулы передового интеллекта остаются прежними для самых разных существ на Земле.

«Наши выводы были неожиданными, потому что многое из того, что мы знаем о развитии нервной системы у позвоночных, долгое время считалось особенным для этой линии. Тот факт, что процесс развития нервной системы у головоногих схож, позволяет предположить, что эти две линии независимо развили свои пространные нервные системы, используя одни и те же механизмы для их построения. Это говорит о том, что эти механизмы могут играть ключевую роль в формировании сложных нейронных связей», – Кристен Кёниг, молекулярный биолог из Гарвардского университета.

Чтобы изучить развивающийся мозг эмбрионов кальмара, ученые использовали флуоресцентные красители для маркировки особого типа стволовых клеток, называемых нейробластами (зародышевые нервные клетки, которые в процессе развития превращаются в зрелые нервные клетки), а затем изучали их развитие с помощью регулярных 10-минутных снимков с камер микроскопа. Камеры были направлены на сетчатку, где находится примерно две трети нервной ткани кальмара.

Как и у позвоночных, нейробласты кальмаров выстраиваются в структуру, называемую псевдомногослойным эпителием – длинную, плотно упакованную структуру, которая играет решающую роль в росте больших сложных тканей. Исследователи отметили, что размер, организация и движение ядра структуры были удивительно похожи на те же нервные эпителии у позвоночных. А ведь именно это когда-то считалось уникальной особенностью животных с позвоночником, которая позволила им «вырастить» сложные мозг и глаза.

Фото: Kristen Koenig
Сетчатка кальмара с клеточными мембранами, помеченными флуоресцентным красителем, чтобы сделать их видимыми

Теперь команда исследователей хочет проверить, как и когда у кальмара появляются разные типы клеток по мере роста ткани, и сравнить этот процесс с тем, который наблюдается у эмбрионов позвоночных. Если план роста тот же, то, возможно, и график может быть таким же.

Почитайте, что общего у мозга человека и осьминога – там учёные тоже нашли неожиданное удивительное сходство.