четверг, 15 марта 2012 г.

Мозг позвоночных возник раньше самих позвоночных

Мозг позвоночных возник раньше самих позвоночныхМолекулярные механизмы, отвечающие за формирование мозга, в полном комплекте есть уже у полухордовых — морских животных, которые рассматриваются как переходное звено между иглокожими и хордовыми.

Мозг позвоночных считается величайшей эволюционной загадкой. Такой структуры нет больше ни у кого из животных (хотя слово «мозг» употребляется и в отношении иных крупных нервных центров), и возник он, как полагают учёные, уже у вполне оформившейся группы позвоночных. У наших примитивных родственников, хордовых асцидий и ланцетника, нет и намека на мозговые структуры, поэтому считается, что мозг начал формироваться уже после того, как позвоночные сделали свои первые эволюционные шаги.

Однако исследователи из Чикагского университета (США) придерживаются иной точки зрения: по их мнению, фундамент для построения мозга был заложен ещё даже до появления на Земле хордовых.

Учёные обратили внимание на странную группу морских животных, называемых полухордовыми. По ряду признаков их считают переходным звеном между иглокожими и хордовыми, но по образу жизни и внешнему виду напоминают скорее каких-нибудь червей, роющихся в песчаном дне. На переднем конце тела у некоторых из них есть особый хоботок, который облегчает им рытьё нор, от остального тела этот хоботок отделён воротничком.

Учёные обнаружили, что во время эмбрионального развития у полухордовых синтезируется тот же комплекс белков, что управляет формированием мозга у позвоночных. Передний, средний и задний мозг образуются под действием трёх сигнальных центров, которые соответствующим образом располагаются в зародыше позвоночных. У полухордовых есть такие же сигнальные центры: первый находится в хоботке (что как бы соответствует переднему мозгу), второй — в районе воротничка (как в случае среднего мозга) и третий — там, где воротничок переходит в тело животного (соответствует заднему мозгу).

Как пишут исследователи в журнале Nature, у полухордовых белки в каждом сигнальном центре взаимодействуют так же, как они это делают у позвоночных.

Но до формирования полноценного мозга у полухордовых дело не доходит. Сигнальные центры у них управляют распределением нервных клеток в коже, в результате передний конец тела оказывается снабжён довольно сложной нервной сетью, которую, конечно, с большой натяжкой можно назвать «кожным диффузным мозгом». По собственным словам учёных, они рассчитывали обнаружить лишь необходимый «мозговой» набор генов, а нашли уже сформировавшиеся молекулярные сигнальные центры. То есть можно сказать, что фундамент для постройки мозга позвоночных, план его строения был создан эволюцией ещё до того, как появились сами позвоночные.

Но почему тогда этих молекулярных центров нет у наших ближайших родственников — хордовых асцидий и ланцетников? Видимо, следует признать, что они попросту их утратили. Получается, что появление и развитие мозга происходило вовсе не так гладко и безупречно, как принято считать, и интенсивные эволюционные работы в этом направлении чередовались с периодами затишья. Что, в общем, неудивительно, если вспомнить, насколько он сложен, этот самый мозг позвоночных.

Подготовлено по материалам Marine Biological Laboratory.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Робопловцы побили мировой рекорд дальности
Четыре плавающих робота, не использующих для передвижения никакого топлива, установили новый мировой рекорд дальности плавания, пройдя больше 5 936 км в Тихом океане. Хотя их первоочередной задачей был сбор научной информации о составе и степени загрязнённости морской воды, продемонстрированные аппаратами возможности заставляют говорить о значительно более широком применении дронов на море. Робо...
  (читать дальше)

Млекопитающим неплохо жилось и до вымирания динозавров
Принято считать, что млекопитающие набрали силу только после того, как некий катаклизм 65 млн лет назад уничтожил царство динозавров. Однако новое исследование показывает, что ранние млекопитающие прекрасно чувствовали себя за миллионы лет до того, как их конкуренты приказали долго жить. Речь идёт об отряде многобугорчатых — существах размером с мышь. Их расцвет, судя по всему, начался примерно ...
  (читать дальше)

AU Optronics признана виновной в ценовом сговоре
Компании AU Optronics (AUO), крупнейшему тайваньскому производителю жидкокристаллических дисплеев, может грозить штраф в размере до $1 млрд за преступный сговор с другими участниками рынка. AUO и ряд других производителей обвинялись в сговоре с целью удержания фиксированных цен на ЖК-панели, поставляемые в Соединённые Штаты. Согласно материалам дела, сформированный международный картель с января...
  (читать дальше)

В Китае, возможно, обнаружен новый вид Homo
В течение многих лет эволюционные биологи предсказывали, что со временем в Азии будут открыты новые человеческие виды — когда начнут лучше копать и пристальнее изучать обнаруженное. И действительно, новый анализ черепа, найденного в 1979 году в пещере Лунлинь на юго-западе Китая (провинция Гуанси), позволяет предположить, что прогноз начинает оправдываться. Образец имеет толстые кости, выступающ...
  (читать дальше)

Чтобы прекратить социальный конфликт, сильные должны выслушать слабых
Психологи выяснили, что отношение конфликтующих сторон друг к другу улучшится, если те, кто слабее, расскажут о себе тем, кто сильнее, а последние продемонстрируют при этом всяческое внимание. В современной миротворческой практике для снятия напряжённости между воюющими сторонами используются так называемые лагеря мира, в которых противники могут больше узнать друг о друге с человеческой, а не с...
  (читать дальше)

Самых страшных сценариев подъема уровня моря на планете Земля можно не опасаться
Киотский протокол – международный документ, принятый в Киото (Япония) в декабре 1997 года в дополнение к Рамочной конвенции ООН об изменении климата. Он предусматривает замораживание уровня выбросов... Палеоклиматологи пришли к выводу, что самых страшных сценариев подъема уровня моря на планете Земля (его увеличение к 2100 году на несколько метров) можно не опасаться. Уровень моря поднимаетс...
  (читать дальше)

Политиков с низкими голосами ждёт удача
Избиратели склонны делать выбор в пользу кандидата с более глубоким голосом. Исследователи из двух американских университетов записали голоса семнадцати женщин и десяти мужчин, которые говорили: «Я призываю вас голосовать за меня в ноябре этого года». Затем учёные поменяли высоту звука: из нормальных голосов сделали пары — выше и ниже естественного. В итоге слушатели чаще голосовали за более н...
  (читать дальше)

Обнаружены самые древние саламандры
В последнее время на дне древнего китайского озера было найдено шесть саламандр. Кецинь Гао из Пекинского университета (КНР), Нил Шубин, представляющий Чикагский университет (США), и их коллеги пришли к выводу, что это самые старые образцы подотряда Salamandroidea. Им около 157 млн лет. Экземпляры, названые Beiyanerpeton jianpingensis, обнаружены в геологическом формировании Тяоцзишань в провинц...
  (читать дальше)

Новый фосфоресцирующий органический диод показывает 5-процентную внешнюю квантовую эффективность
Японским учёным удалось продемонстрировать высокоэффективное фосфоресцирующее OLED-устройство (органический светоизлучающий диод), созданное без использования редких металлов. Прибор разработан в Научно-исследовательском центре органической фотоники и электроники Университета острова Кюсю. По словам разработчиков, диод демонстрирует внешнюю квантовую эффективность выше 5%, что считается уникальн...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)