Прежде чем у наших эволюционных предков появился мозг — прежде чем у них появились какие-либо органы — 18 различных типов клеток объединились, чтобы создать морскую губку. Удивительно, но некоторые из этих клеток обладали многими генами, необходимыми для создания мозга, хотя у губки нет ни нейронов, ни мозга.
Морская губка впервые появляется в ископаемом рекорде около 600 миллионов лет назад. Они живут на дне океана и являются неподвижными, пассивными питателями. На самом деле, ранние биологи думали, что они — растения. Часто окруженные твердой оболочкой, ряд клеток окружает водяной центр. У каждой клетки есть крошечные реснички, который обеспечивают богатый поток питательных микроорганизмов.
Эта кажущаяся простота организации скрывает гигантский шаг в эволюции. В течение предыдущих 3 миллиардов лет планету населяли одноклеточные существа. В одном из самых творческих актов эволюции независимые клетки объединились, сначала в колонию, а затем в действительно неразделимый многоклеточный организм. Почему это пористое скопление клеток содержало нейрональные гены?
Колонии одноклеточных организмов дали первое представление о том, что не каждая клетка в колонии должна быть идентичной. Клетки внутри могут отличаться от тех, которые находятся на периферии и подвержены капризам окружающей среды. Колонии предлагали преимущества сотрудничества между многими почти идентичными клетками.
Следующее эволюционное новшество, многоклеточность, радикально отличалось от прошлого. С многоклеточностью клетки стали высокоспециализированными; они отказались от своих индивидуальных идентичностей и независимости ради большего блага организма. Это новшество было одним из величайших актов альтруизма в истории жизни.
Хотя эти клетки теперь уже не могли выжить самостоятельно, организм выиграл за счет коллективного функционирования различных типов клеток. По мере того как организмы добавляли специализированные клетки, интегрированные модули, называемые органами, предоставляли новые функции и способности.
Нигде специализированные клетки внутри органа не становились более разнообразными, чем в нервной системе. Эволюция нервной системы у животных была критически важна для чрезвычайно успешного царства жизни. Но это не произошло сразу. Когда древние существа пересекли давно исчезнувшую границу от одноклеточных организмов к животным, появилась сложная нервная система.
Ранняя эволюция животных полна загадок, и происхождение нервной системы лежит в основе этого лабиринта. Из общего предка всех животных, следы которого сегодня не существуют, возникли две линии, называемые сестринскими группами. Более поздняя сестра — это губка. Старшая сестра — это гребенчатая медуза, которая имеет размер всего несколько миллиметров или до пяти футов, состоящая из желеобразного тела с слоем клеток сверху и снизу, создающим полость.
Для кодирования нервной системы требуется тысячи генов, каждый из которых имеет многие тысячи нуклеотидов, буквы ДНК-кода. Приобретение этого массивного генетического хранилища инструкций, сохраняя жизнеспособность на каждом шагу, было сложной задачей. После 3 миллиардов лет одноклеточных организмов, которые адаптировались к меняющемуся климату ранней Земли, появились первые животные…
The post Откуда у живых организмов появился мозг appeared first on Русская семерка.
