В "водяных вампирах" ученые находят свидетельства существования стволовых клеток, которые развиваются в симпатическую нервную систему.
Эти “водные вампиры” представляют собой своего рода эволюционную развилку между позвоночными и беспозвоночными, и научные дебаты о том, насколько тесно мы связаны с этими плотоядными рыбами, приняли еще один оборот.
Ученые обнаружили некоторые доказательства того, что миноги обладают рудиментарной симпатической нервной системой, которая, как считается, контролирует реакцию борьбы или бегства у позвоночных. Результаты подробно изложены в исследовании, опубликованном 17 апреля в журнале Nature, и могут подтолкнуть к переосмыслению происхождения симпатической нервной системы.
Миноги - самые близкие живые организмы, которые есть у ученых для изучения рыбных предков, от которых произошли позвоночные около 550 миллионов лет назад. Они принадлежат к древней линии позвоночных, называемой Агната, или рыба без челюстей. Некоторые ученые полагают, что они представляют собой самую раннюю группу позвоночных, которая все еще живет, и могут дать нам эволюционное окно во всех предков позвоночных. Другие ученые ставят под сомнение эти теории из-за отсутствия свидетельств о миногах в летописи окаменелостей.
Ранее ученые считали, что у миног нет симпатических нейронов. Эти нейроны являются частью симпатической нервной системы, системы нервов, которые нацелены на внутренние органы по всему телу, включая кишечник, поджелудочную железу и сердце. Система работает сообща, реагируя на опасные или стрессовые ситуации. Они также помогают организму поддерживать гомеостаз, следя за тем, чтобы сердце продолжало работать, пищеварительная система продолжала двигаться и многое другое.
В этом новом исследовании команда использовала миног, чтобы посмотреть, как изменения в развитии могли способствовать развитию таких черт позвоночных, как "дерись или убегай". Они обнаружили свидетельства существования типов стволовых клеток, которые в конечном итоге формируют симпатические нейроны. Наличие этих клеток у миног может пересмотреть хронологию начала развития симпатической нервной системы.
Броннер и ее команда изучали клетки нервного гребня. Это разновидность стволовых клеток, которые специфичны для позвоночных и дают начало множеству типов клеток, обнаруженных по всему организму. Ранее ученые полагали, что миногам не хватает предшественников, происходящих из нервного гребня, или прародителей, которые в конечном итоге формируют симпатическую нервную систему.
По словам Броннера, исследователи ранее искали доказательства того, что у миног симпатическая нервная система развивается слишком рано по сравнению с другими животными. Например, симпатическая нервная система формируется у птиц в первые два-три дня развития.
Соавтор исследования, биолог-эволюционист из Калифорнийского технологического института Бриттани Эденс изучила клетки–предшественники, происходящие из нервного гребня миног, которые в конечном итоге дают начало симпатическим нейронам. Она обнаружила, что у миног предшественники нервного гребня появляются намного позже, чем у других животных. Они могут появляться в течение месяца после оплодотворения. Клетки также не созревают полностью в нейроны примерно до четырех месяцев развития, на стадии личинки рыбы.
До сих пор неизвестно, контролирует ли симпатическая нервная система миног поведение, подобное поведению, подобному борьбе или бегству, аналогичное поведению других позвоночных. По мнению команды, эти результаты свидетельствуют о том, что программа развития, контролирующая формирование симпатических нейронов, сохраняется у всех позвоночных, от миног до млекопитающих.
