Новое исследование показало, что у миног, несмотря на их примитивный внешний вид, есть удивительное сходство с людьми: у них есть нервные клетки, отвечающие за реакцию "бей или беги". Это открытие ставит под сомнение идею о том, что эта часть нервной системы появилась позже в эволюционной истории, и приближает миног к более сложным позвоночным, таким как люди.
Миноги относятся к группе рыб, называемых бесчелюстными позвоночными, у которых, как считалось, отсутствуют характеристики нервной системы, наблюдаемые у челюстных позвоночных, такие как симпатическая нервная система. Именно эта система стоит за реакцией "бей или беги" и активирует организм, выделяя гормоны для контроля температуры тела и сердечно-сосудистой функции.
Команда исследователей использовала методику, которая помечает и освещает специфическую мРНК в отдельных клетках эмбрионов миног. Это позволило ученым одновременно рассмотреть три или четыре генетических фактора, связанных с симпатическими нейронами. Кластер клеток, выстилающих сердце и туловище эмбриональных миног, имел эти генетические факторы, указывающие на то, что клетки были симпатическими нейронами, наблюдаемыми у других позвоночных.
Затем команда отследила, где возникли эти клетки, введя краситель для маркировки клеток нервного гребня - участка стволовых клеток, которые мигрируют во время развития и дают начало клеткам периферической нервной системы. Симпатические нейроны миноги светились от красителя, показывая, что клетки происходят из нервного гребня, точно так же, как и у более сложных позвоночных.
Однако были также ключевые различия. По сравнению с другими позвоночными, симпатическая нервная система миноги формировалась гораздо позже в развитии, и скопления клеток были меньше. Предыдущие исследования могли пропустить эти клетки, ища их в неправильное время во время развития эмбриона. Так что, хотя симпатическая система присутствует, она, тем не менее, рудиментарна.
Результаты показывают, что симпатическая нервная система не была инновацией челюстных позвоночных, а скорее ее план существовал еще до того, как миноги отделились от основной линии позвоночных около полумиллиарда лет назад. По мере более глубокого изучения становится ясно, что базовые строительные блоки этих сложных систем, присутствующих у человека, на самом деле очень стары. У более сложных позвоночных эта система затем диверсифицировалась, расширилась и увеличилась в размерах.
Предыдущие исследования уже начали разрушать представление о простой нервной системе у миног. Например, исследователи обнаружили, что связи и белки в определенных областях мозга миноги напоминали таковые у других позвоночных. Совсем недавно ученые обнаружили, что сигнализация, участвующая в организации мозга миноги, также применима ко всем позвоночным.
Ученые предполагают, что теперь следует заглянуть еще дальше в эволюционное время и изучить беспозвоночных, чтобы выяснить, есть ли у них тоже симпатические нейроны, что могло бы объяснить, как развивалась нервная система позвоночных.
Один из главных вопросов, который на протяжении многих лет интересовал исследователей: как произошел переход от беспозвоночных к позвоночным? У ученых пока нет окончательного ответа, но они продолжат попытки разгадать эту загадку.
Это открытие меняет наше понимание эволюции нервной системы и показывает, что даже у таких примитивных на вид существ, как миноги, могут быть удивительно сложные системы, напоминающие те, что есть у человека. Дальнейшие исследования в этой области помогут пролить свет на то, как формировалась нервная система позвоночных и какие общие черты мы можем найти даже у очень далеких от нас на эволюционном древе животных.
Изучение миног и других древних форм жизни важно не только для понимания нашего эволюционного прошлого, но и для осознания того, насколько удивительным и сложным может быть устройство живых существ, даже тех, кого мы привыкли считать примитивными. Каждое новое открытие в этой области приближает нас к разгадке тайн эволюции и происхождения жизни на Земле.