Думаете животом? Мозг, возможно, эволюционировал, чтобы регулировать пищеварение

Многие формы жизни используют свет как важный биологический сигнал, в том числе с визуальными и невизуальными системами. Но теперь исследователи из Японии обнаружили, что нервные клетки, возможно, изначально эволюционировали, чтобы регулировать согласно световой информации.


В исследовании, опубликованном в этом месяце в BMC БиологияИсследователи из Университета Цукубы выяснили, что морские ежи используют свет для регулирования открытия и закрытия привратника, который является важным компонентом пищеварительного тракта.

Светозависимые системы часто зависят от активности белков семейства опсинов, которые встречаются во всем животном мире, в том числе в организмах с зрительными и невизуальными системами. Понимание функции опсинов у животных из разных таксономических групп может дать важные подсказки относительно того, как визуальные / невизуальные системы эволюционировали у разных существ, чтобы использовать свет в качестве внешнего сигнала. Функция опсинов в группах животных Ambulacraria, к которым относятся морские ежи, не была охарактеризована, и исследователи стремились решить эту проблему.

«Функции глаз и зрительных систем хорошо изучены», – говорит старший автор исследования профессор Сюнсуке Ягути. «Однако путь, которым светозависимые системы были приобретены и диверсифицированы на протяжении эволюции, неясен, особенно в случае deuterostomes из-за отсутствия данных относительно сигнального пути в группе Ambulacraria».

Чтобы решить эту проблему, исследователи проверили, вызывает ли воздействие света изменения в деятельности пищеварительного тракта морских ежей. Затем они провели микрохирургические и генетические эксперименты по нокдауну, чтобы проверить, опосредуют ли клетки опсина в пищеварительной системе морского ежа эффект света.

«Результаты предоставили новую информацию о роли опсинов в морских ежах», – объясняет профессор Ягути. «В частности, мы обнаружили, что стимуляция личинок морского ежа светом вызывает изменения в функции пищеварительной системы даже в отсутствие пищевых стимулов».

Кроме того, исследователи определили серотонинергические мозга рядом с клетками, экспрессирующими опсин, которые были важны для опосредования стимулированного светом высвобождения оксида азота, который действует как нейротрансмиттер.

«Наши результаты имеют важное значение для понимания процесса эволюции, в частности, процесса светозависимых систем, управляемых с помощью нейротрансмиттеров», – говорит профессор Ягути.

Данные показывают, что ранней функцией нейронов мозга, возможно, была регуляция пищеварительного тракта у наших эволюционных предков. Поскольку потребление пищи и усвоение питательных веществ имеют решающее значение для выживания, сложной регуляторной системы мозг-кишечник могла стать важным шагом в эволюции животных.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments