• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20.05.2022
Сергей Васильев
1 832

Биологи проследили происхождение головы до примитивных хордовых

5.6

Ученые нашли древний и высоко консервативный ген, который определяет появление нервных ганглиев в хвосте оболочников и в голове у миног и более совершенных животных.

Взрослые оболочники Ciona intestinalis мало похожи на хордовых животных
Взрослые оболочники Ciona intestinalis мало похожи на хордовых животных / Автор: Regulus Tremerus

Долгое время животные на Земле обходились без позвоночника, головы и головного мозга, а клетки их нервной системы были более-менее равномерно распределены по телу. Однако постепенно нейроны стали концентрироваться в передней части, обеспечив быструю и надежную связь с органами чувств. Со временем этот нервный ганглий выделился в полноценный мозг, заключенный в голове и соединенный с телом через спинной мозг в позвоночнике — как у нас. Европейские ученые выяснили, как проходили первые и самые ранние шаги этого процесса. Об этом они пишут в статье, опубликованной в журнале Nature.

Ут Ротбахер (Ute Rothbächer) из Университета Инсбрука и его коллеги из Австрии и других стран исследовали оболочников Ciona intestinalis. Это крайне примитивные морские хордовые животные, внешне напоминающие скорее мешкообразных губок или кишечнополостных. Черты хордовых у них можно различить лишь на личиночной стадии развития, когда они активно плавают, пользуясь хвостом, в котором ненадолго формируется хорда. Биполярные нейроны хвостового ганглия соединяют чувствительные и моторные нейроны этих личинок, представляя собой простейший аналог будущего головного мозга.

Ученые обнаружили, что развитие биполярных нейронов в хвосте у оболочников запускается геном Hmx, участвующим в ранних этапах формирования головного ганглия у других, более сложных хордовых животных. Этот ген содержит гомеобокс — стандартный участок, позволяющий связываться с ДНК и регулировать ее экспрессию. Гомеобокс служит важным признаком генов, который контролирует работу множества других генов, запуская «встроенные программы» развития органов и тканей. От этих управляющих генов зависит так много, что они весьма консервативны и мало меняются в процессе эволюции.

Тот же Hmx определяет образование головного нервного ганглия у миног, еще одной группы примитивных хордовых, которые, однако, уже похожи на «полноценных» позвоночных животных. Они имеют полноценный передний и задний концы и развитую хорду, а их головной ганглий развивается в некоторых деталях почти как настоящий мозг. Чтобы продемонстрировать универсальность Hmx, ученые отключили его у оболочников, заменив аналогом, полученным у миног. Это по-прежнему приводило к формированию биполярных нейронов в хвосте Ciona. И наоборот: у миног ген Hmx из оболочников запускал развитие головного ганглия.

«Удалось показать, что Hmx — центральный ген, исключительно консервативный в эволюции, — резюмирует Алессандро Пеннати (Alessandro Pennati), один из авторов новой работы. — Возможно, его структура и функции определились уже у общего предка позвоночных и оболочников».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 14:24
Игорь Байдов

Команда китайских инженеров разработала модель магнитоэлектрического генератора, способного эффективно преобразовывать энергию падающих капель в электричество. Устройство может быть полезно для районов с повышенной сезонной влажностью. Разработка ученых в теории выглядит перспективно, но вызывает некоторые вопросы. В частности, пока не ясно, можно ли найти ей практическое применение.

4 часа назад
Полина Меньшова

Сидячий образ жизни часто называют «новым курением», поскольку отсутствие физической активности и работа в неудобных позах приводит к большому количеству проблем со здоровьем. В связи с этим появился тренд на столы для работы стоя. Исследователи из США изучили разные типы рабочих мест и оценили их эффективность — как для здоровья сотрудников, так и для производительности.

Вчера, 19:04
Александр Березин

По уточненным данным, для свода Международной космической станции с орбиты компания Илона Маска использует сильно измененный грузовой корабль, имеющий рекордно большое количество двигателей (больше, чем у любого другого корабля в истории). Однако это не будет Starship, хотя для него такая задача в теории была бы проще.

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

16 июля
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

13 июля
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно