• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20.05.2022
Сергей Васильев
1 809

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

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, 17:01
Андрей

Международная группа геологов выяснила, когда начал отступать антарктический ледник Туэйтса, который называют «ледником Судного дня».

Позавчера, 15:05
Ольга Иванова

Немецкие ученые изучили Danionella cerebrum — небольшой вид рыб длиной около 12 миллиметров. И выяснили, как эта крошка способна издавать звуки более 140 децибел.

Позавчера, 19:01
Юлия Трепалина

От газовой плиты в воздух на кухне, а затем и в органы дыхания попадает больше крошечных аэрозольных частиц размером в один-три нанометра, чем от выхлопов автомобилей, работающих на бензине или дизельном топливе. Это показал эксперимент в новом американо-немецком исследовании.

Позавчера, 17:01
Андрей

Международная группа геологов выяснила, когда начал отступать антарктический ледник Туэйтса, который называют «ледником Судного дня».

Позавчера, 15:05
Ольга Иванова

Немецкие ученые изучили Danionella cerebrum — небольшой вид рыб длиной около 12 миллиметров. И выяснили, как эта крошка способна издавать звуки более 140 децибел.

26 февраля
Дарья Губина

В 2022 году зонд DART столкнулся с Диморфом, спутником астероида Дидим. Ученые хотели проверить, можно ли сбить с траектории небольшое, но потенциально опасное для нашей жизни космическое тело. Оказалось, DART не только изменил орбиту маленького объекта, но и полностью его «переворошил».

20 февраля
Полина

В Российской академии наук завершили первый Большой словарь ударений, его издадут к концу года. Лингвисты собрали наиболее современные нормы произношения привычных слов и зафиксировали ударение для лексики, которая появилась в русском языке недавно.

15 февраля
Дарья Губина

Титан — самый органически богатый спутник с глобальным океаном в Солнечной системе. И все же, сопоставив строение его поверхности с интенсивностью падения метеоритов, ученые пришли к выводу, что в океане спутника Сатурна вряд ли хватает элементов для жизни.

1 февраля
Андрей

Канадские исследователи изучили состав пород, вышедших на поверхность при появлении первых континентов. По итогам анализа выяснилось, что новая земная кора возникла не в результате движения тектонических плит, а из-за процессов в океанических плато молодой Земли.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: