• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20 мая
Сергей Васильев
1 470

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
Предстоящие мероприятия
Вчера, 11:40
Александр Березин

Открытие может иметь значение как для изучения истории Красной планеты, так и для ее будущего освоения.

Позавчера, 10:05
Ольга Иванова

Шутка о том, что женщины не полнеют, а «расширяют территорию обожания для мужчин», наверняка пришлась бы по вкусу нашим палеолитическим предкам. Недаром же они изготавливали статуэтки очень корпулентных дам. Зачем они это делали и почему некоторые из этих скульптур выражали идею «травести», сочетая в себе мужские и женские половые признаки? Naked Science задал эти вопросы старшему научному сотруднику отдела археологии каменного века Института археологии РАН, кандидату исторических наук Константину Гаврилову.

Вчера, 13:42
Василий Парфенов

Сложившаяся нынче в космонавтике ситуация интересным образом резонирует с происходившим полвека назад, когда человечество достигло невероятного — шагнуло на Луну. Участники новой космической гонки не так сильно мотивированы, да и ставки ниже, но за этим почти дружеским соревнованием наблюдать все равно интересно. Освоение космоса за пределами низкой околоземной орбиты снова стало престижной целью. Naked Science разбирается, какие шансы на ее достижение есть у российской космонавтики и почему так важно стремиться к Луне.

28 июня
Мария Азарова

Также «на всякий случай» госкорпорация по космической деятельности опубликовала координаты этих «центров» в разных странах.

27 июня
Василий Парфенов

Самцы млекопитающих, в отличие от женских особей, вырабатывают половые клетки практически всю жизнь с момента полового созревания. Нарушения сперматогенеза — один из ключевых факторов мужского бесплодия. Подробное исследование его механизмов потенциально способно улучшить жизни миллионов людей. В США ученые обнаружили ранее неизвестное свойство малоизученного энзима, благодаря которому он оказался незаменим для выработки спермы.

26 июня
Мария Азарова

Эсминец, «который сражался, словно линкор» и затонул во время боя между американцами и японцами осенью 1944 года, покоится на глубине 6895 метров в Тихом океане.

24 июня
Александр Березин

Новое видео из зоны боевых действий показывает работу систем HIMARS — колесных пусковых установок реактивной артиллерии американского производства. Впрочем, по ряду причин они не смогут оказать заметное влияние на боевые действия. Несмотря на это, их применение может привести к серьезной эскалации конфликта в ином плане.

28 июня
Мария Азарова

Также «на всякий случай» госкорпорация по космической деятельности опубликовала координаты этих «центров» в разных странах.

7 июня
Мария Азарова

Ранее научный руководитель Института космических исследований РАН Лев Зеленый высказал опасение, что одностороннее решение включить телескоп eROSITA на обсерватории «Спектр-РГ» не самым лучшим образом повлияет на имидж России и ее ученых за рубежом.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: