Ученые из Гарвардского университета (США) наблюдали за созданием нейронов в эмбрионе головоногого моллюска и увидели, что его нервные стволовые клетки ведут себя очень похоже на то, как эти клетки ведут себя у позвоночных во время развития их нервной системы, передает EurekAlert!. Выводы ученых представлены в журнале Current Biology.
У головоногих самый сложный мозг среди всех беспозвоночных. Они могут быстро обрабатывать информацию для преобразования формы, цвета и даже текстуры, сливаясь с окружающей средой. Они могут общаться и обучаться. Но как именно у головоногих образуется такой большой мозг?
Приблизиться к ответу на этот вопрос смогла лаборатория Гарвардского университета, которая изучает зрительную систему этих мягкотелых существ. В новом исследовании ученые наблюдали за созданием нейронов у эмбриона длинноперого прибрежного кальмара (Doryteuthis pealeii). Команда смогла отследить эти клетки в сетчатке в процессе развития нервной системы.
Исследователи использовали новые методы визуализации – аналогичные тем, которые стали популярными для изучения модельных организмов, таких как плодовые мушки и рыбки данио. Авторы работы создали специальные инструменты и использовали передовые микроскопы, которые могут делать изображения с высоким разрешением каждые десять минут в течение нескольких часов подряд. Это позволило команде в режиме реального времени наблюдать за стволовыми клетками – нервными клетками-предшественниками – и за тем, как они организованы. Исследователи пометили эти клетки флуоресцентными красителями, чтобы отслеживать их путь.
Они увидели, что клетки образуют особую структуру – псевдомногослойный эпителий. В этой структуре клетки вытягиваются, поэтому они могут быть плотно упакованы. Исследователи также видели, как ядра этих структур двигались вверх и вниз до и после деления. По их словам, это движение важно для поддержания организованности тканей и продолжения роста.
Такой тип структуры является универсальным в том, как у позвоночных развиваются мозг и глаза. Исторически это считалось одной из причин, по которой нервная система позвоночных могла стать такой большой и сложной. Ученые наблюдали примеры этого типа нервного эпителия у других животных, но ткань кальмара, на которую они смотрели в этом случае, была сильно похожа на ткани позвоночных по размеру, организации и способу движения ядра.
Результаты работы предполагают, что позвоночные и головоногие, несмотря на то, что они отделились друг от друга 500 миллионов лет назад, используют схожие механизмы для создания своего большого мозга. И, вероятно, именно такие механизмы необходимы для развития сложной нервной системы. Далее лаборатория планирует изучить, как появляются разные типы клеток в мозге головоногих.
Ранее мы писали о необычном поведении (которое можно наблюдать у некоторых позвоночных) еще одних представителей головоногих моллюсков. Ученые засняли, как осьминоги бросаются друг в друга илом и ракушками. Так моллюски могли проявлять в том числе агрессию.
[Фото: KRISTEN KOENIG]
