Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 713

Возможно, мозг эволюционировал, чтобы регулировать пищеварение

Возможно, мозг эволюционировал, чтобы регулировать пищеварение
Исследователи из Университета Цукубы обнаружили, что личинки морских ежей используют свет для контроля пищеварения, - пишет eurekalert.org со ссылкой на BMC Biology.

Исследователи из Университета Цукубы обнаружили, что личинки морских ежей используют свет для контроля пищеварения, - пишет eurekalert.org со ссылкой на BMC Biology.

Многие формы жизни используют свет в качестве важного биологического сигнала, в том числе животные с визуальными и невизуальными системами. Но теперь исследователи из Японии обнаружили, что нервные клетки, возможно, изначально эволюционировали, чтобы регулировать пищеварение, получая световую информацию.

В исследовании ученые из Университета Цукубы показали, что морские ежи используют свет для регулирования открытия и закрытия привратника, который является важной частью пищеварительного тракта.

Светозависимые системы часто зависят от активности рецепторных 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 способ, 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 нейроны 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, разработка сложной регуляторной системы мозг-кишечник могла стать важным шагом в эволюции животных.

[Фото: eurekalert.org]

Источник: www.eurekalert.org

биология визуальные системы мозг невизуальные системы у животных пищеварение светочувствительные белки

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.