Απίστευτο! Αποκαλύπτουμε πόσα κοινά έχετε με τη λάμπρα της θάλασσας!

Όπως λέει το ρητό, μπορείς να διαλέξεις τους φίλους σου, αλλά δεν μπορείς να διαλέξεις τους συγγενείς σου. Αυτό ισχύει ακόμη και για τα μακρινά εξελικτικά ξαδέρφια σας. Όσον αφορά μια πολύ συγκεκριμένη γενετική λειτουργία, οι άνθρωποι είναι λίγο πιο στενά συνδεδεμένοι με τη θαλάσσια λάμπα από ό,τι πίστευαν κάποτε οι επιστήμονες. Σύμφωνα με α

μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 20 Φεβρουαρίου στο περιοδικό

Επικοινωνίες για τη φύση



,

Μοιραζόμαστε παρόμοιο οπίσθιο εγκέφαλο με αυτά τα ζώα ηλικίας 500 εκατομμυρίων ετών με στό

ματ

α βεντούζας και κοφτερά δόντια.

[Related:


Giant prehistoric lamprey likely sucked blood—and ate flesh


.]

Τι είναι ο οπίσθιος εγκέφαλος;

Υπάρχουν τρεις βασικές μονάδες ενός εγκεφάλου σπονδυλωτών – ο μεσεγκέφαλος, ο πρόσθιος εγκέφαλος και ο οπίσθιος εγκέφαλος.

Σύμφωνα με τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας

, ο οπίσθιος εγκέφαλος περιλαμβάνει το άνω μέρος του νωτιαίου μυελού, το εγκεφαλικό στέλεχος και την παρεγκεφαλίδα. Ελέγχει μερικά από τα

ζωτικές λειτουργίες που είναι απαραίτητες για την επιβίωσή μας

συμπεριλαμβανομένης της αρτηριακής

πίεση

ς, του καρδιακού ρυθμού, του αναπνευστικού ρυθμού, της κινητικής δραστηριότητας, του ύπνου και της εγρήγορσης.

Ο οπίσθιος εγκέφαλος είναι μια παλαιότερη περιοχή που ήταν

διατηρούνται εξελικτικά

, ή σχεδόν αμετάβλητο σε όλη τη διαδικασία της εξέλιξης. Η μελέτη του μπορεί να βοηθήσει τους εξελικτικούς βιολόγους να κοιτάξουν πίσω στο παρελθόν και να συνθέσουν χρονοδιαγράμματα για την ανάπτυξη του εγκεφάλου και άλλα φυσικά χαρακτηριστικά.

Οι λάμπες της θάλασσας είναι ψάρια

εγγενής στον Ατλαντικό Ωκεανό και τις Μεγάλες Λίμνες

. Περνούν περίπου 12 έως 18 μήνες σε ένα

παρασιτικό στάδιο

όπου ρουφούν άλλα ψάρια για να ζήσουν, πριν αποκολληθούν. Παρέμειναν αμετάβλητα τα τελευταία 340 εκατομμύρια χρόνια, αλλά έχουν ραχοκοκαλιά και σκελετό όπως τα άλλα σπονδυλωτά. Ωστόσο, τους λείπει ένα σαγόνι στο κεφάλι. Δεδομένου ότι τα περισσότερα σπονδυλωτά έχουν σαγόνια, αυτή η διαφορά στις λάμπες της θάλασσας τα καθιστά ζωτικής σημασίας για την κατανόηση της εξέλιξης των σπονδυλωτών.

«Υπήρξε μια διαίρεση στην προέλευση των σπονδυλωτών μεταξύ χωρίς γνάθο και σαγόνι πριν από περίπου 500 εκατομμύρια χρόνια», η συν-συγγραφέας της μελέτης και γενετιστής του Ινστιτούτου Ιατρικής Έρευνας Stowers, Alice Bedois.

είπε σε δήλωση

. «Θέλαμε να καταλάβουμε πώς εξελίχθηκε ο εγκέφαλος των σπονδυλωτών και αν υπήρχε κάτι μοναδικό για τα σπονδυλωτά με γνάθο που έλειπε από τους ασαγόνιους συγγενείς τους».

Ο ρόλος της βιταμίνης Α

Η ομάδα βασίστηκε σε προηγούμενες εργασίες που διαπίστωσαν ότι τα γονίδια που χτίζουν και υποδιαιρούν τον οπίσθιο εγκέφαλο της θαλάσσιας λάμπας είναι πανομοιότυπα με εκείνα τα γονίδια στα σπονδυλωτά με γνάθο. Ωστόσο, αυτά τα γονίδια αποτελούν μέρος ενός διασυνδεδεμένου δικτύου –ή κυκλώματος– που πρέπει να ξεκινήσει και να καθοδηγηθεί για το πώς να χτιστεί σωστά ένας οπίσθιος εγκέφαλος.

Στο

νέα μελέτη

, η ομάδα εντόπισε μια κοινή μοριακή ένδειξη που αποτελεί μέρος του κυκλώματος γονιδίων που καθοδηγεί την ανάπτυξη του οπίσθιου εγκεφάλου στις θαλάσσιες λάμπες. Το σύνθημα προέρχεται από κάτι που πιθανώς περιέχεται στην καθημερινή σας πολυβιταμίνη-ρετινοϊκό οξύ ή βιταμίνη Α. Η ομάδα γνώριζε ήδη ότι το ρετινοϊκό οξύ μπορεί να προκαλέσει το κύκλωμα γονιδίων για την κατασκευή του οπίσθιου εγκεφάλου σε πολύπλοκα είδη. Ωστόσο, δεν πιστεύεται ότι

εμπ

λέκεται στον οπίσθιο εγκέφαλο για πιο πρωτόγονα είδη, συμπεριλαμβανομένων των θαλάσσιων λυχναριών.

Προς έκπληξή τους, η ομάδα ανακάλυψε ότι το κύκλωμα του οπίσθιου εγκεφάλου του πυρήνα της θαλάσσιας λάμπας ξεκινά επίσης από το ρετινοϊκό οξύ. Αυτό παρέχει κάποιες ενδείξεις ότι αυτά τα θαλάσσια τέρατα και οι άνθρωποι με το στόμα είναι πολύ πιο στενά συγγενικά από ό,τι περίμενε η ομάδα.

«Διαπιστώσαμε ότι όχι μόνο είναι τα ίδια γονίδια, αλλά και η ίδια ένδειξη εμπλέκεται στην ανάπτυξη του οπίσθιου εγκεφάλου της θαλάσσιας λάμπας, υποδηλώνοντας ότι αυτή η διαδικασία είναι προγονική για όλα τα σπονδυλωτά», είπε ο Bedois.

Κοινής καταγωγής λάμπες και άνθρωποι

Σύμφωνα με την ομάδα

, η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα συνθήματα που παρέχει το ρετινοϊκό οξύ χρησιμοποιούνται για το σχηματισμό φυσιολογικών δομών κεφαλής και προσώπου στα σπονδυλωτά είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση του πώς αυτή η διαδικασία μπορεί να ελαττωθεί. Δεδομένου ότι το ρετινοϊκό οξύ είναι ένας σημαντικός παράγοντας που υποδηλώνει ζωτικά βήματα στην ανάπτυξη του εγκεφαλικού στελέχους, η καλύτερη κατανόηση της διαδικασίας θα μπορούσε να βοηθήσει σε περιπτώσεις όπου το εγκεφαλικό στέλεχος δεν αναπτύσσεται σωστά σε ανθρώπους και άλλα ζώα.

[Related:


Our four-legged ancestors evolved from sea to

land

astonishingly quickly


.]

«Οι άνθρωποι πίστευαν ότι επειδή οι λάμπες της θάλασσας δεν έχουν σαγόνι, ο οπίσθιος εγκέφαλος τους δεν σχηματίστηκε όπως τα άλλα σπονδυλωτά», ο συν-συγγραφέας της μελέτης και αναπτυξιακός βιολόγος του Ινστιτούτου Ιατρικής Έρευνας Stowers, Robb Krumlauf.

είπε σε δήλωση

. «Δείξαμε ότι αυτό το βασικό μέρος του εγκεφάλου είναι χτισμένο με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως τα ποντίκια και ακόμη και οι άνθρωποι».

Εάν ο σχηματισμός του οπίσθιου εγκεφάλου είναι επίσης κοινό και μεταβιβασμένο

χαρακτηριστικό

για όλα τα ζώα με ραχοκοκαλιά, άλλοι μηχανισμοί πρέπει επίσης να είναι υπεύθυνοι για να εξηγήσουν την απίστευτη ποικιλομορφία τους.

«Όλοι προέρχαμε από έναν κοινό πρόγονο», είπε ο Bedois. «Οι λάμπες της θάλασσας έχουν δώσει μια επιπλέον ένδειξη. Τώρα πρέπει να κοιτάξουμε ακόμη πιο πίσω στον εξελικτικό χρόνο για να ανακαλύψουμε πότε εξελίχθηκε για πρώτη φορά το γονιδιακό κύκλωμα που διέπει τον σχηματισμό του οπίσθιου εγκεφάλου».

Έρευνα από το 2021 έριξε λίγο κρύο νερό στην ιδέα ότι οι άνθρωποι και οι λάμπες συνδέονται στενότερα, με βάση τα απολιθώματα των προνυμφών της Παλαιοζωικής λάμπας. Είτε έτσι είτε αλλιώς, το διαρκές μυστήριο του πόσο στενά ταιριάζουν οι άνθρωποι και η λάμπα της θάλασσας στο οικογενειακό δέντρο των σπονδυλωτών θα συνεχιστεί.