Nova studija otkriva da odrasli ježinci imaju izuzetno složen i rasprostranjen nervni sistem koji autori nazivaju „sve‑mozak“. Analiza ćelijske i genske ekspresije pokazuje stotine različitih tipova neurona i proizvodnju brojnih neurotransmitera, uključujući dopamin i serotonin. Ježinci su takođe prekriveni fotoreceptorima koji koriste više vrsta opsina, što im omogućava detekciju i obradu svetlosnih signala bez klasičnih očiju.
Nisu bez mozga — ceo ježinac je „sve‑mozak“, otkriva nova studija
Ježinci, na prvi pogled spori i bodljikavi stanovnici stena, kriju znatno složeniju biologiju nego što se ranije mislilo. Nova analiza ćelijske i genske ekspresije pokazuje da je nervni sistem odraslih ježinaca toliko raznovrstan i rasprostranjen da istraživači predlažu da ga posmatramo kao „sve‑mozak” — distribuirani mozak koji obuhvata celo telo.
Šta su otkrili istraživači?
Međunarodni tim predvođen Periklisom Paganosom (Stazione Zoologica Anton Dohrn, Napulj) i Jackom Ullrich‑Lüterom (Museum für Naturkunde, Berlin) analizirao je gensku ekspresiju i profile ćelija kod ježinaca i otkrio stotine različitih tipova neurona. Umesto jednostavnog "nerve net" sistema kakvog se ranije pretpostavljalo, odrasli ježinci pokazuju raznovrsne neuronske tipove, širok spektar neurotransmitera i složene povezane strukture.
Istraživanje je pokazalo da su neuroni među najzastupljenijim ćelijama u telu ježinca. Neki od identifikovanih neurotransmitera su dopamin, serotonin, histamin, GABA, glutamat i acetilholin — supstance povezane i sa višim funkcijama kao što su učenje i pamćenje.
Arhitektura nervnog sistema
Umesto jednog centralnog mozga, 3D raspored ćelija i genska ekspresija ukazuju na organizaciju u kojoj su ključne neuralne strukture raspoređene kroz celo telo. Najveći delovi tela izražavaju gene povezane sa prednjim delom organizma, a oko usta se nalazi oralni nervni prsten koji povezuje pet radijalnih nervnih kablova — strukture koje zajedno obavljaju koordinaciju i obradu informacija.
Fotoreceptori bez očiju
Jedan od posebno zanimljivih nalaza je široko rasprostranjena fotorecepcija. Ježinci nemaju oči u uobičajenom smislu, ali su prekriveni fotoreceptorima koji izražavaju više vrsta opsina — proteina osetljivih na svetlost. To im omogućava da detektuju i procesuiraju svetlosne signale po većem delu tela, gotovo kao da su prekriveni stotinama malih "oči".
„Složenost nervnog sistema ježinca, izražena kroz raznovrsnost neuronskih ćelijskih tipova posle metamorfoze i integraciju različitih sistema fotoreceptora, navodi nas da predložimo da je nervni sistem ježinca u celini 'sve‑mozak', a ne 'bez‑mozga'.” — autori (studija objavljena u Science Advances)
Studija takođe ukazuje na razliku između neuronskih sistema larvi i odraslih jedinki: iako isti osnovni geni učestvuju u generisanju neurona, odrasli razvijaju značajno širi spektar tipova neurona, dok neki larvalni neuroni opstaju i nakon metamorfoze.
Zašto je to važno?
Otkriće menja način na koji posmatramo evoluciju nervnih sistema: centralizovani mozak nije jedini način da životinja efikasno procesuira informacije. Kod ježinaca evolucionarni put doveo je do distribuiranog, ali funkcionalno bogatog sistema koji integriše čula i motoriku kroz celo telo. To otvara nova pitanja o evoluciji percepcije, učenja i prostorne orijentacije kod beskičmenjaka.
Ukratko: možda je odgovor na pitanje „zašto nemaju centralizovani mozak?“ jednostavan — zato što su već razvili raspoređeni sistem koji služi istoj svrsi. Istraživanje pruža uvid u raznoliku i neočekivano sofisticiranu neuralnu arhitekturu jedne od najprepoznatljivijih morskih životinja.
Pomozite nam da budemo bolji.
