Ključni nalaz: Aboralni organ komb-jela sadrži ~900 ćelija u 17 tipova, uključujući 11 dosad nepoznatih sekretornih i cilijarnih ćelija. Organ deluje kao multimodalan senzorski centar, kombinujući nervnu i hemijsku signalizaciju. Rezultati podržavaju mogućnost da su centralizovani nervni sistemi evoluirali nezavisno više puta, što menja dosadašnje poglede na poreklo mozga. Potrebna su dalja istraživanja funkcije i raznolikosti aboralnih organa kod ctenofora.
Drevna komb-jela mogla je imati centar sličan mozgu pre 550 miliona godina — otkriće koje menja pogled na evoluciju nervnih sistema
Comb jellyfish© Kondratuk Aleksei/Shutterstock.com
Novo istraživanje koje je koristilo naprednu volumen-elektronsku mikroskopiju pokazuje da aboralni organ komb-jela sadrži oko 900 ćelija raspoređenih u 17 različitih tipova — među njima 11 sekretornih i cilijarnih tipova koji ranije nisu bili identificirani. Ovi podaci sugerišu da je taj senzorski čvor znatno složeniji nego što se do sada verovalo i da obavlja integativne funkcije slične onima koje obavljaju centralizovani nervni centri.
Šta su komb-jela (Mnemiopsis leidyi)?
Komb-jela Mnemiopsis leidyi, poznata i kao "sea walnut", spada u ctenofore — grupu nalik meduzama, ali bez žarenja. Ove životinje dugačke su oko 8–12 cm, imaju lepljive ćelije za hvatanje plena i osam redova velikih sapojenih cilija ("češljića") kojima se kreću kroz vodu. Tela su najčešće providna, a cilijarne trake mogu svetleti zahvaljujući bioluminiscenciji.
Comb jellies often gather to feed.©ELEPHOTOS/Shutterstock.com(ELEPHOTOS/Shutterstock.com)
Kako funkcioniše aboralni organ?
Aboralni organ predstavlja multimodalan senzorski centar: detektuje svetlost, pokret i pritisak i koordinira rad cilija. Istraživači su 3D-rekonstrukcijom pokazali da organ sadrži raznovrsne ćelijske tipove i da koristi i dvosmernu nervnu komunikaciju kroz nervnu mrežu, ali i hemijsku, nesinaptičku signalizaciju. Iako tehnički nije mozak, aboralni organ integriše informacije i usmerava ponašanje jedinke.
Metod i značaj otkrića
Tim je primenio visokorizolutnu volumen-elektronsku mikroskopiju za mapiranje mreže ćelija u aboralnom organu. Otkriće novih sekretornih i cilijarnih tipova pokazuje veću lokalnu složenost nego kod sličnih struktura kod knidara (meduze, korali, morski anemoni). To otvara pitanje da li su kompleksni, centralizovani nervni sistemi evoluirali izjednačeno u zajedničkom pretku ili su se razvili nezavisno u različitim evolutivnim granama (konvergentna evolucija).
The comb jelly aboral organ is more complex than previously thought.©IrinaK/Shutterstock.com(IrinaK/Shutterstock.com)
Evolutivne implikacije
Metazoi (višestanični život) počeli su da se diverzifikuju pre oko 560 miliona godina. Nalazi iz ove studije ukazuju da, iako comb-jela poseduju neke iste genske sastojke koji grade telo kod drugih životinja, obrasci njihove ekspresije se razlikuju — što podržava ideju da su centralizovani nervni sistemi mogli nastati više puta tokom evolucije. Ipak, potrebna su dodatna istraživanja kako bi se razjasnile funkcije i raznolikost aboralnih organa kod ctenofora.
Ekologija i biologija vrste
Komb-jela je i efikasan predator: hvata druge meduze, riblja jaja i larve pomoću lepljivih ćelija, može ispuštati i do 12.000 jaja dnevno i regeneriše telo iz velikog dela fragmenta. Zbog transporta balastnom vodom, Mnemiopsis leidyi je invazivna u mnogim područjima Evrope i Zapadne Azije, gde njeni "cvetovi" mogu narušiti lokalne morske ekosisteme.
Zaključak
Ovo otkriće pokazuje da su sistemi za senzornu integraciju kod ranih životinja složeniji nego što smo mislili i da teorije o poreklu mozga i nervnih sistema treba dodatno preispitati. Dalja funkcionalna, molekularna i komparativna istraživanja biće neophodna da bi se razjasnila istorija i mehanizmi nastanka ovakvih centrima sličnih struktura.
Pomozite nam da budemo bolji.
