Nova studija otkriva da aboralni organ ktenofora funkcioniše kao centralizovani senzorni čvor sa oko 900 ćelija podeljenih u 17 tipova, od kojih je 11 novo za nauku. Istraživanje, zasnovano na volumetrijskoj elektronskoj mikroskopiji, pokazuje kombinaciju sinaptičke i nesinaptičke komunikacije (uključujući volume transmission) i upućuje da su centralizovani nervni sistemi mogli nastajati nezavisno u različitim evolutivnim granama.
Otkriven „mozak" ktenofora: Aboralni organ ima oko 900 ćelija i 11 potpuno novih tipova
An adult specimen of the comb jelly Mnemiopsis leidyi seen from above. In the center of the image, it is possible to distinguish the aboral organ, a complex sensory structure. (Alexandre Jan)
Ktenofori — mala, želatinozna stvorenja poznata po šarenim podvodnim prikazima — možda imaju mnogo složeniji centralni senzorni organ nego što se dosad mislilo. Novo istraživanje pokazuje da aboralni organ (AO), koji ktenofori koriste za orijentaciju u vodi, funkcioniše kao svojevrsni "mozak" sa jasno organizovanom mrežom nervnih i nesinaptičkih ćelija.
A photograph of a young comb jelly's aboral organ (left) shows a cup-shaped structure topped with gravity-sensing statoliths. Researchers used volume electron microscopy to build a 3D reconstruction of the organ (right). (Carine Le Goff (left), Pawel Burkhardt (right))
Ključna otkrića
Istraživači su pomoću volumetrijske elektronske mikroskopije napravili trodimenzionalne rekonstrukcije AO u nezapamćenom detalju. Modeli su otkrili da AO sadrži oko 900 ćelija grupisanih u 17 različitih tipova ćelija — od kojih je 11 potpuno novi tipovi koje nauka ranije nije prepoznala.
3D reconstruction of nerve net cell bodies containing two nuclei (white asterisks). The neurites extend toward the AO cells; the AO outline is shown in grey. (Ferraioli et al.,Sci. Adv., 2026)
Mreža nerava ktenofora sabija se u gust, centralizovan čvor oko AO. Postojeći sinaptički spojevi formiraju jasne puteve za brzi prenos električnih signala, dok su mnoge nesinaptičke ćelije pune vezikula, što upućuje na sporiji, širi oblik hemijske komunikacije poznat kao volume transmission.
Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter
"Naša studija duboko unapređuje razumevanje evolucije koordinacije ponašanja kod životinja," kaže Pawel Burkhardt, vodeći autor i evolucioni biolog sa Univerziteta u Bergenu. "Bio sam gotovo odmah zadivljen morfološkom raznolikošću ćelija aboralnog organa," dodaje Anna Ferraioli, prva autorka.
Metode i molekularni zaključci
Volumetrijska elektronska mikroskopija omogućila je digitalnu rekonstrukciju organa u originalnoj prostornoj organizaciji — nešto što klasične disekcije teško mogu da reprodukuju. Analize gena i molekula pokazuju da ktenofori koriste jedinstvene genetske i molekulske mehanizme za formiranje ovog centralnog senzornog sistema, koji se razlikuju od onih kod cnidara (meduze, anemone) i larvi trakastih crva.
Zbog kombinacije sinaptičke i nesinaptičke komunikacije, AO se opisuje kao potencijalno multimodalan sistem koji može istovremeno procesuirati različite vrste senzornog ulaza (gravitacija, pritisak, svetlo) i modulirati ponašanje organizma.
Širi evolucioni značaj
Rezultati podržavaju ideju da su centralizovani nervni sistemi mogli nastati nezavisno u više evolutivnih linija. To znači da su organske strategije za integraciju senzorne informacije i koordinaciju ponašanja evoluirale ranije i u većem promenljivom obliku nego što su ranije pretpostavljali naučnici.
Šta sledi?
Tim planira da dalje prouči molekulski identitet novootkrivenih tipova ćelija i da ispita kako tačno AO reguliše ponašanje ktenofora. Rad je objavljen u časopisu Science Advances.
Pomozite nam da budemo bolji.
