Морские ежи состоят из одного мозга, показало исследование

Новое исследование показывает, что нервная система морских ежей куда сложнее, чем считалось ранее. Исследователи обнаружили, что у этих животных есть своего рода "мозг, распределенный по всему телу", и что на генетическом уровне они удивительно напоминают человека. К такому выводу пришла команда ученых из зоологической станции Антон Дорн в Италии. Исследователи изучали процесс метаморфоза фиолетовых морских ежей (Paracentrotus lividus), которые проходят путь от свободно плавающих планктонных личинок до хорошо известной взрослой формы, покрытой характерными шипами.

Половое созревание морских ежей происходит значительно быстрее, чем другие животные, и в ходе этого процесса они проходят через одни из самых радикальных эволюционных переходов в мире животных. На личиночной стадии их тело симметрично разделено на две зеркальные половины – такую структуру называют билатеральной симметрией. Однако по мере взросления морские ежи переходят к форме, напоминающей медуз или морских звезд, – с радиальной симметрией, когда тело можно мысленно разделить на пять одинаковых секторов, расходящихся от центра. На этом этапе развития у морского ежа обнаруживается удивительное разнообразие нейронных клеток, формирующих единую сеть, охватывающую все тело – и речь идет не о нервных ответвлениях от центрального мозга, а фактически о самом "мозге", распределенном по организму.

Ученые создали подробный клеточный атлас морского ежа сразу после его превращения во взрослую форму, отметив, какие гены были активны в разных типах клеток. Результаты показали, что хотя многие соматические клетки до и после метаморфоза включают похожие генные программы, нейронные клетки претерпели серьезные изменения. Согласно полученным данным, более половины кластеров клеток, включенных в атлас ювенильной стадии, оказались нейрональными и демонстрировали выражение большого набора молекулярных маркеров. Среди них встречаются хорошо известные соединения – дофамин, серотонин, ГАМК, глутамат, гистамин, а также различные нейропептиды.

Исследователи отмечают, что такое разнообразие указывает: нервная система фиолетовых морских ежей значительно сложнее, чем просто децентрализованная сеть, состоящая из элементарных соединений нейронов и ганглиев. По сути, ученые предлагают рассматривать нервную систему морского ежа не как "безмозговую", а как целостную, распределённую по всему телу структуру. По их словам, общий план строения организма напоминает своего рода "голову" позвоночного животного, насыщенную сложными типами нейронов.