Lampreele sunt chestii de coșmaruri, complete cu corpuri lungi și sclipitoare; guri circulare umplute cu dinți; și tendințe parazitare. Dar lampredele sunt, de asemenea, vertebrate, ceea ce înseamnă că au coloană vertebrală și au un strămoș comun cu oamenii – iar noi cercetări dezvăluie că avem mai multe în comun cu acești ciugători de sânge alunecoși decât credeau oamenii de știință anterior.
Lampreele aparțin unei filiații străvechi de vertebrate cunoscută sub numele de Agnatha, sau pește fără fălci. Cercetarea anterioară sugerează că lampreile și rudele lor reprezintă cel mai primitiv grup de vertebrate care există încă, evoluând cu aproximativ 360 de milioane de ani în urmă. Aceste fosile vii ne pot oferi o fereastră asupra modului în care probabil au evoluat unii dintre strămoșii noștri îndepărtați.
În ultimii 150 de ani, oamenii de știință au presupus că lampreilor le lipsea maxilarul, deoarece le lipsea o structură cunoscută sub numele de creasta neurală. Acest grup de celule stem este unic pentru vertebrate, iar în uter sau ovul se dezvoltă într-o gamă largă de structuri. Aceste structuri includ atât maxilare, cât și sistemul nervos simpatic, care ne controlează involuntarul răspuns de luptă sau de zbor care începe în situații periculoase sau stresante.
Dar un nou studiu, publicat miercuri (17 aprilie) în jurnal Naturădezvăluie că lampreele au celule nervoase simpatice până la urmă – sugerând că răspunsul de zbor sau de zbor al vertebratelor este mai vechi decât se așteptau oamenii de știință.
Legate de: Poți să „prinzi” stresul de la alți oameni?
„Studii ca acesta ne ajută să ne învețe cum am fost construiți în timpul evoluției”, Ieramia Smithun biolog computațional de la Universitatea din Kentucky care nu a fost implicat în cercetare, a declarat pentru Live Science.
Noul studiu nu a început ca o căutare a celulelor nervoase simpatice.
„Unul dintre lucrurile pe care le iubesc la știință este că deseori faci descoperiri accidental.” Marianne Bronner, un biolog de dezvoltare la Caltech și coautor al studiului, a declarat pentru Live Science. În schimb, munca a început ca o căutare a celulelor similare care au fost precursoare ale creastei neurale mai complexe observate la vertebratele cu falci. Ei au crezut că ar putea găsi astfel de celule în lamprede, deoarece acestea sunt cel mai apropiat lucru pe care îl avem de vertebratele antice fără fălci care au apărut pentru prima dată în urmă cu aproximativ 500 de milioane de ani.
Dar când cercetătorii au început să disecă larvele de lampredă, au observat că peștii imaturi aveau structuri care semănau mult cu neuronii care rulează într-un lanț pe lungimea corpului lor. Acest șir de celule nervoase este caracteristic unui sistem nervos simpatic – un sistem pe care lampreele nu trebuiau să aibă.
Când oamenii de știință s-au uitat mai atent, au confirmat că aceste structuri erau într-adevăr nervi care foloseau secvențierea ARN; ARN este un văr al ADN-ului care ajută celulele să producă proteine, în plus față de îndeplinirea altor funcții. Echipa a descoperit, de asemenea, că celulele produc o enzimă precursoare pentru noradrenalina, un mesager chimic cheie care ajută la controlul răspunsului de luptă sau de zbor.
„Acum se pare că singurul lucru pe care lampredele nu îl au este o falcă”, a spus Bronner.
Se presupunea anterior că lampreele reacţionează la pericol bazându-se exclusiv pe feromonii eliberaţi de alte lampree. (Ecologistii încă mai folosesc uneori acești feromoni pentru a controla mișcările animalelor în laborator.) Descoperirea că acești pești fără fălci au un răspuns de luptă sau de zbor plasează originea evolutivă a acestui sistem cu aproximativ 50 de milioane de ani mai devreme decât se așteptau oamenii de știință.
Bronner crede că cercetătorii din trecut au ratat probabil celulele nervoase simpatice din lampree din câteva motive. Una este că peștii au un ciclu lung de dezvoltare; după ce o lampredă tânără eclozează, poate petrece ani de dezvoltare într-un stadiu larvar înainte de a se maturiza într-un adult. Neuronii simpatici pot fi prea mici pentru a fi observați până târziu în această fază de dezvoltare, iar majoritatea cercetărilor anterioare au fost făcute pe lampreele proaspăt eclozate. Noua lucrare a descoperit celulele larvelor mai vechi.
O altă problemă este că peștii fără fălci sunt mult mai puțin studiati în biologia evoluționistă decât „organismele model” precum muștele de fructe și peștii zebra, care servesc drept model pentru sistemele biologice găsite și la oameni. Astfel de specii sunt grozave pentru munca de laborator, mai ales că oamenii de știință își cunosc atât de bine genomul. Dar Bronner vede beneficii științifice uriașe în studierea unor creaturi precum lamprele.
„Uneori trebuie să ieși în afara zonei tale de confort și să lucrezi la aceste animale ciudate”, a spus Bronner – combustibil de coșmar și tot. Așa că data viitoare când îți crește adrenalina când te uiți la un film de groază sau când ai auzit o crenguță pocnind în pădure, gândește-te să mulțumești unei lamprede.
Te-ai întrebat vreodată de ce unii oameni își construiesc mușchi mai ușor decât alții sau de ce ies pistruii la soare? Trimite-ne întrebările tale despre cum funcționează corpul uman community@livescience.com cu subiectul „Health Desk Q” și este posibil să vedeți răspunsul la întrebarea dvs. pe site!