У жуков личинки раньше умнеют, чем у мух

У жуков личинки раньше умнеют, чем у мух

Мозг жука и мухи

В человеческом мозге сотни миллиардов нервных клеток. Мозг насекомых содержит "всего" до миллиона нейронов, однако и у них можно наблюдать неожиданно сложное поведение, например, при выращивании потомства у пчел или при поиске крови у комаров. Большая часть мозга развивается у эмбриона, но у многих животных это происходит только после рождения.

Группа исследователей из Геттингенского университета обнаружила, что личинки жуков начинают использовать свой мозг, когда тот еще является стройплощадкой. Результаты опубликованы в PLOS Biology.

Биологи сравнили развитие мозга мух и жуков, сосредоточив внимание на «центральном комплексе» - структуре мозга, которая необходима насекомым для ориентации в окружающей среде. Редактируя геном, они отметили с помощью генной инженерии одинаковую группу нейронов как у плодовой мушки, так и у мучного жука. Это позволило проследить под микроскопом развитие этих клеток от эмбриона до взрослого состояния и сравнить их развитие у обоих видов.

У жуков личинки раньше умнеют, чем у мухУ жуков личинки умнее, чем у мух

Еще до этих исследований было известно, что часть центрального комплекса развивается еще у личинки жука, тогда как у мух эта структура возникает только у взрослого насекомого. Считалось, что жукам центральный комплекс необходим, чтобы его личинка могла ходить. Мухам же он не нужен, потому что у их личинок нет ног.

К своему удивлению, ученые обнаружили, что у личинки жука начинает работать эта часть мозга, хотя она еще не настолько созрела, как у взрослых, и скорее соответствует эмбриональной стадии развития других насекомых. Разница в том, что у личинки жука нервные клетки этой стройплощадки мозга уже формируют связи, с помощью которых личинка может ориентироваться в окружающей среде.

Второй большой неожиданностью стало то, что у жука изменилась последовательность этапов развития мозга. До сих пор считалось, что эти шаги всегда идут в одном и том же порядке. В эволюционной биологии это называется гетерохронией. Однако в эмбрионе жука некоторые этапы развития прошли раньше - например, образование пересечений нервных клеток и синапсов, тогда как другие произошли позже, как у мухи,.

Исследователи обнаружили первый пример изменения порядка развития в мозге, так называемую гетерохронию последовательности. Это могло бы объяснить, как насекомые смогли столь по-разному адаптировать свой мозг к окружающей среде.

Источник: eurekalert.org

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Перед отправкой комментария решите простой примерчик! *