Die Entwicklung des Kopfes wurde überraschenderweise weit von der Linie unserer Vorfahren zurückverfolgt

Was ist im Kopf? Nach neuen Forschungen ein bisschen von den Schwänzen unserer Vorfahren.

In den frühen Tagen des komplexen, vielzelligen Lebens auf der Erde begannen Tiere ohne Stacheln oder Gehirne. Sie hatten einfach ein Netzwerk von Neuronen, die über den ganzen Körper verstreut waren. Im Laufe der Jahrmillionen hat sich dieses System jedoch irgendwie auf ein Ende konzentriert. aber wie?

Manteltiere oder „Seescheiden“ sind die nächsten lebenden Verwandten von Wirbeltieren, und das sind sie auch Du hast keinen richtigen Kopf.

Stattdessen besteht ihr zentrales Nervensystem aus Cluster von Neuronen in den vorderen und hinteren Teilen des Körpers, mit einem dorsalen Strang, der sie verbindet. Als Erwachsene sehen diese Tiere aus wie schwammartige Kleckse, ohne sichtbaren Kopf oder Schwanz. Aber Kaulquappenartige LarvenIhr Gehirn ist leichter zu erkennen.

„Manteltiere sind wie ein Evolutionsmodell für Wirbeltiere“, erklären Die Zoologin Ute Rothbächer von der Universität Innsbruck in Österreich. „Unser gemeinsamer Vorfahre war der Tunika-Raupe möglicherweise sehr ähnlich.“

PIC Manteltierkaulquappe mit bipolaren Schwanzneuronen (grün). (Universität Innsbruck)

Nicht alle Evolutionisten stimmen dem zu: Umstrittenes Forschungsfeld. Aber Rothbacher und seine Kollegen haben kürzlich Beweise gefunden, die ihre Ideen stützen.

Ihre Forschung ergab, dass die Hmx-Gene, die für ein Neuronenpaar in der Manteltierkaulquappe kodieren, mit Genen verknüpft sind, die für die Neuronen im Kopf der Neunauge kodieren.

Neunaugen gelten als „lebende Fossilien“, weil es sie schon so lange gibt, ohne dass sich ihre Art verändert hat. Diese Meerestiere gehören zu den ersten Wirbeltieren und sehen ein bisschen aus wie ein Aal.

Der evolutionäre Sprung vom Tunikaleben zum Aalleben war ein großer, aber das Hmx-Gen scheint es geschafft zu haben, die Teilung zu umgehen. Seine Wirkung variiert leicht zwischen Wirbeltieren.

Wenn die Hmx-Gene von Neunauge in einen Pullover namens Typ gespleißt werden Ciona intestinalisIn der Studie fanden die Forscher heraus, dass das Gen dazu beitrug, die Expression von bipolaren kaudalen Neuronen voranzutreiben.

Aber bei Neunaugen halfen dieselben Gene, die Expression von sensorischen Neuronen im Schädel voranzutreiben.

Obwohl sie Nerven in verschiedenen Körperteilen beeinflussen, legt die ähnliche Funktion der Hmx-Gene in Neunaugen und Schroten nahe, dass sie einen gemeinsamen evolutionären Ursprung haben und möglicherweise eine Rolle bei der Zentralisierung des Nervensystems gespielt haben.

„Es hat sich gezeigt, dass Hmx ein zentrales Gen ist, das durch die Evolution konserviert wurde“, sagen Zoologe Alessandro Benatti, ebenfalls von der Universität Innsbruck.

„Es hat seine ursprüngliche Funktion und Struktur beibehalten und könnte in dieser Form im gemeinsamen Vorfahren von Wirbeltieren und Citraten gefunden worden sein.“

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Gehirn von Wirbeltieren vor Millionen von Jahren aus den Organen ihrer Vorfahren recycelt worden sein könnte. Und hier sind wir.

Die Studie wurde veröffentlicht in Natur temperieren.