تمام بدن این جانور دریایی «مغز» است

فرادید| تحقیقات جدید نشان داده که دستگاه عصبی جلبک‌های دریایی بسیار پیچیده‌تر از تصورات ماست. این موجودات، «مغز پراکنده در سراسر بدن» دارند و دست‌کم از دید آرایش ژنتیکی، به شکل شگفت‌آوری شبیه ما هستند. 

به گزارش فرادید، تیمی علمی به سرپرستی زیست‌شناس رشد، پریکلیس پاگانوس از بنیاد زیست‌شناسی دریایی آنتون دورن در ایتالیا، هنگام بررسی دگردیسی جلبک‌های دریایی بنفش (Paracentrotus lividus) به این کشف دست یافتند. این جلبک‌ها از لاروهای شناگر آزاد و پلانکتونی به شکل بالغ و تیغ‌داری تبدیل می‌شوند که بیشتر با آن آشناییم. 

بلوغ جلبک‌های دریایی از دگردیسی پروانه‌ها بسیار شدیدتر است و این موجودات در این فرآیند، برخی از عمیق‌ترین مرزهای تکاملی حیوانات را پشت سر می‌گذارند.  آن‌ها به‌عنوان لارو، از یک طرح بدنی با دو نیمه‌ی کمابیش متقارن، معروف به تقارن دوطرفه، پیروی می‌کنند. اما با رسیدن به بزرگسالی، شکلی شبیه عروس دریایی و ستاره دریایی پیدا می‌کنند که به آن تقارن شعاعی می‌گویند، زیرا بدن آن‌ها در پنج بخش از مرکز به‌شکل قرینه تکرار می‌شود. 

این مرحله جوان بالغ، با مجموعه‌ای شگفت‌انگیز از انواع سلول‌های عصبی همراه است که سیستم یکپارچه‌ای را در سراسر بدن جلبک دریایی تشکیل می‌دهند و این‌ها عصب‌هایی نیستند که از یک مغز گسترش یافته باشند: در واقع، خود بدن جلبک دریایی مغز است. 

محققان با روشن کردن اینکه کدام ژن‌ها در کدام سلول‌ها فعال هستند، یک نقشه سلولی از جلبک دریایی تازه بالغ تهیه کردند. تحلیل آن‌ها نشان داد در حالی که بسیاری از سلول‌های بدنی آن‌ها در طول دگردیسی، ژن‌های مشابهی را فعال می‌کردند، سلول‌های عصبی آن‌ها تغییرات قابل‌توجهی را تجربه کردند. 

تکنیک‌های برچسب‌گذاری و رنگ‌آمیزی مولکولی به محققان کمک کرد تا روشن کنند کدام ژن‌ها در کدام قسمت‌های بدن فعال هستند

به گفته محققان: «اگرچه از همان مجموعه ابزار ژنتیکی برای تولید نورون‌ها استفاده می‌شود، نتایج برنامه عصبی در دو مرحله‌ی موردبررسی زندگی، به‌شکل چشمگیری متفاوت است». 

تنوع نورون‌ها در جلبک دریایی جوان به شکل بنیادین این باور را که دستگاه‌های عصبی مرکزی خارپوستان «ساده» هستند فقط به این دلیل که مغز متمرکزی ندارند، زیر سؤال می‌برد. 

بیش از نیمی از خوشه‌های سلولی ترسیم‌شده در نقشه‌ی سلولی جلبک‌های جوان از نورون‌هایی تشکیل شده بود که طیف وسیعی از نشانگرهای مولکولی را بیان می‌کردند. شما ممکن است با برخی از آن‌ها آشنا باشید: دوپامین، سروتونین، GABA، گلوتامات، هیستامین و نوروپپتیدها. 

به گفته محققان، این نکته نشان می‌دهد جلبک‌های دریایی بنفش دارای دستگاه عصبی بسیار پیشرفته‌تری از یک شبکه عصبی غیرمتمرکز ساده هستند، شبکه‌ای که تنها شامل نورون‌ها و گانگلیاهای متصل به هم است. 

در واقع، محققان حتی این دستگاه عصبی را «تماماً مغز» توصیف می‌کنند تا «بی‌مغز»، زیرا کل طرح بدنی آن‌ها شبیه سَر مهره‌داری است که پر از نورون‌های پیچیده است. 

نتایج نشان می‌دهد حیوانات بدون سیستم عصبی مرکزی مرسوم، می‌توانند همچنان یک سازماندهی شبیه مغز توسعه دهند. این یافته به شکل بنیادی نحوه تفکر ما درباره تکامل دستگاه‌های عصبی پیچیده را تغییر می‌دهد.

مترجم: زهرا ذوالقدر