O WORM IN YOUR BRAIN (O VERME EM SEU CÉREBRO)
Uma das coisas mais fascinantes sobre a história da vida é a maneira espécies distantemente relacionadas pode parecidos. Em alguns casos, as semelhanças são superficiais, e em outros casos, eles são sinais de um ancestral comum. E, às vezes, como no caso do nosso cérebro e os cérebros de vermes, é um pouco de ambos.
A principal característica do nosso cérebro é uma pilha enorme de neurônios densamente tecido chamada de córtex cerebral. Uma vez que o nosso cérebro absorve informações sensoriais, é o córtex que integra, faz todo o sentido da mesma, aprende com ele, e decide como responder. Se você comparar o nosso córtex aos de nossos parentes próximos, os macacos, são quase idênticos em sua estrutura, embora o nosso córtex é muito grande para a nossa dimensão corporal. Se você olhar para mais longe, você vai encontrar a mesma arquitetura básica do córtex em todos os vertebrados, apesar de diferentes partes são de tamanhos diferentes em diferentes espécies. Porque essas semelhanças são tão consistentes em muitas maneiras diferentes, e porque é possível rastrear as alterações para o córtex ao longo das linhas de descendência diferente, eles são fortes indícios de que o ancestral comum de todos os vertebrados tinham um córtex.
Vertebrados não são os únicos animais com sistema nervoso, no entanto. Insetos, crustáceos, vermes e outros invertebrados têm sistemas nervosos que são também organizadas em torno de um cabo central.Esses invertebrados geralmente têm um grande aglomerado de neurônios na parte frontal do cabo que funciona como o nosso cérebro faz: é onde a informação sensorial entra, e vários comandos sair. E, em alguns invertebrados, como insetos e aranhas, estes cérebros bem embalado grupos de neurônios que são essenciais para permitir que estes animais aprender associações entre cheiros e alimentos e outras lições importantes. Estes grupos são conhecidos como corpos de cogumelo.
As semelhanças entre os organismos de cogumelos e nosso córtex não são esmagadores, mas são tentadores. O córtex cerebral e os organismos de cogumelos desempenham papéis semelhantes, e suas disposições são semelhantes. organismos Mushroom são parceladas até mesmo em regiões distintas, assim como temos para lidar com regiões visão, olfato, e outras tarefas.
Por outro lado, os organismos de cogumelos estão faltando muitos dos marcos do córtex vertebrados. As regiões cerebrais que se conectam para não ter contrapartidas em nosso cérebro.E enquanto todos os vertebrados têm um córtex, um monte de invertebrados não têm sabido corpos de cogumelo.
Tradicionalmente, os cientistas concluíram que os corpos de cogumelo e do córtex são um exemplo de convergência. asas de pássaros e morcegos ambos têm, por exemplo, mas seu ancestral comum não. Em vez disso, as duas linhagens diferentes alas evoluíram muito depois.Depois de muitos dos principais ramos de animais se separaram entre 600 e 550 milhões de anos atrás, a linhagem dos vertebrados desenvolveu um cérebro com um córtex, e alguns invertebrados evoluiu corpos de cogumelo.
Ao longo dos últimos trinta anos, os cientistas acrescentaram uma nova linha de evidência para a busca da origem do cérebro e outras características. Eles podem agora identificar os genes que constroem os traços. Como um embrião se desenvolve, determinados genes chave no cérebro para começar a construir o córtex. Os mesmos genes construir nosso próprio cérebro também, que não é surpreendente, uma vez todas as outras evidências que o ancestral comum dos ratos e os seres humanos tinham um córtex.
Mas os cientistas tiveram algumas surpresas maravilhosas quando eles compararam genes de espécies afins, mais distante. Jellyfish, gafanhotos, e os seres humanos têm todos os olhos, por exemplo, mas eles são radicalmente diferentes uns dos outros, pelo menos anatomicamente. No entanto, eles também compartilham alguns dos mesmos genes para a construção de receptores de luz e outras peças. Então eles são realmente uma mistura de convergência e uma ascendência comum. Eu escrevi sobre a evolução de olhos no Banco Tangled, em uma seção extraído pela New York Academy of Science aqui.
O córtex agora vem a seguir a mesma história como o olho.Detlev Arendt do Laboratório Europeu de Biologia Molecular e seus colegas decidiram comparar os genes que constroem o córtex dos mamíferos aos genes que constroem corpos do cogumelo em invertebrados. Eles estudaram um pouco linda criatura chamada ragworm. Eles escolheram esse nome porque tem enorme, para-estudo corpos de cogumelo fácil, porque ele tem evoluído mais lentamente desde os invertebrados vertebrados divisão de moscas e outras espécies bem estudadas. Os cientistas realizaram um levantamento detalhado exquisitely,mapeamento de um número de genes foram tornando-se ativos no cérebro ragworm desenvolvimento, até a célula individual.
A figura aqui mostra uma semelhança notável. À esquerda, há um córtex do rato em desenvolvimento. Abaixo está um gráfico mostrando onde um grupo de genes são expressos. A faixa colorida no cérebro corresponde ao eixo vertical do gráfico. E à direita é um diagrama do cérebro ragworm desenvolvimento. Se você duplicar a fita no córtex do rato e unir duas pontas em um garfo, você tem uma região em que muitos dos mesmos genes são expressos em um padrão quase idêntico. E que bifurcada dum regiões da!, Torna-se eventualmente os corpos de cogumelo.
Assim, nosso córtex acaba por ser muito mais velha do que se pensava anteriormente. O ancestral comum de nós e, ragworms uma criatura como um verme que viveu 600 milhões de anos, não só tinha um cérebro, mas tinha uma ur-cortex. E provavelmente usado que o córtex ur para aprender sobre seu mundo, provavelmente a aprendizagem sobre os odores que cheirou. descendentes que divergiu do animal em diferentes formas, e as ur-córtex mudou ao longo do caminho. No entanto, eles ainda usavam muitos dos mesmos genes que seu ancestral há muito tempo. Então, da próxima vez que você splat uma mosca na parede, lembre-se: houve um córtex lá.
