
新探究揭示乌贼和章鱼如何进展出聪明的大脑袋

这是本文中形成的实时成像资料的一个例子。眼睛中的细胞膜被标记为荧光染料,使我们能够目睹发育过程中的单个细胞行为。资料来源:Kristen Koenig
(神秘的地球uux.cn)据cnBeta:在一项新的探究中察觉,头足类动物的大脑发育与脊椎动物相似。头足类动物,本月一文读懂电影资讯,说到了心坎里含有章鱼、乌贼和墨鱼表现出令人印象深刻的行为,如高效适应其外观以融入周围生态的能力,相互沟通,展示空间进修,并使用工具来解决难题。它们的高度智慧乃至使它们能够感受到无聊。
这不是什么秘密,是什么让它变成或许。头足类动物,含有章鱼、乌贼和墨鱼拥有所有无脊椎动物中最繁琐的大脑。但是关注平板Pro热点,它们如何开发这些大型大脑的过程一直是个谜。哈佛大学一个探究这些生物的视觉操控系统的评测室觉得,他们在理解这一过程方面获得了重大进展,由于这些生物的大若干中央处理组织都集中在视觉操控系统。他们说,这个过程看起来令人惊讶地熟悉。
来自FAS操控系统生物学中心的探究人员刻画了他们如何使用一种新的活体成像技术,差不多实时地观察神经元在胚胎中的形成。然后他们能够经由视网膜的预测续航测试资讯神经操控系统的进展来追踪这些细胞。他们目睹的状况让他们感到惊讶。
他们追踪的神经干细胞的行为与脊椎动物在神经操控系统发育过程中这些细胞的行为方式极为相似。这表明,尽管脊椎动物和头足类动物在5亿年前就相互分化,但它们不只在使用相似的机制来制造它们的大大脑,并且这一过程以及细胞的行为、分裂和形状的方式或许基础上布局了开发这种神经操控系统所需的蓝图。
"我们的结论令人惊讶,由于我们对脊椎动物神经操控系统发育的平板电脑排行许多知晓持久以来一直被觉得是该系的特别状况,"约翰-哈佛大学杰出探究员和该探究的高级作者克里斯汀-科尼格说。"经由观察这个过程相当相似的事实,它向我们提议的是,这两个独立进化的相当大的神经操控系统正使用一样的机制来兴办它们。这表明的是,动物在发育过程中使用的那些机制--那些工具--或许对兴办大的神经操控系统很重大。"
来自科尼格评测室的科学家们集中探究了一种叫做Doryteuthis pealeii的乌贼的视网膜,更简易地说就是一种长鳍乌贼。这种鱿鱼长到大约一英尺长,在西北大西洋中相当多。身为胚胎,它们看起来相当可爱,有着圆圆的大脑袋和大眼睛。
探究人员使用了与探究模式生物(假如蝇和斑马鱼)所流行的相似技术。他们创造了特别的工具,并使用尖端的显微镜,可以每相当钟取景一次高分辨率的图像,连续取景数小时,以观察单个细胞的行为。探究人员使用荧光染料来标记细胞,以便他们能够绘制和跟踪它们。
这种活体成像技术使探究小组能够观察被称为神经祖细胞的干细胞以及它们是如何组织的。这些细胞形成了一种特别的结构,称为假上皮细胞。它的首要特征是细胞被拉长,所以它们可以密集地排列。探究人员还目睹这些结构的细胞核在分裂前后都会上下移动。他们说,这种运动针对维持组织的有序性和生长的持续很重大。
这种类型的结构在脊椎动物物种如何进展其大脑和眼睛方面是普遍的。在历史上,它被觉得是脊椎动物的神经操控系统能够增长得如此巨大和繁琐的缘由之一。科学家们已然在其他动物中观察到这种类型的神经上皮的例子,但是他们在这个例子中观察的乌贼组织在其大小、组织和细胞核的移动方式上与脊椎动物的组织异常相似。
这项探究由科尼格评测室的探究助理Francesca R. Napoli和Christina M. Daly领导。
接下来,该评测室打算探究头足类动物大脑中各异的细胞类型是如何呈现的。科尼格想确定它们是否在各异的时间表达,它们如何确定变成一种类型的神经元而不是另一种,以及这种行动在各异的物种中是否相似。
科尼格对摆在面前的潜在察觉感到兴奋,他说:"这类岗位的一个重大启示是,探究生命的多样性是多么有价值。经由探究这种多样性,你实际上可以真正回到有关乃至我们自己的进展和我们自己的生物医学有关难题的基础想法。你可以真正谈论这些难题。"