Морская минога или Petromyzon marinus — древнее существо, возрастом 500 млн лет. Рот её напоминает острозубую присоску и выглядит устрашающе. Учёные из Института Стоуэрса, США, обнаружили, что развитие мозга у морских миног демонстрирует поразительное сходство с развитием мозга человека.
У животных существует задний мозг, который управляет важнейшими функциями: кровяным давлением и частотой сердцебиений. Учёные увидели, что и у морских миног, и у людей он удивительно схож набором молекулярных и генетических инструментов.
Исследование в лаборатории Робба Крумлауфа дало представление, как эволюционировал мозг древних животных. Учёные неожиданно обнаружили, что при развитии заднего мозга позвоночных часто необходим важнейший молекулярный сигнал.
Другой соавтор исследования, Хьюго Паркер, сказал, что задний мозг оказался окошком в прошлое и основой для понимания эволюции мозга многих существ, и нас в том числе.
На второй иллюстрации справа — изображение эмбриона P. marinus, полученное благодаря флуоресцентной микроскопии. Слева — та самая страшная часть миноги, присосавшейся к стенке аквариума.
Морские миноги относятся к позвоночным, но у них нет важной, казалось бы, части головы — челюсти как таковой. И это разительное отличие морских миног от нас делает их столь интересными для науки.
Ведущая участница научного проекта Элис Бедуа сказала, что около полумиллиарда лет назад произошло разделение позвоночных на бесчелюстных и челюстных. Коллектив учёных стремился понять, как эволюционировал мозг позвоночных и было ли у видов с челюстями что-то особенное, чего не хватало их бесчелюстной родне.
Кстати, предшествующая научная работа лабораторий Крумлауфа и Марианны Броннер из Калифорнийского технологического института доказала, что гены, отвечающие за строение заднего мозга P. marinus, идентичны генам челюстных позвоночных, включая человека. Новое исследование выявило общий молекулярный признак, который руководит построением организма от головы и так далее у самых разных животных. Часть этой генной схемы управляет формированием заднего мозга у P. marinus.
Элис Бедуа добавила, что в развитии заднего мозга морской миноги, как оказалось, участвуют не только одни и те же гены, но и одни и те же молекулярные сигналы. Такое сходство даёт право предположить — это наследственный процесс для всех позвоночных. Определяется он ретиноевой кислотой, то есть витамином А.
Исследователи и ранее знали, что ретиноевая кислота запускает генный механизм для построения заднего мозга у сложных видов. Вместе с тем прежде считалось, что она не задействована у более примитивных животных. В итоге всё же выяснилось, что зарождение основного контура заднего мозга и у морской миноги также запускает ретиноевая кислота. И это можно назвать доказательством того, что морские чудовища с несимпатичной пастью и люди связаны куда больше, чем утверждалось в прежних теориях.
Робб Крумлауф объяснил прежнее мнение учёных об отличии заднего мозга этих животных тем, что раз уж у них нет челюсти, то и остальное якобы должно было формироваться иначе. Однако основная часть мозга у морских существ с колючими присосками вместо челюстей устроена точно так же, как, например, у мышей и у людей.
Давно известно о существовании сигнальных молекул, которые извещают о развитии и предназначении клеток в этом процессе. Теперь получены доказательства, что ретиноевая кислота — ещё одно важное вещество, определяющее ключевые этапы развития, в том числе формирование ствола мозга.
Бедуа добавила, что новая задача исследовательского коллектива — выяснить, когда зародилась генная схема, которая управляет возникновением и развитием заднего мозга.
