Различия в структуре мозга у пресноводных рыб цихлид, обитающих в
различных условиях, закладываются на самых ранних стадиях его развития,
еще до появления нервных клеток и, воздействуя на гены, можно вырастить
эмбриона одного вида с мозгом, похожим на мозг представителей другого
вида, передает РИА Новости.
В 1990-е годы для описания процесса эволюции мозга у различных видов
ученые предложили гипотезу под условным названием "позже - значит
больше". Согласно этой гипотезе, различия в структуре мозга у разных
биологических видов возникают не на ранних стадиях развития, а уже в
процессе нейрогенеза, превращения клеток-прекурсоров в нейроны.
Клетки-прекурсоры могут делиться неограниченно долго, поэтому, чем
позже произойдет это превращение, тем крупнее будет участок мозга или
весь мозг - отсюда и название гипотезы.
Группа исследователей под руководством профессора Тодда Стрилмана из
Технологического института Джорджии получила экспериментальные данные,
противоречащие этой гипотезе: по их словам, различия в структуре мозга
у эмбрионов двух групп видов цихлид, обитающих в африканском озере
Малави, закладываются уже через 48 часов после оплодотворения, еще до
начала нейрогенеза.
"Нейрогенез остается очень важным процессом в развитии мозга и его
эволюции. Мы просто показали, что различия, важные для структуры мозга,
возникают гораздо раньше, чем считалось. Нам интересно, что говорят эти
различия о раннем поведении. В рамках модели "позже значит больше" мозг
на ранних стадиях развития у разных видов не должен существенно
отличаться. Но теперь мы знаем, что это не так, и можем оценивать,
насколько отличается и раннее поведение", - сказал Стрилман, которого
цитирует пресс-служба университета.
Ученые исследовали развитие мозга у шести видов цихлид: три из них
обитают на песчаном дне и питаются планктоном, а другие три вида
собирают водоросли с каменного дна. Геномы у этих видов очень схожи,
однако различия в способах питания и среде обитания отражаются и в
структуре мозга: у "песчаных" видов более развиты участки мозга,
отвечающие за зрение, например, таламус, а у "каменных" - за ориентацию
в трехмерной среде, например, конечный мозг.
Исследователи обнаружили, что разница в относительных размерах этих
структур мозга у эмбрионов разных видов проявляется уже в течение
первых двух-четырех суток после оплодотворения, до начала нейрогенеза.
Эта разница объясняется различиями в работе группы генов, которая, как
известно из предыдущих экспериментов, может регулировать разделение
мозга на переднюю и заднюю части.
Группа Стрилмана решила проверить, можно ли воздействовать на эту
группу генов так, чтобы сформировать у эмбриона "каменного" вида мозг,
характерный для "песчаного" вида. Ученые выяснили, что обработка
эмбрионов хлоридом лития в течение трех-пяти часов на ранней стадии
формирования мозга приводит к тому, что один из генов группы, wnt1,
проявляется сильнее, что, в свою очередь, приводит к перегруппировке
клеток-прекурсов в задний таламус и увеличению его размеров.
"Мы предлагаем новую интерпретацию того, как у живых организмов
возникает разнообразие структур мозга. Различия в самых ранних центрах
сигналов и формирования последовательностей импульсов закладывают
"чертежи" того, как (мозг) будет развиваться в процессе роста и
нейрогенеза", - заключают авторы статьи.
ИСТОЧНИК: http://topnews.ru/news_id_35685.html