Ученые связали эволюцию мозга с потребностью контролировать пищеварение

Биологи из Университета Цукубы в Японии установили, что мозг предков человека мог эволюционировать для осуществления контроля за процессом пищеварения. Такая теория была предложена после изучения морских ежей. Научная статья была опубликована в журнале BMC Biology.

В ходе исследования морских ежей ученые обнаружили, что они эти организмы ориентируются на солнечный свет, когда открывают или закрывают привратник желудка. Эмрион иглокожего был выращен в лабораторных условиях, после чего помещен в ПЦР-плиту с периодической подачей освещения. Это натолкнуло ученых на мысль о том, что мозг древних организмов мог эволюционировать для регуляции пищеварения в зависимости от времени суток.

По словам Сюнсуке Ягути, являющегося соавтором научной работы, изменения в функции пищеварительной системы при воздействии света наступали для в отсутствии пищевых стимулов. Спустя полторы минуты после включения света, привратники желудков почти у половины исследуемых эмбрионов иглокожих открывались. Закрытие привратников наступало через шесть минут почти у всех исследуемых организмов. После добавления водорослей в качестве пищевого стимула, количество образцов, реагирующих на свет, увеличилось.

Для установления конкретных путей реакции на свет, ученые препарировали образцы с их последующих изучением при помощи различных химических соединений. Оказалось, что за фотореакцию отвечает группа опсинов Go/RGR, окружающих нейроэктодерму. Серотонинергические нейроны, обнаруженные вблизи опсин-экспрессирующих клеток, выделяли оксид азота, выполняющий функцию нейромедиатора.

Специалисты отметили, что это исследование имеет огромное значение для понимания эволюционных процессов. В частности, оно позволяет углубить знание о развитии светозависимых систем, управление которых осуществляется через нейромедиаторы.