Evolusi kepala secara mengejutkan telah dilacak jauh dari garis nenek moyang kita

Apa yang ada di kepala? Menurut penelitian baru, sedikit dari ekor nenek moyang kita.

Pada hari-hari awal kehidupan multiseluler yang kompleks di Bumi, hewan dimulai tanpa tulang belakang atau otak. Mereka hanya memiliki jaringan neuron yang tersebar di seluruh tubuh. Namun, selama jutaan tahun, sistem ini entah bagaimana terkonsentrasi di satu ujung. tapi bagaimana caranya?

Tunicates, atau “sea squirts”, adalah kerabat vertebrata yang paling dekat, dan mereka adalah Anda tidak memiliki kepala yang nyata.

Sebaliknya, sistem saraf pusat mereka terdiri dari: Kelompok neuron di bagian anterior dan posterior tubuh, dengan untai punggung yang menghubungkan mereka. Saat dewasa, hewan ini terlihat seperti gumpalan seperti spons, tanpa kepala atau ekor yang terlihat. Tetapi sebagai Larva seperti kecebongOtak mereka lebih mudah dikenali.

“Tunikata seperti model evolusi vertebrata,” menjelaskan Ahli zoologi Ute Rothbächer dari Universitas Innsbruck di Austria. “Nenek moyang kita mungkin sangat mirip dengan ulat tunika.”

PIC Tunicate berudu menunjukkan neuron ekor bipolar (hijau). (Universitas Innsbruck)

Tidak semua evolusionis setuju dengan ini: Bidang penelitian yang kontroversial. Tetapi Rothbacher dan rekan-rekannya baru-baru ini menemukan bukti untuk mendukung ide-ide mereka.

Penelitian mereka menemukan bahwa gen Hmx, yang mengkodekan sepasang neuron di berudu tunicate, terkait dengan gen yang mengkodekan neuron di kepala lamprey.

lamprey dianggap “fosil hidup” karena mereka telah ada sejak lama dengan sedikit perubahan pada spesies mereka. Hewan laut ini adalah beberapa dari vertebrata pertama, dan mereka terlihat sedikit seperti belut.

Lompatan evolusioner dari kehidupan tunika ke kehidupan belut adalah lompatan besar, tetapi gen Hmx tampaknya berhasil melewati celah itu. Efeknya sedikit berbeda antara vertebrata.

Ketika gen Hmx dari lamprey disambung menjadi jenis sweater yang disebut Ciona intestinalisDalam studi tersebut, para peneliti menemukan bahwa gen tersebut membantu mendorong ekspresi neuron caudal bipolar.

Tapi di lamprey, gen yang sama membantu mendorong ekspresi neuron sensorik di tengkorak.

Meskipun mereka mempengaruhi saraf di berbagai bagian tubuh, fungsi serupa dari gen Hmx di lamprey dan tembakan menunjukkan bahwa mereka memiliki asal evolusi yang sama dan mungkin telah memainkan peran dalam sentralisasi sistem saraf.

“Hmx telah terbukti menjadi gen sentral yang telah dilestarikan melalui evolusi,” Mengatakan Ahli zoologi Alessandro Benatti, juga dari Universitas Innsbruck.

“Ini telah mempertahankan fungsi dan struktur aslinya, dan mungkin telah ditemukan dalam bentuk ini pada nenek moyang yang sama dari vertebrata dan sitrat.”

Temuan menunjukkan bahwa otak vertebrata mungkin pernah didaur ulang dari organ nenek moyang mereka jutaan tahun yang lalu. Dan inilah kami.

Studi ini dipublikasikan di sifat pemarah.