Морских губок сложно назвать живыми существами, так как на живых они похожи не больше, чем те губки, которые лежат возле вашей раковины. У них отсутствуют мышцы, поэтому они не могут двигаться. В результате им приходится всю жизнь лежать на дне океана. Кроме того, у них нет других органов, таких как кишечник или жабры. Разумеется, отсутствуют и нервные клетки. Поэтому питаются губки теми питательными веществами, которые оказываются у них на пути. Однако у них имеются клетки, причем как недавно выяснилось, некоторые из них даже похожи на нервные. Эти клетки, как и те, с которыми они взаимодействуют, содержит такие же гены, как и нервные клетки у живых существ. Причем два типа клеток способны взаимодействовать и тем самым координировать систему питания. Таким образом они являются примитивным аналогом мозга развитых существ.
Ученые обнаружили у губок подобие нервных клеток
Как устроены нервные клетки и загадка нервной системы
Главная особенность нервных клеток заключается в том, что они способны общаться между собой, передавая информацию, а точнее электрические импульсы, с молниеносной скоростью. Для этого помимо самого тела клетки они содержат отростки, которые связаны с другими клетками. Эти соединения между клетками называются синапсами, они располагаются между каждым нейроном.
Нервная клетка создает и посылает электрический импульс, когда получает стимуляцию. Этот импульс перемещается к следующему нейрону. Принимающая клетка активируется нейромедиатором и запускает такой же сигнал, который также передается соседней клетке. К слову, ранее считалось что нервные клетки не восстанавливаются. Но, как выяснилось позже, это было заблуждением — нервные клетки восстанавливаются.
Принцип работы сети нервных клеток науке уже хорошо известен, однако остается вопрос — как сформировалась такая сложнейшая система коммуникаций между клетками? Чтобы ответить на этот вопрос, ученые обычно обращаются к простейшим живым существам, таким как губки, которые появились на самых ранних этапах эволюции.
Особенность нервных клеток заключается в способности молниеносно посылать и принимать сигналы
Таки поступили исследователи из Европейской лаборатории молекулярной биологии. Если их выводы подтвердятся, это будет большим прорывом в понимании происхождения неровной системы.
У губок есть примитивная нервная система?
Губки содержат сеть каналов, которые соединены между собой. В этих каналах находятся пищеварительные камеры, покрытые пищеварительными клетками с плетевидными выступами. Последние подобно насосу обеспечивают втягивание воды, которая проходит через сетчатые клетки, при этом мелкие питательные частицы остаются на их поверхности.
Подписывайтесь на наш Пульс Mail.ru, где вы найдете еще больше интересных материалов.
Чтобы получить больше информации о строении губок, сотрудники EMBL использовали технологию секвенирования, которая позволяет получить информацию обо всех имеющихся в организме генах. Также они выяснили какие из генов в каких клетках активны. В статье, опубликованной в Science говорится, что в общей сложности авторы работы выделили у губок 18 различных типов клеток, в которых активны разные наборы генов.
Схема строения губки, существа, которое появилось на самом раннем этапе эволюции
Некоторые из клеток напоминают специализированные клетки, которые содержатся в организме человека и развитых животных. В частности, были обнаружены клетки, генная активность которых напоминает клетки мышц у животных. Благодаря им губки могут сокращаться и расширяться. Но больше всего внимание ученых привлекли другие клетки, который первоначально назывались нейроидными, или центральными. Таких клеток в организме губок не много, и все они находятся в центре пищеварительных камер.
Авторы утверждают, что у этих клеток есть активные гены, связанные с синапсом. Они посылают сигнал пищеварительным клеткам, которые находятся с ними по соседству. Среди генов последних ученые обнаружили те, которые содержатся в принимающих клетках.
“Это было захватывающее открытие, потому что оно позволило нам предположить, что первые нервные системы животных, возможно, эволюционировали, чтобы регулировать питание” — говорит Массер, главный автор исследования.
Чтобы убедиться, действительно ли у губок взаимодействуют клетки двух разных типов, ученые использовали новую технологию визуализации при помощи рентгеновских лучей, полученных в специальном аппарате синхротроне. Когда они увеличили трехмерное изображение нейроидных клеток, предположение подтвердилось — они действительно изменяют поведение пищеварительных клеток.
Как предполагают исследователи, пищеварительные и нейроидные клетки могут быть дальними предками нервных клеток. Правда, чтобы доказать это, ученым придется провести дополнительные исследования. Напоследок отмечу, что изучая таких существ, как губки, некоторые ученые пришли к выводу, что для живых существ нормальным состоянием является сон, а не бодрствование. Недавно я об этом рассказывал в статье, посвященной потребности организма во сне.
