Мозг креветки-богомола оказался более развит, чем предполагали учёные. Изучая его, исследователи надеются сделать вывод о том, насколько высокоорганизованным был мозг самых древних организмов, от которых и произошли членистоногие.
Исследователи Ник Штраусфельд (Nick Strausfeld) из Университета Аризоны и Гариэла Вольф (Gabriella Wolff), исследовав мозг креветки-богомола, обнаружили в нём грибовидное тело – структуру, не свойственную ракообразным. По крайней мере так считалось до этого момента. Результаты находки опубликованы в журнале eLife.
Грибовидное тело отвечает за процессы запоминания и обучения, то есть этот отдел мозга помогает ориентироваться на местности и учитывать ранее полученный опыт, например, в ходе охоты. Удивительно, что его наличие, характерное для большинства насекомых (например, обычный таракан обладает хорошей пространственной ориентацией и способностью запоминать, что для него опасно), не выявлялось в таксоне ракообразных, от которых, согласно гипотезам, насекомые и произошли.
Также по бытующей гипотезе ракообразные и насекомые произошли от одного обитающего на дне океана предка примерно 550 млн. лет назад, который, по всей видимости, грибовидным телом обладал. Хотя разные мнения ставят этот факт под вопрос. Согласно одному из них, грибовидное тело – это результат эволюции, в ходе которой насекомые и некоторые ротоногие (с лат. Stomatopoda) примерно одновременно обзавелись этим участком мозга. Согласно другой позиции, этим участком мозга обладал тот загадочный предок, сведения о котором остались лишь в летописи окаменелостей. Предполагается, что от него расходились линии потомственных видов, которые, в свою очередь, подразделялись на подвиды, и некоторым из которых грибовидное тело передавалось.
«Хоть это и не самый вероятный сценарий, но мы не можем исключать и комбинированный вариант, потому что сложные структуры могут развиваться и утрачиваться по нескольку раз, — говорит Вольф, — но я склоняюсь к версии, что эти структуры все-таки существовали у последнего общего предка членистоногих, а виды, у которых их нет, вторично их потеряли».
Креветки-богомолы – это отличные хищники, которые в ходе поисков пищи преодолевают значительные расстояния, что требует от них способности запоминать окружающую их местность. Скорее всего, именно поэтому грибовидное тело у них либо не утратилось, либо приобрелось в результате эволюции. Некоторые признаки наличия грибовидного тела учёные обнаружили и у близких родственников креветок богомола: чистых креветок, пистолетных креветок и земляных крабов-отшельников.
Чтобы найти следы этой части мозга, Вольф и Штраусфельд исследовали под микроскопом очень тонкие участки мозговой ткани членистоногого. Для того, чтобы обнаружить играющие важную роль в процессах обучения и памяти белки, учёные использовали флуоресцирующие антитела, которые «засветили» наличие следов грибовидного тела. В качестве образца использовали фрагмент мозга мухи дрозофилы. По словам Штраусфельда, дольки грибовидного тела сияли очень интенсивно. Благодаря этому получилось отследить точное местоположение этих белков, поскольку они описывают анатомическую архитектуру нервной системы.
В конечном итоге авторы исследования хотят ответить на вопрос: «Каким был самый древний мозг?»
У них есть основания полагать, он представлял собой не просто одно из окончаний (узел) нервной системы организма, но гораздо более сложную структуру, позволяющую своему обладателю более-менее осознанно принимать решения о том, что делать, в каком направлении передвигаться и как обрабатывать информацию, полученную от органов чувств.
Текст: Екатерина Хрипко