الهلام المشط الذي يشبه الكائنات الفضائية لديه جهاز عصبي لم يسبق له مثيل من قبل
Ctenophores ، أو الهلام المشط ، هي حيوانات غريبة تشبه الهلام تتجول عبر البحر مدفوعة بشعر صغير يسمى الأهداب. إنها مجموعة غامضة ، تعود أصولها إلى ما يقرب من 540 مليون سنة ، ولا أحد متأكد تمامًا عندما تباعدوا عن بقية شجرة الحياة.
الآن ، اكتشف الباحثون أن هذه المخلوقات الشبيهة بالفضاء أغرب مما كنا نظن: نظامهم العصبي مثل أي شيء لم يسبق له مثيل من قبل. بدلاً من الاعتماد على الفجوات بين الخلايا العصبية التي تسمى المشابك العصبية للتواصل ، يتم دمج جزء على الأقل من الجهاز العصبي الحبيبي.
“لم نشاهد هذا في الواقع في أي حيوان آخر من قبل” ، هذا ما قاله مؤلف مشارك في الدراسة مايك كيتلمان (يفتح في علامة تبويب جديدة)قال عالم الخلايا والأحياء التنموية في جامعة أكسفورد بروكس في المملكة المتحدة لـ Live Science. “هذا يعني أن هناك طرقًا أخرى يمكن أن تتصل بها الخلايا العصبية ببعضها البعض.”
تطور الجهاز العصبي
يثير هذا الاكتشاف تساؤلات حول كيفية تطور جميع الأجهزة العصبية ويضيف الوقود إلى نقاش طويل الأمد حول كيفية ارتباط الهلام المشط ببقية مملكة الحيوان. يعتقد العديد من العلماء أن الجهاز العصبي في الحيوانات قد تطور مرة واحدة فقط ، في مرحلة ما بعد انفصال الإسفنج عن بقية مملكة الحيوان ، حيث أن الإسفنج لا يحتوي على جهاز عصبي. لكن بعض العلماء يعتقدون أن ctenophores تباعدت عن الحيوانات الأخرى في وقت مبكر وطوّرت نظامها العصبي بشكل منفصل.
متعلق ب: ما هو أغرب مخلوق بحري تم اكتشافه على الإطلاق؟
الهلام المشط ليس لديه أدمغة ، لكن لديه نظام شبيه بالشبكة من الخلايا العصبية يعرف باسم الشبكة العصبية. داخل هذه الشبكة العصبية وجد الباحثون الخلايا العصبية المندمجة. قال كيتلمان إن الترتيب الغريب المصهور يمكن أن يشير إلى أن هذه الأنظمة تطورت بشكل مستقل. لكن لا يزال السؤال مفتوحًا.
قالت: “نحن لا نعرف على وجه اليقين”.
البحث الجديد الذي نشر في 20 أبريل في المجلة علوم (يفتح في علامة تبويب جديدة)، ينظر إلى ctenophores في مرحلة نمو مبكرة ، عندما يكون عمره بضعة أيام فقط. في هذه المرحلة ، يمكن للحوامل ctenophores التحرك بحرية وحتى التكاثر ، لكنهم ليسوا بالغين. (اعتمادًا على الأنواع ، تتمتع ctenophores بعمر يتراوح بين حوالي شهر وعدة سنوات).
تتواصل الغالبية العظمى من الخلايا العصبية في الحيوانات عبر نقاط الاشتباك العصبي ، وهي فجوات بين الخلايا. للتحدث ، تطلق الخلايا العصبية مواد كيميائية تسمى الناقلات العصبية عبر هذه الفجوات. لكن الدراسة الجديدة وجدت أنه داخل شبكة العصب ctenophore ، يتم دمج الخلايا وتوصيل أغشيتها بحيث يكون المسار من جسم الخلية إلى جسم الخلية مستمرًا. هذا الهيكل يسمى المخلوق.
“هناك بعض الحيوانات الأخرى التي تظهر الخلايا العصبية المندمجة ولكن ليس إلى هذا الحد ، حيث لديك شبكة عصبية كاملة” ، هذا ما قاله مؤلف مشارك في الدراسة باول بوركهارت (يفتح في علامة تبويب جديدة)، الذي يدرس الأصل التطوري للخلايا العصبية والمشابك العصبية في جامعة بيرغن النرويجية ، قال لـ Live Science.
الشبكات العصبية المندمجة
قال بوركهارت إن الاكتشاف يثير مجموعة كاملة من الأسئلة الجديدة ، من كيفية تطور هذه الشبكة المدمجة إلى كيفية عملها. تقوم نفس الخلايا التي تندمج معًا أيضًا بإجراء اتصالات بالخلايا العصبية الأخرى عبر المشابك ، وتستخدم أجزاء أخرى من الجهاز العصبي ctenophore المشابك أيضًا. قال بوركهارت إنه ليس من الواضح لماذا تستخدم الهلام المشط طريقتين مختلفتين للتواصل بين خلاياها العصبية.
أحد الاحتمالات هو أن الجهاز العصبي المندمج لديه بعض المزايا لإصلاح الأنسجة والشفاء ، ليزلي بابونيس (يفتح في علامة تبويب جديدة)قال عالم الأحياء التطورية بجامعة كورنيل ، والذي لم يشارك في الدراسة الجديدة ، لموقع Live Science. Ctenophores قادرة على تجديد حيوان جديد تمامًا من قطعة صغيرة من اللحم.
قال بابونيس: “ربما يكون هذا أحد الأسرار لقدرتهم المذهلة على التجدد”.
نظر فريق البحث فقط في نوع واحد من ctenophore – Mnemiopsis leidyi – في إحدى مراحل النمو ، لذا فهم يخططون الآن لمعرفة ما إذا كانت الأنواع الأخرى قد اندمجت شبكات عصبية وما إذا كان هذا الاندماج مستمرًا طوال عمر الحيوان بأكمله.
يمكن أن يساعد هذا في الإجابة عن أسئلة حول تطور الجهاز العصبي وما إذا كان قد نشأ مرة أو مرتين أو أكثر. إذا كان لدى العديد من ctenophores أجهزة عصبية مدمجة فريدة من نوعها ، فقد يضفي ذلك مصداقية على الفرضية القائلة بأن ctenophores طورت نظامها العصبي بشكل منفصل عن الحيوانات الأخرى. وقال الباحثون إنه من المحتمل أيضًا أن جميع الأجهزة العصبية الحيوانية لا تزال تشترك في أصل مشترك ، وقد طورت ctenophores الاندماج في وقت لاحق.
فقط حفنة من السلالات في المملكة الحيوانية قد خضعت للدراسة عن كثب ، ليونيد موروز (يفتح في علامة تبويب جديدة)قال عالم الأحياء في مختبر ويتني للعلوم البيولوجية البحرية بجامعة فلوريدا ، لـ Live Science. لم يشارك موروز في الدراسة الحالية ولكنه قاد أ دراسة 2014 (يفتح في علامة تبويب جديدة) من ctenophores ، التي وجدت أن الأساس الجيني والكيميائي للجهاز العصبي ctenophore يختلف تمامًا عن ذلك الموجود في الحيوانات الأخرى.
قال موروز إذا كان الجهاز العصبي عبارة عن قصيدة ، فإن ctenophores تستخدم أبجدية مختلفة عن بقية مملكة الحيوان لكتابة قصائدهم. يجادل بأن هذه الهلاميات طورت نظامها العصبي بشكل مستقل ، وأن الحيوانات الأخرى التي لم يتم دراستها ربما فعلت الشيء نفسه. يمكن أن يؤدي كشف هذا التنوع إلى فهم أعمق لكيفية ظهور الاضطرابات العصبية.
قال موروز: “نحن بحاجة إلى فهم النحو ، نحتاج إلى فهم القواعد”. “ولكن لا يمكننا فعل ذلك مع نوع واحد أو عدد قليل من الأنواع.”
