尽管人类和鱿鱼经历了5亿年不同演化路线,但两者复杂的大脑与神经系统仍以惊人相似之方式发育。
生物学家对于表现出高智力的头足纲动物如:章鱼、乌贼、鱿鱼等一直好奇不已,它们的神经系统发达且结构复杂,由中枢神经系统,周围神经系统和交感神经系统组成,被认为是最聪明的无脊椎动物。
头足纲动物具有高度发展的知觉与较大的脑,不只拥有惊人记忆力,还会使用工具解决问题、擅于伪装、对周围环境表现出好奇/厌烦甚至恶作剧的反应、还会做梦(睡觉时皮肤颜色变化等迹象)。
长期以来,我们一直以为神经系统发育是脊椎动物特有现象,然而当哈佛大学团队研究鱿鱼胚胎(Doryteuthis pealeii物种)发育中的神经细胞时,却发现它们使用相同机制形成神经系统。
研究人员使用荧光染料标记鱿鱼胚胎内称为神经祖细胞(neural progenitor cell)的特殊细胞,然后以新成像技术即时观察视网膜神经元产生过程,发现那里跟脊椎动物一样,神经祖细胞将自身排列成一种称为伪复层纤毛柱状上皮(pseudostratified columnar epithelium)的结构,大小、组织与脊椎动物的神经上皮非常相似,这曾被认为是脊椎动物长出复杂大脑与眼睛等大型复杂结构的独特关键步骤。
科学家已不是第一次发现头足纲动物与脊椎动物共享相同神经发展,比如章鱼和鱿鱼的神经组织内甚至也有多种microRNA(控制基因表达方式的小分子)。
团队接下来想研究随着组织生长,鱿鱼的不同细胞类型如何以及何时出现,并试图将该过程与脊椎动物胚胎中观察到的过程进行比较。
新论文于2022年12月发布在《Current Biology》期刊。
(首图来源:哈佛大学)