Ученые выяснили, как эволюция щупальцевого аппарата морских брахиопод повлияла на строение их нервной системы. Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.
Происхождение двустороннесимметричных (билатеральных) животных остается большой загадкой. К ним относится 99% всех видов многоклеточных, в том числе и человек. Считается, что общий предок всех билатерий имел щупальца, которые помогали ему добывать пропитание и передвигаться. Однако у этого существа отсутствовал твердый скелет – именно поэтому не осталось никаких весомых доказательств его существования. Первые твердые скелеты появились только в эпоху кембрия, 540 млн лет назад.
К этому же периоду относятся и самые древни брахиоподы. Это один из древнейших типов морских беспозвоночных, который дожил до наших дней. Однако сейчас осталось всего лишь 400 видов – скорее всего, группу вытеснили схожие по многим признакам двустворчатые моллюски. Главной особенностью брахиопод является щупальцевый аппарат лофофор – вероятно, такой же, как у первых билатерий. Он состоит из двух свернутых в спирали рук, которые располагаются с обеих сторон от ротового отверстия и несут покрытые ресничками щупальца. Их биение создает ток воды, приносящий питательные частицы: мертвую органику, водоросли и прочее. Также лофофор является органом осязания.
Лофофор наиболее ранних представителей группы прост – один ряд щупалец, система хорошо развитых мышц и множество нервов для его управления. Поскольку у большинства современных брахиопод лофофор имеет внутренний скелет, его мышечный каркас заметно упрощается. Исследователи изучили строение нервной системы наиболее сложного щупальцевого аппарата на примере вида Coptothyris grayi. Брахиопод препарировали, отделяли их лофофор и изучали его при помощи ряда микроскопических методов.
«Нервная система лофофора этого животного проявляет несколько эволюционных тенденций. С одной стороны, мускулатура органа заметно упростилась, из-за чего у него исчез один из четырех основных нервов – остальным брахиоподам он нужен для иннервации мощной кольцевой мышцы лофофора. С другой стороны, у Coptothyris grayi орган имеет очень сложную морфологию, а щупальца формируют не один, а два двойных ряда. Такие "совершенные" щупальца нужно точно координировать, и здесь ресурсов центральных нервных узлов недостаточно: появляются дополнительные крупные скопления нейронов. Они расположены вокруг хорошо развитого второго добавочного брахиального нерва, и в совокупности два этих улучшения обеспечивают согласованное управление смежными щупальцами, что чрезвычайно важно для животных-фильтраторов», – комментирует Елена Темерева, руководитель проекта, доктор биологических наук, профессор биологического факультета МГУ.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
