刚刷到一个超牛的消息,2023年《科学进展》(Science Advances)上的一篇文章真的太炸裂了。卑尔根大学Michael Sars中心的Burkhardt小组,直接把栉水母(俗称梳状水母)这种5.5亿年前就出现的生物拿出来,发现它们那个长在头上的顶器(Aboral organ, AO),居然是个低配版的“脑子”!这一下可好了,直接颠覆了我们以前对神经系统进化的认知。原来,集中式的神经系统可能早在比我们想象中还要早的时候就出现了。 研究组负责人Pawel Burkhardt说:“这玩意儿比大家想得复杂太多了。”他们用超先进的体积电子显微镜技术,把这顶器给翻了个底朝天,硬是从里面找出了17种不同的细胞类型!光是以前没见过的分泌细胞和纤毛细胞就有11种。这下可好了,难怪它功能那么强,原来是多模式感觉器官啊! 卑尔根大学的博士后研究员Anna Ferraioli简直惊呆了,“我每天看数据都像在开盲盒。”她觉得这玩意儿跟刺胞动物和两侧对称动物的器官根本没法比,“它的复杂性太惊人了!”更绝的是,这个顶器居然跟栉水母的神经系统连得死死的。大家都知道,栉水母全身都是一个连成一片的神经网络,结果这顶器里的细胞直接长着突触跟这个网络相连。大家相互发信号、商量事儿,搞得比我们人类的脑子还热闹。 而且顶器里的细胞还含着好多囊泡,看来它们是想通过体积传递的方式把化学信号撒出去。Anna Ferraioli开玩笑说:“我敢打包票,这顶器肯定不是咱们的大脑,但它绝对是栉水母用来当大脑使唤的器官。” 为了确认它的身份,他们还专门检查了发育基因的表达模式。结果发现很多和其他动物一样的基因也在这里工作,可表达模式完全不一样。Burkhardt觉得这很说明问题:“进化好像搞了不止一次集中式神经系统。” 日本国立基础生物学研究所的Kei Jokura和海德堡大学的Gaspar Jekely教授也在做相关研究。在另外一篇文章里,Burkhardt还跟他们合作了一把。他们直接把栉水母的重力感应神经线路给连起来了。通过高速成像加上三维重建,他们发现这个融合神经元网络是怎么指挥全身纤毛一起动的。Kei Jokura感叹道:“看来大家伙儿在重力感应上的解决方案早就有异曲同工之妙了。” 总之,这一系列研究告诉我们一个好消息:早期的神经系统可能比咱们想的还要集中。Anna Ferraioli觉得下一步得好好看看这些细胞到底是怎么回事儿,以及顶器到底能管多大的事儿。(背景延伸:栉水母这种长得像果冻的海洋生物可是研究神经系统进化的“老演员”。它们神经结构简单又在进化树上位置特殊,特别适合帮我们搞清楚动物界的脑子到底是怎么来的。)