Na živých organismech je docela zábavné, jak se tváří velmi moderně a důmyslně a přitom lze v jejich stavbě a strukturách najít velmi zřetelné a hluboké stopy minulosti. Spousta metabolických cest, proteinů nebo i celých tkání a orgánů je vlastně velmi prastarého původu.
Badatelé z European Molecular Biology Laboratory (EMBL) v čele s Detlevem Arendtem nedávno zjistili, že k takovým prastarým vynálezům evoluce patří i hypotalamus. To je specializovaná oblast mozku obratlovců, která mimo jiné dovede vyrábět a vypouštět do krevního oběhu hormony.
Teď se ukazuje, že hypotalamus rozhodně není vynálezem obratlovčí linie. Mozkové centrum produkující hormony se podle všeho vyvinulo z oblasti víceúčelových buněk už velmi dávno, u společných předků dnešních linií živočichů.
Hormony u obratlovců působí zvolna, trvale a na mnoha místech těla zároveň, čímž perfektně doplňují hbitý nervový systém. I jiné živočišné linie, například členovci, používají hormony uvnitř svých těl pro přenos informace, ty se ale svým složením obvykle od těch obratlovčích poměrně liší. Proto se vždy víceméně předpokládalo, že se mozková centra produkující hormony vyvinula u obratlovců a jiných linií živočichů nezávisle, až po jejich oddělení v průběhu historického vývoje. Postupně se ale u kroužkovců a měkkýšů našly hormony podobné těm obratlovčím z hypotalamu a začalo to vypadat, že by hypotalamus mohl být mnohem starší, než by kdo řekl.
Autoři studie provedli velmi zajímavé porovnání dvou typů nervových buněk vyrábějících hormony, mezi rybkou daniem a mořskou nereidkou Platynereis dumerilii. Vyšly při tom najevo překvapivé podobnosti. Oba typy buněk jsou při vývoji mozku u obou druhů nejen ve stejné oblasti, ale ke všemu ještě poměrně podobně vypadají a jsou podobně ovládané na molekulární úrovni.
Podobnosti v regulačních genech jsou tak nápadné, že by to musela být hodně moc smůla, aby šlo o pouhou souhru okolností. Sdílejí stejný typ mikroRNA, miR-7 a konzervované transkripční faktory nk2.1, rx, a otp. Vše ukazuje na to, že tyhle buňky mají společný původ v buňce společného předka studovaných druhů dania a nereidky, což bylo někdy hodně moc dávno, před začátkem kambria.
Oba typy buněk mají více funkcí, kromě produkce hormonů svedou i reagovat na podněty z prostředí v roli senzorických buněk. Právě takové zřejmě byly nejstarobylejší neurony, které přenášely podněty z prostředí přímo do těla zvířete. Během evoluce se postupně shlukly a vytvořily mozková centra, jakým je například zmíněný hypotalamus obratlovců. Tohle dost podstatně mění náš pohled na evoluci mozku. Mozek byl totiž nejspíš původně smyslový orgán a to už hodně dávno, hned na začátku evoluce mnohobuněčných živočichů.
Pramen: Cell 129: 1389-1400.
Diskuze:
