Lamprey’ler savaş ya da kaç içgüdümüzün kökenine dair ipuçları sunuyor

Lamprey’ler, dişlerle dolu berbat ağızları, yılan balığı benzeri vücutları ve parazit davranışlarıyla korku filmlerinden fırlamış gibi görünüyorlar. Bu “su vampirleri” omurgalılar ve omurgasızlar arasındaki yoldaki evrimsel bir çatalı temsil ediyor ve bu etobur balıklarla ne kadar yakın akraba olduğumuza dair bilimsel tartışma bir başka yön daha aldı.

Bilim adamları, taşemenlerin omurgalılarda savaş ya da kaç tepkisini kontrol ettiğine inanılan basit bir sempatik sinir sistemine sahip olduğuna dair bazı kanıtlar buldular. Bulgular dergide 17 Nisan’da yayınlanan bir çalışmada ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Doğa ve sempatik sinir sisteminin kökenleri üzerine yeniden düşünmeye yol açabilir.

Lamprey’ler, bilim adamlarının, omurgalıların yaklaşık 550 milyon yıl önce evrimleştiği balık atalarını incelemek için sahip oldukları en yakın canlı organizmalardır. Agnatha veya çenesiz balık adı verilen eski bir omurgalı soyuna aittirler. Bazı bilim insanları bunların hâlâ yaşayan en eski omurgalı grubunu temsil ettiğine ve bize tüm omurgalı atalarına dair evrimsel bir pencere açabileceğine inanıyor. Diğer bilim adamları, fosil kayıtlarında taşemeye dair kanıtların bulunmaması nedeniyle teorileri sorguluyorlar.

[Related: Giant prehistoric lamprey likely sucked blood—and ate flesh.]

Bilim adamları daha önce taşemenlerin sempatik nöronlara sahip olmadığına inanıyordu. Bu nöronlar, bağırsak, pankreas ve kalp de dahil olmak üzere vücuttaki iç organları hedef alan bir sinir sistemi olan sempatik sinir sisteminin bir parçasıdır. Sistem, tehlikeli veya stresli durumlara yanıt vermek için birlikte çalışır. Aynı zamanda bir organizmanın vücudunun homeostazisini korumasına yardımcı olur, kalbin pompalamaya devam etmesini, sindirim sisteminin hareket etmesini ve daha fazlasını sağlar.

Bu yeni çalışmada bir ekip, gelişimsel değişikliklerin savaş ya da kaç gibi omurgalı özelliklerinin evrimini nasıl desteklemiş olabileceğini incelemek için taşemenleri kullandı. Sonunda sempatik nöronlar oluşturan kök hücre türlerine dair kanıtlar buldular. Bu hücrelerin taşemenlerdeki varlığı, sempatik sinir sisteminin gelişmeye başladığı zaman çizelgesini değiştirebilir.

Araştırmanın ortak yazarı ve Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü biyoloğu Marianne Bronner, yaptığı açıklamada, “Yüz yılı aşkın bir süredir literatür, taşbalığının sempatik bir sinir sistemine sahip olmadığını öne sürüyor” dedi. “Şaşırtıcı bir şekilde, sempatik nöronların aslında taş otu bitkisinde var olduğunu ancak taş otu gelişiminde beklenenden çok daha geç bir zamanda ortaya çıktığını bulduk.”

Bronner ve ekibi nöral kret hücreleri üzerinde çalıştı. Bunlar omurgalılara özgü bir tür kök hücredir ve vücutta bulunan çoklu hücre türlerine yol açar. Bilim adamları daha önce taşemenlerin sonuçta sempatik sinir sistemini oluşturan sinir tepesi kaynaklı öncüllerden veya atalardan yoksun olduğuna inanıyorlardı.

Bronner’a göre araştırmacılar daha önce diğer hayvanlarla karşılaştırıldığında, taş otu gelişiminin çok erken döneminde sempatik sinir sisteminin kanıtını arıyorlardı. Örneğin kuşlarda sempatik sinir sistemi gelişimin ilk 2-3 gününde oluşur.

[Related: You might have more in common with the sea lamprey than you realize.]

Çalışmanın ortak yazarı ve Cal Tech evrim biyoloğu Brittany Edens, sonuçta sempatik nöronlara yol açan taşemenlerdeki nöral tepeden türetilen progenitör hücrelere baktı. Lamprey’lerde sinir tepesinden türetilen ataların diğer hayvanlara göre çok daha sonra ortaya çıktığını buldu. Döllenmeden bir ay sonra bile ortaya çıkabilirler. Hücreler ayrıca balığın larva aşamasındaki gelişimin yaklaşık dört ayına kadar tamamen nöronlara dönüşmez.

Lampreylerin sempatik sinir sisteminin, diğer omurgalılara benzer şekilde savaş ya da kaç benzeri davranışları kontrol edip etmediği hala bilinmiyor. Ekibe göre bu bulgular, sempatik nöronların oluşumunu kontrol eden gelişimsel programın taşemenlerden memelilere kadar tüm omurgalılarda devam ettiğini gösteriyor.