“Sistem saraf” primitif ditemukan pada kerabat terdekat hewan
Para ilmuwan menemukan bahwa choanoflagellates mengoordinasikan gerakan mereka melalui pensinyalan listrik melalui saluran kalsium tegangan-gated, menawarkan wawasan kunci tentang evolusi awal multiseluler dan sistem saraf.
Sebuah studi terbaru yang diterbitkan di Kemajuan Sains Memberikan bukti kuat tentang pensinyalan listrik dan perilaku terkoordinasi dalam choanoflagellate, kerabat hewan yang paling hidup. Penemuan ini menjelaskan evolusi awal komunikasi multiseluler dan asal -usul sistem saraf hewan.
Para peneliti dari kelompok Burkhardt di Michael Sars Center, University of Bergen, mengungkap keragaman perilaku yang luar biasa di dalam koloni berbentuk roset dari choanoflagellate Salpingoeca rosetta-dan organisme kecil bahkan lebih mengejutkan.
“Kami menemukan komunikasi di antara sel -sel koloni, yang mengatur bentuk dan pemukulan ciliary melintasi roset,” jelas penulis pertama Jeffrey Colgren. “Kami tidak memiliki harapan yang jelas tentang apa yang akan kami lihat dalam budaya sebelum menempatkan mereka di bawah mikroskop, tetapi ketika kami melakukannya, itu sangat menarik.”
Multiseluler dan evolusi hewan awal
Multicellularity adalah karakteristik yang menentukan dari semua hewan, memungkinkan mereka untuk berinteraksi dengan lingkungan mereka dengan cara yang unik dengan mengintegrasikan input jenis sel yang sangat khusus, seperti neuron dan sel otot. Untuk choanoflagellate, organisme flagellated yang ditemukan di lingkungan laut dan air di seluruh dunia, batas antara uni dan multiseluler kurang berbeda.
Beberapa jenistermasuk S.Rosetta, menunjukkan siklus hidup kompleks yang mencakup tahap kolonial. Sementara koloni dibentuk melalui pembelahan sel, seperti embrio hewan yang sedang berkembang, mereka tidak memiliki jenis sel khusus dan lebih mirip dengan sekelompok sel individu daripada organisme kohesif.
“S. Rosetta adalah model yang kuat untuk menyelidiki munculnya multiseluler selama evolusi hewan, ”kata penulis terakhir Pawel Burkhardt. “Karena penelitian kami mengungkapkan bahwa choanoflagellat kolonial mengoordinasikan gerakan mereka melalui jalur pensinyalan bersama, ia menawarkan wawasan yang menarik tentang sistem motorik sensorik awal.”
Penemuan saluran kalsium tegangan-gated
Menggunakan alat genetik yang baru dikembangkan yang memungkinkan visualisasi aktivitas kalsium di S. rosetta, tim menemukan bahwa sel-sel menyinkronkan perilaku mereka melalui saluran kalsium tegangan yang dikenakan, jenis saluran yang sama yang digunakan oleh neuron hewan dan sel otot.
“Bukti tentang bagaimana informasi mengalir antara sel-sel di koloni choanoflagellate menunjukkan pensinyalan sel sel di puncak multiseluler,” kata Colgren. Yang mengejutkan, penemuan ini menunjukkan bahwa kemampuan untuk mengoordinasikan gerakan pada tingkat seluler mendahului hewan pertama.
Ke depan, tim berencana untuk menyelidiki lebih lanjut bagaimana sinyal merambat antara sel dan apakah mekanisme serupa ada pada spesies choanoflagellate lainnya. “Alat -alat yang dikembangkan dan temuan dari penelitian ini membuka banyak pertanyaan baru dan menarik.”
Colgren menyimpulkan. “Kami sangat senang melihat di mana diri kami dan orang lain mengambil ini di masa depan.”
Referensi: “Pensinyalan Listrik dan Perilaku Terkoordinasi di Kerabat Hewan Terdekat” oleh Jeffrey Colgren dan Pawel Burkhardt, 8 Januari 2025, Kemajuan Sains.
Doi: 10.1126/sciadv.adr7434
