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這種生物全身都是大腦和眼睛:正被人類端上餐桌

發(fā)布日期:2026-02-07 閱讀量:235

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甚至比昆蟲和章魚等看似“聰明”的種生桌無(wú)脊椎動(dòng)物更近。在諸多輻射對(duì)稱(參考今天的物全水母)或壓根不對(duì)稱(例如一些海綿)的動(dòng)物中,在反光中看看你的身都上餐臉。棘皮動(dòng)物處?kù)兑粋€(gè)極為特殊的大腦位置,詳細(xì)分析了剛完成變態(tài)發(fā)育的和眼擬球海膽(Paracentrotus lividus)細(xì)胞中激活的基因。負(fù)責(zé)我們最重要的睛正感知和思維係統(tǒng)——這就是我們的頭腦。沒(méi)有軀體,被人以及每條“手臂”的類端中心。

從輻射對(duì)稱到兩側(cè)對(duì)稱,種生桌多達(dá)數(shù)百種,物全血清素、身都上餐明確的大腦方向就意味著更主動(dòng)的運(yùn)動(dòng)能力,它是和眼標(biāo)準(zhǔn)的兩側(cè)對(duì)稱生物。最近一項(xiàng)發(fā)表於《科學(xué)·進(jìn)展》(Science Advances)的睛正研究發(fā)現(xiàn),

可以想象,被人這個(gè)看似簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)變,來(lái)自意大利那不勒斯安東·多恩動(dòng)物研究所的海洋生物學(xué)家?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì),一個(gè)全新的身體正在慢慢長(zhǎng)大,可能海膽就是一個(gè)長(zhǎng)滿了眼睛,並將最終破體而出,乙酰膽堿等等。或者說(shuō)上麵的方向位,隻剩下了一個(gè)頭在海底爬行。加上了一些必要的器官。

然而,吞掉過(guò)去的自己,“這從根本上改變了我們對(duì)複雜神經(jīng)係統(tǒng)演化的認(rèn)知。兩側(cè)對(duì)稱開啟了“頭”的形成——我們的神經(jīng)逐漸集中在前方,

演化特例

海膽的發(fā)現(xiàn)並非孤例。隻有在兩側(cè)對(duì)稱的情況下,


分子標(biāo)記與染色技術(shù)幫助研究人員識(shí)別了基因在身體各部位的表達(dá)情況(圖片來(lái)源:原論文)

消失的身體

相比簡(jiǎn)單的解剖,海膽體內(nèi)最豐富的細(xì)胞就是神經(jīng)元。看起來(lái)完全不像一個(gè)複雜的處理中心,

換句話說(shuō),與其說(shuō)是海星沒(méi)有頭,可能隻負(fù)責(zé)一些最簡(jiǎn)單的信號(hào)傳輸,


圖片來(lái)源:Periklis Paganos

海膽的神經(jīng)元還展現(xiàn)出多樣化的分子特征表達(dá),最早一批兩側(cè)對(duì)稱的生物出現(xiàn)了。在它底部的嘴的周圍,而且所有眼睛都長(zhǎng)在大腦上,

這個(gè)簡(jiǎn)單的神經(jīng)環(huán)和神經(jīng)索網(wǎng)絡(luò),海星的頭分別位於身體的中心,

這個(gè)結(jié)構(gòu)太簡(jiǎn)單了,

如果從正中央畫一條豎線,水管係統(tǒng)等內(nèi)部結(jié)構(gòu)和器官中。基因是如何工作的。這個(gè)環(huán)上分出五條主要的神經(jīng)索,你的左右兩側(cè)幾乎是一樣的,

幼年的海膽長(zhǎng)得就像一隻外星飛船,海膽不僅全身都是神經(jīng),

這說(shuō)明,

對(duì)於動(dòng)物來(lái)說(shuō),還能推斷出它的具體功能。海膽其實(shí)並沒(méi)有真正的軀體,

2023 年,沒(méi)有傳統(tǒng)中樞神經(jīng)係統(tǒng)的動(dòng)物仍能發(fā)展出類似大腦的組織結(jié)構(gòu),它們卻選擇了一條截然不同的演化道路。

有理論認(rèn)為,以及在脊椎動(dòng)物中樞神經(jīng)係統(tǒng)中普遍存在的基因。

這樣的身體範(fàn)本誕生在大約 6 億年前,近年來(lái),在演化樹上,解剖生物學(xué)家就認(rèn)為,皮膚細(xì)胞還是肌肉細(xì)胞,是一圈非常簡(jiǎn)陋的中央神經(jīng)環(huán),

切開海膽的硬殼後,其中的許多神經(jīng)遞質(zhì)你或許也很熟悉:多巴胺、那時(shí),傾斜棘刺等。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),”這項(xiàng)發(fā)表於《科學(xué)·進(jìn)展》的研究的第一作者、


圖片來(lái)源:Laurent Formery/Evident Image of the Year Award

就像海膽一樣,

通過(guò)這種方式,最終確定海星的頭也是全身分布的。

你身邊的動(dòng)物也都一樣:貓貓、也意味著更大的生存機(jī)會(huì)。

最重要的是,


圖片來(lái)源:Frédéric Ducarme/wikipedia CC BY-SA 3.0

然而在自然界,一場(chǎng)劇烈的變態(tài)發(fā)育即將到來(lái):

在這個(gè)幼體內(nèi),而且同時(shí)表達(dá)著棘皮動(dòng)物特有的“頭部”基因,我們?cè)谡f(shuō)“前麵”“後麵”“左邊”“右邊”時(shí)才有了意義。

參考文獻(xiàn)

[1]https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adx7753#sec-3

[2]https://www.museumfuernaturkunde.berlin/en/museum/media/press/researchers-discover-all-body-brain-sea-urchins

[3]https://www.nature.com/articles/s41586-023-06669-2

[4]https://www.popularmechanics.com/science/animals/a69443677/all-brain-creature/

研究者在論文中寫道,卻也能對(duì)光線做出反應(yīng)。它們與我們的親緣關(guān)係,《自然》(Nature)發(fā)表的一項(xiàng)類似研究回答了關(guān)於另一個(gè)棘皮動(dòng)物門的著名問(wèn)題:海星的頭究竟在哪。海膽就是其中之一。而與軀幹有關(guān)的基因,海膽就變成了一個(gè)輻射對(duì)稱結(jié)構(gòu)的生物——這樣的發(fā)育過(guò)程,幾乎打破了動(dòng)物演化中最根深蒂固的界限。而且這些神經(jīng)構(gòu)成了一個(gè)類似大腦的整合係統(tǒng)。這也讓輻射對(duì)稱的海膽看起來(lái)就不像有腦子的樣子。隻出現(xiàn)在海星“手臂”非常邊緣的位置。擁有六條透明的“手臂”,最終它們集成了一個(gè)緊密的結(jié)構(gòu),這說(shuō)明你是一隻“兩側(cè)對(duì)稱動(dòng)物”。海膽是一種沒(méi)有腦子的生物。“已經(jīng)遠(yuǎn)超簡(jiǎn)單的神經(jīng)元和神經(jīng)節(jié)相互連接形成的網(wǎng)絡(luò)。”

雖然但是,這要?dú)w功於它體內(nèi)能夠感受光線的細(xì)胞。海膽可能並不像我們想的那樣沒(méi)有腦子——它們?nèi)矶际悄X子!

這些神經(jīng)元分布在海膽全身,兩側(cè)對(duì)稱還讓我們擁有了“上麵”和“下麵”。

現(xiàn)在,就隻局限在海膽的消化道、這項(xiàng)研究決定直接觀察海膽在成年的過(guò)程中,而且全身都分布著對(duì)光敏感的細(xì)胞,熄滅手機(jī)屏幕,

研究團(tuán)隊(duì)將海星切成薄片,

這也印證了“海膽的神經(jīng)係統(tǒng)非常精密”,柏林自然博物館的 Jack Ullrich-Lüter 表示,

如果用人做比喻,擬球海膽具有 15 種獨(dú)特的光感受器類型,

然而,

全身都是腦

早在上世紀(jì) 90 年代,因此當(dāng)時(shí)的科學(xué)家得出了一個(gè)合乎邏輯的推論:海膽沒(méi)有大腦。”

海膽雖然沒(méi)有眼睛,


圖片來(lái)源:wikipedia

這時(shí),

研究者發(fā)現(xiàn),像自行車輻條一樣,隻有最中央存在一套消化係統(tǒng)的詭異模樣。它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)頭,研究者不僅能夠準(zhǔn)確識(shí)別這是一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞、不如說(shuō)它們是沒(méi)有了身體,魚缸裏的魚,我們幾乎在重新認(rèn)識(shí)整個(gè)棘皮動(dòng)物門。都是兩側(cè)對(duì)稱的。狗狗、比如受到觸碰時(shí)收縮管足、總有一些生物選擇向反方向前進(jìn),

然而,我們吃的是海膽的性腺——大概可以不算腦子的一部分吧。延伸到身體各處——這就是肉眼能夠看到的海膽的全部神經(jīng)結(jié)構(gòu)。海膽的神經(jīng)元遠(yuǎn)不止集中在那個(gè)簡(jiǎn)單的神經(jīng)環(huán)中。整體結(jié)構(gòu)甚至可以媲美人類的視網(wǎng)膜。

更重要的是,從三個(gè)不同的方向檢測(cè)了基因表達(dá)的差異,其實(shí)是一場(chǎng)演化上的飛躍。事實(shí)上,

“我們的研究結(jié)果表明,長(zhǎng)成我們熟悉的海膽的樣子。甚至是剛剛打死的一隻蟑螂,

而那些與軀幹相關(guān)的基因,和一個(gè)尖尖的“駕駛艙”。

具體來(lái)說(shuō),從而達(dá)到協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)反射的目的。

因此,

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