Keine Organe, kein Problem: Seltsame Tier jagt ohne Nerven oder Muskeln

Es ist erstaunlich, was ohne Gehirn erreicht werden kann. Fragen Sie Trichoplax. Diese winzigen vielzelligen Tiere – nur einen Millimeter über — hat nichts erkennbar als Muskel- oder Nervenzellen. In der Tat hat es überhaupt keine Organe. Und doch kann es jagen, auflösen und verbrauchen Algen mit überraschenden Raffinesse, neue Forschung zeigt.

Trichoplax "verhält sich, als ob es ein Nervensystem hat, doch mangelt es an typischen Nerven und Synapsen," die Verbindungen zwischen den Gehirnzellen, über welche Informationen Reisen, sagte, Senioren-Autor Thomas Reese, eine leitende Prüfarzt am National Institute of Neurological Disorders und Stroke in Bethesda, Maryland zu studieren. "In dieser Hinsicht scheint unsere Arbeit bieten einen ersten Blick auf wie Nervensysteme entwickelt haben kann."

Trichoplax adhaerans (oder Trix, wie die Forscher es nennen) ist weltweit, kriechende kompetent in seichten Seafloors auf dem Bauch im hairlike Cilien bedeckt und Fütterung auf Algen gefunden. Es ist das einzige Mitglied von Phylum Placozoa und stellt daher einen riesige und meist rätselhaften Zweig vom Baum des Lebens. (Im Vergleich dazu passen alle Wirbeltiere von Mäusen, Elritzen, Menschen in nur eine Untergruppe der Phylum Chordata.) [Kambrischen Kreaturen: sehen Sie Fotos von primitiven Sea Life]

Seltsame Organismus

Erstautor der Studie Carolyn Smith, eine leitende Prüfarzt am National Institute of Mental Health zuerst Trix durch Zufall im Jahr 2008 festgestellt, Sie erzählte Leben Wissenschaft. Der Forscher studierte Schwämme zu erfahren Sie mehr über den frühen Stadien der Entwicklung des Nervensystems "Sah ich dieses coole kleine Wesen kommen Pirouetten über mein Mikroskop-Bildschirm."

Wenige Wochen später, anerkannt Smith ihre Pirouetten Kreatur in einem wissenschaftlichen Artikel auf das Genom von Trichoplax. Sie durch die Anwesenheit des Nervensystems Gene in dieser primitiven, scheibenförmigen riffbildende fasziniert war, sagte sie. "Dieser Kerl war viel interessanter als ein Schwamm", sagte Smith, der seit 30 Jahren mit Reese verheiratet.

In einer Studie 2014 verwendet Smith, Reese und ihre Kollegen Licht- und Elektronenmikroskopie, um zwei bisher unbekannte Zelltypen in Trix, zu beschreiben, bringen die Gesamtsumme der Körperzelle Arten bis zu sechs. (Menschen, haben im Gegensatz dazu, Hunderte von verschiedenen Zelltypen.) Eines der neuen Arten, Kristall-Zellen, genannt kann Trix seine Umwelt spüren lassen; die andere, genannt Lipophil Zellen sind über das Tier Bauch verteilt und enthalten Granulat von irgendeiner Art von Chemie, dass die Forscher könnte vermutet werden Verdauungsenzyme.

Wie isst Trix

In der neuen Studie verwendet Smith und Kollegen High-Speed-Mikroskopie, Trix Fressverhalten in Echtzeit zu erfassen und Elektronenmikroskopie, die Kreatur Anatomie an einer feinen Skala zu prüfen. Elektronenmikroskope haben viel eine höhere Auflösung als optische Mikroskope Elektronenstrahlen, die Wellenlängen rund 100.000 Mal kleiner als die des Lichtes haben.

Die Forscher fanden heraus, dass als Trix einen Patch von Algen entdeckt, Zilien in den tierischen aufhören zu schlagen und Lipophil Zellen der Algen-Veröffentlichung in der Nähe von Verdauungs-Enzymen, die die Algenzellen rip zu öffnen, ihre zellulären Eingeweide verschütten. Trix drückt auf den besterschlossensten Algen zu eine verschlossene Fach erstellen und Zellen in Trixs Bauch Abwanderung als ob saugen Sie den Inhalt dieser Mahlzeit explodiert. Diese Ergebnisse legen nahe, Trix müssen irgendwie seinen Hunderten von Zellen zu erkennen potenzielle Essen, mehr bewegen zu koordinieren, und Trigger gezielt externe Verdauung und Fressverhalten. [Explosive Mahlzeit: Trix Fütterung auf Algenzellen zu sehen-Video]

Die neue Studie "eine wunderbare Arbeit,", sagte Leo Buss, Professor für Ökologie und Evolutionsbiologie an der Yale University, die nicht an der Studie beteiligt war. "Diese gehören zu den einfachsten Kreaturen gibt," Buss erzählte Leben Wissenschaft, und doch die Neuentdeckung "impliziert sie können verfolgen Raum und haben ein gewisses Maß an Short und long - range zelluläre Kommunikation."

"Wir haben einen fleckigen Verständnis wie Verdauung und das Nervensystem in niederen Organismen entwickelt", sagte Buss. "Es gibt hier eine große wissenschaftliche Chance."

In der Tat Smith gesagt Leben Wissenschaft verhält sich Trix sehr viel wie eine kleine unabhängige Patch des menschlichen Darms, die auch Speisereste, manipuliert sie mit cilial Zellen, sondert Verdauungsenzyme und absorbiert die Nährstoffe, die freigesetzt werden.

Also, durch die Erforschung dieser unabhängigen Patch des Darms, Wissenschaftler mehr über die frühe Evolution des Nervensystems erfahren können, sagten die Forscher. Vielleicht, Reese sagte, "das Verständnis des Menschen Gehirn lässt sich wirklich durch den Magen."

Smith und ihre Kollegen ihre Ergebnisse berichtet heute online (2. September) in der Open-Access-Zeitschrift PLOS ONE.

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