天博远古海洋动物“讲述”神经元起源的故事—新闻—科学网 来源：天博企业 发表时间: 2024-07-27

扁形植物只要差未几一粒沙那末年夜，以一些浅海岩石外貌的藻类以及微生物为食。它简朴到没有任何身体部位或者器官。

然而，西班牙巴塞罗那基因组调控中央研究职员于最新一期《细胞》杂志上揭晓论文称，于这些怪异而陈旧的海洋生物中发明的非凡排泄细胞，孕育发生了人类等繁杂植物年夜脑中的神经元。

扁形植物于约莫8亿年前初次呈现于地球上，是5年夜植物谱系之一，与栉水母、海绵、刺胞植物以及两侧对于称植物并列。研究职员接纳了一系列份子技能以及计较模子，相识到扁平植物细胞是怎样进化的，并将人类古代先人的外不雅与功效 拼 于了一路。

扁形植物经由过程荧光染色显示差别的细胞类型以及卵白质。

图片来历：塞巴斯蒂安 纳杰勒/巴塞罗那基因组调控中央

重修古代细胞

研究职员起首绘制了所有差别扁平植物细胞的图谱，解释了它们于4个差别物种中的特性。每一种细胞都有来自基因组的非凡作用。这些图谱答应研究职员绘制基因的簇或者 模块 。随后，他们创立了DNA中节制这些基因模块的调控区域图谱，以展现每一个细胞的作用和它们怎样协同事情的清楚画面。终极，他们举行了跨物种比力，重修了细胞进化。

研究注解，扁形植物中重要的9种细胞类型好像由很多 中间 细胞毗连，这些细胞从一品种型变为另外一品种型。细胞生长以及破裂，维持植物挪动以及进食所需的细胞的微妙均衡。研究职员还发明了14种差别类型的肽能细胞，但这些细胞与所有其他细胞差别，没有显示出中间类型或者任何生长破裂的迹象。

使人惊奇的是，肽能细胞与神经元有很多相似的地方。这类细胞类型直到数百万年后才呈现于更进步�첩前辈的植物中，如两侧对于称植物。

跨物种阐发显示，这些相似性是扁平植物独占的，彻底没有呈现于海绵或者栉水母等其它初期分支植物中。

发明 进化的台阶

肽能细胞以及神经元之间的相似的地方是三重的。起首，这些扁平植物细胞经由过程近似在神经发生的发育旌旗灯号从祖上皮细胞群中分解，神经发生是刺胞植物以及两侧新神经元造成的历程。

其次，肽能细胞有很多基因模块是构建神经元部门所需要的，该部门可发出信息（突触前支架）。然而，这些细胞远非真实的神经元，由于它们缺少神经元信息吸收端（突触后）的组件或者传导电旌旗灯号所需的组件。

末了，经由过程深度进修技能可以发明，扁平植物细胞能使用特定体系实现通讯，此中称为G卵白偶联受体的卵白质，会检测外部旌旗灯号并于细胞内启动一系列反映。这些外部旌旗灯号由神经肽介导，神经肽是神经元于很多差别心理历程中使用的化学信使。

这令所有研究职员感应震动，扁形植物肽能细胞与原始神经元细胞竟然有云云多相似的地方，它就像是一级 进化的台阶 。

神经元降生的平明

8亿年前，于古代地球浅海里不显眼的食草植物中，造成了神经元的构建块。这是故事的开篇。

至在故事的框架，从进化的角度来看，初期的神经元始在近似昨天扁平植物的肽能排泄细胞。这些细胞使用神经肽举行交流，但终极得到了新的基因模块，使细胞可以或许创立突触后支架，造成轴突以及树突，并创立孕育发生倏地电旌旗灯号的离子通道。这些历程，犹如神经元降生的平明。

然而，这篇神经体系的完备进化故事仍有待富厚。譬如，神经元进化轨迹的细节问题：扁形植物缺少神经元，但研究职员于此中发明了与人类神经细胞惊人的份子相似性；而栉水母有神经收集，与人类本身的神经收集却有要害的区分。那末，神经元是进化一次然后分解，照旧并行进化不止一次？它们像马赛克吗，每一块都有差别的发源？这些都是有待解决的问题。

研究职员以为，跟着世界各地继承对于来自差别物种的高品质基因组举行测序，神经元的发源以及其他细胞类型的进化将变患上愈来愈清楚。

细胞是生命的基本单元，相识它们怎样跟着时间的推移而造成或者变迁，是注释生命进化故事的要害。扁形植物、栉水母、海绵以及其它非传统模式植物隐蔽着伟大的奥秘，人类此刻才方才最先挖掘。

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