İnsan beyni ne kadar kompleks olsada az çok diğer omurgalı hayvanlarla aynı temel yapıyı gösterir Bu da üç genel bölgeye ayrılabilir anlamına gelir: ön beyin, orta beyin ve arka beyin.
Araştırmacılar uzun zamandır bu üç bölümün hepsinin omurgalı atalarımızdaki üç basit versiyondan evrimleştiğini düşünüyorlardı. Ancak, küçük balık benzeri bir hayvanın beyninde aktive edilen yeni gen haritası, bu durumun olmadığını düşündürüyor ve omurgalı beyinlerin nasıl geliştiğine dair varsayımlarımızı gözden geçirmeye zorluyor.
Teknik olarak bir genom mimari model olarak tanımlanan aktive edilmiş genlerin ağı, bir lancelet olarak bilinen ilkel bir omurgalı formunun karmaşık bir merkezi sinir sisteminin gelişimi için gerekenlerin nasıl temsil edileceğine bakan uluslararası bir araştırma ekibi tarafından üretildi.
Küçük deniz hayvanı ile ortak yönleriniz olduğunu düşünmüyorsunuzdur,
Vücutlarının sert bir omurgasına sahip olmamasına karşın, bedenlerinin uzunluğu boyunca uzanan bir notokord ve farenkal yarıklar denilen solungaç benzeri yapılar gibi içi boş kemerler gibi kordates denilen diğer hayvanların özelliklerine sahiptirler.
Bu basit anatomi onları, yaklaşık 500 milyon yıl öncesinden atalarımıza, omurgalılar soy ağacının geri kalanından ayrılırken oldukça iyi temsil eder.
Bu, onları bilim insanlarının sinir sisteminin basit bir sinir demetinden çok düzenli bir yapıya nasıl dönüştürdüğüne dair bir anlayış kazanmaları için en önemli organizma haline getirir.
Son on yılda yapılan genetik dizilim, omurgalıların evriminde hangi genlerin rol oynayabileceğini ortaya koydu ancak şu an araştırmacılar, yapılarını karşılaştırmak için sinir sisteminde hangi genlerin aktive edildiğini görmek için araştırıyorlar.
Lancelets (aynı zamanda amphioxi olarak da bilinir) bizimle aynı şekilde bir beyne sahip değiller, fakat küçük, beyin benzeri bir yapıda biriken notokorda sinirleri vardır.
Diğer omurgalılarla olduğu gibi, beynimiz de üç büyük bölgeye ayrılır; Ön beyin, orta beyin ve arka beyin.
Mevcut tercih edilen hipotez, bu büyük alanların tümünün atalarının omurgalılarda basit versiyonlarından evrimleştiğidir, ancak araştırmacılara göre genler farklı bir hikaye önermektedir.
İspanya’nın Barselona Üniversitesi’nden araştırmacı Beatriz Albuixech-Crespo, “Çalışmada, şu ana kadar en çok sayıda işaretleyiciyi içeren bu moleküler haritayı – cephalochordate’in nöral plakasında meydana gelen bölünmelerle” tanımladı.
Başka bir deyişle, araştırmacılar, sinir sistemlerinin embriyonik dillerde nasıl geliştiği ve omurgalılarınkilerle kilit rol oynadığı anlaşılan 48 genin ifadelerini karşılaştırdılar.
Araştırmacılar José Luis Ferrán, “Modern omurgalı beyindeki noktaları amfizoks ile karşılaştırarak, bunların çoğalmasına neden olan şeyleri ve evrim sürecinde böyle karmaşık bir yapının nasıl oluştuğunu analiz ettik” diyor.
Harita, ders kitaplarında iddia edilen omurgalı öncesi sinir sistemlerinde üç büyük bölge olmadığını gösterdi; muhtemelen sadece ikisi vardı; Daha sonra omurgalı orta beyin olarak bahsettiğimiz şeyin ortaya çıkmasına neden olacak seçkin bir hücre bölgesi yoktu.
Bunun yerine, lancelet’in beyninin ön bölgesindeki araştırmacılar tarafından di-mesencephalic primordium denilen ortak bir bölge vardı.
Moleküler harita, hem orta beyindeki hem de ön beyindeki yapılara dönüşebilecek bu sinir demetini öngördü.
Bunun nedeni, sadece beyin bölümlerinin evrim bağlamında nasıl bir ilişki olduğunu gözden geçirmekle kalmamakla birlikte, ilkel sinir sisteminin çevredeki değişikliklerle başa çıkmak için yeni araçlar geliştirmesine neden olan baskıyı anlamamız için bir yol sağlıyor.
Ferrán, “Beyin tecridiyle gelişmedi, daha ziyade bu ilkel hayvanların çevreyle etkileşimi yoluyla” diyor.
Bu araştırma PLOS Biyoloji de yayınlandı.
Bu makaleyi 3 dakikada okuyabilirsiniz.
Moleküler Biyoloji ve Genetik