Nowe badania wykazały, że zarodki ryb aktywnie kontrolują czas wylęgu za pomocą neurohormonu zwanego hormonem uwalniającym tyreotropinę (TRH).
Hormon ten powoduje uwalnianie enzymów, które rozkładają ścianę jaja, umożliwiając wyklucie się zarodka we właściwym momencie. Odkrycie to ujawnia nieznany wcześniej mechanizm neuronowy, który reguluje to kluczowe przejście na etap życia. Embriony nie są bierne, ale odgrywają aktywną rolę w podejmowaniu decyzji o życiu lub śmierci. Odkrycia niosą ze sobą znaczące implikacje ewolucyjne, oferując nowy wgląd w neurobiologię, strategie przetrwania i sposoby kręgowce dostosować się do swojego środowiska.
Przełomowe odkrycie w badaniach nad zarodkami
Doktor Matan Golan z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie i Organizacji Badań Rolniczych – Volcani Institute kierował zespołem badawczym, który odkrył, w jaki sposób zarodki ryb określają dokładny moment wylęgu. Opublikowano dzisiaj (5 grudnia) w Naukaich przełomowe badanie ujawnia aktywny mechanizm biologiczny, który pozwala embrionom kontrolować tę kluczową decyzję dotyczącą życia lub śmierci, rzucając nowe światło na podstawowe procesy w biologii i ewolucji.
Wylęg jest kamieniem milowym w procesie składania jaj gatunek. Wynurzanie się za wcześnie lub za późno może być śmiertelne, gdyż noworodek będzie nieprzygotowany na wyzwania, takie jak oddychanie lub ucieczka przed drapieżnikami. Przeżycie zależy od doskonałego wyczucia czasu i, co ciekawe, ten moment jest aktywnie kontrolowany przez sam embrion – proces, którego podstawowy mechanizm pozostawał do tej pory tajemnicą.
Mechanizm neuronowy odpowiedzialny za wylęganie
Naukowcy odkryli, że zarodki ryb inicjują wylęganie się na podstawie sygnału z mózgu: neurohormonu zwanego hormonem uwalniającym tyreotropinę (TRH). TRH przedostaje się wraz z krwią do wyspecjalizowanego gruczołu, powodując uwolnienie enzymów, które rozpuszczają ścianę komórki jajowej, umożliwiając uwolnienie zarodka. Ten krytyczny dla wyklucia obwód neuronowy tworzy się tuż przed wydarzeniem i wkrótce potem znika. Bez TRH zarodki nie są w stanie uwolnić enzymów, co powoduje ich śmierć wewnątrz komórki jajowej.
Spostrzeżenia ewolucyjne i biologiczne
Odkrycie to odkrywa ukryty wcześniej obwód nerwowy, który zarządza jednym z najważniejszych etapów życia i pokazuje, że zarodki ryb, bynajmniej nie bierne, posiadają zdolność aktywnego kontrolowania własnego procesu wylęgu, co jest kluczem do ich przetrwania.
Odkrycie ma istotne implikacje ewolucyjne, gdyż ujawnia długo poszukiwany mechanizm neuronalny kontrolujący wylęganie się największej grupy żyjących kręgowców. Patrząc w przyszłość, naukowcy planują zbadać, w jaki sposób TRH i inne czynniki neuroendokrynne wpływają na wylęganie się innych gatunków.
Przyszłe kierunki badań i implikacje
Oprócz wglądu w ewolucję, badanie to podkreśla niezwykłą zdolność embrionów do podejmowania decyzji, które bezpośrednio wpływają na ich przetrwanie, oferując głębsze zrozumienie skomplikowanych powiązań między neurobiologią a adaptacją środowiskową.
Odniesienie: „Przejściowy obwód neurohormonalny kontroluje wylęganie się ryb” 5 grudnia 2024 r., Nauka.
DOI: 10.1126/science.ado8929
