
Pallium, aivojen alue, joka on keskeinen kognitiivisille toiminnoille, on pitkään pidetty samankaltaisena näillä lajeilla. Kuitenkin kehitysmechanismit ja solutyyppien eroavat merkittävästi. Tutkimukset osoittavat, että hermoverkot ovat muodostuneet erilaisten evolutiivisten polkujen kautta.
Tutkijat ovat käyttäneet edistyneitä tekniikoita, kuten spatiaalista transcriptomiikkaa, analysoidakseen neuronien muodostumista. He ovat havainneet, että mukana olevat geenit vaihtelevat lajien mukaan, mikä viittaa konvergenttiin evoluutioon eikä homologiaan.
Toinen tutkimus vertasi lintujen aivosoluja nisäkkäiden ja matelijoiden soluihin. Se paljastaa, että linnut ovat säilyttäneet esi-isäperäisiä inhiboivia neuroneja, mutta niiden eksitoivat neuronit ovat kehittyneet ainutlaatuisesti.
Nämä löydökset korostavat aivojen kehityksen evolutiivista joustavuutta. Ne osoittavat, että kehittyneitä kognitiivisia toimintoja voi syntyä hyvin erilaisista geneettisistä ja solullisista poluista.
Nämä työt avaavat uusia näkökulmia vertailevaan neurotieteeseen. Ymmärtäminen geneettisistä ohjelmista, jotka liittyvät erityisiin neuronityyppeihin, voisi valaista neurokehityksen tutkimusta.
Tutkimukset, jotka on julkaistu Science-lehdessä, käyttävät monitieteisiä lähestymistapoja jäljittääkseen aivopiirien evoluutiota. Ne osoittavat, että evoluutio on löytänyt useita ratkaisuja monimutkaisten aivojen rakentamiseen.
Mitkä ovat pallium?
Pallium on aivojen alue, joka esiintyy selkärankaisilla ja joka näyttelee keskeistä roolia kognitiivisissa ja aistitoiminnoissa. Nisäkkäillä se sisältää neokorteksin, joka on vastuussa monimutkaisesta ajattelusta.Linnuilla ja matelijoilla palliumilla on samankaltaisia toimintoja, mutta se eroaa rakenteeltaan ja kehitykseltään. Nämä erot heijastavat kunkin ryhmän erityisiä evolutiivisia sopeutumia.
Tuore tutkimus osoittaa, että huolimatta vertailukelpoisista toiminnoista, palliumin kehitysmechanismit vaihtelevat huomattavasti lajien välillä. Tämä viittaa itsenäiseen evoluutioon eikä yhteiseen alkuperään.
Nämä löydökset kyseenalaistavat ajatuksen siitä, että samankaltaiset aivojen rakenteet viittaavat yhteisiin evolutiivisiin alkuperiin. Ne korostavat evolutiivisten polkujen monimutkaisuutta ja monimuotoisuutta.
Mitkä ovat konvergentti evoluutio?
Konvergentti evoluutio tapahtuu, kun eri lajit kehittävät samankaltaisia piirteitä itsenäisesti, usein vastauksena samanlaisiin ympäristöllisiin haasteisiin. Tämä ei johdu yhteisestä esi-isästä.Lintujen ja nisäkkäiden aivojen tapauksessa samankaltaiset hermoverkot ovat kehittyneet erilaisten geneettisten ja solullisten polkujen kautta. Tämä havainnollistaa funktionaalista konvergenssia eikä rakenteellista homologiaa.
Spatiaalista transcriptomiikkaa hyödyntävät tutkimukset ovat paljastaneet, että neuronien muodostumiseen liittyvät geenit vaihtelevat lajien välillä. Nämä geneettiset erot tukevat konvergentin evoluution käsitettä.
Tämä evolutiivinen joustavuus osoittaa, että luonto voi löytää useita ratkaisuja monimutkaisten toimintojen, kuten kognition, saavuttamiseksi. Tämä rikastuttaa ymmärrystämme biologisesta monimuotoisuudesta.