Что появилось раньше: голова или мозг?

Исследователи из Университета Бергена (Норвегия) сравнили паттерны экспрессии генов у морского анемона (Nematostella vectensis, Nv) и различных билатериальных животных. Они обнаружили, что область формирования головы у билатерий на самом деле происходит от аборального (противоположного оральному) полюса плана тела их общего предка.

Почти все животные проходят стадию гаструляции. Гены, такие как six3 и FoxQ2, регулируют развитие по передне-задней оси. Например, у мышей с "нокаутом" six3 не развивается передний мозг.

Морские анемоны на личиночной стадии плавают, выдвигая вперёд аборальный полюс. Во взрослом состоянии они погружают эту область в морское дно, закрепляясь на месте. Эксперименты с подавлением и восстановлением гена six3 у Nematostella показали, что он необходим для развития аборальной области. Это указывает, что область, удалённая от рта стрекающих (книдарий), соответствует развитию головы у билатерий.

Исследователи также изучили экспрессию белка foxQ2, который действует ниже по каскаду от six3. FoxQ2 — хорошо сохранившийся маркер самого переднего конца у различных билатерий. У книдарий до гаструляции foxQ2a экспрессировался на аборальном полюсе и в небольшом количестве клеток, напоминающих нейроны.

Вывод: Экспрессия генов для развития "головы" анемона в области, удалённой от рта, позволяет предположить, что развитие головы произошло первым и было отдельным событием от развития рта. Вторично голова и формирующийся мозг, по-видимому, объединились, став централизованным центром управления.

Исследование опубликовано в журнале PLOS Biology.