За разлика от нашите предшественици, а също и близки родственици – шимпанзетата и горилите, нашият мозък е по-голям и съдържа около три пъти повече нервни клетки, или неврони.

 

Къде се крие разликата и какво я причинява?


 

За да бъде изследван еволюционният механизъм се използват органоиди, изготвени в лаборатория. Това са клетъчни струпвания, изградени от стволови клетки, които обаче не са напълно еднакви със същинския орган – в случая с мозъка например, липсват връзките с всички останали органи, както и доста функции.

 

Разликата се крие още в самото начало на мозъчното развитие.

 

В ранните етапи на развитието, невроните се получават от деленето на стволови клетки, наречени нервни прогенитори. Формата на тези изходни клетки е цилиндрична, което прави тяхното делене на две идентични дъщерни клетки по-лесно.

 

Колкото повече се делят тези стволови клетки, толкова повече клетки ще има в мозъка след това. По-късно всички клетки променят формата си, удължават се и заприличват на конуси.

 

Процесът на забавяне на деленето и реформация на клетките при шимпанзетата и горилите отнема около 5 дни. При хората отнема повече – около 7 дни, което означава, че човешките стволови клетки по-дълго задържат цилиндричната форма, което им дава възможност да продължат да се делят, осигурявайки по-голям брой клетки.

 

Най-вероятно именно в това се крие разликата, водеща до почти тройно повече неврони в човешкия мозък, в сравнение с този на посочените животни.

 

Тоест, забавянето на промяната на формата на клетките е напълно достатъчно, за да промени развоя на събитията по-късно. Прост, но изключително ефективен еволюционен механизъм.

 

За да се разбере какво води до забавянето на реформацията, се гмуркаме малко по-дълбоко в генетиката, стояща в основата на всичко. Кои гени се активират или изключват, или какво се случва с генната експресия?

 

Разликите се откриват в ген ZEB2, който се активира по-рано при шимпанзетата и горилите и по-късно при хората.

 

Ако неговият ефект бъде забавен при животните, се наблюдава удължаване на деленето на прогениторните невронни клетки, vice versa в човешкия органоид, по-ранната активация на този ген води до по-бързо спиране на клетъчното делене и образуване на органоид, наподобяващ животинския.

 

Източник:

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210324113502.htm