Sünger Hücreleri Sinir Sisteminin Kökenine Dair İpucu Veriyor

Sinaps genleri, hücrelerin süngerlerin sindirim odalarında iletişim kurmasına yardımcı olur.

Süngerler basit yaratıklardır, ancak yiyeceklerini toplamak için her gün vücutlarından on binlerce litre suyu süzen kompleks filtreleyicileridir. Bu karmaşık davranıştaki ustalıkları da dikkat çekicidir çünkü beyinleri yoktur, hatta tek bir nöronları bile yoktur.

4 Kasım'da Science'da yayınlanan bir araştırma, süngerlerin beslenmelerini düzenlemek ve bakterileri ayıklamak için karmaşık bir hücre iletişim sistemi kullandığını ortaya koyuyor. Connecticut, New Haven'daki Yale Üniversitesi'nde deniz omurgasızları üzerinde çalışan evrimsel biyolog Casey Dunn, bulguların hayvanların sinir sistemlerinin evrimsel olarak nasıl geliştiğini anlamaya yardımcı olabileceğini söylüyor. “Bu araştırma, süngerleri yeni bir bakış açısıyla görmemizi sağlayan, büyüleyici bir çalışma” diyor.

Hücreler sıklıkla birbirleriyle iletişim kurar ve nöronlar, sinaps adı verilen küçük, hedeflenmiş bağlantılardan elektriksel veya kimyasal sinyaller iletir. Araştırmalar gösteriyor ki, süngerler hayvanlardaki gibi nöronlara sahip olmamasına rağmen, tipik olarak sinapsların çalışmasına yardımcı olan proteinleri kodlayan genlere sahipler.

Almanya, Heidelberg'deki Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı'nda (EMBL) evrimsel bir biyolog olan Detlev Arendt, bu genleri hangi hücrelerin ifade ettiğini keşfetmek için bir tatlı su süngerinden (Spongilla lacustris) çeşitli hücrelerde RNA'yı sıraladı.

Süngerin 18 farklı hücre tipine sahip olduğunu bulundu. Sinaptik genler, süngerlerin sindirim odalarının etrafında kümelenen hücre tiplerinin birkaçında aktifti. Bu, bir tür hücresel iletişimin, süngerin filtre besleme davranışını koordine ettiğini gösteriyor.

Araştırmacılar daha sonra, nöroid salgı hücreleri olarak adlandırılan bu hücre tiplerini incelemek için X-ışını ile görüntülemeyi ve elektron mikroskobu kullandılar. Bu incelemeler, nöroidlerin, süngerlerin su akış sistemlerini çalıştıran ve yiyecekleri yakalayan, saç benzeri çıkıntılara sahip bir tür hücre olan koanositlere ulaşmak için uzun kollar gönderdiğini ortaya çıkardı.

Araştırmacılar, iki hücre tipinin yakınlığına ve kimyasalların salgılanmasına izin verebilecek genlerin yapısına dayanarak, bu kolların, nöroidlerin, su akış sistemini duraklatmak için koanositlerle iletişim kurmasını sağladığını düşünüyorlar. Ancak bu nöroid hücreler sinir değildir ve nöronların bu kadar hızlı iletişim kurmasını sağlayan sinapslardan hiçbir iz yoktur. EMBL'de evrimsel biyolog ve çalışmanın ortak yazarlarından Jacob Musser, bu durumun bir sinir sisteminin evrimsel bir öncüsünü temsil edebileceğini söylüyor.

Maine, Lewiston'daki Bates Koleji'nde gelişimsel bir genetikçi olan April Hill, bu çalışmanın, süngeri daha fazla araştırmak için heyecan verici bir tetikleyici olacağını umuyor. Diğer süngerlerin benzer bir hücresel iletişim sistemi kullanıp kullanmadığı, cevabı şimdilik belirsiz soru olarak kalıyor.