En el cerebro humano, cientos de miles de millones de células nerviosas están interconectadas de la manera más complicada, y solo cuando estas interconexiones se realizan correctamente, el cerebro puede funcionar correctamente. Esto no es diferente para los insectos, aunque sus cerebros constan de 'sólo entre cien mil y un millón de células nerviosas. Sin embargo, se puede observar un comportamiento fascinante e inesperadamente complicado en los insectos, por ejemplo, cuando crían crías en la colmena de abejas o cuando los mosquitos buscan sangre. En gran medida, el cerebro se desarrolla en elembrión, pero en muchos animales se completa solo después del nacimiento. Ahora, biólogos de la Universidad de Göttingen han descubierto que las larvas de escarabajos comienzan a usar sus cerebros, aunque todavía están 'en construcción'. Los resultados se han publicado en la revista PLOS Biología .
Los biólogos compararon el desarrollo del cerebro de las moscas y los escarabajos, centrándose en el "complejo central", una estructura en el cerebro que los insectos necesitan para orientarse en el medio ambiente. Utilizando métodos de ingeniería genética y edición del genoma, primero marcaronel mismo pequeño grupo de células nerviosas tanto en la mosca de la fruta como en el escarabajo rojo de la harina. Esto les permitió seguir el desarrollo de estas células desde el embrión hasta el animal adulto bajo el microscopio y comparar el desarrollo entre las especies animales. Incluso antes de estas investigaciones, se sabía que parte del complejo central ya está formado en las larvas del escarabajo, mientras que en las moscas solo se desarrolla en el animal adulto. Se pensó que el desarrollo completo de esta parte era necesario para permitir que la larva del escarabajo caminara; volarlos gusanos no necesitan esta parte porque no tienen patas.
Sin embargo, para su sorpresa, los científicos descubrieron que esta parte del cerebro comienza a funcionar en la larva del escarabajo, aunque aún no ha alcanzado un estado similar al del animal adulto. Por el contrario, la estructura corresponde a unetapa embrionaria de desarrollo conocida de otros insectos. La diferencia es que en la larva del escarabajo las células nerviosas de este cerebro 'en construcción' ya están formando conexiones, lo que probablemente ayude a la larva a orientarse en su entorno. "Yo esperaba encontraruna versión en miniatura del complejo central para adultos, pero no es que su 'sitio de construcción' hubiera comenzado a funcionar ", dice Max Farnworth, primer autor y estudiante de doctorado en Genética del Desarrollo Evolutivo en la Universidad de Gotinga, expresando su sorpresa.
La segunda gran sorpresa fue que la secuencia de los pasos del desarrollo del cerebro había cambiado en el escarabajo. Anteriormente, se pensaba que los pasos del desarrollo siempre procedían en el mismo orden, aunque el momento en el que ocurre el paso puede cambiar.Esto se conoce como 'heterocronía' en biología evolutiva. Sin embargo, en el embrión del escarabajo, algunos pasos del desarrollo cambiaron su posición para ocurrir antes en la serie que en la mosca. Esto se observó, por ejemplo, con respecto a la formación decruces de células nerviosas y la formación de sinapsis, mientras que otros pasos tuvieron lugar más tarde, al igual que en la mosca.
"Hemos descubierto el primer ejemplo de un cambio en el orden de desarrollo en el cerebro, conocido como 'heterocronía de secuencia'", explica el autor principal, el profesor Gregor Bucher, director de genética evolutiva del desarrollo. "El desarrollo de los cerebros de los insectos esprobablemente mucho más variable de lo que podríamos haber imaginado. Esto podría explicar cómo fueron capaces de adaptar sus cerebros de tantas formas diferentes a las demandas del entorno ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Göttingen . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :