Почти у всех живых организмов, от бактерий до млекопитающих, есть биологические часы, синхронизирующие биохимию, физиологию и поведение с суточной сменой дня и ночи. Но не нужно большого труда, чтобы заметить, что многие виды живут ещё и по другим, несуточным часам, следя за приливами или, например, сменой времён года. Можно, конечно, предположить, что приливно-отливные или сезонные часы управляются тем же механизмом, что и обычные суточные. Однако до сих пор учёные не знали, так ли это или же разные виды циклической активности имеют свои часы.

Eurydice pulchra (фото bathyporeia).Ясность в этот вопрос внесла пара морских членистоногих... точнее, две группы учёных, которые исследователи их и независимо пришли к одинаковым выводам, касающимся присутствия у организмов разных часов для разных надобностей.

Караламбос Кириаку из Лестерского университета (Великобритания) и его коллеги изучали поведение Eurydice pulchra, маленького (менее 1 см в длину) веслоногого рачка, который плавает и кормится в прибрежных морских водах во время прилива, а при отливе прячется в песок. То есть активность Eurydice pulchra подчинена приливно-отливному циклу с периодом 12,4 ч. Кроме того, панцирь рачка покрывают тёмные пятна, которые служат чем-то вроде защиты от солнца и узор которых меняется днём и ночью. К суточной — не приливно-отливной — активности относятся и некоторые особенности поведения Eurydice pulchra: если прилив днём, рачки плавают шустрее, чем во время ночного прилива.

Platynereis dumerilii (фото Douglas P. Wilson).Исследователи держали рачков месяц в темноте, чтобы рассинхронизировать циклы дня и ночи и периодичность в поведении и узоре пятен у Eurydice pulchra. А чтобы рачки чувствовали «приливы и отливы», сосуд, в котором они жили, вибрировал в течение 10 минут каждые 12,4 часа. В журнале Current Biology авторы пишут, что при расстроенных суточных часах приливно-отливные часы у Eurydice pulchra прекрасно работали. Более того, когда у рачков отключали гены циркадного ритма, на их приливно-отливных часах это никак не сказывалось.

Другая научная группа под руководством Кристин Тессмар-Райбле из Венского университета (Австрия) работала с червём нереидой Platynereis dumerilii (который, в частности, известен тем, что у него есть фоторецепторы, независимые от глаз, но при этом похожие на фоторецепторы человека). Некоторые особенности поведения Platynereis dumerilii подчинены лунному циклу: икрометание, к примеру, происходит у этих червей в новолуние.

Исследователи смещали лунный ритм червей, по-разному освещая их по ночам, и это влияло на поведение животных и днём, и ночью. Однако у Platynereis dumerilii есть не только лунный, но и обычный суточный ритм, и, как и в случае с E. pulchra, его нарушение не влияло на «лунные» изменения в поведении червей. То есть лунный ритм сказывался на суточном, но не наоборот. Результаты экспериментов исследователи опубликовали в Cell Reports.

Хронобиолог Марта Мерроу из Мюнхенского университета Людвига — Максимилиана (Германия) надеется, что эти работы помогут учёным перестать зацикливаться исключительно на суточных ритмах, пытаясь объяснить с их помощью все циклические перемены, происходящие с живыми организмами.

Если у морских ракообразных для лунного и приливного цикла есть свои биологические часы, то, наверное, стоит поискать отдельные часы и у человека — скажем, для менструального цикла. Кроме того, по некоторым сведениям, даже сон, который, как считается, подчиняется циркадным ритмам, испытывает сильное воздействие лунного цикла, что, возможно, тоже говорит о взаимовлиянии друг на друга похожих, но всё же разных биологических «часовых механизмов».

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Неожиданно для всего научного мира составляющие "мозга" морского червя вида Platynereis dumerilii были признаны похожими на кору головного мозга позвоночных. 

Впервые о наличии у беспозвоночных определённой степени свободы воли, превалирующей над инстинктами, заговорили ещё в 1850 году. С тех пор было приведено множество доводов в пользу этой гипотезы. Морской червь стал ещё одним (фото EMBL/U. Ringeisen). Открытие сделали специалисты Европейской лаборатории молекулярной биологии (EBNL), предположившие, что идеальным кандидатом для поиска станет именно это беспозвоночное, обладающее незаурядными способностями, в частности, к обучению.

Дальнейшее изучение мозга червя поможет понять, как мог выглядеть и работать мозг общего предка беспозвоночных, а также проследить за развитием "думающих" структур в самом начале эволюции животных (иллюстрация Cell)Новая технология позволила идентифицировать типы клеток не просто по форме и их положению в мозге, а по активности их генов (она подробно описана в статье в журнале Cell и в пресс-релизе EBNL).
В мозге Platynereis dumerilii присутствуют так называемые грибовидные тела, которые отвечают за память и ассоциативное обучение и являются аналогом коры головного мозга человека. Биологи установили – сходство этих структур с корой настолько велико, что они не могли развиться независимо. Между тем общим предком с людьми червь обладал аж 600 миллионов лет назад.

Один из исследователей Детлев Арендт (Detlev Arendt) предполагает, что в те времена морское дно было буквально усыпано различными источниками пищи. Чтобы хорошо в них ориентироваться, древним организмам понадобилось "придумать" новый мозговой центр, вероятно, просто плотное скопление клеток. 

Виртуальное изображение мозга личинки червя, собранное по данным от 36 отдельных экземпляров. При помощи различных цветов на картинку мозга наложена активность отдельных генов (иллюстрации EMBL/R. Tomer)     Учёные планируют изучить похожие структуры у прочих беспозвоночных: насекомых, пауков, ракообразных и онихофоров. (Читайте об исследовании грибовидных тел в мозге дрозофил.) 

Источник: MEMBRANA