Descoperire surprinzătoare legată de aricii de mare: Ce biologie extraordinară ascund, de fapt

Aricii de mare sunt cunoscuți pentru aspectul lor țepos și pentru faptul că apar frecvent în bazinele intertidale, însă noile cercetări arată că aceste viețuitoare ascund o biologie mult mai complexă decât s-a crezut până acum.

Departe de a fi simple organisme cu spini, aricii de mare dispun de un sistem nervos remarcabil, configurat într-o manieră care i-a surprins chiar și pe specialiști, scrie Science Advances.

Un studiu recent a dezvăluit că structura genetică și organizarea neuronală a acestor animale sunt mult mai elaborate decât indicau teoriile anterioare.

În esență, aricii de mare funcționează precum organisme cu „creier în tot corpul”, având un sistem nervos distribuit care seamănă, din multe puncte de vedere, cu cel al vertebratelor.

Metamorfoza care transformă radical corpul aricilor de mare

Echipa de cercetători condusă de biologul dezvoltării Periklis Paganos de la Stazione Zoologica Anton Dohrn din Italia a făcut aceste descoperiri analizând metamorfoza aricilor de mare purpurii (Paracentrotus lividus).

În stadiul larvar, aceștia plutesc liber în apă și urmează un plan corporal bilateral, cu două jumătăți simetrice. Odată cu trecerea la maturitate însă, corpul lor capătă o formă radială, împărțită în cinci secțiuni, asemănătoare cu cea a stelelor de mare și a meduzelor.

Această tranziție nu presupune doar o schimbare de formă, ci și modificări majore la nivel neuronal. Cercetătorii au observat că tinerii adulți dezvoltă tipuri variate de celule nervoase, distribuite în întregul corp, care formează un sistem unitar, practic, un „creier distribuit”, nu doar o rețea de nervi.

Aricii de mare sistem nervos complex, comparabil cu cel al vertebratelor

Pentru a înțelege modul în care funcționează acest sistem, oamenii de știință au realizat un atlas celular al aricilor de mare tineri, analizând ce gene sunt activate în fiecare zonă a corpului.

Rezultatele au demonstrat că, în timp ce multe tipuri celulare își păstrează funcțiile de dinaintea metamorfozei, neuronii trec prin schimbări importante, activând programe genetice distincte față de stadiul larvar.

Peste jumătate dintre grupurile celulare identificate în atlas erau formate din neuroni care prezentau o diversitate moleculară impresionantă.

Aceștia exprimă substanțe care apar și la vertebrate – precum dopamină, serotonină, GABA, glutamat, histamină și diferite neuropeptide, un indiciu puternic al unei complexități neurobiologice până acum subestimate.

Cercetătorii subliniază că aricii de mare nu dețin un „creier centralizat” ca animalele vertebrate, dar sistemul lor neuronal funcționează într-o manieră echivalentă: întregul corp acționează ca o structură cerebrală integrată.

Unii specialiști au descris chiar acest mod de organizare ca fiind un „creier complet”, nu o formă simplificată de sistem nervos.

Jack Ullrich-Lüter, biolog evoluționist la Muzeul de Istorie Naturală din Berlin, afirmă că aceste concluzii schimbă fundamental modul în care înțelegem evoluția sistemelor nervoase complexe.

Aricii de mare demonstrează că lipsa unui creier clasic nu împiedică dezvoltarea unei organizări neuronale avansate, comparabile cu aceea a organismelor cu cap bine delimitat.

Descoperirea rescrie modul în care sunt percepuți aricii de mare și oferă o nouă perspectivă asupra evoluției neurobiologice în regnul animal, sugerând că diversitatea formelor de organizare neuronală este mult mai mare decât s-a crezut până acum.