오징어와 인간의 뇌는 5억년 전에 갈라져도 같은 방식으로 발달한다

  • 박현아

 

성장하는 오징어의 눈 안에서 연결되는 신경 세포를 관찰한 과학자들은 놀라운 비밀을 밝혀냈습니다. 두족류의 뇌는 우리와 같은 방식으로 발달하도록 독립적으로 진화했습니다.

긴지느러미 오징어 배아의 망막에 초점을 맞춘 고해상도 카메라를 사용하여 이루어진 이 발견 은 5억 년의 다양한 진화에도 불구하고 어떻게 복잡한 뇌와 신경계가 광범위한 종에 걸쳐 진화했는지에 대한 기본 청사진이 동일할 수 있음을 보여줍니다. 

문어, 오징어, 갑오징어를 포함하는 해양 동물의 한 종류인 두족류 의 지능 은 오랫동안 생물학자들 사이에서 매혹적인 주제였습니다. 대부분의 무척추동물과 달리 이 동물들은 놀라운 기억력을 가지고 있습니다. 도구를 사용하여 문제를 해결합니다. 위장에 뛰어납니다. 주변 환경에 대한 호기심, 지루함 또는 장난스러운 악의로 반응합니다. 잠을 잘 때 피부에 번쩍이는 색의 잔물결이 어떤 징후라면 꿈을 꿀 수 있습니다.

이제 2022년 12월 5일 Current Biology 저널에 발표된 이 새로운 연구 는 적어도 지구에서 고급 지능 공식의 핵심 부분이 동일하게 유지됨을 시사합니다.

"척추 동물의 신경계 발달에 대해 우리가 알고 있는 많은 것이 오랫동안 그 혈통에 특별한 것으로 여겨져 왔기 때문에 우리의 결론은 놀랍 습니다 . "과정이 매우 유사하다는 사실을 관찰함으로써 우리에게 제안한 것은 이 두 혈통이 그것들을 구축하기 위해 동일한 메커니즘을 사용하여 매우 큰 신경계를 독립적으로 진화시켰다는 것입니다. 발달 과정에서 동물이 사용하는 것은 큰 신경계를 구축하는 데 중요할 수 있습니다."



오징어 배아의 발달하는 뇌를 연구하기 위해 과학자들은 형광 염료를 사용하여 신경 전구 세포라고 하는 특수한 유형의 줄기 세포를 표시한 다음 현미경 카메라에서 정기적으로 10분 스냅으로 어떻게 발달했는지 연구했습니다. 카메라는 오징어 신경 조직의 약 3분의 2가 발견되는 망막을 관찰했습니다.

척추동물에서와 마찬가지로 연구원들은 오징어의 선조 세포가 크고 복잡한 조직의 성장에서 중요한 단계로 형성되는 길고 조밀하게 채워진 구조인 가성중층 상피라는 구조로 배열되는 것을 보았습니다. 연구원들은 구조의 핵의 크기, 조직 및 움직임이 척추 동물의 동일한 신경 상피와 현저하게 유사하다는 점에 주목했습니다. 한때는 등뼈가 있는 동물이 정교한 두뇌와 눈을 키울 수 있게 해주는 독특한 특징으로 여겨졌던 것입니다.

과학자들이 우리와 일반적인 신경학적 청사진을 공유하는 두족류를 발견한 것은 이번이 유일한 경우가 아닙니다. 인간과 마찬가지로 문어와 오징어도 신경 조직 내부에서 발견 되는 다양한 마이크로RNA(유전자 발현 방식을 제어하는 ​​소분자)를 가지고 있습니다 .

다음으로 팀은 조직이 성장함에 따라 오징어의 다양한 세포 유형이 언제 어떻게 나타나는지 살펴보고 이 과정을 척추동물 배아에서 관찰되는 과정과 비교하고자 합니다. 성장을 위한 청사진이 같다면 시간표도 같을 수 있습니다.

Koenig는 "이러한 유형의 작업에서 얻을 수 있는 가장 큰 교훈 중 하나는 삶의 다양성을 연구하는 것이 얼마나 가치 있는지입니다."라고 말했습니다. "이러한 다양성을 연구함으로써 우리 자신의 발전과 우리 자신의 생의학 관련 질문에 대한 근본적인 아이디어로 실제로 돌아올 수 있습니다. 이러한 질문에 대해 실제로 말할 수 있습니다."


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