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鱼的进化比以前想象的要早得多

导读连接我们的眼睛和大脑的神经网络非常复杂,研究人员现已表明,由于出乎意料的来源:鱼,它的进化比以前想象的要早得多。密歇根州立大学的In

连接我们的眼睛和大脑的神经网络非常复杂,研究人员现已表明,由于出乎意料的来源:鱼,它的进化比以前想象的要早得多。

密歇根州立大学的Ingo Braasch帮助了一个国际研究小组,表明这种连接方案已经存在于至少4.5亿年前的古老鱼类中。这使它比以前认为的年龄大了约一亿年。

自然科学系学院综合生物学系助理教授布拉施说:“对我来说,这是我的出版物第一次真正改变我所教的教科书。”

这项工作于4月8日发表在《科学》杂志上,这也意味着这种眼脑联系要早于生活在陆地上的动物。现有理论认为,这种联系首先在陆地生物中发展,然后从那里延续到人类,科学家认为这种联系有助于我们的深度感知和3D视觉。

这项工作是由法国Inserm公共研究组织的研究人员领导的,其作用不仅仅在于重塑了我们对过去的理解。它还对未来的健康研究有影响。

对于研究人员来说,研究动物模型是了解健康和疾病的宝贵方法,但是要从这些模型中获得与人类状况的联系可能是具有挑战性的。

例如,斑马鱼是一种流行的模型动物,但它们的眼脑连线与人类截然不同。实际上,这有助于解释为什么科学家认为人类的联系首先是由四足陆生生物或四足动物进化而来的。

布拉希说:“现代鱼,他们没有这种眼脑联系。” “这就是人们认为这是四足动物中新事物的原因之一。”

Braasch是另一种称为gar的鱼的世界领先专家之一。Gar的进化速度比斑马鱼慢,这意味着gar与人类和鱼类共享的最后一个祖先更加相似。这些相似性可以让噶尔强大的动物模型的健康研究,这就是为什么Braasch和他的团队正在努力,以更好地了解噶尔生物学和遗传学。

因此,这就是为什么Inserm的研究人员选择Braasch进行这项研究的原因。

Inserm的研究主管,巴黎视觉研究所的负责人AlainChédotal说:“没有他的帮助,这个项目将不可能实现。” “我们无法获得斑,这是一种在欧洲不存在的鱼,它在生命之树中占有重要地位。”

为了进行这项研究,切多塔尔(Chédotal)和他的同事菲利波·德尔·贝内(Filippo Del Bene)使用了一种开创性的技术来观察几种鱼类中将眼睛与大脑连接起来的神经。其中包括经过深入研究的斑马鱼,还包括昆士兰大学合作者提供的稀有标本,例如Br​​aasch的gar和澳大利亚肺鱼。

在斑马鱼中,每只眼睛的一条神经将其连接到鱼脑的另一侧。也就是说,一条神经将左眼连接到大脑的右半球,另一条神经将右眼连接到大脑的左侧。

另一条更“古老”的鱼在做事上却有所不同。它们具有所谓的同侧或双侧视觉投影。在这里,每只眼睛有两个神经连接,一个连接到大脑的两侧,这也是人类所拥有的。

有了对遗传学和进化的了解,研究小组可以及时回顾这些双边预测何时首次出现。展望未来,团队很高兴在这项工作的基础上更好地理解和探索视觉系统的生物学。

切多塔尔说:“我们在这项研究中发现的只是冰山一角。” “当我们向他展示最初的结果时,看到Ingo的热情反应和热烈的支持非常激动。我们迫不及待地想和他一起继续这个项目。”

Braasch和Chédotal都指出,这项研究的强大功能归功于强大的合作,这项合作使研究小组能够检查这么多不同的动物,Braasch说,这是该领域的一种发展趋势。

该研究还使Braasch想到了另一种趋势。

布拉施说:“我们发现,我们认为相对较晚发展的许多事物实际上已经很古老了,”这实际上使他感到与大自然的联系更加紧密。“当我看着这些奇怪的鱼并了解我们身体的旧部分时,我学到了一些关于自己的知识。我很高兴在本学期的比较解剖学课程中以崭新的方式讲述眼球进化的故事。”

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