Das Innere des Schwamms verrät, wie sich Nervenzellen entwickelt haben.

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Meeresschwämme können kaum als Lebewesen bezeichnet werden, da sie nicht mehr wie Lebewesen aussehen als die Schwämme, die in der Nähe Ihrer Muschel liegen. Sie haben keine Muskeln und können sich daher nicht bewegen. Daher müssen sie ihr Leben lang auf dem Meeresboden liegen. Außerdem fehlen ihnen andere Organe wie Darm oder Kiemen. Natürlich fehlen auch Nervenzellen. Daher ernähren sich Schwämme von den Nährstoffen, die ihnen im Weg stehen. Sie haben jedoch Zellen, und wie kürzlich herausgefunden wurde, sehen einige von ihnen sogar aus wie Nerven. Diese Zellen, wie diejenigen, mit denen sie interagieren, enthalten dieselben Gene wie Nervenzellen in Lebewesen. Darüber hinaus sind zwei Zelltypen in der Lage, miteinander zu interagieren und dadurch das Ernährungssystem zu koordinieren. Somit sind sie ein primitives Analogon des Gehirns entwickelter Wesen.

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Wissenschaftler haben eine Ähnlichkeit von Nervenzellen in Schwämmen gefunden

Funktionsweise von Nervenzellen und das Geheimnis des Nervensystems

Die Haupteigenschaft von Nervenzellen besteht darin, dass sie in der Lage sind, blitzschnell miteinander zu kommunizieren, Informationen oder besser elektrische Impulse zu übertragen. Dazu enthalten sie neben dem Zellkörper selbst Prozesse, die mit anderen Zellen verbunden sind. Diese Verbindungen zwischen den Zellen werden Synapsen genannt und befinden sich zwischen den einzelnen Neuronen.

Eine Nervenzelle erzeugt und sendet einen elektrischen Impuls, wenn sie eine Stimulation erhält. Dieser Impuls bewegt sich zum nächsten Neuron. Die Empfangszelle wird durch einen Neurotransmitter aktiviert und löst das gleiche Signal aus, das auch an die Nachbarzelle weitergegeben wird. Übrigens glaubte man früher, dass sich Nervenzellen nicht erholen. Aber wie sich später herausstellte, war es eine Täuschung – Nervenzellen werden wiederhergestellt.

Das Funktionsprinzip des Netzwerks von Nervenzellen ist der Wissenschaft bereits gut bekannt, aber die Frage bleibt, wie ist ein so komplexes Kommunikationssystem zwischen Zellen entstanden? Um diese Frage zu beantworten, wenden sich Wissenschaftler normalerweise den einfachsten Lebewesen zu, wie Schwämmen, die in den frühesten Stadien der Evolution auftauchten.

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Die Besonderheit von Nervenzellen ist die Fähigkeit, Signale blitzschnell zu senden und zu empfangen

Das sagen Forscher des Europäischen Labors für Molekularbiologie. Wenn sich ihre Ergebnisse bestätigen, wird dies ein großer Durchbruch beim Verständnis des Ursprungs des ungleichmäßigen Systems sein.

Haben Schwämme ein primitives Nervensystem?

Die Schwämme enthalten ein Netzwerk von Kanälen, die miteinander verbunden sind. Diese Kanäle enthalten Verdauungskammern, die mit wimpernartigen Verdauungszellen ausgekleidet sind. Letztere sorgen wie eine Pumpe dafür, dass Wasser angesaugt wird, das durch die Maschenzellen strömt, während kleine Nährstoffpartikel auf ihrer Oberfläche verbleiben.

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Um mehr Informationen über die Struktur von Schwämmen zu erhalten, nutzten die Mitarbeiter des EMBL eine Sequenzierungstechnologie, die Informationen über alle Gene im Körper liefert. Sie fanden auch heraus, welche Gene in welchen Zellen aktiv sind. In dem in Science veröffentlichten Artikel heißt es, dass die Autoren der Arbeit insgesamt 18 verschiedene Zelltypen in Schwämmen identifiziert haben, in denen verschiedene Gengruppen aktiv sind.

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Schema der Struktur des Schwamms, einer Kreatur, die in einem sehr frühen Stadium der Evolution auftauchte

Einige der Zellen ähneln spezialisierten Zellen, die man bei Menschen und fortgeschrittenen Tieren findet. Insbesondere wurden Zellen gefunden, deren Genaktivität Muskelzellen bei Tieren ähnelt. Dank ihnen können sich die Schwämme zusammenziehen und ausdehnen. Vor allem aber wurde die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler von anderen Zellen auf sich gezogen, die ursprünglich als Neuroroid oder Zentralzellen bezeichnet wurden. Es gibt nicht viele solcher Zellen im Körper von Schwämmen, und sie befinden sich alle im Zentrum der Verdauungskammern.

Die Autoren behaupten, dass diese Zellen aktive Gene haben, die mit der Synapse verbunden sind. Sie senden ein Signal an die Verdauungszellen, die sich in ihrer Nachbarschaft befinden. Unter den Genen der letzteren haben Wissenschaftler diejenigen entdeckt, die in den Empfängerzellen enthalten sind.