Vědci přepisují historii života: Kambrická exploze začala v mozku, ne v těle

Vědci z Hebrejské univerzity v Jeruzalémě přicházejí s novou teoretickou hypotézou, která mění pohled na takzvanou kambrickou explozi.

Vědci z Hebrejské univerzity v Jeruzalémě přicházejí s novou teoretickou hypotézou, která mění pohled na takzvanou kambrickou explozi. Toto období před více než 500 miliony lety, kdy se v fosilním záznamu objevila pozoruhodná rozmanitost živočišných druhů, nebylo podle nich náhlým výbuchem inovací, ale spíše postupným, vícestupňovým procesem poháněným evolucí mozku.

Jádrem této nové teorie, publikované v časopise BioEssays profesorem Arielem Chipmanem, je takzvaná „hypotéza mozku na prvním místě“. Namísto toho, aby byly komplexní nervové systémy považovány za vedlejší produkt pokročilých tělesných struktur, model naznačuje, že expanze a regionalizace mozku nastaly dříve a hrály klíčovou roli při umožnění další anatomické inovace. S rostoucí složitostí mořského prostředí, plného interakcí mezi predátory a kořistí, se na organismy vyvíjel tlak, aby lépe vnímaly, zpracovávaly a reagovaly na své okolí. Tento ekologický posun upřednostňoval vývoj sofistikovanějších nervových systémů.

Klíčovým mechanismem, který hypotéza popisuje, je genetická kooptace. Genové „nástroje“ původně používané pro vývoj mozku nebyly omezeny pouze na nervový systém. Prostřednictvím procesu kooptace byly tyto stejné genetické instrukce znovu použity k formování a budování dalších orgánových systémů, jako jsou specializované trávicí systémy, pokročilé smyslové orgány a segmentované struktury. Toto opětovné použití stávajících vývojových cest pomohlo urychlit vznik složitějších tělesných plánů.

Zvýšení celkové biologické složitosti umožnilo určitým skupinám živočichů, jako jsou členovci, měkkýši, kroužkovci a strunatci, přizpůsobit se širší škále ekologických nik, což přispělo k jejich evolučnímu úspěchu. Je však důležité zdůraznit, že zvýšená složitost není vždy výhodou. Mnoho organismů prosperuje s relativně jednoduchými tělesnými plány, což podtrhuje, že evoluční úspěch závisí na specifických požadavcích prostředí, ve kterém organismus žije.

Tento výzkum posouvá naše chápání původu živočišné rozmanitosti od jediné dramatické události k posloupnosti postupných změn. Budoucí práce, zejména v genetice a vývojové biologii, mohou pomoci tuto hypotézu otestovat a dále objasnit roli mozku při utváření trajektorie života na Zemi.