קצת קריפי, אבל גם מעט מקסים בדרכו המטורפת.
קרדיט תמונה: איתן דניאלס / Shutterstock.com
דג הצפרדע הוא יצור ימי אפי בעל פנים שרק אמו יכולה לאהוב. אחד העיבודים המוזרים ביותר שלו הוא התוסף דמוי "חכה" שיושב על ראשו ועוזר לפתות טרף לתוך פיו הפעור. בעבר, לא היה ידוע כיצד "חכות" אלה התפתחו או כיצד הדג שלט בתנועה; כעת, מדענים מאמינים שהם סימנו זאת לאוכלוסיה מיוחדת של נוירונים.
מהי "חכה"?
יש להם ארבעה סנפירי גב, הראשון שבהם הוא "חכה" הממוקם על גבי הראש - זה נקרא גם איליציום. הוא יוצר פיר ארוך (עצור אותו), שעליו ניתן למצוא את הפיתיון - הידוע גם בשם esca - המזכיר דגים זעירים, תולעי חול וטרף פוטנציאלי אחר.
דג צפרדע עם החכה האדירה.
קרדיט תמונה: Jack FotoVerse/Shutterstock.com
כדי לתפוס את טרפם, דגי הצפרדע מנערים את החכה שלהם ומפתים. הטרף התמים נמשך וכאשר הוא קרוב מספיק, דג הצפרדע פותח את פיו הפעור כדי לבלוע את החתיכה בלגימה אחת.
איך זה זז?
חוקרים מאוניברסיטת נאגויה גילו אוכלוסיית נוירונים מוטוריים ייחודיים שאחראית לתנועה יוצאת הדופן של סנפיר הגב, במיוחד בדג הצפרדע המפוספס (אנטנה מפוספס).
חקירת הצוות על האיליציום העלתה שהשריר השולט בתנועתו מחובר לענפים של העצב האוקסיפיטלי. תאי העצב (הידועים גם בשם נוירונים מוטוריים) ממוקמים באזור מיוחד שנמצא ליד החלק העליון של חוט השדרה. האופן שבו נוירונים מוטוריים אלה קובצו היה שונה מנוירונים מוטוריים אחרים שנמצאו בדג הצפרדע.
מה שעוד יותר מרתק הוא איך הנוירונים האלה בנויים. הענפים של הדנדריטים של הנוירונים - האחראים על קליטת אותות - מאורגנים באופן שהחוקרים מציעים משקף את תפקידם המיוחד בהתנהגות הציד של דג הצפרדע, והתפתחו להיות מופרדים הרחק מהנוירונים המוטוריים השולטים בסנפירי הגב האחרים.
"זהו מקרה נדיר ביותר שבו נוירונים מוטוריים של האיליציום היו במקור נוירונים מוטוריים של סנפיר גב, אך מיקומם הוסט כדי לשרת תפקיד שונה לחלוטין מתפקודם המקורי", אמר פרופ' נאויוקי ימאמוטו במחקר.הַצהָרָה.
השוואה למינים אחרים
כדי לנתח את התוספת המעניינת הזו, השוו המדענים את הנוירונים המוטוריים בדג הצפרדע לדג הפיגמי הלבן-מנוקד, דג שמשתמש בסנפיר הגב להפחדה ולא לדוג. זריקות מעקב שימשו כדי לאתר את הנוירונים המוטוריים בחוט השדרה ולחקור את ההבדלים במיקום הנוירונים המוטוריים.
בדג הצפרדע, הנוירונים המוטוריים של "חכה" נמצאים באזור נבדל של חוט השדרה, הממוקם בין סנפירי החזה וסנפירי גב אחרים. לעומת זאת, הנוירונים המוטוריים של סנפיר הגב של דג הפיגמי ממוקמים בעמדה טיפוסית יותר.
"השוואה זו למינים אחרים מעידה כי נוירונים מוטוריים נדדו במהלך התפתחות תפקידם", אמר יאמאמוטו.
ממצאים אלו מספקים דוגמה נדירה לאבולוציה תפקודית אצל החולייתנים. המחקר עשוי לבוא עם השלכות גם על אלמנטים אחרים של התפתחות החולייתנים.
"בעוד לנו, כחיות יבשה, אין סנפירים, הגפיים הקדמיות והאחוריות שלנו דומות לסנפירי החזה והגחון לאור התפוצה שלהם בקרן הגחון השדרה, וגם לאבותינו היו פעם סנפירי גב", הסביר ימאמוטו. "הארגון של קבוצות שונות של קבוצות נוירונים מוטוריים דומה בקרב בעלי חוליות. בבעלי חוליות, ישנם מספר מינים בעלי התנהגות מיוחדת מאוד".
"המחקר שלנו מספק נקודת מבט חדשה על נוירונים מוטוריים, ואנו מקווים שהוא יביא למחקרים דומים במינים אחרים שמובילים מדענים להבין את הכללים השולטים בארגון שלהם."
המחקר פורסם בכתב העת לנוירולוגיה השוואתית.
H/T:ArsTechnica
