I cervelli sono come spugne, che divorano nuove informazioni. Ma le spugne possono anche essere un po’ come i cervelli. Le spugne, che sono i parenti evolutivi molto lontani degli umani, non hanno sistemi nervosi. Ma un’analisi dettagliata delle cellule spugnose rivela quello che potrebbe essere solo un’eco del nostro cervello: cellule chiamate neuroidi che strisciano intorno alle camere digestive dell’animale e inviano messaggi, riportano i ricercatori su Science del 5 novembre.
La scoperta non solo fornisce indizi sulla prima evoluzione di sistemi nervosi più complicati, ma solleva anche molte domande, afferma il biologo evoluzionista Thibaut Brunet dell’Istituto Pasteur di Parigi, che non è stato coinvolto nello studio. “Questo è solo l’inizio”, dice. “C’è molto altro da esplorare.”
Le cellule erano in agguato nella Spongilla lacustris, una spugna d’acqua dolce che cresce nei laghi dell’emisfero settentrionale. “Lo chiamiamo scherzosamente il Godzilla delle spugne” a causa della rima con Spongilla, afferma Jacob Musser, un biologo evoluzionista del gruppo di Detlev Arendt presso il Laboratorio europeo di biologia molecolare a Heidelberg, in Germania.
Per quanto semplici siano, queste spugne hanno una sorprendente complessità, dice Musser, che ha aiutato a staccare le spugne da un molo di traghetti di metallo usando raschietti per vernice. “Sono creature così affascinanti”. Con le spugne procurate, Arendt, Musser e colleghi hanno cercato geni attivi nelle singole cellule di spugna, arrivando infine a un elenco di 18 tipi distinti di cellule, alcune note e altre sconosciute.
Alcune di queste cellule utilizzavano geni essenziali per cellule nervose evolutivamente più sofisticate per inviare o ricevere messaggi sotto forma di piccole macchie di materiale cellulare chiamate vescicole.
Spugne evolute
Una di queste cellule, chiamata neuroide, ha attirato l’attenzione degli scienziati. Dopo aver visto che questa cellula stava usando quei geni coinvolti nella segnalazione delle cellule nervose, i ricercatori hanno dato un’occhiata più da vicino. Una vista attraverso un microscopio confocale ha rivelato un luogo inaspettato per le cellule, dice Musser. Ci siamo resi conto, “Mio Dio, sono nelle camere digestive.”
Grandi strutture digestive circolari chiamate camere dei coanociti aiutano a spostare l’acqua e le sostanze nutritive attraverso i canali delle spugne, in parte battendo le appendici delle ciglia simili a peli. I neuroidi si aggiravano attorno ad alcune di queste ciglia, hanno scoperto i ricercatori, e alcune delle ciglia vicino ai neuroidi erano piegate ad angoli che suggerivano che non si muovessero più.
Il team sospetta che questi neuroidi stessero inviando segnali alle cellule incaricate di trattenere la spugna. nutriti, magari usando vescicole per fermare il movimento delle ciglia solitamente ondulate. Se è così, questo sarebbe un sofisticato livello di controllo per un animale senza sistema nervoso.
La scoperta suggerisce che le spugne stanno usando frammenti di sistemi di comunicazione che alla fine si sono uniti per funzionare come cervelli di altri animali. Comprendere i dettagli potrebbe fornire indizi su come si sono evoluti i sistemi nervosi. “Cosa avevano gli animali, prima che avessero un sistema nervoso?” chiede Musser. “Non ci sono molti organismi che possono dircelo. Le spugne sono una di queste”.
