Российские ученые сделали уникальное открытие об эволюции мозга

Разве можно стать известным, изучая мозг улиток и слизней? Это не "черные дыры", не бозон Хиггса. И тем не менее исследование доктора биологических наук из Зоологического института РАН Ольги Зайцевой попало в десятку лучших достижений академии наук за 2015 год. Вместе с получением новых элементов таблицы Менделеева и уникальным коллайдером НИКА. И самое главное: работа Зайцевой заставляет пересмотреть устоявшиеся представления о формировании мозга. В основе открытия поиск ответа на ключевой вопрос природы: как возник мозг?

Жизнь возникает, когда появляется чувствительность, образуются первые рецепторные клетки. А чтобы перерабатывать и анализировать поступающую от них информацию, требуется специальный аппарат. Этим у всего живого ведает мозг. На создание самого совершенного "инструмента" высших животных и человека, с которым не могут сравниться даже самые мощные суперкомпьютеры, природе потребовались миллионы лет работы на "счетах", "калькуляторах" и т.д.

На заре эволюции самым примитивным способом обработки информации были нервные системы, по структуре напоминающие однородную сетку. Они появились у примитивных существ, например, у кораллов. "Сети" мало что могли воспринять из внешнего мира, поэтому его картина была крайне примитивной. Но постепенно нервные клетки сближались, образуя скопления - ядерные центры, из которых и начал формироваться мозг.

И, наконец, в ходе эволюции в мозге появляются принципиально новые отделы, так называемые экранные центры - высшее достижение природы. Это прежде всего кора больших полушарий высших животных и человека, а также зрительные центры мозга насекомых и головоногих моллюсков (кальмаров, осьминогов). Они по строению похожи на экран жидкокристаллического телевизора - отсюда и название. Благодаря этим центрам развивается объемное предметное восприятие мира, долгосрочная память, способность к обучению.

- Считалось, что в ходе эволюции такие центры развивались параллельно с совершенствованием органов зрения и прежде всего для анализа поступающей от них информации, - говорит Ольга Зайцева. - Мне удалось показать, что в эволюции экранные центры могли возникнуть и другим способом на основе развития органов обоняния при условии, что животные стали использовать для ориентации в пространстве в основном не зрение, а обоняние.

Ученый изучала моллюсков, у которых органы зрения развиты слабо. По сути, они воспринимают мир как совокупность разных источников запахов. Чтобы адаптироваться и выживать, они пошли своим эволюционным путем. Создали в мозге экранные центры на основе обонятельных органов. Причем обзавелись такими "экранами" оригинальным способом. Говоря образно, нервные клетки для образования этих центров смещались в ходе эволюции с периферии, двигаясь от "носа" улитки вдоль нервов к ее мозгу, и, соединившись с ним, формировали экранные центры.

- Настоящий прорыв в их эволюции произошел, когда моллюски вышли из воды на сушу, - утверждает ученый. - В этой новой для себя среде им стало гораздо трудней воспринимать запахи, а потому требовались более совершенные средства сбора и обработки информации. Фактически именно на суше в мозге и возникли экранные центры. А благодаря им объем мозга у сухопутных моллюсков увеличился в два раза!

Это открытие опубликовано в ведущих отечественных и зарубежных журналах. Оно позволяет по-новому взглянуть на то, как формировался мозг, как животные адаптировались к условиям среды. А все начиналось вроде бы с такой примитивной улитки, которой Ольга Зайцева занимается более 30 лет.