新研究表明了3.2亿年动物大脑的进化路径
栏目:媒体新闻 发布时间:2025-05-23 09:17
原始标题:新研究宣布了3.2亿年动物大脑的进化途径。当人们提到智商高的动物时,他们通常会想到像猴子和猩猩这样的灵长类动物。...
原始标题:新研究宣布了3.2亿年的动物智力发展之路。当人们提到智商高的动物时,他们通常会想到猴子和猩猩等灵长类动物,或宠物狗和海豚。但是像鸽子或麻雀这样的鸟类实际上显示了比较灵长类动物的工具和社会提供者。 这听起来可能有些令人难以置信,但是最新的科学研究表明,在过去的3.2亿年中,鸟类,哺乳动物甚至乌龟的大脑经历了出色的进化过程,始于完全不同但智能发展的完全不同的道路。 5月13日,BGI Life Sciences研究所与深圳高级技术研究所中国科学院,郑州大学生命科学学院,郑州大学和中国科学院智能技术卓越技术中心,中国科学学院的卓越技术中,同时发现了进化的奥秘。涵盖3.2亿年的脑神经元。相关的研究论文已发表在国际杂志的“发育细胞”中。 整个物种中单细胞地图的构建 3.2亿年前,当脊椎动物离开水去地面上时,他们面临着一个全新的挑战:如何适应陆地环境,如何在地面上找到食物,避免危险并找到同​​伴。从那时起一直在发展的鸟类必须适应长期飞行和移动的特殊生活方式。 为了解决这些问题,动物需要重建大脑结构,组成和神经元功能。从那时起,大脑在快速线上都有贝恩特里夫。 在此过程中,爬行动物,鸟类和哺乳动物探索了各种救赎的智慧。目前,爬行动物大脑中的背侧和腹脊区域被认为是高等动物新皮层的功能同源区域。哺乳动物使用六个新皮层产生Str高级认知基础;尽管鸟类没有类似的结构,但它们依靠更密集的神经元和特殊的核组织具有与灵长类动物相当的社会工具和能力。 那么,基因组如何通过分子影响在不同的解剖结构下改变相似的复合作业呢? 羊水是爬行动物,鸟类和哺乳动物的一般术语。在这项研究中,研究团队使用超高的测序平台DNBSEQ-T10,单细胞测序平台DNBELAB C4和时空和时空的OMICS TECHEREO-SECEQ进行顺序,并分析中国软烟的最终脑和小脑,并分析Zebra和Mrains的最终脑部和小脑。和老鼠猕猴。总共建造了130万个细胞,建立在5种代表性物种的单细胞地图上。该地图揭示了护理和差异的定律 - 不同类型爬行动物,鸟类和哺乳动物脑类型的进化,首次通过多组合组合角度系统的发展。 研究发现,鸟类和哺乳动物在末端脑兴奋性神经元中的基因表达显着差异。帽子 - 鸟类中的神经元通常在整个大脑中表达SLC17A6基因;死物质新皮层新皮质特异性表达其同源基因SLC17A7,而大脑的其他区域则保持SLC17A6的表达。乌龟大脑的大多数区域同时表达这两个一代。上述结果表明,在转化过程中,可以在鸟类失去损失中进行SLC17A7。 进一步的分析表明,由两个SLC17A6/7的同源Gen出现的跨膜蛋白在主要结构域中的突变最小,这可能导致蛋白质跨膜的跨膜变化。该搜索提供了阐明发行版的特异性的线索f将谷氨酸发射器转移到高密度神经元到鸟类。 发展基因双轨演变的机制 鸟类的小脑在整个大脑中的NA比例很高,细胞类型的复杂性也相对较高。猜测这可能与诸如其飞行适应之类的因素有关。 这项研究首次鉴定出禽小脑中的SVIL+ Purkinje细胞亚型,基因表达谱与哺乳动物中的Aldoc+ Purkinje细胞亚型和PLCB4+ Purkinje细胞亚型显着不同。 SVIL+Purkinje细胞亚型丰富了与昼夜节律的记忆和调控有关的路径基因,并表达了大量积极选择的基因,这表明鸟类小脑可以逐渐通过基因的进化来适应飞行。 进一步的分析表明,SVIL+Purkinje细胞亚型具有独特的共表达模块,可能与Spec密切相关鸟类行为的生态行为。这些发现提供了理解小脑功能在物种自适应进化中的特定演变的基本证据。 那么,脑细胞类型中如何发生差异?研究团队的创新将家族序列的进化史与单细胞分类群的表达相结合,并发现了一种现象:在不同物种之间表达不同不同物种的神经元宝石中有20%至35%可以​​回到羊膜动物祖先期间发生的“复制和粘贴”事件。 就像动物的“基因工具箱”一样,在长期进化过程中继续扩展。尽管某些负责“主计划”的“ Gen Designer”(转录因子)高度保存在不同的物种中,并保留了细胞类别的稳定性,但其他基因在其进化路径中被“精心抛光”,从而显示出重要的个人特性。 这是“转录因子的保守调节框架 +种类的特定基因的种类的双轨演变”,该框架驱动了不同动物细胞的不同开发。 (记者Luo Yunpeng) (编辑:Li Fang,Xiong Xu) 分享让许多人看到