Araştırma: Mürekkep balığı ve insan beyninin gelişme süreci aynı

Ben Turner

Büyümekte olan bir mürekkep balığının gözlerinin içindeki sinir hücrelerinin birbirleriyle nasıl bağlandıklarını gözlemleyen bilim insanları, dikkate değer bir sırrı çözdüler; kafadanbacaklıların beyinleri de, bizim beynimizle aynı şekilde evrimleşmek üzere bağımsız biçimde gelişti. Uzun yüzgeçli mürekkep balığı (Doryteuthis pealeii) embriyolarının retinalarına doğrultulan yüksek çözünürlüklü kameralar vasıtasıyla gerçekleştirilen keşif, 500 milyon yıl önce farklılaşan evrimsel süreçlerimize karşın, karmaşık beyinlerin ve sinir sistemlerinin oluşumuna dair temel planın çok çeşitli bir tür yelpazesinde aynı olabileceğini gözler önüne seriyor.

BEKLENMEDİK BİR KEŞİF

Ahtapot ve mürekkep balığını kapsayan bir deniz hayvanları sınıfı olan ‘kafadanbacaklıların’ zekâsı, uzun zamandan beridir biyologlar arasında bir hayranlık konusu olageldi. Omurgasızların büyük kısmının aksine, bu hayvanlar dikkat çekici hafızalara sahipler; sorun çözmek için araç kullanırlar; kamuflaj hususunda üstünler; çevrelerine meraklı, sıkılmış ve hatta eğlenceli bir sataşmayla tepki verirler; ve uyurken tenlerinde parıldayan renk dalgalanmaları şayet bir gösterge ise, rüya görüyor olabilirler.

Şimdi, 5 Aralık 2022 tarihinde Current Biology dergisinde yayınlanan bu son araştırma, en azından Dünya’da var olan gelişmiş zekâ formülünün kilit kısımlarının aynı şekilde kaldığını iddia ediyor.

Harvard Üniversitesi’nde moleküler biyolog ve araştırmanın kıdemli yazarı olan Kristen Koenig, verdiği demeçte, “Ulaştığımız sonuçlar şaşkınlık yarattı; zira, omurgalılardaki sinir sisteminin gelişimine ilişkin bilgilerimizin büyük kısmının uzun zamandan beridir bu soya has olduğu düşünülüyordu” diyor: “Sürecin fazlasıyla benzer olduğu gerçeğini gözlemleyerek ulaştığımız önerme, bu iki soyun, onları meydana getirmek için aynı mekanizmaları kullanarak bağımsız biçimde çok büyük sinir sistemleri geliştirdikleri oldu. Bu bulgunun önerdiği şey, hayvanların gelişim esnasında kullandıkları mekanizmaların -araçların- büyük sinir sistemleri oluşturmak bağlamında önemli olabileceğidir.”

Bilim insanları, mikroskop kameralarından nasıl geliştiklerini 10 dakikalık aralıklarla düzenli biçimde incelemeye başlamadan önce, mürekkep balığı embriyolarının gelişim aşamasındaki beyinlerini incelemek amacıyla, ‘nöral progenitör hücreler’ adı verilen özel bir kök hücre türünü işaretlemek için floresan boyalar kullandı. Kameralar, bir mürekkep balığının barındırdığı sinir dokusunun yaklaşık üçte ikisinin bulunduğu retinalara odaklandı.

ORTAK GELİŞİM PLANI DEĞİŞMEDİ

Araştırmacılar, omurgalılarda da görüldüğü üzere, mürekkep balıklarının progenitör hücrelerinin kendilerini büyük, karmaşık bir dokunun gelişiminde çok önemli bir aşama olarak ortaya çıkan uzun ve yoğun bir şekilde kümelenmiş bir yapı olan ‘psödostratifiye epitel’ adlı bir yapıya yerleştirdiklerini gözlemlediler. Araştırmacılar, bu yapının çekirdek büyüklüğünün, örgütlenme biçiminin ve hareketlerinin omurgalılardaki aynı nöral epitellere fazlasıyla benzer olduğunu vurguluyorlar. Bu, uzak geçmişte omurgası olan hayvanların kendine has beyinler ve gözler geliştirmesine imkân tanıyan ve eşsiz bir özellik olarak görülen bir olgu.

Bilim insanlarının bizimle ortak nörolojik planlara sahip ‘cephaolopodları’ (kafadanbacaklıları) tespit ettikleri ilk olay bu değil. Tıpkı insanlar gibi ahtapotlar ve mürekkep balıkları da sinir dokularında barındırdıkları çok çeşitli mikroRNA’lara (genlerin nasıl ifade edildiğini denetleyen küçük moleküllere) sahip. Araştırma ekibi, bunun sonrasında, doku büyürken mürekkep balığındaki farklı hücre tiplerinin nasıl ve ne zaman ortaya çıktığını gözlemlemek ve bu süreci omurgalı embriyolarında gözlemlenenlerle karşılaştırmak istiyor. Şayet büyüme planı aynıysa, belki zaman çizelgesi de aynı olabilir.

Koenig, “Buna benzer araştırmalardan edindiğimiz en büyük çıkarımlardan biri, yaşamın çeşitliliğini incelemenin ne kadar değerli olduğu” diyor: “Bu çeşitliliği inceleyerek, aslında kendi gelişimimiz ve biyomedikal açıdan bağlantılı sorularımız hakkında dahi en temel fikirlere geri dönebilirsiniz. Bu sorular hakkında gerçekten konuşabilirsiniz.”

Yazının orijinali Live Science sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)