在無腦水生生物中發現的食欲的古老起源

即使是最簡單的生物也知道饑餓。對食物的渴望推動了所有生物的決定和行為。

對于我們大多數人來說，隨之而來的饑餓行為起源于我們的大腦。然后，由我們的外部神經系統讓我們的大腦知道我們什么時候吃飽了。但并非所有動物都有大腦，因此基爾大學動物學家克里斯托夫·吉茲（Christoph Giez）及其同事研究了在淡水中發現的水母親戚，稱為水螅，看看無腦生物如何平衡饑餓感和飽腹感。

令他們驚訝的是，他們發現九頭蛇的神經元網絡比預期的要復雜得多。盡管它們沒有大腦，但九頭蛇也有一個神經系統，一個網絡就像我們的中樞神經系統，包括我們的大腦，另一個網絡就像我們的周圍神經系統，包括我們大腦和脊髓之外的所有神經，包括我們腸道中的神經。

在水螅中，負責消化的網絡（N4）位于內部，而另一個飽腹感網絡（N3）位于外部，但這兩個系統并不像我們的神經系統那樣被分成完全不同的身體部位。

“這證明，一個非常簡單的系統，如淡水息肉的彌漫神經網絡，已經能夠感知到像內部代謝狀態這樣復雜的東西，并可以相應地調節相關行為。解釋基爾大學發育生物學家托馬斯·博世。

在一系列實驗中，吉茲和團隊表明，九頭蛇確實可以根據飽腹感來檢測和改變它們的行為。

“例如，在喂養動物后，它們對光刺激的吸引力明顯降低，對自然運動模式的抑制同樣強烈，”說吉茲。

“一種可能性是九頭蛇向光移動尋找食物，進行類似翻筋斗的運動。因此，飽腹感抑制了這些行為模式，因為被喂食的動物暫時不必尋找食物。

當研究人員移除水螅的外部神經元網絡（N3）時，這些動物失去了光定向能力，更有可能張開嘴吃東西。這表明N3神經元對張口具有抑制作用。

“因此，我們可以推斷出，[外部]人口主要負責運動和刺激的整合，”解釋吉茲。“通過在一個簡單的系統中證明神經元的這種亞功能化，我們能夠證明Hydra中的某些神經群已經可以承擔類似于更復雜神經系統中的中樞功能。

九頭蛇神經系統共同控制著半透明動物的食欲，這表明這些獨立但相互交流的系統在動物進化的早期就出現了。雖然研究人員無法找到兩個系統之間的直接物理聯系，但他們懷疑它們的通信是通過化學方式進行的。

跟不可思議的再生能力以及對衰老的蔑視，九頭蛇長期以來一直吸引著研究人員。現在，他們的神經系統似乎也能夠教會我們更多關于饑餓的進化起源。

這項研究發表在細胞報告.

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