Окаменелости морской звезды и трилобита

Гипотеза приоритета мозга: новое объяснение «кембрийского взрыва»

Более 500 млн лет назад на Земле произошло событие, которое называют «кембрийским взрывом» — в палеонтологической летописи внезапно появилось огромное разнообразие животных. Долгое время считалось, что это был резкий скачок эволюции. Согласно новой гипотезе, этот процесс был не одномоментным, а многоэтапным, и ключевую роль в нем сыграла эволюция мозга.
Мелководье, на котором зарождалась жизнь и развивался мозг живых существ
Кембрийский взрыв был не одномоментным скачком, а многоэтапным процессом, в котором ключевую роль сыграло постепенное усложнение и развитие мозга у животныхИсточник: Getty images

В своей работе израильский профессор Ариэль Чипман заключил, что усложнение животных происходило постепенно. По мере того как морская среда становилась более насыщенной и конкурентной, организмы сталкивались с новыми вызовами: нужно было лучше воспринимать окружающий мир, быстрее реагировать на опасность и эффективнее добывать пищу. Все это требовало развития более сложных нервных систем и, прежде всего, мозга.

Вместо одного внезапного «взрыва» происходил каскад взаимосвязанных изменений. Усложнение среды подталкивало животных к развитию мозга, а более совершенный мозг открывал путь к новым формам тела и поведения, говорится в исследовании.

Интересно, что генетические механизмы, отвечающие за развитие мозга, оказались универсальными. Те же самые «инструменты», которые формировали нервную систему, позже были использованы для развития других органов — например, пищеварительной системы, органов чувств и сегментированных структур. Такой процесс называется кооптацией: эволюция не изобретала все с нуля, а адаптировала уже существующие решения для новых задач.

Следы от окаменелостей трилобита
Эволюция мозга и его универсальные генетические механизмы позволили животным адаптироваться к усложняющейся среде, что привело к появлению новых форм тела и поведения, а также к освоению разнообразных экологических нишИсточник: Unsplash

Это позволило некоторым группам животных — таким как членистоногие, моллюски, кольчатые черви и хордовые — занять самые разные экологические ниши и стать невероятно успешными. Однако сложность сама по себе не всегда дает преимущество: многие организмы прекрасно существуют и с простой анатомией, если это соответствует их среде.

Новая концепция сместила акцент с одного события на длительную цепочку эволюционных изменений. Ученые надеются, что дальнейшие исследования в области генетики и биологии развития помогут прояснить эту гипотезу и лучше понять, как мозг стал двигателем эволюции жизни на Земле.

Читайте также на Mail Наука, как горные замки древности по-прежнему влияют на риск оползней в Японии.