• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Biologi
    Vänsterhänta fiskar och asymmetriska hjärnor

    Ciklider av arten Perissodus microlepis som är endemiska i Tanganyikasjön i Afrika. Kredit:University of Konstanz

    Till människor, att vara högerhänt eller vänsterhänt spelar en viktig roll. Majoriteten av människor är högerhänta, medan endast cirka 3 procent av människorna medfödd använder båda händerna lika bra. Att föredra en sida av kroppen framför en annan är inte unikt för människor:fenomenet förekommer också i djurriket, till exempel hos människoapor eller fåglar, även om deras "händighet" vanligtvis inte är lika uppenbar som den är hos människor.

    "Handhet" är särskilt uttalad hos ciklidfiskar av arten Perissodus microlepis, som är endemisk mot Tanganyikasjön i Afrika. Denna ciklid är mycket specialiserad, lever uteslutande på fjäll av andra fiskar som erhållits från endast en sida av deras byteskroppar. Vid jakt, inte bara visar enskilda fiskar en uttalad förkärlek för att attackera sitt byte från ett håll, denna preferens speglas också av formen på deras huvuden. Många individer av denna ciklid har asymmetriska käkar som böjer sig åt vänster eller höger.

    Biologer från University of Konstanz undersökte förhållandet mellan cikliders preferens för ena sidan, strukturen i deras hjärnor och deras genuttryck. Ett team ledd av professor Axel Meyer, Professor i zoologi och evolutionsbiologi vid universitetet i Konstanz, kunde visa att preferensen för en sida i djurets matbeteende korrelerar med en motsvarande asymmetri hos hjärnhalvorna, samt ojämnt genuttryck mellan hemisfärerna. Forskningsresultaten har publicerats i det aktuella numret av Genombiologi och evolution .

    "Vår forskning hjälper oss att förstå handedness och hemisfäriska asymmetrier bättre. Vi hoppas att våra resultat också kommer att bidra till att främja vår förståelse av handedness hos människor, " förklarar Konstanz-biologen Dr Ralf Schneider, WHO, tillsammans med Dr Hyuk Je Lee, är en av huvudförfattarna till studien.

    I deras studie, Biologerna dokumenterade preferensen för en sida av cirka 40 individuella ciklider, följt av en undersökning av deras hjärnor. "Vi hittade en tydlig asymmetri över djurens hjärnor, speciellt i Tectum Opticum-regionen i hjärnan. Dock, denna asymmetri fanns endast hos individer som visade en tydlig preferens för ena sidan när de jagade, " säger Ralf Schneider. Tectum Opticum är den region i hjärnan som är ansvarig för synen. Hos respektive ciklider, halvklotet av Tectum Opticum som styr ögat på den föredragna sidan av kroppen var starkare utvecklad än den andra. Individer som inte visade en markerad preferens för en sida visade större symmetri inom Tectum Opticum. Detsamma visade sig stämma för andra delar av djurens hjärnor. "Detta är intressant eftersom det antyder ett funktionellt förhållande mellan formen på hjärnan och beteendemässig lateralitet, säger Schneider.

    Ciklidyngel med böjd käke. Kredit:University of Konstanz

    Analyser av generna (genuttrycksprofilering) över flera delar av hjärnan visade vilka gener som tenderar att uttryckas starkare i respektive region av hjärnan. Analyserna avslöjade liknande mönster som forskarna hade hittat i fiskarnas hjärnstrukturer:enbart i Tectum Opticum-regionen, så mycket som 140 gener visade olika aktivitet i de två hemisfärerna – motsvarande djurens preferens för ena sidan, genaktiviteten i respektive hjärnhalva ökade eller minskade. Den mest uttalade överensstämmelsen bestämdes för genen synuclein gamma alfa (sncga) – ett särskilt intressant resultat eftersom tidigare studier på zebrafisk har visat att denna gen främst uttrycks i den så kallade habenula, en del av hjärnan som är asymmetrisk hos alla ryggradsdjur, inklusive människor. Förutom synuklein gamma alfa, en rad andra gener, varav några är förknippade med handenhet och schizofreni hos människor, visade uttrycksmönster i ciklidernas hjärnhalvor som tyder på en koppling till handenhet. Det finns anledning att tro att vissa asymmetrier i hjärnan hos ryggradsdjur kan ha sitt ursprung i habenulas asymmetri. Ciklidernas preferens för att äta på fjäll från bara ena sidan av byteskroppen, såväl som de asymmetriska formerna på deras huvuden och hjärnor, antagligen utvecklats på grund av den extremt snabba "sidospecifika" utvecklingen av genreglering i deras hjärnor, föreslår biologerna.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com