進化の過程で脊椎動物の大脳が無脊椎動物の祖先からどのように発達したかはほとんど不明でした。脊椎動物に最も近い無脊椎動物である槍状魚類でも、大脳と同様の脳構造は検出できなかった。しかし今回、デトレフ・アーレント率いる研究チームは、脊椎動物の大脳との類似性を示す海洋環形動物プラティネレイス・デュメリリの脳構造を初めて発見した。 Platynereis dumerilii はミミズの遠い親戚であり、熱帯および温帯緯度の沿岸海域に生息しています。動物の家系図では、ナメクジウオよりも脊椎動物からははるかに遠く離れており、環形動物と人類の発生経路は約6億年前に分岐したと科学者らは強調している。
研究では、嗅覚やその他の感覚刺激の処理を担う環形動物の特定の脳領域、いわゆるキノコ体を分析した。アーレントと彼のチームは、新しく開発された技術を使用して、この脳構造の分子構造を初めて分析することができました。 「線虫内で成長中のキノコ体の分子指紋と脊椎動物から得られた入手可能なデータとの比較は明白でした」とアーレント氏は言う。 「キノコの体と大脳には、進化の歴史において共通の前駆体があったに違いありません。」この原始的な構造はおそらく、嗅覚情報を処理し、同時に運動を制御する密集した細胞の集合から構成されていたと考えられます。
「私たちの結果は 2 つの点で驚くべきものです」とアーレントは説明します。 「第一に、大脳はこれまで想像されていたよりもはるかに古く、おそらく高等動物そのものと同じくらい古い。そして第二に、この特別な構造が先カンブリア紀の海の生活に適応して発達したことが現在わかっている。」先カンブリア紀とは、約46億年前の地球形成から約5億4千万年前のカンブリア紀の始まりまでの時代です。
以前は、無脊椎動物のキノコ体と脊椎動物の大脳は互いに独立して発達すると考えられていました。 「私たちの大脳の進化の歴史は書き直されなければならない」とアーレントは要約する。
