I 20 år prøvde Leonid Moroz å finne ut en ufattelig idé: forskere er opptatt med å lete etter liv på andre planeter, men "romvesener" kan leve her på jorden og ha en paradoksalt annen biologi og hjerne fra vår. I tusenvis av år har disse romvesenene vært synlige. De kan fortelle mye om evolusjonens natur og hva vi kan forvente når vi endelig oppdager livet på andre planeter.
Moroz, en nevrolog, fant det første hintet om sin fremtidige oppdagelse sommeren 1995, kort tid etter at han flyttet til USA fra hjemlandet Russland. Han tilbrakte den sommeren på Friday Harbor Marine Laboratory i Washington DC. Det var plassert midt i en skogkledd skjærgård i Puget Sound Bay-systemet - i krysset mellom motstrømmende strømmer og strømmer som bærer hundrevis av arter av marine dyr forbi steinete strender: maneter, amfipoder, bølgete sjøliljer, nudibranchs, flatworms og tadpoles, sjøstjerner, etc. n. Disse organismene personifiserer ikke bare den marine naturen i de fjerne regionene i Puget Sound, men også den fjerneste grenen av det evolusjonære treet. Frost tilbrakte timer på brygga utenfor laboratoriet og samlet dyr for å studere nervesystemet. Han brukte mange år på å undersøke nervesystemene i dyreriket i håp om å forstå utviklingen av intelligens og hjernen. Imidlertid kom han til Friday Harbor for et bestemt dyr.
Han lærte å skjelne den pæreformede, gjennomsiktige kroppen i det solfylte vannet: iriserende glans og subtile nyanser av regnbuelys, spredt av den rytmiske klaffen av cilia "kammen" som holder kroppen flytende. Denne typen organismer, kalt kamgelé, har lenge vært ansett som en annen type maneter. Men den sommeren ved Friday Harbor, gjorde Frost en oppsiktsvekkende oppdagelse: det dyreløse utseendet til dette dyret skjulte et enestående tilfelle av feilidentifikasjon. Etter de første eksperimentene var forskeren i stand til å forstå at ctenoforer ikke tilhører maneter. Faktisk er de radikalt forskjellige fra andre dyr på jorden.
Moroz kom til denne konklusjonen og gjennomførte eksperimenter på nerveceller fra ctenoforer i et forsøk på å oppdage nevrotransmittere - serotonin, dopamin og nitrogenoksid - kjemiske ledere som regnes som det universelle språket i nervesystemene til alle dyr. Uansett hvordan han så etter dem, klarte han ikke å finne disse molekylene. Resultatene var overveldende.
Det var allerede kjent at ctenoforer har et relativt avansert nervesystem; Moroz tidlige eksperimenter viste imidlertid at nervene deres ble bygget fra et spesielt sett med molekylære byggesteiner - forskjellige fra andre dyrorganismer - ved å bruke, ifølge Moroz, "et annet kjemisk språk": disse dyrene er "sjøvesener".
Hvis Moroz har rett, er ctenoforene et evolusjonært eksperiment med utrolige proporsjoner som har pågått i over en milliard år. Denne separate evolusjonsveien - Evolution 2.0 - dannet nevroner, muskler og andre spesialiserte vev uavhengig av resten av dyreriket, ved hjelp av forskjellige byggematerialer.
Funksjonene til ctenoforer er svaret på spørsmålet: hva kan evolusjonen ha kommet til, om ikke til fremveksten av virveldyr, pattedyr og mennesker, som dominerer jordens økosystem? Strukturen til disse organismene belyser også en stor debatt som har raste i flere tiår: hvis vi snakker om den nåværende tilstanden til livet på jorden, hvor mye skjedde ved en tilfeldighet og hvor mye var forhåndsbestemt helt fra begynnelsen?
Hvis evolusjonen ble startet på nytt, ville intelligens dukke opp igjen? Og i så fall, kan en annen stor gren av dyreriketreet dannes? Ctenophores gir et lovende svar, og er et levende eksempel på en bærer av en hjerne som er forskjellig fra andre dyrs. Hjernen er kronjuvelen til konvergent evolusjon, en prosess der ikke-relaterte arter utvikler lignende egenskaper for å tilpasse seg samme habitat. Mennesker har enestående intelligens, men fysiologien til ctenoforer viser at vi kanskje ikke er alene. Benevnelsen til komplekse nervesystemer til å utvikle seg er kanskje universell - ikke bare på jorden, men også på andre planeter.
Kampanjevideo:
Sammenlignet med hovedgruppene av organismer er kamgelé dårlig forstått. Ved første øyekast ligner kroppene deres på maneter - gelatinøs, avlang eller sfærisk, med en rund munnåpning i den andre enden. Ctenoforer er rikelig i havene, men forskere har ignorert dem i ganske lang tid. På begynnelsen av det 20. århundre avbildet skjematiske skisser oftest dyret opp ned, med munnen som vender mot havbunnen, som en manet, mens munnen i realiteten er rettet oppover.
Mens maneter beveger seg i vannet takket være muskelsammentrekninger, bruker ctenoforer tusenvis av cilia til å svømme. Ctenoforer er glupske rovdyr kjent for sin bakholdstaktikk. I motsetning til manetens stikkende tentakler, jakter kamgeléen med to klebrig, limutskillende tentakler - verktøy som ikke har noen analoger i dyreriket. Under jakt sprer han dem som et edderkoppnett og fanger metodisk det ene byttet etter det andre.
Da forskere i andre halvdel av 1800-tallet begynte å studere nervesystemet til ctenoforer, virket det ikke uvanlig for dem hva de så gjennom et mikroskop. Et tett virvar av nevroner var plassert nær den nedre delen av dyrets kropp, et diffust nettverk av nerver spredt over hele kroppen, og en håndfull tykke nervebunter utvidet til hver av tentaklene og til hver av de åtte cilia-leddbåndene. En elektronmikroskopstudie på 1960-tallet oppdaget hva som fungerte som synapsene til disse nevronene - vesikkelignende rom som frigjorde nevrotransmittere som stimulerer en nærliggende celle.
Forskere injiserte kalsium i nevronene i en levende kamgelé, noe som provoserte utseendet på elektriske impulser som ligner på de som strømmer i nervene til rotter, ormer, fluer, snegler og andre dyr. Ved å stimulere visse nerver klarte forskerne å få flimmerhårene til å bevege seg i forskjellige retninger - fremover eller bakover.
Generelt så nervene til ktenoforer ut til å oppføre seg som nervene til ethvert annet dyr. Derfor antok biologer at det ikke var noe spesielt med dem. Dette synet bidro til helhetsbildet av dyreriket - og det viste seg å være feil.
På begynnelsen av 1990-tallet hadde forskere plassert ctenoforene på bunnen av det evolusjonære treet på en gren nær spiserne, i en gruppe som inkluderte maneter, havanemoner og koraller. Maneter og ctenoforer har muskler, og begge artene har et diffust nervesystem som ikke er helt komprimert i hjernen. Og selvfølgelig er begge kjent for sine myke, vinglende og ofte gjennomsiktige kropper.
Over ctenoforene og maneten på evolusjonstreet er det to andre grener av dyr, som åpenbart var mer primitive: lamellære og sjøsvamper, der nervesystemet var helt fraværende. Det virket som om det var svampene som var utenfor dyreriket: inntil i 1866 viste den engelske biologen James Clarke at svamper faktisk er dyr.
Dette bidro til å forankre svampen som vår nærmeste levende forbindelse til den gamle, dyredyrlige verden av encellede protister, i likhet med moderne amøber og ciliater. Forskerne hevdet at svamper utviklet seg når gamle protister samlet seg i raskt voksende kolonier, hvor hver celle brukte flagella - en trådstruktur som ligner cilia - til mat i stedet for bevegelse.
Slike retorikk støttet et praktisk syn på den gradvise evolusjonære prosessen i nervesystemet, som ble mer kompleks med hver gren av det evolusjonære treet. Alle dyr var sønner og døtre til ett sekund av evolusjonær skapelse: fødselen av en nervecelle. Og bare én gang, på neste trinn i evolusjonen, krysset disse nevronene den nest viktigste terskelen - deres forening til et sentralisert system. Denne oppfatningen støttes av ytterligere bevis: slående likheter i organisasjonen av nerveceller i insekter og hos mennesker, der nevrale kretsløp ligger til grunn for episodisk hukommelse, romlig navigasjon og generell oppførsel. Faktisk var forskere av den oppfatning at den første hjernen dukket opp tidlig nok, før forfedrene til insekter og virveldyr divergerte langs den evolusjonære banen. Hvis det var santda ville 550 eller 650 millioner år som har gått siden det øyeblikket representere en eneste linje, der forskjellige generasjoner av dyr utvikler seg i samme mønster.
Dette bildet av hjerneutviklingen så plausibelt ut, men Moroz så på ctenoforer i Friday Harbor i 1995, og begynte å mistenke at det var fundamentalt feil. For å demonstrere antagelsene samlet han flere arter av ctenoforer, kuttet nervevevet i tynne seksjoner og bearbeidet dem med spesielle kjemiske forbindelser, og prøvde å avsløre tilstedeværelsen av dopamin, serotonin eller nitrogenoksid - tre nevrotransmittere som var utbredt i dyreriket. Igjen og igjen så han gjennom mikroskopet og så ingen spor av gule, røde eller grønne flekker på prøven.
Så snart du gjentar eksperimentet, sier Moroz, begynner du å innse at dette faktisk er helt forskjellige dyr. Han foreslo at nervesystemet til ctenoforene ikke bare var forskjellig fra systemet til den antatte beslektede gruppen, manetene - det var også veldig forskjellig fra ethvert annet nervesystem på jorden.
Det virket som om ctenoforene fulgte en helt annen evolusjonær vei, men Frost var ikke helt sikker. Hvis han hadde publisert resultatene da, etter å ha undersøkt bare et par viktige molekyler, ville ingen ha tatt hensyn til ham. "Fremragende krav krever utestående bevis," sier Moroz. Og så la han ut på en lang og vanskelig vei, som tok mye lengre tid enn han opprinnelig trodde.
Han søkte om midler til å studere ctenoforer ved hjelp av andre metoder - for eksempel ved å studere genene deres - men ga opp etter flere fåfengt forsøk. På den tiden var han fortsatt ung, noen år før han forlot Sovjetunionen, og begynte nettopp å publisere verkene sine i engelskspråklige magasiner, der de skulle skape større interesse. Derfor la Moroz studiet av ctenoforer på baksiden og vendte tilbake til sitt hovedverk - studiet av nevrale signaler hos snegler, blekkspruter og andre bløtdyr. Bare 12 år senere kom forskeren tilfeldigvis tilbake til prosjektet som interesserer ham så mye.
I 2007 deltok Frost på en vitenskapelig konferanse i Friday Harbor. En kveld kom han over brygga hvor han tilbrakte så mye tid i 1995. Der la forskeren ved et uhell merke til regnbuens gnister fra ctenoforer, som svever med strømmen under lyset av en lykt. På den tiden hadde vitenskapen tatt et stort skritt fremover og gjort det mulig å tyde hele genomet på få dager, og ikke år, som før. På den tiden hadde Moroz selv blitt en anerkjent forsker; han hadde sitt eget laboratorium ved University of Florida. Til slutt hadde han råd til å unne seg nysgjerrigheten.
Ved hjelp av nettet fanget forskeren et dusin ctenoforer av arten Pleurobrachia bachei, eller krusbær. Han frøs dem og sendte dem til laboratoriet sitt i Florida. Tre uker senere hadde han en delvis transkripsjon av en kamgelé - omtrent 5-6 tusen gensekvenser som var direkte relatert til dyrets nerveaktivitet. Resultatene var fantastiske.
Først viste det seg at ctenoforene til Pleurobrachia-arten manglet gener og enzymer som var nødvendige for å skape et stort antall nevrotransmittere som er utbredt blant andre dyr. Disse nevrotransmitterne inkluderte ikke bare de som Moroz la merke til i 1995 - serotonin, dopamin og nitrogenoksid - men også acetylkolin, oktopamin, noradrenalin, etc. I tillegg hadde ctenoforer ikke gener for reseptorer som tillater nevroner å oppfatte disse nevrotransmitterne. …
Dette bekreftet det Moroz hadde forventet å finne i mange år: da han i 1995 ikke fant nevrotransmittere utbredt i dyreverdenen i ctenoforer, var det ikke metodefeil som var skylden, men det faktum at dyret ikke brukte dem på noen måte. I følge forskeren var det "et enormt sjokk."
“Vi bruker alle nevrotransmittere. Maneter, ormer, bløtdyr, mennesker og kråkeboller har et veldig stivt sett med signalmolekyler, sier forskeren. Men på en eller annen måte utviklet nervesystemet til ctenoforer seg slik at funksjonene til nevrotransmittere ble overtatt av andre, hittil uutforskede, sett med molekyler.
Transkriptom- og DNA-sekvensering viste at ctenoforer også manglet mange andre gener i dyreriket som var nødvendige for å skape og fungere i nervesystemet. Pleurobrachia manglet mange av de dyrespesifikke proteinene kjent som ionekanaler, som bærer elektriske signaler gjennom nerver. Ctenophores manglet også gener som er ansvarlige for transformasjonen av kimceller til modne nerveceller, samt gener som er ansvarlige for den trinnvise organisasjonen av disse nevronene i modne fungerende kjeder. “Det handlet ikke bare om tilstedeværelse eller fravær av flere gener. Det var en virkelig storslått konstruksjon her, sier forskeren.
Dette betydde at nervesystemet til ctenoforer utviklet seg fra bunnen av ved å bruke en kombinasjon av molekyler og gener som er forskjellige fra ethvert dyr som er kjent på jorden. Dette var et klassisk eksempel på konvergens: nervesystemet i slekten til ctenophores ble dannet av tilgjengelige råvarer. På en måte var det et fremmed nervesystem - det utviklet seg tross alt separat fra resten av dyreverdenen.
Men overraskelsene endte ikke der. Det viste seg at ctenoforer er unike dyr, ikke bare fra nervesystemets synspunkt. Genene som var involvert i muskelutvikling og funksjon var også helt forskjellige. I tillegg ble flere varianter av vanlige gener som var ansvarlige for kroppsdannelse, som tidligere ble ansett som universelle for alle dyr, ikke observert i ctenoforer. Disse inkluderer såkalte mikroRNAer, som hjelper til med å skape spesielle typer celler i organer, og Hox-gener, som deler kroppene i separate deler, det være seg segmentering av kroppen til en orm eller hummer, eller differensiering av ryggvirvlene og beinene til en menneskelig finger. Selv de enkleste svampene og lamellære svampene har denne typen gener, men de finnes ikke i ctenoforer.
Alt ovenfor førte til en utrolig konklusjon: til tross for en mer kompleks struktur enn svamper og lameller - som er fratatt nerveceller og muskler, som nesten alle andre spesialiserte celler - er ctenoforer faktisk den eldste grenen av det evolusjonære treet. På en eller annen måte har ctenoforer over en periode på 550 til 750 millioner år utviklet et nervesystem og muskler som er like kompliserte som maneter, sjøanemoner, sjøstjerner og forskjellige typer ormer og skalldyr, men dannet på grunnlag av et annet sett med gener.
Moroz prøvde å publisere resultatene av sin forskning i 2009, men artikkelen hans ble ikke akseptert. Så fortsatte han eksperimentene sine.
Selv da Moroz bekreftet sine funn på slutten av 2000-tallet, begynte andre forskningsgrupper bare å sette sammen dataene han allerede kjente, noe som antydet den bekymringsfulle tanken at etter så mange år kunne noen andre komme til lignende konklusjoner før Moroz selv vil kunne publisere sin forskning.
For det første utfordret en studie publisert i Nature i 2008 den grunnleggende strukturen til det evolusjonære treet, og undergravde den langvarige antagelsen om at svamper var den første, mest primitive grenen. Forskere sammenlignet DNA-sekvenser fra 150 gener for å rekonstruere evolusjonsforholdene til 77 forskjellige dyrearter, inkludert to arter av ctenoforer. Artikkelen har for første gang offentlig antydet at intrikate ctenoforer - men ikke enkle svamper - faktisk kan være den tidligste grenen. Ifølge Steven Haddock, en biolog ved Monterey Bay Marine Research Institute og en av forfatterne av studien, skapte det eneste forslaget en orkan i det vitenskapelige samfunnet.
I desember 2013 publiserte et annet team av forskere verdens første ctenophore-genom, en art av Mnemiopsis leidyi, forskjellig fra den Moroz studerte i detalj. Artikkelen, publisert i Science, konkluderte også med at det var ktenoforer, ikke svamper, som var den evolusjonære grenen nærmest opprinnelsen til alle dyr.
I løpet av de neste månedene fortsatte den inngrodde troen på at svamper var de tidligste dyrene, i sprengning. I januar 2014 spurte Sally Lace fra University of Albert Edmonton, en av verdens ledende svampbiologer, 150 år gamle påstand om at svamper bare var en kolonialversjon av encellede organismer som antas å være forfedrene til alle dyr. Detaljerte studier har vist at svampen og protistene kalt choanoflagellater brukte et annet sett med gener og proteiner for å skape lignende strukturer. Derfor kunne svamper ikke utvikle seg fra noe som lignet choanoflagellates. Likheten deres under mikroskopet var et annet misvisende eksempel på konvergent evolusjon: to ikke-relaterte organismer som utvikler seg for å produsere lignende strukturer for å utføre lignende funksjoner,men bruker forskjellige gener som grunnlag.
Disse studiene avviste bevis på at svamper var den tidligste grenen av livets tre. Det som virket som et sterkt argument var bare et tilfelle av feil identitet. Selv om ctenoforer var mye mer komplekse enn svamper, med nervesystemer, muskler og andre organer, syntes de nå å være den tidligste grenen.
Men ingen av disse studiene så på nerveceller. Dermed visste resten av verden fremdeles ikke essensen av Frosts oppdagelse - et uavhengig utviklet nervesystem.
I de påfølgende årene fylte Moroz hullene i bevisbasen. Teamet hans har sekvensert de siste prosentene av Pleurobrachia ctenophore-genomet, og arbeidet seg gjennom komplekse DNA-biter som er vanskelige selv med moderne teknologi. Frost hyret tre dusin studenter til å gjennomføre grundige studier av hvilke gener som ble uttrykt i individuelle nerveceller fra ctenoforer, hvordan disse cellene koblet seg sammen i kjeder, og hvordan dyret utviklet seg fra selve bakteriecellen.
I juni 2014 publiserte forskeren endelig resultatene av dekoding av genomet Pleurobrachia i tidsskriftet Nature. I arbeidet hans, som tok syv år, ble det fastslått at nervecellene og nervesystemet til ctenoforer utviklet seg separat fra andre dyr. I sin visjon representerte ctenoforer den nærmeste strukturen til fremmed bevissthet på jorden.
Ctenophores er et slående eksempel på hva som sannsynligvis er et vanlig mønster: øyne, vinger og finner har utviklet seg om og om igjen gjennom dyreutviklingen - og det samme har nerveceller. For tiden har Frost fra 9 til 12 uavhengige evolusjonære kilder til nervesystemet: minst en er blant pigghuder (denne gruppen inkluderer maneter og anemoner), tre er blant pigghuder (disse inkluderer sjøstjerner, sjøliljer og kråkeboller), en blant leddyr (insekter, edderkopper og krepsdyr), en blant bløtdyr (som også inkluderer snegler, blekksprut og blekkspruter), en blant virveldyr - og nå er det funnet minst én kilde blant ktenoforer.
"Det er flere veier for nevroner og minst to veier for hjernen," sier Moroz. I hver av disse evolusjonære grenene oppsto et annet sett med gener, proteiner og molekyler ved en tilfeldighet, ved duplisering og mutasjoner, og deltok deretter i konstruksjonen av nervesystemet.
Det mest interessante er at forskjellige evolusjonsveier førte til fremveksten av nervesystemer som er veldig like blant alle representanter for det evolusjonære treet. Ta for eksempel arbeidet til Nicholas Strausfeld, en nevrolog ved University of Arizona i Tucson. Sammen med en gruppe kolleger fant han at i insekter er nevrale kretser som er ansvarlige for lukting, episodisk hukommelse, romlig navigasjon, oppførsel og syn nesten identiske med de som utfører de samme funksjonene hos pattedyr - til tross for at for hver av dem forskjellige sett med gener brukes.
Disse likhetene gjenspeiler to viktige prinsipper for evolusjon som sannsynligvis er viktige for enhver planet der livet oppsto. Den første er konvergens, konvergens på et tidspunkt: de fjerne grenene til det evolusjonære treet har kommet til en felles utforming av nervesystemet, fordi hver av dem har de samme grunnleggende oppgavene. Den andre er en delt historie: ideen om at alle disse ulikt konstruerte nervesystemene deler minst noe element av felles opprinnelse. På planeten vår består alle levende ting av molekylære byggesteiner som oppsto i det fysisk-kjemiske miljøet på den tidlige jorden.
Faktisk utviklet mye av det grunnleggende maskineriet til alle nervesystemene sannsynligvis fra tilpasning til liv eller død som dukket opp i de første cellene på jorden for fire milliarder år siden. Disse cellene bodde sannsynligvis i vannmiljøer som varme kilder eller saltbassenger, som inneholdt en blanding av oppløste mineraler som var livstruende, for eksempel kalsium. (Det er kjent at viktige biologiske molekyler, DNA, RNA og ATP, når de blir utsatt for kalsium, smelter sammen i en ikke-responsiv buljong - som skum i et bad.) Biologer mener derfor at organismer i de tidlige stadiene av livet må ha utviklet måter for å forhindre en økning i nivået av kalsium i celler … Et slikt forsvarssystem kan omfatte proteiner som pumper kalsiumatomer ut av cellen, og et "signaleringssystem"som slår seg på når kalsiumnivået stiger. Evolusjonen brukte senere denne ekstraordinære følsomheten for kalsium for å lede signaler i og mellom cellene, for å kontrollere slag av cilia og flagella, som mikrober bruker til å bevege seg, kontrollere muskelcellesammentrekning eller lede signaler gjennom nerveceller i organismer som vår. Da nervesystemene begynte å dukke opp, for omtrent en halv milliard år siden, var grunnlaget for mange av byggesteinene som kreves for dette allerede lagt.for å kontrollere sammentrekningen av muskelceller eller å lede signaler gjennom nerveceller i organismer som våre. Da nervesystemene begynte å dukke opp, for omtrent en halv milliard år siden, var grunnlaget for mange av byggesteinene som var nødvendige for dette allerede lagt.for å kontrollere sammentrekningen av muskelceller eller å lede signaler gjennom nerveceller i organismer som våre. Da nervesystemene begynte å dukke opp, for omtrent en halv milliard år siden, var grunnlaget for mange av byggesteinene som kreves for dette allerede lagt.
Disse prinsippene er av enorm betydning for å forstå evolusjonen og livsformene som kan vises på jorden eller andre planeter. De kaster lys over viktigheten av tilfeldigheter og uunngåelighet i utformingen av evolusjonsvektoren i milliarder av år fremover.
Den avdøde Harvard-paleontologen Stephen Jay Gould bemerket i sin bok Amazing Life (1989) viktigheten av tilfeldigheter: dyrs evolusjonære historie har blitt formet av ødeleggelser like mye som av innovasjon. Han bemerket at det i løpet av den kambrium-perioden, for 570 millioner år siden, var mange flere typer levende ting enn det er i dag. Disse forskjellige grenene i det tidlige evolusjonære treet forsvant på grunn av masseutryddelse. De tilskyndte i sin tur evolusjon ved å åpne økologiske nisjer som overlevende grupper av dyr kunne mestre, og åpne for muligheter for nye evolusjonære løsninger.
Samtidig understreket Simon Conway Morris, paleontolog ved University of Cambridge, viktigheten av evolusjonær konvergens: evolusjon har en tendens til å gå tilbake til de samme løsningene igjen og igjen, selv i fjerne grener av det evolusjonære treet, selv når proteiner eller gener pleide å lage en lignende struktur selv seg selv er ikke koblet sammen.
Ta disse to tankene til deres logiske konklusjon - så kommer du til en fantastisk konklusjon. Hvis Jordens historie ble spolet helt tilbake til begynnelsen og spilt på nytt, kunne evolusjonen ha gått annerledes, og på dette tidspunktet kunne den ha kommet til helt forskjellige grupper av dyr. Pattedyr eller fugler, kanskje til og med alle virveldyr, kan mangle. Men evolusjon kan fremdeles komme til de fleste, om ikke alle innovasjonene som tillot en kompleks hjerne å dukke opp, men på andre grener av det evolusjonære treet.
Når forskere spekulerer i hvilken form livet kan eksistere på andre planeter, oppstår en provoserende idé: fremmede organismer, som ligner lite på dem vi er vant til, kan allerede eksistere her på jorden. Tanken er at livet kunne ha oppstått to eller flere ganger på planeten vår, og ikke en gang, som tidligere antatt. Livsformen vår begynte å dominere, mens andre former trakk seg tilbake til siden. Denne "skyggebiosfæren" vil være vanskelig å oppdage fordi den kanskje ikke inneholder DNA, proteiner eller andre molekyler som vi vanligvis definerer den.
Kammer er ikke så uvanlig. De er basert på den samme kjemiske basen som vi er, men de er likevel en skyggebiologisk form. Ctenophores er våre fortapte forfedre, hvis eksistens vi ikke engang visste.
Siden ctenoforer har oppfunnet hjernen og muskelen på nytt ved å bruke et annet sett med proteiner og gener fra alle tidligere studerte sett med proteiner og gener, gir de en unik mulighet til å studere noen globale spørsmål: hvor mye kan strukturen i nervesystemene variere? Forstår vi virkelig hvordan en levende organisme oppfatter sitt miljø og hvordan den oppfører seg?
Ctenophores kan også gi nyttig informasjon for å forutsi utvikling av nervesystemer på andre planeter, i mer eksotiske livsformer som ikke er basert på DNA eller proteiner. Evolusjonære biologer tror at selv liv som er basert på et ikke-konvensjonelt biokjemisk grunnlag vil fortsette å være basert på lignende organisatoriske prinsipper. Nick Lane, en biokjemiker ved University College London, skrev at utenomjordisk liv sannsynligvis skiller seg fra omverdenen av en viss cellemembran, og bruker elektrokjemiske forskjeller i konsentrasjonen av pH eller ioner fra forskjellige sider av denne membranen for å skaffe energi, som celler på jorden. Kjemikalier ekstrahert fra gamle meteoritter kan lett danne membraner - selv om disse membranene ikke er sammensatt av de samme molekylene. Og så snart strukturen til cellemembranen til levende vesener fra en annen planet er etablert, vil trolig nervesystemets utvikling fortsette på samme måte som på jorden.
Frost prøver fortsatt å lære alt han kan om kamgelé. Disse dyrene ble glemt av forskere fordi de var for skjøre og vanskelige til å støtte livet i laboratoriet. Moroz løste dette problemet ved å utstyre forskningsfartøyet med moderne utstyr for genomsekvensering, voksende embryoer og stimulere nevroner i levende dyr under feltarbeid. Han håper at å studere nervesystemet til ctenoforer vil bidra til å lære mer om prinsippene for hjernens struktur generelt og å teste om disse prinsippene virkelig er universelle.
Det tok forskeren veldig lang tid å komme til dette punktet. For å innse at ctenoforene virkelig var så fremmede, måtte Frost først gi avkall på det han hadde lært fra tidligere forskning. Siden hans opprinnelige hypotese ikke skiller seg fra det som ble skrevet i lærebøkene, tok overgangen til en ny tankegang 20 år.
Oversettelsen ble utført av NewWhat-prosjektet.
Douglas Fox
