Gli scienziati di UAF scoprono l'origine evolutiva di a presa d'aria in vertebrati

L'università di scienziati dell'Alaska Fairbanks ha identificato che cosa pensano sono il tratto ancestrale che ha tenuto conto l'evoluzione di a presa d'aria in vertebrati. Presenteranno la loro ricerca alla quarantaduesima riunione annuale della società per la neuroscienza il 17 ottobre a New Orleans.

“Per respirare l'aria con un polmone avete bisogno di più di un polmone, avete bisogno dei circuiti neurali che sono sensibili all'anidride carbonica,„ avete detto Michael Harris, un neuroscenziato di UAF e ricercatore del cavo su un progetto che studiano i meccanismi che generano e gestiscono la respirazione.

“È i circuiti neurali che permettono che gli organismi a presa d'aria contengano l'ossigeno, di che le celle hanno bisogno per convertire l'alimento in energia ed espelle l'anidride carbonica residua derivando da quel trattamento,„ ha detto. “Sono interessato in dove quel a circuito neurale carbonio diossido sensibile, chiamato un generatore del ritmo, è venuto.„

Harris ed i colleghi ritengono quello a presa d'aria probabilmente mutevole in un vertebrato ancestrale che non ha avuto un polmone, ma hanno avuti un generatore del ritmo.

“Proviamo a trovare gli esempi viventi degli antenati non aria respiranti primitivi, come la lampreda e poi cerchiamo la prova di un generatore del ritmo che ha fatto qualcosa non a presa d'aria,„ Harris abbiamo detto.

Le lamprede sono pesce antico che hanno caratteristiche simili ai primi vertebrati. Non hanno polmoni e non respirano l'aria. Come larve, vivono in tubi scavati in fango molle e respirano ed alimentano pompando l'acqua attraverso i loro organismi. Quando il fango o i detriti ostruisce il tubo di una lampreda, usano un comportamento del tipo di tosse per espellere l'acqua e la radura il tubo. Un generatore di ritmo nei loro comandi del cervello che comportamento.

Il videoclip qui sotto registrato nel laboratorio di Harris evidenzia la differenza fra ventilazione della branchia e “una tosse„ in una lampreda larvale. “La tosse„ si presenta circa al secondo segno 9.

“Abbiamo pensato a presa d'aria molto attentamente somigliato a “di tosse„ della lampreda in anfibi,„ ha detto Harris. “Quando abbiamo eliminato i cervelli dalle lamprede ed abbiamo misurato l'attività del nervo che sarebbe associata normalmente con la respirazione, abbiamo trovato i reticoli che somigliano alla respirazione ed abbiamo trovato che il generatore del ritmo era sensibile all'anidride carbonica.„

A presa d'aria mutevole in pesce e conceduto il movimento dei vertebrati a sbarco e l'evoluzione dei rettili, degli uccelli e dei mammiferi. Senza ad un generatore carbonio diossido sensibile del ritmo, la struttura che sarebbe diventato il polmone non potrebbe lavorare come polmone.

“L'evoluzione del polmone che respira può essere repurposing della tosse sensibile dell'anidride carbonica che già è esistito in vertebrati lungless, come la lampreda,„ ha detto Harris.

Harris ed i collaboratori Barbara Taylor, un neuroscenziato di UAF ed il loro tecnico di laboratorio Megan Hoffman, egualmente studiano la morte in culla e la speranza che capisce l'origine evolutiva di respirazione fornirà le comprensioni nella loro ricerca di SIDS.