Os cientistas de UAF descobrem a origem evolucionária do ar que respira nos animais vertebrados

A universidade de cientistas de Alaska Fairbanks identificou o que pensam são o traço ancestral que permitiu a evolução do ar que respira nos animais vertebrados. Apresentarão sua pesquisa na 42nd reunião anual da sociedade para neurociência o 17 de outubro em Nova Orleães.

“Para respirar o ar com um pulmão você precisa mais do que um pulmão, você precisa os circuitos neurais que são sensíveis ao dióxido de carbono,” disse Michael Harris, um neurocientista de UAF e pesquisador do chumbo em um projecto que investigam os mecanismos que geram e controlam a respiração.

“É os circuitos neurais que reservam ar-respirar organismos para recolher o oxigênio, que as pilhas precisam de converter o alimento na energia, e expele o dióxido de carbono waste resultando desse processo,” disse. “Eu estou interessado em onde esse circuito neural carbono-dióxido-sensível, chamado um gerador do ritmo, veio.”

Harris e os colegas pensam esse ar que respira evoluído provavelmente em um animal vertebrado ancestral que não tenha um pulmão, mas tiveram um gerador do ritmo.

“Nós tentamos encontrar exemplos vivos de antepassados derespiração primitivos, como a lampreia, e procuramos então a evidência de um gerador do ritmo que faça algo a não ser o ar que respira,” Harris dissemos.

As lampreias são os peixes antigos que têm as características similares aos primeiros animais vertebrados. Não têm os pulmões e não respiram o ar. Como larvas, vivem nas câmaras de ar escavadas na lama macia e respiram e alimentam bombeando a água através de seus corpos. Quando a lama ou os restos obstruem a câmara de ar de uma lampreia, usa a tosse-como o comportamento para expelir a água e o espaço livre a câmara de ar. Um gerador do ritmo em seus controles do cérebro que comportamento.

O videoclip abaixo gravado no laboratório de Harris mostra a diferença entre a ventilação da brânquia e uma “tosse” em uma lampreia larval. A “tosse” ocorre aproximadamente a segundo marca 9.

“Nós pensamos ar pròxima assemelhado “da tosse” da lampreia que respira nos anfíbios,” disse Harris. “Quando nós removemos os cérebros das lampreias e medimos a actividade do nervo que seria associada normalmente com a respiração, nós encontramos os testes padrões que se assemelham à respiração e encontramos que o gerador do ritmo era sensível ao dióxido de carbono.”

Areje a respiração evoluída nos peixes e permitida o movimento dos animais vertebrados à terra e a evolução dos répteis, dos pássaros e dos mamíferos. Sem um gerador carbono-dióxido-sensível do ritmo, a estrutura que se tornaria o pulmão não pôde ter trabalhado como um pulmão.

“A evolução do pulmão que respira pode ser repurposing da tosse sensível do dióxido de carbono que já existiu em animais vertebrados lungless, como a lampreia,” disse Harris.

Harris e os colaboradores Barbara Taylor, um neurocientista de UAF, e seu técnico de laboratório Megan Hoffman, igualmente estudam a síndrome da morte infantil repentina e a esperança que compreende a origem evolucionária da respiração fornecerá introspecções em sua pesquisa de SIDS.