科学家在无脑水生生物中发现了食欲的古代起源

即使是最简单的生物也知道饥饿。对食物的渴望驱动着所有生物的决定和行为。

对我们大多数人来说，随之而来的饥饿行为源于我们的大脑。然后，由我们的外部神经系统让我们的大脑知道我们什么时候吃饱了。但并不是所有的动物都有大脑，所以，基尔大学的动物学家克里斯托夫·吉兹（Christoph Giez）和他的同事们研究了在淡水中发现的水母的亲戚：水螅，以了解无脑生物是如何平衡饥饿和饱腹感的。

令他们惊讶的是，他们发现水螅的神经元网络比预期的更复杂。尽管它们没有大脑，水螅也有一个神经系统，一个网络像我们的中枢神经系统，包括我们的大脑，另一个网络像我们的周围神经系统，包括我们大脑和脊髓以外的所有神经，还包括我们内脏里的神经。

在水螅体内，负责消化的神经网络（N4）位于体内，而另一个负责饱腹感的神经网络（N3）位于体外，但这两个系统并不像我们的神经系统那样被分离成完全不同的身体部分。

基尔大学发育生物学家托马斯·博世（Thomas Bosch）解释说：“这证明了一个非常简单的系统，比如淡水水螅的弥散神经网络，已经能够感知到像内部代谢状态这样复杂的东西，并能相应地调节相关行为。”

在一系列的实验中，吉兹和他的团队表明，水螅确实可以根据饱腹感检测并改变自己的行为。

“例如，在喂食动物后，它们对光刺激的吸引力显著降低，对自然运动模式的抑制也同样强烈，”吉兹说。

“一种可能性是，水螅为了寻找食物而向光线移动，像翻筋斗一样移动。因此，饱腹感抑制了这些行为模式，因为喂食的动物暂时不必寻找食物。”

当研究人员移除了水螅的外部神经元网络（N3）后，这些动物失去了定向光线的能力，更有可能张嘴进食。这表明N3神经元对张嘴有抑制作用。

“因此，我们可以推断，（外部）种群主要负责运动和刺激的整合，”吉兹解释说。“通过在一个简单的系统中展示神经元的这种亚功能化，我们能够证明，水螅的某些神经群已经可以承担与更复杂的神经系统类似的中枢功能。”

水螅的神经系统共同控制着这种半透明动物的食欲，这表明这些独立但交流的系统在动物进化的早期就出现了。虽然研究人员无法找到这两个系统之间的直接物理联系，但他们怀疑，它们之间的交流是通过化学方式进行的。

水螅具有令人难以置信的再生能力和对抗衰老的能力，长期以来一直吸引着研究人员。现在，似乎它们的神经系统也能告诉我们更多关于饥饿的进化起源。

这项研究发表在《细胞报告》上。

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