作者:段跃初

在生物学领域,神经元的起源和进化一直是研究的热点。本文旨在探讨神经元进化的多种理论,以及最新的研究发现如何挑战和扩展我们对这一复杂生物特征的理解。通过分析化学大脑假说和收缩网络假说,本文揭示了神经元可能不止一次进化的观点,并讨论了这一理论对生物进化基本理解的挑战。

引言:

神经元是神经系统的基本工作单位,负责传递和处理信息。然而,关于神经元的起源和进化过程,科学家们提出了多种理论,试图解释这一复杂生物特征的演变。本文将介绍两种主要的假说:化学大脑假说和收缩网络假说,并探讨最新的研究如何支持这些理论。
化学大脑假说:

化学大脑假说认为,神经元的前体细胞可能是专门通过化学信号进行信息传递的细胞。这些细胞逐渐演化出了电信号传递的能力,形成了现代的神经元。最近的研究发现,Placocoans这种生物依赖肽能细胞进行化学信号传递,而这些细胞与神经元在遗传上有相似性。这一发现为化学大脑假说提供了支持,表明神经元可能起源于化学信号传递的细胞。

收缩网络假说:

收缩网络假说是一个较早期的理论,认为神经元可能起源于一种假想的“神经肌肉细胞”,这种细胞可能同时具备肌肉和神经元的特性。这个理论并没有被化学大脑假说所排除,两者可能是并行发生的,或在生物体不同部位发生。这意味着神经元可能不止一次进化,而是在不同的生物群体中以不同的方式发展和适应。

多次进化的观点:

莱斯利·巴博尼斯和康奈尔大学生态学与进化生物学助理教授的研究表明,神经元可能在所有动物的共同祖先中进化了一次,但每个谱系都以独特的方式对这些神经元进行了修改。这种复杂性挑战了我们对生物进化的一些基本理解,尤其是关于神经系统这样复杂且关键的生物特征的演变。它提示我们,在探索生命的进化历史时,必须考虑到多样性和复杂性,并且对于看似简单的生物特征,其背后可能隐藏着复杂的进化过程。

结论:

因此,我们神经系统的许多组成部分可能经历了多次进化,这不仅体现在不同的神经元类型和功能上,也可能体现在大脑中不同类型的突触上。未来的研究可能会揭示更多关于这些复杂过程的信息,帮助我们更深入地理解神经系统的进化史。通过对神经元进化的深入研究,我们可以更好地理解生物体的复杂性和多样性,从而扩展我们对生命起源和演化的认识。

参考文献:

科学美国人《神经元进化了两次吗?》
https://www.scientificamerican.com/article/did-neurons-evolve-twice/

来源: 科普文迅