Добавить новость
ru24.net
News in English
Ноябрь
2023

A starfish’s body is ‘a head crawling along the seafloor’

0

The heads of most animals are easily identifiable, but scientists haven’t been able to say the same for sea stars until now.

A starfish has five identical arms with a layer of “tube feet” beneath them that can help the marine creature move along the seafloor, causing naturalists to puzzle over whether sea stars have defined front and back ends — and if they have heads at all.

But new genetic research suggests the opposite — that sea stars are largely heads that lack torsos or tails and likely lost those features evolutionarily over time.

The researchers said the bizarre fossils of sea star ancestors, which appeared to have a kind of torso, make a lot more sense in evolutionary terms in light of the new findings.

The findings were published Wednesday in the journal Nature.

“It’s as if the sea star is completely missing a trunk, and is best described as just a head crawling along the seafloor,” said lead study author Laurent Formery, postdoctoral scholar at Stanford University and the University of California, Berkeley, in a statement. “It’s not at all what scientists have assumed about these animals.”

The revelations, made possible by new methods of genetic sequencing, could help answer some of the biggest remaining questions about echinoderms, including their shared ancestry with humans and other animals that look nothing like them.

A unique body plan

Sea stars belong to a group called echinoderms, which includes sea urchins, sand dollars and sea cucumbers. The unusual animals have unique body plans arranged in five equal sections that differ greatly from the symmetric head-to-tail bodies of bilateral animals, which have left and right sides mirroring each other.

Sea stars begin as fertilized eggs that hatch and become larvae that float in the ocean, like plankton, for weeks to months before settling on the ocean floor. There, they go through a process that transforms a bilateral body into a star shape, or pentaradial body.

“This has been a zoological mystery for centuries,” said senior study coauthor Christopher Lowe, marine and developmental biologist at Stanford University, in a statement. “How can you go from a bilateral body plan to a pentaradial plan, and how can you compare any part of the starfish to our own body plan?”

The bilateral body plan most animals have stems from molecular-level genetic actions that can be traced in the head and trunk, or main body, regions, which is why vertebrates, like humans, and many invertebrates, including insects, share similar genetic programming. This discovery was awarded the Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1995.

But echinoderms also share a common ancestor with bilateral animals, which adds to the puzzle researchers are trying to solve.

“How the different body parts of the echinoderms relate to those we see in other animal groups has been a mystery to scientists for as long as we’ve been studying them,” said study coauthor Dr. Jeff Thompson, a lecturer at the University of Southampton, in a statement. “In their bilateral relatives, the body is divided into a head, trunk, and tail. But just looking at a starfish, it’s impossible to see how these sections relate to the bodies of bilateral animals.”

Cracking the echinoderm code

Researchers stained the genetic material of starfish with fluorescent labels, enabling the scientists to map the behavior of the animals’ genes.(Laurent Formery) 

Researchers behind the new study used micro computed tomography scanning to capture an unprecedented three-dimensional look at the shape and structure of sea stars.

Then, members of the team used advanced analytical techniques to spot where genes were expressed within the tissue and pinpoint specific sequences of RNA within the cells. Gene expression occurs when the information within a gene becomes functional.

Specific molecular markers act like body plan blueprints, directing each cell to the body region where it belongs.

“If you strip away the skin of an animal and look at the genes involved in defining a head from a tail, the same genes code for these body regions across all groups of animals,” Lowe said. “So we ignored the anatomy and asked: Is there a molecular axis hidden under all this weird anatomy and what is its role in a starfish forming a pentaradial body plan?”

Together, the data created a 3D map to determine where genes were expressed as sea stars developed and grew. The team was able to determine the genes that control the development of the starfish’s ectoderm, which includes its skin and nervous system.

Genetic signatures associated with the development of a head were detected all over the sea stars, especially concentrated in the center of the star and the center of each limb. But gene expression for torso and tail sections were largely absent, revealing that sea stars “have the most dramatic example of decoupling of the head and the trunk regions that we are aware of today,” said Formery, who is also a researcher at the Chan Zuckerberg BioHub, a nonprofit research organization in San Francisco.

The research was funded by the Chan Zuckerberg BioHub, co-founded in 2021 by Dr. Priscilla Chan and Mark Zuckerberg, as well as NASA, the National Science Foundation and the Leverhulme Trust.

“When we compared the expression of genes in a starfish to other groups of animals, like vertebrates, it appeared that a crucial part of the body plan was missing,” Thompson said. “The genes that are typically involved in the patterning of the trunk of the animal weren’t expressed in the ectoderm. It seems the whole echinoderm body plan is roughly equivalent to the head in other groups of animals.”

Sea stars and other echinoderms likely evolved their unique body plans once their ancestors lost their trunk region, allowing them to move and feed differently from other animals.

“Our research tells us the echinoderm body plan evolved in a more complex way than previously thought and there is still much to learn about these intriguing creatures,” Thompson said. “As someone who has studied them for the last ten years, these findings have radically changed how I think about this group of animals.”

Unlocking new insights

The nervous system of a starfish is shown here during an analysis.(Laurent Formery) 

Animal research largely targets those that share similarities with humans. But studying groups like echinoderms could solve some of the most complex mysteries about the evolution of life on Earth.

“Most animals don’t have spectacular nervous systems and are out chasing prey — they are modest animals that live in burrows in the ocean. People are generally not drawn to these animals, and yet they probably represent how much of life got started,” Lowe said.

Understanding how animals like sea stars have developed could also allow insights into the varied ways that different species remain healthy.

“It’s certainly harder to work in organisms that are less frequently studied,” said study coauthor Daniel Rokhsar, professor of genetics, genomics, evolution and development at the University of California, Berkeley, and researcher at the Chan Zuckerberg BioHub, in a statement.

“But if we take the opportunity to explore unusual animals that are operating in unusual ways, that means we are broadening our perspective of biology, which is eventually going to help us solve both ecological and biomedical problems.”

The-CNN-Wire & © 2023 Cable News Network, Inc., a Warner Bros. Discovery Company. All rights reserved.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ

Обзор автомобиля «Москвич» 3

Заместитель управляющего Отделением Фонда пенсионного и социального страхования Российской Федерации по г. Москве и Московской области Алексей Путин: «Клиентоцентричность - наш приоритет»

Команда подмосковного главка Росгвардии завоевала серебро в соревнованиях по гиревому спорту Спартакиады «Динамо»


Опасно ли принимать душ в контактных линзах?

Новогодняя программа Шнурова сулит певцу немалый заработок

«Я в домике!»: зачем ребенку нужно собственное пространство

Что посмотреть в Йошкар-Оле: 10 главных достопримечательностей


FA Cup second round draw: Date, start time, live stream FREE, ball numbers and TV channel

Karachi industrial park to be declared model special economic zone

Karkala MLA slams Karnataka govt for failing to fund plank installations on Udupi dams

An Idaho health department isn’t allowed to give COVID-19 vaccines anymore. Experts say it’s a first


Обзор автомобиля «Москвич» 3

Главная арка ВДНХ

Камеры на свердловских дорогах начнут фиксировать пересечение сплошной линии разметки

Прогулка на ВДНХ


Мафия-НН: Это было что-то не вообразимое, убойное и со стуласшибательно!

Return of the Phantom, which is basically The Phantom of the Opera but with time travel, is free on GOG

A college student put on a free, stage adaptation of Silent Hill 2 'to make a truly frightening theatrical experience' all without an appearance by Pyramid Head

Stressing out waiting for Dragon Age: The Veilguard to download? Here's some Dragon Age ASMR to help mellow your mood



Николай Цискаридзе на марафоне Знание.Первые: «Если человек развивается, он живет»

Актерское агентство Киноактер. Актерское агентство в Москве.

НО «Отечественная коллегия адвокатов» – профессиональная помощь в разрешении семейных споров

Древнее искусство исцеления возрождается: мануальная терапия с Искандером Касимовым




Как пополнить баланс Playstation Network (PSN) с помощью ваучеров

Заместитель управляющего Отделением Фонда пенсионного и социального страхования Российской Федерации по г. Москве и Московской области Алексей Путин: «Клиентоцентричность - наш приоритет»

В России запустили социальную сеть «Друзья»!

Майя Санду второй раз подряд стала президентом Молдавии. Будут ли протесты?


Александр Малинин и симфонический оркестр Москвы: незабываемый вечер в честь дня рождения артиста

Бобслеисты из Подмосковья завоевали серебро на первенстве РФ

В Щелкове высадили красные канадские дубы в честь Дня народного единства

Игроки «Торпедо» в честь Дня народного единства надели специальную форму


Александр Зверев: «Очень сложно стать первым без победы на «Шлеме». У меня был шанс в 2022-м, но это редкость, тогда были особые обстоятельства»

Арина Соболенко уверенной победой стартовала на Итоговом турнире WTA

Корнеева проиграла Сёнмез и не смогла выйти в финал турнира WTA в Мериде

Касаткину признали автором лучшего удара месяца в туре WTA


Сомнений больше нет. Во Франции разоблачили боксёра Имана Хелифа после скандала на Олимпиаде в Париже: "Мужчина в женской оболочке"

Игроки «Торпедо» в честь Дня народного единства надели специальную форму

В Коломне состоялось открытие стадиона «Авангард» после капитального ремонта

Медалью "За проявленное мужество" наградили 14-летнюю Викторию Гребенькову из Первомайского района


Музыкальные новости

Филипп Киркоров оказался, на самом деле, Крикоряном! И это не шутка

Умер музыкант Куинси Джонс, работавший с Синатрой и Майклом Джексоном

Джиган, Artik & Asti и NILETTO спели о худи, а Дина Саева стала новым артистом: в Москве прошел музыкальный бранч

Киркоров поделился архивными документами и раскрыл свою настоящую фамилию



Актерское агентство Киноактер. Актерское агентство в Москве.

Древнее искусство исцеления возрождается: мануальная терапия с Искандером Касимовым

НО «Отечественная коллегия адвокатов» – профессиональная помощь в разрешении семейных споров

Мировая премьера концерта – симфонии «Русскому Донбассу» состоялась в Чите


Более 140 бригад «Смоленскэнерго» восстанавливают электроснабжение потребителей региона после новой волны непогоды

Конкурс-фестиваль ударных инструментов пройдёт в Петербурге

Легко устроились // Застройщики наращивают ввод объектов light industrial

Магазин Мир Ремней — надежные приводные ремни для бытовой техники с доставкой по СНГ


Дептранс: на Щелковском путепроводе в Москве произошло массовое ДТП

Гигафабрики в Калининградской области и Москве будут выпускать двигатели и батареи для 100 тыс. электромобилей в год

Движение транспорта в сторону «Арбатской» ограничено из-за пожара в жилом доме

Источник 360.ru: 12 машин столкнулись на  Щелковском путепроводе в Москве


Путин в День народного единства посетил памятник Минину и Пожарскому

Путин принял в Кремле главу МИД КНДР Цой Сон Хи

Путин поприветствовал участников и гостей Международного симпозиума «Создавая будущее»

Путин возложил цветы к памятнику Минину и Пожарскому в День народного единства





Вспышка вируса Коксаки в школах и детсадах: чем он опасен и как защититься

Древнее искусство исцеления возрождается: мануальная терапия с Искандером Касимовым

Новый вирус Коксаки: воронежские санитарные врачи напомнили о важности мытья детских рук

SHOT: в трех регионах России дети массово заражаются вирусом Коксаки


В Киеве заявили о готовности договориться с РФ о прекращении ударов по объектам энергетики

Ермак вновь назвал набившие оскомину "условия для переговоров": как последние прислужники Зеленского игнорируют огромные потери Киева

Зеленский поздравил Санду с победой по телефону и пригласил в Киев


Новая форма принесла успех хоккеистам «Торпедо» в столице

«Торпедо» благодаря дублю Свечникова одержало волевую победу над «Динамо», прервав серию поражений

Новый вирус Коксаки: воронежские санитарные врачи напомнили о важности мытья детских рук

«Торпедо» одолело московское «Динамо» благодаря голу Мисникова в буллитной серии




Собянин пожелал москвичам здоровья и благополучия

Собянин: Благоустройство в этом году проходило во всех районах ЮЗАО

Собянин подвел итоги ежегодной акции «Ночь искусств» в Москве

Сергей Собянин поздравил жителей Москвы с Днем народного единства


Отстаивание базовых российских ценностей и место культуры и искусства Якутии

В России с 2026 года планируют выпускать аккумуляторы для 100 тыс. электромобилей в год

Ритм мегаполиса в коллекции Marfa Fedorova на Московской неделе моды

Гигафабрики в Калининградской области и Москве будут выпускать двигатели и батареи для 100 тыс. электромобилей в год


МИД РФ назвал выборы в Молдавии самыми недемократическими в истории страны

Александр Малинин и симфонический оркестр Москвы: незабываемый вечер в честь дня рождения артиста

«Он меня удивляет»: Игорь Верник раскрыл подробности жизни сына

Семинары и мастер-классы по профориентации провели для школьников в Химках


Президентская библиотека — ко Дню народного единства

Форумы «Семья Поморья» прошли на юге Архангельской области

Аналитики спрогнозировали рост рынка e-commerce по итогам 2024 года до 10 трнл рублей

Архангельск принимает всероссийские соревнования по судомодельному спорту


Выставка-экспозиция «За веру и Отечество»

Историческая хроника «Нас много держава одна» ко Дню народного единства

Клубный дом "Моне" - жилой комплекс, вдохновленный искусством

Час Отечества «Русь могучая, Русь единая».


Уральская ТПП реализует важные межнациональные проекты и укрепляет народное единство

Сомнений больше нет. Во Франции разоблачили боксёра Имана Хелифа после скандала на Олимпиаде в Париже: "Мужчина в женской оболочке"

Ученые из Серпухова разработали лекарство против тяжелых инфекций

Александр Малинин и симфонический оркестр Москвы: незабываемый вечер в честь дня рождения артиста












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
ATP

Карен Хачанов снялся с турнира категории ATP-250 в Метце






Предпринимателям помогли решить более 500 вопросов через сервис «Московский инвестор»

Эксперт рассказал, что укажет на скрученный пробег автомобиля

В Щелкове высадили красные канадские дубы в честь Дня народного единства

МИД РФ назвал выборы в Молдавии самыми недемократическими в истории страны