Berpikir Dengan Perut Anda? Otak Mungkin Telah Berevolusi untuk Mengatur Pencernaan

Banyak bentuk kehidupan menggunakan cahaya sebagai sinyal biologis penting, termasuk hewan dengan sistem visual dan non-visual. Tapi sekarang, para peneliti dari Jepang telah menemukan bahwa sel saraf mungkin awalnya berevolusi untuk mengatur pencernaan menurut informasi cahaya.

Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan bulan ini di BMC Biology , para peneliti dari Universitas Tsukuba telah mengungkapkan bahwa bulu babi menggunakan cahaya untuk mengatur pembukaan dan penutupan pilorus, yang merupakan komponen penting dari saluran pencernaan.

Sistem yang bergantung pada cahaya sering kali bergantung pada aktivitas protein dalam famili Opsin, dan ini ditemukan di seluruh kerajaan hewan, termasuk pada organisme dengan sistem visual dan non-visual. Memahami fungsi Opsins pada hewan dari kelompok taksonomi yang berbeda dapat memberikan petunjuk penting tentang bagaimana sistem visual / non-visual berevolusi pada makhluk yang berbeda untuk menggunakan cahaya sebagai sinyal eksternal. Fungsi Opsins dalam kelompok hewan Ambulacraria, termasuk bulu babi, belum dikarakterisasi, sesuatu yang ingin diatasi oleh para peneliti.

"Fungsi mata dan sistem visual telah dikarakterisasi dengan baik," kata penulis senior studi tersebut, Profesor Shunsuke Yaguchi. "Namun, cara di mana sistem yang bergantung pada cahaya diperoleh dan didiversifikasi selama evolusi tidak jelas terutama di deuterostom karena kurangnya data mengenai jalur pensinyalan di kelompok Ambulacraria."

Untuk mengatasinya, para peneliti menguji apakah paparan cahaya menyebabkan perubahan aktivitas saluran pencernaan pada bulu babi. Mereka kemudian melakukan eksperimen mikro-bedah dan genetik untuk menguji apakah sel Opsin di sistem pencernaan bulu babi memediasi efek cahaya.

"Hasilnya memberikan informasi baru tentang peran Opsins di bulu babi," jelas Profesor Yaguchi. "Secara khusus, kami menemukan bahwa rangsangan larva bulu babi melalui cahaya menyebabkan perubahan fungsi sistem pencernaan, bahkan tanpa adanya rangsangan makanan."

Selain itu, para peneliti mengidentifikasi neuron serotonergik otak di dekat sel pengekspres Opsin yang penting untuk menengahi pelepasan oksida nitrat yang dirangsang cahaya, yang bertindak sebagai neurotransmitter.

"Hasil kami memiliki implikasi penting untuk memahami proses evolusi, khususnya, sistem yang bergantung pada cahaya yang dikendalikan melalui neurotransmiter," kata Profesor Yaguchi. Data menunjukkan bahwa fungsi awal neuron otak mungkin adalah pengaturan saluran pencernaan pada nenek moyang evolusi kita. 

Karena konsumsi makanan dan penyerapan nutrisi sangat penting untuk kelangsungan hidup, pengembangan sistem pengaturan usus-otak yang canggih mungkin merupakan langkah besar dalam evolusi hewan. [Sciencedaily, wapseru.biz]