Prihláste sa na odber vedeckého bulletinu CNN Wonder Theory. Preskúmajte vesmír so správami o fascinujúcich objavoch, vedeckých pokrokoch a ďalších.

CNN
—

Nová štúdia zistila, že karibské medúzy, zvieratá, ktorým sa môže zdať, že sa bezcieľne vznášajú a nemajú centrálny mozog, majú stále schopnosť rýchlo sa učiť a uchovávať informácie.

Tento objav potvrdzuje dlhotrvajúcu myšlienku, že organizmy sa nemôžu zapojiť do asociatívneho učenia bez centrálneho nervového systému, podľa štúdie zverejnenej v piatok v časopise. Súčasná biológia.

Vedené štúdiom Anders Jarmdocent morskej biológie na Kodanskej univerzite v Dánsku – je súčasťou prebiehajúceho výskumu správania medúz mimo oceánu. Inštitút fyziológie na Keele University V Nemecku.

„Pozreli sme sa na vizuálne správanie a všetky druhy skúseností a učenie je len prirodzený pokrok,“ povedal prvý autor Jan Bilecki, postdoktorand v odbore vizuálna neuroetika na Univerzite Kiele.

Po rokoch práce s karibskými medúzami nebol tím šokovaný, keď zistil, že zvieratá sa môžu učiť, ale „bolo prekvapením, ako rýchlo sa naučili,“ povedal Bilecki.

Karibská medúza, známa aj pod vedeckým názvom Tripedalia Cystophora, má 24 očí – šesť v každom zo štyroch vizuálnych zmyslových centier nazývaných rhopalia. Želatínové telo medúzy, známe pre svoj tvar ako zvon, sa ľahko vytvára, čo je potenciálna nevýhoda, keď sa tvor pohybuje medzi koreňmi mangrovníkov v Karibiku. Plávanie do koreňa môže spôsobiť poškodenie, ktoré vedie k bakteriálnej infekcii a nakoniec k smrti, povedal Bilecki.

„Takže sme si boli celkom istí, že tieto zvieratá sa dokázali učiť, pretože (vyhýbanie sa mangrovovým koreňom) je pre nich rozhodujúci proces učenia, ak chcú prežiť,“ povedal.

Aby vedci otestovali schopnosť zvierat učiť sa, lemovali vnútro kruhovej nádrže sivobielymi pruhmi. Sivé línie 24 očí medúzy by sa v ich prirodzenom prostredí zdali tmavé ako vzdialený koreň mangrovníkov. V priebehu 7,5 minúty vedci medúzy sledovali, aby zistili, či sa zvieratá nezrazili s vlascami, alebo sa naučili držať si odstup.

Prvých niekoľko minút medúzy plávali blízko alebo narážali do stien. Ale v priebehu piatich minút sa veci zmenili.

Medúza dostávala kombináciu vizuálnej stimulácie od šnúr a mechanickej stimulácie od narážania do prekážok.

„Naučili sa, že tieto podnety dostávajú súčasne (a) vyhýbajú sa prekážkam,“ povedal Bilecki. „oni Zvýšený výkon vo všetkých kritériách, ktoré sme namerali, aby sme sa vyhli úzkym miestam.

Vedci potom nahradili čiary plným sivým poľom. Medúza ho zasiahla znova a znova.

„Neexistoval žiadny vizuálny signál, takže sa nič nenaučili,“ povedal Bilecki. „Stále narážali do vecí a neodpovedali.“

Nakoniec výskumníci vykonali neurofyziologický experiment zameraný na to, ako rupalia dáva elektrický signál, ktorý poháňa pulzujúci pohyb alebo plávajúce kontrakcie, ktoré medúzy robia, aby sa poháňali vodou. Rýchlosť ich pulzu sa dramaticky zvyšuje, keď sa pohybujú, aby sa vyhli akejkoľvek prekážke.

Vedci izolovali rupaliu tak, že ju oddelili od zvona. Ale náhrady koreňov mangrovníkov boli presunuté. Takže mechanizmus videnia medúzy zostal konštantný, kým sa línie pohybovali. Dokáže sa zrakový systém naučiť, že by sa mal vyhýbať sivým čiaram?

Vedci prepojili systém, ktorý dokáže poslať slabý elektrický signál do vizuálnych senzorických centier. Keď robalia neaktivovala signál, ktorý by normálne stimuloval plávanie kontrakcie, Vedci to urobili za nich. Čoskoro začala rupalia vysielať signál bez akéhokoľvek vyzvania, dokonca aj pre svetlosivé pruhy, ktoré poskytovali oveľa menší kontrast so zvyškom prostredia.

Bilecki povedal, že dosiahli svoje zistenia, pretože experiment bol „relevantný z hľadiska správania“ pre medúzy. Vedci dostali zvieratá do podobnej situácie, s akou by sa stretli vo voľnej prírode.

„Takže vizuálna stimulácia a mechanická stimulácia je niečo, čo sa (vyskytuje) v ich prirodzenom prostredí,“ povedal. „Presne vedia, čo s tým robiť.“

Dr. Michael Abrams, výskumník z Katedry molekulárnej a bunkovej biológie na Kalifornskej univerzite v Berkeley, ktorý vykonal rozsiahlu prácu na medúzach a spánku, uviedol, že štúdia bola robustná. Abrams nebol zapojený do nového výskumu.

„Vedci vytvorili veľmi presvedčivý experimentálny model na meranie asociatívneho učenia v tejto medúze. Ich zistenia môžu byť tiež dôkazom určitého stupňa krátkodobej pamäte,“ uviedol Abrams v e-maile. Dodal, že štúdia jasne preukázala schopnosti zvieraťa. naučiť sa, čo ho prinútilo premýšľať: „Ako dlho mu vydrží pamäť?“

Počas získania doktorátu na Caltech Abrams v roku 2017 pracoval na štúdii obrátenej medúzy (Cassiopea) a jej „stavu podobného spánku“, ktorý „sa predtým tiež považoval za správanie vyskytujúce sa iba u zvierat s centrálnym nervovým systémom“.