Безмозкі медузи виявилися здатними вчитися на своїх помилках

Міжнародна команда вчених дійшла висновку, що кубомедузи, які не мають мозку, здатні до асоціативного навчання – вміння виявляти зв’язок між кількома явищами. Це означає, що складні нейронні процеси властиві навіть найпримітивнішим нервовим системам. А медузи показали себе значно більш просунутими істотами, ніж вважалося.

Про це розповідає The Independent.

Традиційно вважається, що у тварин здатність до складного навчання вимагає складної нервової системи, яка складається з мережі великої кількості нейронів. Але в медуз як представників однієї з найбільш древніх форм тваринного життя нервова система представлена нещільним скупченням нервових клітин в епідермісі.

Припускали, що через таку просту будову вони можуть вчитися хіба що у формі звикання до стимулів. Але вчені Кільського університету (Німеччина) та Університету Копенгагена (Данія) звернули увагу на кубомедуз Tripedalia cystophora з Карибського моря. Ця дрібнота, полюючи на ракоподібних у густих мангрових заростях, успішно уникає зіткнення з корінням, не пропускаючи при цьому здобич. Вважається, що кубомедузи визначають відстань до перешкод шляхом оцінки контрасту між корінням та навколишнім середовищем за допомогою 24 очей та скупчень нейронів. При цьому ступінь каламутності води в чагарниках буває різною. Вчені вирішили з’ясувати в ході експериментів, що забезпечує медузам таке вміння маневрувати.

У лабораторії для піддослідних створили практично природне довкілля. Враховуючи, що в дикій природі Tripedalia Cysophora добуває крихітних ракоподібних між корінням мангрових чагарників, дослідники помістили медуз у циліндричні резервуари, на стінках яких були або чорно-білі, або сіро-білі вертикальні смуги.

З точки зору медузи, посудини з чорно-білими смужками були резервуарами з чистою водою, а з сіро-білими – з каламутною. При цьому небілі смуги імітували коріння мангрового дерева. У ході експерименту з’ясувалося, що в резервуарах з “каламутною водою” медузи вдарялися об стіну, тому що їхня зорова система не могла чітко розпізнавати сірі смуги. Але за кілька хвилин та ударів вони навчилися коригувати свою поведінку і відпливати від стін.

Автори дослідження припустили, що жалкі отримують досвід зі своїх помилок, запам’ятовуючи випадки, коли вони натикалися на стінку резервуара, а потім змінюють свою поведінку. Це вказує, що медузи навчилися пов’язувати візуальний стимул з негативним досвідом, щоб ефективніше його уникати. А отже, кубомедузи здатні до асоціативного навчання.

Асоціативне навчання — процес, з якого організми отримують інформацію про відносини між подіями або об’єктами в їхньому середовищі. Він виявляється у зміні існуючих моделей поведінки або розвитку нових моделей — тих, що відображають визнання непередбачених обставин. Тому асоціативне навчання пов’язане зі здатністю вчитися на помилках.

Щоб перевірити отримані результати, вчені навіть били медуз струмом — показували їм смужки “коренів” різного контрасту та одночасно стимулювали їхні нейрони електричними розрядами, імітуючи цим зіткнення з перешкодою. Як наслідок, нейрони медуз стали чутливими навіть до смуг з низькою контрастністю.

На основі цього вчені припустили, що будь-які нервові системи, навіть найпростіші, здатні до асоціативного навчання. За словами вчених, їм ще належить зрозуміти, як медуза обробляє та координує навчання, а також вивчити питання про те, чи зберегають жалкі ці знання та наскільки довго.

Як розповідало раніше BitukMedia, науковці розшифрували геном “безсмертя” медуз.