Preskočiť na obsah Preskočiť na pätu (NCP VaT)
VEDA NA DOSAH – váš zdroj informácií o slovenskej vede

Karibské medúzy dokážu myslieť a učiť sa nové poznatky aj bez mozgu

VEDA NA DOSAH

Vedci skúmali reakcie priesvitných stvorení v troch rôznych nádržiach s vodou.

Tripedalia cystophora. Zdroj: Jan Bielecki

Tripedalia cystophora. Zdroj: Jan Bielecki

Verte, že aj tvory s dispozíciou len na to najjednoduchšie myslenie sú schopné myslieť pokročilo. Dôkazom je najnovšie i karibská medúza Tripedalia cystophora. Hoci nemá mozog, na základe predchádzajúcich skúseností dokáže meniť svoje správanie.

Jedinečnú schopnosť podľa najnovšieho výskumu, publikovaného v odbornom časopise Current Biology, preukazuje už pri orientácii v kalných mangrovových močiaroch, ktoré sú jej domovom.

Vedci už dávnejšie vedia, že živočíchy kmeňa Cnidaria, ktorý zahŕňa medúzy, koraly a sasanky, sú v prípade opakovaných rovnakých stimulov vo svojom prirodzenom prostredí schopné základných foriem učenia.

Buď na stimuly reagujú v menšej miere (tento spôsob učenia odborníci nazývajú návyk), alebo vo väčšej (v tomto prípade ide podľa vedcov o senzibilizáciu). Oba druhy získavania nových skúseností patria k takzvaným jednoduchším alebo neasociatívnym typom učenia.

Naopak, prepájanie rôznych typov podnetov, vplyvom ktorých sa mení správanie živočíchov či organizmov, je typické pre takzvané asociatívne učenie.

Len živočíchy s pokročilým nervovým systémom

Vedci doteraz verili, že asociatívneho učenia sú schopné iba živočíchy s pokročilým nervovým systémom. T. cystophora má však nervový systém rozptýlený po celom tele bez centralizovanej štruktúry podobnej mozgu.

Karibská medúza medzi živočíchmi bez mozgu vyniká i ďalšou charakteristikou. Zatiaľ čo mnohé organizmy jej druhu dokážu len nejasne detegovať svetelné zdroje, toto priesvitné stvorenie má v zhlukoch okolo tela usporiadaných neuveriteľných 24 očí, ktoré mu umožňujú vnímať pôsobivé detaily a v mangrovových močiaroch Karibského mora a centrálnej indo-tichomorskej oblasti ho spoľahlivo navigujú. Vzhľadom na to by podľa morského biológa Andersa Garma mohla byť karibská medúza schopná asociatívneho učenia.

Skúmali ich reakcie v nádržiach s vodou

Odborníci sa rozhodli uskutočniť test a medúzy umiestnili do troch nádrží – dvanásť jedincov do nádrže so sivo-bielymi pruhmi, sedem do čierno-bielej pruhovanej nádrže a osem do nádrže so sivými stenami. Zakrátko zistili, že na rozdiel od medúz v nádrži bez vzorov medúzy v nádržiach s čierno-bielymi pruhmi, ktoré im pripomínali korene mangrovov v ich prirodzenom prostredí, nikdy do stien nenarazili.

Asi po ôsmich minútach prestali narážať do stien aj štvorhranky v nádrži so sivo-bielymi pruhmi. Zväčšili svoju vzdialenosť od stien približne o 50 percent a ak sa k pruhom priblížili, hneď od nich plávali preč. Svoje správanie pritom menili celkom rýchlo, už po niekoľkých bolestivých nábehoch na stenu nádrže. Podľa vedcov ide o znak asociatívneho učenia.

Izolovali im ropálium

Aby výskumníci lepšie pochopili základnú neurobiológiu skúmaných medúz, izolovali im jedno z vizuálnych centier, známe ako ropálium. Každé ropálium obsahuje šesť očí a generuje elektrické signály, ktoré modulujú pulzujúci pohyb medúzy. Keď T. cystophora narazí na prekážku, ropálium začne vysielať signály, takže sa medúza odkloní.

Vedci pokračovali ďalej a izolovanému ropáliu ukázali obraz pohybujúceho sa sivého pruhu, napodobňujúceho medúzu blížiacu sa ku koreňu mangrovníka. Vizuálne centrum spočiatku nereagovalo, no len čo spojili pruhy s elektrickým impulzom, ktorý napodobňoval kolíziu, začalo generovať vysokofrekvenčné elektrické signály. Vďaka nim sa živočíchy vyhýbajú prekážkam a plávajú preč.

Tieto zistenia naznačujú, že ropálium, ktoré funguje predovšetkým ako druh miniatúrneho mozgu, slúži tiež ako centrum učenia. Ako načrtol Jan Bielecki z univerzity v nemeckom Kiele, učiť sa môže zrejme len veľmi málo buniek, možno dokonca iba jedna.

Učenie je nepopierateľne jednou zo stálych a z neoddeliteľných funkcií neurónov v živých organizmoch, ktorá sa zachovala odnepamäti. Dáva to napokon zmysel aj z evolučného hľadiska: bez pozvoľného učenia by sa totiž mnohé druhy nedokázali postupne adaptovať na zmeny a dávno by vyhynuli. Ak zviera nevie na základe predchádzajúcich skúseností meniť svoje správanie, pravdepodobne dlho neprežije.

Skutočnosť, že medúzy sú jedným z najstarších druhov na svete, naznačuje presný opak. Tieto živočíchy sa jednoducho museli prostredníctvom určitých mechanizmov po celé roky svojej existencie učiť.

Zdroje: Science, čt24

(af)

CENTRUM VEDECKO-TECHNICKÝCH INFORMÁCIÍ SR Ministerstvo školstva, výskumu, vývoja a mládeže Slovenskej republiky