За ученето не винаги е необходим мозък

Оказва се, че за ученето не винаги е необходим мозък. Ново изследване на учени от Университета на Тулуза установи, че организмите от вида Physarum polycephalum, които не притежават нервна система, могат да се адаптират към даден отблъскващ стимул и да предадат тази си способност едни на други, съобщава LiveScience, пише nauka.offnews.bg.

Изследването подсказва, че способността за обучение предшества еволюцията на нервната система, пишат Давид Вожел (David Vogel) и Одре Дюсютур (Audrey Dussutour) от Университета на Тулуза в Proceedings of the Royal Society B.

Тези организми не са лишени от странности. Те са част от таксономичната група Amoebozoa, която споделят със своите братовчеди амебите. Те могат да съществуват като отделни клетки, но и да се обединяват в големи едноклетъчни организми с множество ядра. Разновидността, изучавана от Вожел и Дюсютур, Physarum polycephalum, притежава светложълт цвят и може да образува гигантски клетки, обхващащи област от стотици квадратни сантиметри.

Предишни проучвания върху P. polycephalum установиха наличието на примитивна форма на памет, основаваща се на информация, съхранена под формата на слузести пътеки. Въпреки отсъствието на какъвто и да е мозък, тези организми са способни да открият най-бързия път през лабиринт или между набор от точки. Те също така са способни да се придвижват с около 4 см на час.

Вожел и Дюсютур съобщават през април 2016 г., че P. polycephalum са способни да се учат. Учените създават култури в съдове, пълни със смес от агарови клетки и овес, и тогава поставят организмите в близост до парченца храна, които са достъпни само по агаров мост. През половината от времето мостът е покрит с горчива, но безобидна хининова вода или кофеин. Това първоначално прави организмите колебливи дали да преминат през горчивите мостове.

За да ги прекосят им трябва два пъти по-дълго време в сравнение с обикновените мостове. След изминаването на няколко дни обаче организмите „разбират“, че хининовата вода и кофеинът са безобидни и ускоряват хода на преминаването по мостовете. Това е признак за привикване или понижен отговор спрямо повтарящ се стимул.

За настоящето изследване учените повтарят експеримента, но с друго безобидно вещество – натриев хлорид или готварска сол. След като потвърждават, че P. polycephalum реагират на „солените“ мостове първо с избягване и после с привикване, Вожел и Дюсютур внасят обрат. След настъпването на привикванета, учените поставят организмите, преминали през „солените“ мостове, до такива, които са минали само по обикновени, и им позволяват да се слеят. В процеса на сливане отделните организми запазват клетъчните си ядра, но губят клетъчните си мембрани, за да се превърнат в една гигантска клетка.

Предай нататък

След като минава сливането, Вожел и Дюсютур измерват времето, което отнема на всичките организми да прекосят солените мостове. Те откриват, че дори когато само един привикнал организъм присъства в съчетанието, новообразуваните клетки преминават солените мостове също толкова бързо, колкото тези, които вече са привикнали на солта. Без значение какъв брой е участвал в сливането, учените откриват, че дори само един организъм е достатъчен, за да обучи всички останали.

Вожел и Дюсютур откриват също така доказателства, че привикването е резултат на някакъв вид вътрешен трансфер на знание, а не просто смесване привикнали с непривикнали клетки. Нещо повече, псевдоподът, който първи достига хранителната частица, често пъти принадлежи на непривикналата част от новообразуваната клетка. От друга страна, няма линейна връзка между количеството привикнали организми и бързината на прекосяването на мостовете. Съчетанието от един привикнал с три непривикнали организма се движи също толкова бързо, колкото три привикнали с един непривикнал.

Още по-удивително е, че наученото се съхранява дори след приключването на сливането. Учените отделят непривикналите и привикналите организми след изминаването на един или три часа от сливането. След 1 час непривикналите отново започват да не „харесват“ солта. Но когато се изчаква 3 часа, непривикналите демонстрират същото поведение като привикналите, минавайки със същата бързина по солените мостове.

Без наличието на мозък или дори някакви нервни клетки, тези организми са способни да осъществяват адаптивни поведенчески реакции.