Чем они вообще думают: оказалось, что медузы могут обучаться, не имея мозга
Признак развитой нервной системы — это способность изменять поведение в результате опыта, то есть запоминать и учиться. Исследовательская группа, возглавляемая Яном Белецки из Кильского университета и Андерсом Гармом из Копенгагенского университета, решила проверить эту способность на коробчатых медузах. Результаты и выводы они опубликовали в журнале Current Biology.
После более чем 500 млн лет существования на Земле медузы доказали, что достигли огромного эволюционного успеха. Однако о них всегда думали, как об очень простых существах, причём во всех смыслах. Преобладающее мнение заключалось в том, что более развитая нервная система приравнивается к более высокому потенциалу обучения у животных. А медузы и их родственники, известные под общим названием стрекающие или книдарии, считаются самыми ранними животными, у которых развилась нервная система, причём близкая к минимальной.
Когда-то думали, что медузы могут управлять только простейшими формами обучения, включая привыкание к определённой стимуляции, такой как повторяющийся звук или прикосновения, рассказал Гарм.
— Андерс Гарм, профессор биологического факультета Копенгагенского университета.
Учёные изучали карибскую коробчатую медузу Tripedalia cystophora. Это медузки размером с ноготь, обитающие в карибских мангровых болотах. В своей среде они используют впечатляющую зрительную систему из 24 глаз, чтобы охотиться на крошечных веслоногих рачков-копепод среди корней мангровых деревьев. Хотя паутина корней хороша как охотничье угодье, она также является опасным местом для мягкотелых желеобразных существ.
Когда маленькие коробчатые медузы приближаются к корням мангровых деревьев, они поворачивают и уплывают. Если они повёрнут слишком рано, у них не будет улова. Но если они увильнут от корней слишком поздно, то рискуют наткнуться на них и повредить свои нежные тела. Таким образом, оценка расстояния для них имеет решающее значение. И здесь, как обнаружили исследователи, ключевым фактором является контраст.
Эксперименты показали, что контрастность корней на фоне воды медузы используют для оценки расстояния до опасности, что позволяет им уплыть в нужный момент. Ещё интереснее тот факт, что взаимосвязь между расстоянием и контрастом меняется ежедневно из-за дождевой воды, водорослей и воздействия волн, уточнил Андерс Гарм.

Биологи могли видеть, что с началом каждого нового дня охоты коробчатые медузы извлекают уроки из увиденного, сочетая визуальные впечатления и ощущения от неудачных манёвров. Итак, несмотря на то, что у них всего лишь тысяча нервных клеток — а в человеческом мозге их примерно 100 миллиардов, — они могут соединять временные схождения различных впечатлений и усваивать связь. И это как раз то, что наука называет ассоциативным обучением.
Поведенческие эксперименты показали, что трёх-пяти неудачных манёвров уклонения достаточно, чтобы медузы больше не попадали на корни. А это означает, что медузы в подводных зарослях учатся примерно так же быстро, как продвинутые животные, например плодовые мушки и мыши.
Выводы дополнительно подтверждали с помощью электрофизиологии и классических экспериментов по изменению условий, которые также показали, что в нервной системе медузы происходило обучение.
Итак, карибская коробчатая медуза может обучаться на гораздо более сложном уровне, чем наука считала ранее. Открытие меняет фундаментальное понимание мозга и может пролить свет на наш собственный мыслящий орган.
Если учёные точно определят все механизмы обучении у медуз, то смогут затем выяснить, применимо ли это только к стрекающим или же подобное можно обнаружить у всех животных.
После более чем 500 млн лет существования на Земле медузы доказали, что достигли огромного эволюционного успеха. Однако о них всегда думали, как об очень простых существах, причём во всех смыслах. Преобладающее мнение заключалось в том, что более развитая нервная система приравнивается к более высокому потенциалу обучения у животных. А медузы и их родственники, известные под общим названием стрекающие или книдарии, считаются самыми ранними животными, у которых развилась нервная система, причём близкая к минимальной.
Когда-то думали, что медузы могут управлять только простейшими формами обучения, включая привыкание к определённой стимуляции, такой как повторяющийся звук или прикосновения, рассказал Гарм.
Теперь мы видим, что медузы обладают гораздо более совершенной способностью к обучению и что они действительно могут учиться на своих ошибках. И при этом изменяют своё поведение
— Андерс Гарм, профессор биологического факультета Копенгагенского университета.
Учёные изучали карибскую коробчатую медузу Tripedalia cystophora. Это медузки размером с ноготь, обитающие в карибских мангровых болотах. В своей среде они используют впечатляющую зрительную систему из 24 глаз, чтобы охотиться на крошечных веслоногих рачков-копепод среди корней мангровых деревьев. Хотя паутина корней хороша как охотничье угодье, она также является опасным местом для мягкотелых желеобразных существ.
Когда маленькие коробчатые медузы приближаются к корням мангровых деревьев, они поворачивают и уплывают. Если они повёрнут слишком рано, у них не будет улова. Но если они увильнут от корней слишком поздно, то рискуют наткнуться на них и повредить свои нежные тела. Таким образом, оценка расстояния для них имеет решающее значение. И здесь, как обнаружили исследователи, ключевым фактором является контраст.
Эксперименты показали, что контрастность корней на фоне воды медузы используют для оценки расстояния до опасности, что позволяет им уплыть в нужный момент. Ещё интереснее тот факт, что взаимосвязь между расстоянием и контрастом меняется ежедневно из-за дождевой воды, водорослей и воздействия волн, уточнил Андерс Гарм.

Биологи могли видеть, что с началом каждого нового дня охоты коробчатые медузы извлекают уроки из увиденного, сочетая визуальные впечатления и ощущения от неудачных манёвров. Итак, несмотря на то, что у них всего лишь тысяча нервных клеток — а в человеческом мозге их примерно 100 миллиардов, — они могут соединять временные схождения различных впечатлений и усваивать связь. И это как раз то, что наука называет ассоциативным обучением.
Поведенческие эксперименты показали, что трёх-пяти неудачных манёвров уклонения достаточно, чтобы медузы больше не попадали на корни. А это означает, что медузы в подводных зарослях учатся примерно так же быстро, как продвинутые животные, например плодовые мушки и мыши.
Выводы дополнительно подтверждали с помощью электрофизиологии и классических экспериментов по изменению условий, которые также показали, что в нервной системе медузы происходило обучение.
Итак, карибская коробчатая медуза может обучаться на гораздо более сложном уровне, чем наука считала ранее. Открытие меняет фундаментальное понимание мозга и может пролить свет на наш собственный мыслящий орган.
Если учёные точно определят все механизмы обучении у медуз, то смогут затем выяснить, применимо ли это только к стрекающим или же подобное можно обнаружить у всех животных.
- Дмитрий Ладыгин
- phys.org
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
3700-летний вирус, спрятанный в средневековых книгах, только что убил 500 тысяч животных
Сколько еще патогенов дремлет в библиотечных хранилищах Европы и России, точно не скажет ни один ученый...
«Этого не должно происходить»: что ученые нашли в облаках Венеры
Там возможны абсолютно другие, просто невероятные формы жизни. И эксперименты это доказали...
Молилась и убивала: какой диагноз ставят Салтычихе психиатры и психологи?
Ученые говорят: феномен жестокости самой страшной помещицы России разгадан, но......
Супервспышка-1947: тогда Земля избежала триллиона бомб. Но успокоилось ли Солнце?
Астрофизики говорят, что нам очень повезло со звездой. Но шансы на глобальную катастрофу все-таки есть...
Карта 1587 года и Ноев ковчег: почему место совпало с раскопками на Арарате?
Длина «судна», кстати, тоже совпала, и это не может не настораживать...
«Выстрел» прямо в Землю: астрономы обнаружили черную дыру, выбрасывающую струю в сторону нашей планеты
Ученые рассказали, как это поможет разгадать важную космическую тайну...
Камчатка 1000 лет назад: археологи заглянули в исчезнувший мир из космоса
Предков этих людей изгнало мощное извержение вулкана, но через столетия они вернулись в родные земли...
Жизнь за пределами Земли: что рассказала ученым межзвездная комета 3I/ATLAS?
Объект настолько древний, что его возраст крайне сложно представить. И это не единственная загадка пришельца из глубокого космоса...
Нашли тайную комнату в гробнице Тутанхамона: почему там может быть Нефертити?
Если гипотеза подтвердится, это будет крупнейшее археологическое открытие современной эпохи...
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
Астрономы поймали сигнал из космоса: пришельцы или помеха?
И почему главная проблема в том, что мы мастерски сами себе мешаем за пределами Земли?...
928 разбросанных костей в Гёбекли-Тепе: спустя 30 лет раскопок тайна древнейшего храма наконец-то раскрыта
Однако археологи признаются: от открытия им проще не стало. Напротив, все еще больше запуталось...
Черная смерть — двигатель прогресса: как эпидемия чумы в корне поменяла ход истории в Европе
Неожиданно: книгопечатание, отмена крепостного права, раскол западного христианства — это лишь немногие последствия пандемии...
Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
Особенно страдает северная часть океана. Но и есть хорошая новость...
Не хуже Тутанхамона: почему сокровища забытых цариц из Ассирии поразили ученых?
Особенно загадочной оказалось гробница II, причем ее тайна до конца не раскрыта и по сей день...
Таинственные пещерные иероглифы в Мексике раскрывают давно потерянную письменность
Оказалось, что разгадки лучше всего искать не в городах, а на склонах гор в глуши...