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
В Красноярске обнаружены следы глобальной катастрофы, случившейся 12 800 лет назад
Это было внезапно, ужасно и очень быстро: гигантская волна или ударная волна прошлась по этим местам, сметая все на своем пути и перетасовывая кости людей,...
Почему Христос умер на кресте быстрее, чем разбойники: ученые объяснили эпизод из Нового Завета
Поразительно, но это был целый клубок событий, которые произошли в последние сутки до распятия...
Кто убивает итальянских волков: зоологи были потрясены кадрами с автоматической камеры
Трагический эпизод показал, что некоторые зоологические теории придется кардинально пересмотреть. У серых хищников есть неожиданные враги...
Атомная катастрофа Гитлера: оказывается, немцы едва не устроили собственную Хиросиму еще в 1942 году
Почему громкая авария в лаборатории поставила жирный крест на мечтах Германии поработить всю планету?...
Какую тайну хранит загадочное яйцо из Антарктиды возрастом 68 млн лет?
В истории было все: научный детектив, круг подозреваемых и даже палеонтологическая сенсация...
300-летний секрет «золотых» скрипок Страдивари наконец-то разгадан?
И почему ученые в поисках тайны забрели в отдаленную долину в самом сердце Итальянских Альп?...
Киты-убийцы замечены в каннибализме? Российские ученые обнаружили окровавленные плавники на берегу
Эта «война», по словам исследователей, продолжается уже… 100 000 лет...
Американский «Чернобыль-80»: эта катастрофа едва не изменила всю историю США
Эксперты говорят: лишь счастливая случайность не позволила взорваться заряду в 600 (!) раз мощнее хиросимской бомбы...
80 лет без Звезды Героя: почему офицер, поставивший Знамя Победы, не получил заслуженную награду при жизни?
Только указ Президента России смог исправить одну из самых вопиющих несправедливостей в советской истории...
Обнаружена древнейшая карта ночного неба, которая 2000 лет считалась утраченной навсегда
Это был настоящий научный детектив: текст скрывался в неожиданном месте. Современные технологии доказали, что написанное раз стереть полностью уже невозможно...
«Кровавая» история водопада Блад-Фоллс: почему ученые сравнивают это место с Марсом?
Эта антарктическая аномалия больше века не давала покоя исследователям, но в 2018 году завеса тайны все же приоткрылась...
Каменный топор со дна реки может переписать древнейшую историю Сибири
По словам ученых, получился отличный научный детектив: добыча золота, артефакт бронзового века, забытая цивилизация...