Mokslas ir IT

2021.12.02 22:17

Mokslininkai išanalizavo, kaip medūzos sugeba išgyventi be smegenų

LRT.lt2021.12.02 22:17

Nors medūzos neturi smegenų, mokslininkai sugalvojo būdą, kaip skaityti jų mintis. Dabar galima stebėti, kaip mažytės permatomos medūzos rūšies neuronai kartu dirba tam, jog atliktų sudėtingus savarankiškus judesius, pavyzdžiui, grobio griebimą ir valgymą, rašo „Science Alert“.

Clytia hemisphaerica yra puikus modelis norint studijuoti tokį elgesį. Kadangi ši specifinė medūzų rūšis yra mažytė, maždaug centimetro skersmens, visa jos nervų sistema gali lengvai tilpti po mikroskopu.

Jos genomas taip pat gana paprastas, o skaidriame kūne yra tik apie 10 tūkst. neuronų, todėl lengviau sekti jų signalus. Kai tyrėjai genetiškai modifikavo C. hemisphaerica medūzas taip, kad jų neuronai švytėtų savo aktyvumo metu, jie nustatė „nenumatytą struktūrinės nervų organizacijos laipsnį“.

Medūzų nervų sistema išsivystė daugiau nei prieš 500 milijonų metų ir nuo to laiko pasikeitė labai mažai. Palyginti su šių dienų gyvūnų smegenimis, neuronai šiose „gyvose fosilijose“ yra išdėstyti daug paprasčiau. Medūzos neturi centralizuotos sistemos, koordinuojančios visus judesius, tad kaip jos sugeba išvis kažką veikti ir gyventi?

Naujasis tyrimas rodo, kad C. hemisphaerica medūzos neuronai yra išdėstyti į skėtį panašiame tinkle, kuris gana tiksliai atspindi jos kūną. Šie neuronai dar padalijami į griežinėlius, beveik kaip pyragas.

Kiekvienas čiuptuvas medūzos varpelio krašte yra prijungtas prie vieno iš šių griežinėlių. Taigi, kai medūzos čiuptuvai aptinka ir sugauna grobį, pavyzdžiui, krevetes, šio gabalo neuronai aktyvuojami tam tikra seka.

Pirma, „pyrago“ gabalo krašte esantys neuronai siunčia pranešimus viduryje esantiems neuronams, kur yra medūzos burna. Dėl to tos pyrago riekelės kraštas pasisuka į vidų link burnos, kartu su juo atsinešdamas čiuptuvą. Tuo tarpu burna savo ruožtu „rodo“ į gaunamą maistą.

Tyrimo autoriai nustatė, kad per minutę nuo susidūrimo su krevetėmis, 96 proc. medūzų mėgino šį „maisto pernešimą“ ir 88 proc. buvo sėkmingi. Taip elgdamosis medūzos suvalgė praktiškai visas krevetes.

Norėdami pamatyti, kaip burną valdantys neuronai komunikuoja su neuronais, kontroliuojančiais medūzos varpelį ir atvirkščiai, mokslininkai pradėjo chirurginiu būdu pašalinti tam tikras kūno dalis.

Kai medūzų burnos buvo pašalintos, padarai nuolat bandė perduoti maistą iš savo čiuptuvų į neegzistuojančias burnas. Net ir pašalinus medūzos čiuptuvus, cheminiai krevečių ekstraktai, patekę į rezervuarą, vis tiek galėjo priversti burną pasisukti maisto šaltinio link.

Išvados rodo, kad tam tikras medūzų elgesys yra koordinuojamas per skirtingas funkciškai organizuotų neuronų grupes, esančias aplink minėto skėčio perimetrą. Pavyzdžiui, neuronų tinklas, jungiantis medūzos varpelį su burna, taip pat galėtų prisijungti prie virškinimo sistemos.

Kai tyrime dalyvavusioms medūzoms nebuvo duodamas maistas, autoriai nustatė, kad jos grobį pagaudavo greičiau nei tada, kai nebūdavo tokios alkanos. Tai rodo tam tikrą nervinį grįžtamąjį ryšį, leidžiantį medūzai „žinoti“, kad ji turi užpildyti savo virškinimo sistemą, aktyvuojant kitus specifinius „maitinimo“ tinklus.

Mums svarbus tikslumas ir sklandi tekstų kalba. Jei pastebėjote klaidų, praneškite portalas@lrt.lt