Учені навчилися читати думки медуз, помістивши їхню нервову систему під мікроскоп (фото)

медуза, свічення, флуоресценція, фото
Медуза Clytia hemisphaerica при флуоресцентному світінні

У процесі дослідження експерти спостерігали, як працюють нейрони крихітного виду Clytia hemisphaerica.

Незважаючи на те, що в медуз немає в прийнятому для нас розумінні мозку (є кільце з нервовими вузлами на краю парасольки — тіло медузи) експерти все ж таки знайшли спосіб, як "прочитати" їхні думки, пише Science Alert.

За допомогою вправного генетичного втручання вчені тепер можуть спостерігати, як працюють нейрони крихітного виду прозорих медуз, здійснюючи складні автономні рухи, такі як захоплення та поїдання видобутку.

Clytia hemisphaerica — ідеальний екземпляр для дослідження такої поведінки. Цей вид медуз настільки малий (загалом приблизно 1 см у діаметрі), що всю його нервову систему можна помістити під мікроскопом.

Нервова система медуз розвинулася понад 500 мільйонів років тому і з того часу майже не змінилася. Порівняно з мозком сучасних тварин, нейрони цих дивовижних істот влаштовані набагато простіше. Тому з огляду на цей факт учені намагалися з'ясувати, як саме мозок цієї істоти координує її поведінку.

медуза, щупальця, фото
Clytia hemisphaerica при перегляді зверху. Її щупальця рівномірно розташовані за зовнішніми краями

Нове дослідження вчених показує, що нейрони C.hemisphaerica розміщені у вигляді парасолькової мережі. Ці нейрони ділять тіло медузи на різні частини, наче пиріг. Кожне щупальце на краю парасольки пов'язане з однією з цих частин.

Тому коли щупальця медузи бачать і захоплюють здобич, наприклад, ракоподібних артемій, нейрони в цьому шматочку починають активуватися в певній послідовності.

Спочатку найкращі нейрони посилають повідомлення нейронам у середині, де знаходиться рот медузи. Це призводить до того, що край парасольки повертається до рота, захоплюючи за собою щупальце. Рот же прямує на їжу, що надходить.

Так автори з'ясували, що протягом хвилини після знайомства з артеміями 96% медуз намагалися здійснити таке "передавання їжі", і 88% із них вдалося це зробити. Унаслідок практично всі артемії були з'їдені медузами, які використовують таку поведінку корму.

Щоб побачити, як нейрони, що контролюють рот, взаємодіють з нейронами, які керують парасолькою, і навпаки, дослідники почали хірургічним шляхом видаляти певні частини тіла.

медуза, парасолька, щупальця, зображення
Clytia hemisphaerica збоку

Коли вчені видалили роти, медузи продовжували намагатися передати їжу зі своїх щупалець у відсутні роти. І навіть коли було відрізано щупальця, хімічний розчин, отриманий з артемій і введений у резервуар, все ще міг змусити медуз повертатися до джерела їжі.

Отримані результати дозволяють припустити, що певні форми поведінки медузи координуються за допомогою різних груп функціонально організованих нейронів, розташованих по колу парасольки.

Так, наприклад, нейронна мережа, що з'єднує парасольку медузи з її ротом, також може підключатися до системи травлення. Коли медуз позбавили їжі, автори з'ясували, що вони захоплювали здобич швидше, ніж коли вони були не такі голодні.

Це вказує на якийсь зворотний нейронний зв'язок, який дає медузі знати, що їй потрібно наповнити свою систему травлення, приводячи інші специфічні "поживні" мережі в стан підвищеної готовності.