3 ноября отмечают Всемирный день медузы — просветительскую дату, посвящённую этим морским животным. Её используют музеи и исследовательские организации, чтобы знакомить людей с жизнью медуз. Один из таких поводов удивиться — способность маленькой кубомедузы учиться без единого централизованного мозга. [1]⁠[2]

Повернуть вовремя

Tripedalia cystophora живёт среди мангровых корней и охотится на мелких рачков. Корни дают место для кормёжки, но создают препятствия. Повернёшь слишком рано — не успеешь поймать добычу; слишком поздно — столкнёшься с корнем. [3]

Расстояние медуза оценивает по контрасту между корнем и окружающей водой. Он меняется из-за дождей, водорослей и волн, поэтому одна и та же зрительная подсказка не всегда означает одинаковую дистанцию. [3]

В исследовании 2023 года корни заменили серыми полосами на стенке круглого резервуара. Сначала медузы подплывали слишком близко и задевали стенку. За 7,5 минуты средняя дистанция до неё выросла примерно наполовину, а частота столкновений снизилась более чем вдвое. [2]

Что показали контрольные опыты

Чтобы понять причину перемены, исследователи меняли оформление стенки. Чёрные, хорошо различимые полосы медузы избегали сразу. С однотонной серой стенкой продолжали сталкиваться: связать удар с отдельным зрительным ориентиром было невозможно. Скорость плавания при этом существенно не менялась. [2]

Результат указывал на ассоциативное обучение: животные связывали зрительный сигнал с последствиями движения. Одного вида препятствия или одних столкновений для такого изменения поведения оказалось недостаточно. [2]

Обучение в маленьком органе

По краю колокола кубомедузы расположены четыре ропалия — сенсорных органа с нервными центрами. На каждом находятся шесть глаз, всего их 24. Ропалии обрабатывают зрительную информацию и участвуют в управлении плаванием. [4]

Следующий опыт провели с изолированными ропалиями. Им показывали движущееся малоконтрастное препятствие, сочетая изображение со слабым электрическим импульсом — заменой сигнала столкновения. После тренировки зрительный стимул вызывал усиление нервных сигналов, задающих ритм плавания. При раздельной или несогласованной по времени подаче стимулов того же эффекта не возникало. [2]

Так исследователи показали, что нервная система ропалиев участвует в обучении. Для Tripedalia cystophora опыт столкновения способен изменить следующий манёвр: в знакомой на вид полоске животное начинает раньше распознавать препятствие. Единый централизованный мозг для этого оказался не нужен. [2]

Источники и материалы

  1. Университетский музей Бергена. «JESS! It’s World Jellyfish Day!», 3 ноября 2018 года. Дата Всемирного дня медузы и его использование для знакомства с морскими беспозвоночными. Материал музея
  2. Jan Bielecki, Sofie Katrine Dam Nielsen, Gösta Nachman, Anders Garm. «Associative learning in the box jellyfish Tripedalia cystophora». Current Biology, 2023, т. 33, с. 4150–4159. Эксперимент с препятствиями, контрольные условия и обучение изолированных ропалиев. Полный текст статьи на сервере Оснабрюкского университета, PDF
  3. Университет Копенгагена. «Jellyfish are smarter than you think», 22 сентября 2023 года. Мангровая среда, охота на рачков и оценка расстояния по контрасту. Пояснение исследовательской группы
  4. Sebastian-Alexander Stamatis, Katrine Worsaae, Anders Garm. «Regeneration of the Rhopalium and the Rhopalial Nervous System in the Box Jellyfish Tripedalia cystophora». The Biological Bulletin, 2018. Строение ропалиев, глаза и обработка зрительной информации. Научная статья

Опубликовано

Редакция Календарь365.Ру