БиологияНовости

Эти черви принимают сложные решения, используя всего 300 нейронов


Крошечные черви, имеющие всего триста клеток мозга, удивляют ученых своей способностью принимать сложные решения. По их словам, эти беспозвоночные на самом деле демонстрируют целый ряд "разумных" форм поведения, которые меняются в зависимости от ситуации, несмотря на то, что их нейронная мощность в 285 миллионов раз меньше, чем у человека.

Caenorhabditis elegans - это маленький червь длиной около одного миллиметра, который питается в основном бактериями. В течение нескольких десятилетий он используется в лабораторных условиях в качестве генетической модели организма. Менее известен Pristionchus pacificus, вид-конкурент, который, согласно одному исследованию, без колебаний нападает на своего соперника с помощью "укусов". Что еще более интересно, эти атаки кажутся "продуманными".

В лабораторных экспериментах команда из Института биологических исследований Салка в Ла-Джолла, Калифорния, обнаружила, что эти укусы могут использоваться для убийства или отпугивания конкурентов.

Более конкретно, когда P. pacificus сталкивался с личинкой C. elegans, червь кусал и убивал молодых нематод, прежде чем съесть их. Однако, когда попадались взрослые особи, P. pacificus предпочитал нелетальные укусы. Они должны были действовать как своего рода территориальное предупреждение, в конечном итоге заставляя C. elegans отступить.

Мы знаем, что P. pacificus вполне способен убить взрослого червя C. elegans. Однако такие бои неизбежно требуют больших затрат энергии. Они также повышают риск получения травм. Таким образом, исследователи считают, что черви P. pacificus выбирают, убивать или нет своих конкурентов, основываясь на размере и стадии развития своих противников.

В экспериментах P. pacificus также чаще кусали C. elegans, когда бактерий было меньше, независимо от их жизненной стадии. Опять же, такое поведение говорит о том, что эти черви могут принимать во внимание несколько типов информации при принятии решения.

Способность взвешивать затраты и выгоды от действий с несколькими потенциальными исходами часто наблюдается у позвоночных животных. До сих пор считалось, что беспозвоночные на это не способны. В действительности, как показывает данное исследование, P. pacificus универсален и может использовать одно и то же действие (укус C. elegans) для достижения различных долгосрочных целей.

Поэтому для червя, имеющего всего триста нейронов, такой уровень принятия решений очень удивителен. Для сравнения, у человека около 86 миллиардов таких нервных клеток.

C. elegans (справа) убегает после укуса P. pacificus (слева) во время одного из экспериментов

Исследователи до сих пор не знают, как эти черви принимают решения при таком малом количестве нейронов. Несколько экспериментов позволяют предположить, что определенную роль могут играть два нейротрансмиттера (дофамин и октопамин). Подавляя способность червей вырабатывать дофамин, они, как правило, нацеливались на взрослых C. elegans с территориальными укусами. И наоборот, подавляя способность червей вырабатывать октопамин, они стремились сосредоточиться на личинках.

Исследователи планируют узнать больше о роли этих нейротрансмиттеров в процессе принятия решений. Для этого они предложат другие сценарии для P. pacificus. В конечном итоге, эта работа может помочь понять, как эти способности могли развиться от простых микроскопических организмов до более крупных видов, таких как человек.

Подписывайтесь на нас
Back to top button