Свързано съдържание
- Пощипването на малките електрически заряди вътре в клетките може да се бори с инфекцията
Странните експерименти показват, че плоските червеи могат да запазят тренирано поведение, дори и след като са обезглавени. Снимка от потребител Flickr gailhampshire
Отдавна е известно, че много видове червеи имат забележителната способност да растат обратно тяло и дори специфични органи, когато са били отрязани. Но ново изследване на двойка учени от университета Туфтс разкри, че планариите - малки същества, често наричани плоски червеи, които могат да живеят във вода или на сушата - са способни да регенерират нещо още по-невероятно.
Изследователите Тал Шомрат и Майкъл Левин обучиха плоски червеи да пътуват по грапава повърхност за достъп до храна, след което извадиха главите си. Две седмици по-късно, след като главите отраснаха, червеите някак си възвърнаха склонността си да се движат по неравен терен, както наскоро изследователите документираха в Journal of Experimental Biology .
След две седмици главите на червеите отраснаха, заедно с тренировките, които бяха получили преди обезглавяване. Изображение чрез Journal of Experimental Biology / Shormat and Levin
Интересът към спомените от плоски червеи датира от 50-те години на миналия век, когато поредица от странни експерименти на биолога от Мичиган Джеймс Макконел посочва, че червеите могат да получат способността да се движат по лабиринт, като се хранят с наземните останки на други плоски червеи, които са били обучени да се движат през същия лабиринт. Макконъл спекулира, че тип генетичен материал, наречен „памет на РНК“, е отговорен за това явление и може да бъде прехвърлен между организмите.
Последващи изследвания на планарна РНК памет използват факта, че червеите могат лесно да регенерират главите след обезглавяване. В някои проучвания главите на червеите са отрязани и след това регенерирани, докато плуват в разтвори на РНК; в други, както подчертава блогът на Field of Science, червеи, които вече са били обучени да се движат по лабиринт, са били тествани, след като са били обезглавени и главите им са отраснали назад.
За съжаление, откритията на Макконъл бяха до голяма степен дискредитирани - критиците посочиха небрежни методи на изследване, а някои дори обвиниха, че планарите нямат капацитет за дългосрочна памет - и изследванията в тази област остават в неизвестност. Наскоро обаче Шомрат и Левин разработиха автоматизирани системи за обучение и тестване на червеите, които ще дадат възможност за стандартизирани и строги мерки за това как организмите придобиват и запазват спомени с течение на времето. И въпреки че РНК за паметта все още се смята за мит, последните им изследвания потвърдиха, че спомените на тези червеи действат по изумително странни начини.
Автоматизираната система на изследователите елиминира пристрастията, присъщи на човешките наблюдатели, чрез проследяване на движението на червеите през плочата чрез камери и кодиране на техните местоположения чрез компютър. Изображение чрез Journal of Experimental Biology / Shormat and Levin
Компютърната система на изследователите се справи с червеите от вида Dugesia japonica в две групи по 72. Едната група беше обусловена да живее в петри с грубо дъно, а другата - с гладко дъно в продължение на десет дни. И двете ястия бяха снабдени с достатъчно храна от червеи (малки парченца телешки черен дроб), така че всяка група беше обусловена, за да научи, че конкретната им повърхност означава „храната е наблизо.
След това всяка група беше отделно поставена в петри с грубо дъно с храна, разположена само в един квадрант, заедно със светлосин светодиод. Обикновено плоските червеи избягват светлината, така че прекарването на времето в този квадрант означаваше, че очакването им за храна наблизо превъзхожда отвращението им към светлината.
В резултат на кондиционирането им червеите, които живееха в груби контейнери, много по-бързо се стичаха към осветения квадрант. Изследователите накараха видеокамерите на автоматизираната система да проследят колко време отнема на червеите да прекарат три прави минути под светлините, а тези, отглеждани в грубите съдове, отнеха средно шест минути, за да преминат този брой в сравнение с около седем и половина минути за другата група. Тази разлика показа, че предишната група е била обусловена да свързва грубите повърхности с храната и да изследва тези повърхности по-лесно.
След това всички червеи бяха напълно обезглавени (всеки къс мозък беше отстранен) и оставени сами да отглеждат главите си през следващите две седмици. Когато те бяха върнати обратно в камерата с грапавата повърхност, групата, която преди е живяла в грубите съдове - тоест предишните им глави са живели в грубите съдове - все още са били готови да влязат в осветения квадрант на грубата чиния и прекарайте там продължителен период от време повече от минута по-бързо от другата група.
Колкото и невероятно да изглежда, някои дълготрайни спомени за кондиционирането на грапавата повърхност изглежда са живели в телата на тези червеи, дори и след отрязване на главите им. Биологичното обяснение за това е неясно, както отбелязва блогът The Verge . Предишни изследвания потвърдиха, че поведението на червеите се контролира от мозъка им, но е възможно някои от спомените им да са били съхранявани в телата им или тренировките, дадени на началните им глави, по някакъв начин да променят други части на нервната си система, които след това промениха как растат новите им мозъци.
Има и друг вид обяснение. Изследователите измислят, че епигенетиката - промяна в структурата на ДНК на организма, която променя експресията на гените - може да играе роля, вероятно кодираща паметта („груби подове = храна“) за постоянно в ДНК на червеите.
В този случай този странен експеримент би осигурил още един изненадващ резултат. Възможно е да няма такова нещо като „РНК на паметта“ само по себе си, но при спекулирането на ролята на генетичния материал в задържането на спомените на тези червеи, Макконъл може би е бил на правилния път.
