Şaşırtıcı bir denizanası, öğrenme ve hafıza hakkında bilinenleri zorluyor

CNN’in Wonder Theory bilim bültenine kaydolun. Büyüleyici keşifler, bilimsel gelişmeler ve daha fazlasıyla ilgili haberlerle evreni keşfedin.

CNN
—

Yeni bir çalışma, yaşam boyunca amaçsızca süzülen ve merkezi bir beyni olmayan Karayip denizanalarının hala hızlı öğrenme ve bilgiyi saklama yeteneğine sahip olduğunu ortaya koyuyor.

Cuma günü dergide yayınlanan bir çalışmaya göre bu keşif, organizmaların merkezi sinir sistemi olmadan ilişkisel öğrenmeye girişemeyeceği yönünde uzun süredir devam eden fikri altüst ediyor. Güncel biyoloji.

Çalışma odaklı Anders JarmDanimarka’daki Kopenhag Üniversitesi’nde deniz biyolojisi alanında doçent olan Dr. Keele Üniversitesi Fizyoloji Enstitüsü Almanyada.

Kiele Üniversitesi’nde görsel nöroetik alanında doktora sonrası araştırmacı olan ilk yazar Jan Bilecki, “Görsel davranışa ve her türlü deneyime baktık ve öğrenme sadece doğal bir ilerlemedir” dedi.

Bilecki, Karayip kutu denizanası ile yıllarca çalıştıktan sonra ekibin hayvanların öğrenebildiğini görünce şaşırmadığını ancak “bu kadar çabuk öğrenmelerinin şaşırtıcı olduğunu” söyledi.

Tripedalia Cystophora bilimsel adıyla da bilinen Karayip kutu denizanasının 24 gözü vardır; bunlar rhopalia adı verilen dört görsel duyu merkezinin her birinde altı adettir. Şekli nedeniyle çan olarak bilinen denizanasının jelatinimsi gövdesi kolayca morarıyor; bu, yaratık Karayipler’deki mangrov kökleri arasında hareket ederken potansiyel bir dezavantaj. Bilecki, kökün içine yüzmenin bakteriyel enfeksiyona ve sonunda ölüme yol açan hasara neden olabileceğini söyledi.

“Dolayısıyla bu hayvanların öğrenebildiklerinden oldukça emindik çünkü (mangrov köklerinden kaçınmak) hayatta kalmak istiyorlarsa onlar için çok önemli bir öğrenme sürecidir” dedi.

Hayvanların öğrenme yeteneğini test etmek için araştırmacılar dairesel bir tankın içini gri ve beyaz çizgilerle kapladılar. Denizanasının 24 gözünün gri çizgileri, doğal ortamlarında uzak bir mangrov kökü kadar koyu görünecektir. 7,5 dakika boyunca araştırmacılar denizanasını gözlemleyerek hayvanların iplere çarpıp çarpmadığını veya mesafeyi korumayı öğrenip öğrenmediğini gördüler.

İlk birkaç dakika boyunca denizanası duvarlara yakın yüzdü veya duvarlara çarptı. Ancak beş dakika içinde işler değişti.

Denizanası, çizgilerden görsel uyarı ve engellere çarpmaktan kaynaklanan mekanik uyarının bir kombinasyonunu aldı.

Bilecki, “Bu uyaranları aynı anda aldıklarını (ve) engellerden kaçtıklarını öğrendiler” dedi. “Onlar Darboğazları önlemek için ölçtüğümüz tüm kriterlerde performans artışı.

Araştırmacılar daha sonra çizgileri düz gri bir alanla değiştirdiler. Denizanası ona tekrar tekrar çarptı.

Bilecki, “Görsel bir ipucu yoktu, dolayısıyla hiçbir şey öğrenmediler” dedi. “Sürekli bir şeylere çarpıyorlar ve yanıt vermiyorlardı.”

Son olarak araştırmacılar, rupalia’nın, denizanasının suda ilerlemek için yaptığı titreşimli hareketi veya yüzme kasılmalarını yönlendiren bir elektrik sinyalini nasıl verdiğine odaklanan nörofizyolojik bir deney gerçekleştirdiler. Herhangi bir engelden kaçınmak için hareket ettikçe nabız hızları önemli ölçüde artar.

Bilim insanları rupalia’yı çandan ayırarak izole etti. Ancak mangrov kökü ikameleri taşındı. Böylece denizanasının görüş mekanizması çizgiler hareket ederken sabit kalıyordu. Görme sistemi gri çizgilerden kaçınması gerektiğini öğrenebilir mi?

Bilim insanları, görsel duyu merkezlerine zayıf elektrik sinyali gönderebilecek bir sistem bağladılar. Robalia normalde yüzme kasılmalarını tetikleyen sinyali etkinleştirmediğinde, Bilim adamları bunu onlar için yaptı. Kısa süre sonra rupalia, ortamın geri kalanıyla çok daha az kontrast sağlayan açık gri çubuklar için bile herhangi bir uyarı olmadan sinyali iletmeye başladı.

Bilecki, deneyin denizanası için “davranışsal açıdan anlamlı” olması nedeniyle bulgularına ulaştıklarını söyledi. Araştırmacılar hayvanları vahşi doğada karşılaşacaklarına benzer bir duruma soktular.

“Yani görsel uyarım ve mekanik uyarım, doğal ortamlarında (meydana gelen) bir şeydir” dedi. “Bununla ne yapacaklarını çok iyi biliyorlar.”

Berkeley’deki Kaliforniya Üniversitesi Moleküler ve Hücre Biyolojisi Bölümü’nde araştırmacı olan ve denizanası ve uyku üzerine kapsamlı çalışmalar yapan Dr. Michael Abrams, çalışmanın sağlam olduğunu söyledi. Abrams yeni araştırmaya dahil değildi.

Abrams bir e-postasında şunları söyledi: “Bilim insanları bu kutu denizanasındaki ilişkisel öğrenmeyi ölçmek için çok ilgi çekici bir deneysel model oluşturdular. Bulguları aynı zamanda bir dereceye kadar kısa süreli hafızanın kanıtı olabilir.” Bu da onu meraklandırdı: “Hafızası ne kadar sürecek?”

Abrams, Caltech’te doktorasını alırken, ters çevrilmiş denizanası (Cassiopea) ve onun “uyku benzeri durumu” üzerine 2017 yılında yapılan bir çalışma üzerinde çalıştı; bu durum “daha önce yalnızca merkezi sinir sistemine sahip hayvanlarda bulunan bir davranış olarak kabul ediliyordu.”