Povezani sadržaj
- Podešavanje sitnih električnih naboja unutar stanica može se boriti protiv infekcije
Čudni eksperimenti pokazuju da pauci mogu zadržati trenirano ponašanje čak i nakon što su obglavljeni. Fotografirao korisnik Flickr gailhampshire
Odavno je poznato da mnoge vrste crva imaju izuzetnu sposobnost rasta tijela, pa čak i određenih organa kada su odsječene. No, novo istraživanje dvojice znanstvenika sa Sveučilišta Tufts otkrilo je da su plarijari - mala bića, često nazvana plosnati crvi, koja mogu živjeti u vodi ili na kopnu - sposobna obnoviti nešto još nevjerojatnije.
Istraživači, Tal Shomrat i Michael Levin, obučili su crvotočine da putuju preko hrapave površine kako bi pristupili hrani, a zatim su skinuli glave. Dva tjedna kasnije, nakon što su glave porasle, crvi su nekako dobili svoju tendenciju plovidbe po neravnom terenu, što su istraživači nedavno dokumentirali u časopisu Journal of Experimental Biology .
Nakon dva tjedna, glave glista su joj narasle, zajedno s treningom koji su prolazili prije uklanjanja glave. Slika putem Časopisa za eksperimentalnu biologiju / Shormat i Levin
Interes za uspomene na crvotočine datira iz pedesetih godina prošlog vijeka, kada je niz neobičnih eksperimenata biologa u Michiganu Jamesa McConnela ukazivao da crvi mogu dobiti sposobnost navigacije u labirintu, hranjenjem prizemnih ostataka drugih ravnih glista koje su osposobljene za trčanje kroz isti labirint. McConnell nagađa da je vrsta genetskog materijala nazvana "memorija RNA" odgovorna za ovaj fenomen i da se može prenijeti između organizama.
Naknadna istraživanja RNA memorije iskoristila su činjenicu da bi crvi mogli lako obnavljati glave nakon uklanjanja glave. U nekim studijama glave crva bile su odsječene i potom regenerirane dok su plivale u RNA otopinama; u drugima, kako ističe blog Field of Science, crvi koji su već bili obučeni za navigaciju labirintom testirani su nakon što su ih obglavili i glave su im narasle.
Na žalost, McConnellov nalaz bio je u velikoj mjeri diskreditiran - kritičari su ukazivali na neuredne metode istraživanja, a neki su čak tvrdili da planari nisu bili sposobni za dugoročno pamćenje - a istraživanja na ovom području su uspavala. Nedavno su, međutim, Shomrat i Levin razvili automatizirane sustave za osposobljavanje i testiranje glista, koji će omogućiti standardizirane i rigorozne mjere kako organizmi vremenom stječu i zadržavaju uspomene. I premda se za RNA memorije još uvijek vjeruje da je mit, njihova nedavna istraživanja potvrdila su da sjećanja ovih crva djeluju na zadivljujuće bizarne načine.
Automatizirani sustav istraživača uklonio je pristranost svojstvena ljudskim promatračima praćenjem kretanja glista preko ploče kamerama i kodiranjem njihovih lokacija putem računala. Slika putem Časopisa za eksperimentalnu biologiju / Shormat i Levin
Računalni sustav istraživača bavio se crvima, iz vrste Dugesia japonica, u dvije skupine, po 72 osobe. Jedna je skupina uvjetovana da živi u petrijevoj posudi sa grubim dnom, a druga u glavi dna deset dana. Oba su jela bila opskrbljena hranom od crva (mali komadi goveđe jetre), pa je svaka skupina bila uvjetovana da njihova određena površina znači "hrana je u blizini."
Zatim je svaka skupina odvojeno stavljena u petrijevu posudu s hrapavim dnom, koja je bila smještena samo u jednom kvadrantu, zajedno sa svijetloplavim LED-om. Plosnati crvi obično izbjegavaju svjetlost, tako da je provođenje vremena u tom kvadrantu značilo da je njihovo očekivanje hrane u blizini posrnulo njihovu odbojnost prema svjetlu.
Kao rezultat njihovog kondicioniranja, crvi koji su živjeli u grubim spremnicima brže su se slijevali u upaljeni kvadrant. Istraživači su video kamerama automatiziranog sustava pratili koliko im je vremena trebalo da crvi provedu tri ravno minuta pod svjetlima, a onima koji se hrane u surovim jelima trebalo je u prosjeku šest minuta da prođu taj broj, u odnosu na oko sedam i pol minuta za drugu grupu. Ta je razlika pokazala da je bivša skupina bila uvjetovana za povezivanje grubih površina s hranom i pažljivije je istraživala te površine.
Nakon toga, svi su crvi bili potpuno obezglavljeni (svaki dio mozga je uklonjen) i ostavljeni su da ponovno pognute glave tijekom sljedeća dva tjedna. Kad su ih vratili u komoru s hrapavom površinom, grupa koja je prethodno živjela u grubim posudama - to jest, da su njihove prethodne glave živjele u grubim posudama - još uvijek su se htjeli upustiti u osvijetljeni kvadrant grube posude. i tamo provedite duže vremensko razdoblje više od minute brže od druge grupe.
Čini se nevjerojatno, kao da su neka trajna sjećanja na stanje hrapave površine živjela u tijelima tih crva, čak i nakon što su im odsječene glave. Biološko objašnjenje za to je nejasno, kako bilježi blog The Verge . Prethodna istraživanja potvrdila su da ponašanje glista kontrolira njihov mozak, ali moguće je da su neka od njihovih sjećanja možda bila pohranjena u njihovim tijelima ili da je obuka data njihovim početnim glavama nekako modificirala druge dijelove živčanog sustava, koji zatim izmijenili kako su im rasli novi mozgovi.
Postoji i druga vrsta objašnjenja. Istraživači nagađaju da bi epigenetika - promjena u DNK strukturi organizma koja mijenja ekspresiju gena - mogla igrati ulogu, možda kodirajući memoriju ("grubi podovi = hrana") trajno u DNK crva.
U tom bi slučaju ovaj neobični eksperiment donio još jedan iznenađujući ishod. Po sebi možda ne postoji nešto poput "memorije RNA", ali spekulirajući o ulozi genetskog materijala u zadržavanju sjećanja tih crva, McConnell je možda ipak bio na pravom putu.
