Στα ζεστά νερά της Καραϊβικής, οι μέδουσες περιφέρονται στις ρίζες των μαγκρόβιων κυνηγώντας μικρά καρκινοειδή. Είναι μικρές σε μέγεθος και εύκολα θα μπορούσαν να τραυματίσουν το μαλακό τους σώμα. Δεν έχουν εγκέφαλο όπως τον γνωρίζουμε και παρά την απλοϊκή τους όραση, μπορούν και πλοηγούνται με ασφάλεια ακόμη και στα λασπόνερα. Οπότε, πώς τα καταφέρουν;
Ο Άντερς Γκαρμ και οι συνεργάτες του ερευνητές απαντούν: Τα χωρίς εγκέφαλο πλάσματα, παρά την απουσία κεντρικού νευρικού συστήματος, είναι σε θέση να μάθουν, όπως περιγράφουν σε έρευνα που δημοσιεύτηκε την Παρασκευή στο επιστημονικό περιοδικό Current Biology.
Οι επιστήμονες δεν εξεπλάγησαν που η μέδουσα της Καραϊβικής (Tripedalia cystophora), ένας μικρότερος, μη φονικός συγγενής της θανατηφόρας Αυστραλιανής μέδουσας, έχει την ικανότητα να μαθαίνει. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια των πειραμάτων τους, έμειναν εμβρόντητοι με την ταχύτητα μάθησης, μόλις μερικών λεπτών, και προσαρμοστικότητας.
Το πείραμα
Προκειμένου να κατανοήσουν καλύτερα τις γνωσιακές ικανότητες των μεδουσών, οι επιστήμονες αναπαρήγαγαν το φυσικό τους περιβάλλον στο εργαστήριο, δημιουργώντας τρία σενάρια μελέτης σε μικρές δεξαμενές όπου και κατέγραψαν τις αντιδράσεις των ασπόνδυλων επί 7,5 λεπτά.
Αρχικά, τοποθέτησαν στο εσωτερικό μιας μικρής δεξαμενής εικόνες με εναλλασσόμενες κάθετες λωρίδες. Στο πρώτο σενάριο, οι λωρίδες αυτές ήταν μεγάλης αντίθεσης, χρώματος άσπρου και μαύρου, ώστε να δημιουργηθεί ένα τεχνητό περιβάλλον με ρίζες των μαγκρόβιων σε καθαρό νερό.
Σε δεύτερο, οι λωρίδες ήταν γκρίζες και λευκές – προσομοίωση περιβάλλοντος θολού νερού. Και στο τρίτο σενάριο, οι μέδουσες τοποθετήθηκαν σε μια δεξαμενή χωρίς ρίγες, με μονόχρωμο γκρίζο τοίχωμα.
Der Quallentrainer: Studie aus Kiel und Kopenhagen zeigt erstmals, dass bereits einfache Nervensysteme lernen können https://t.co/WVGzL2T6nS
— Universität Kiel CAU 🎓 (@kieluni) September 22, 2023
Στην πρώτη περίπτωση, στη δεξαμενή με την έντονη αντίθεση, οι μέδουσες απέφυγαν εύκολα να συγκρουστούν στα τοιχώματα.
Στη δεύτερη, με την ηπιότερη αντίθεση και το υποτιθέμενο «θολό νερό», τα πλάσματα αρχικά προσέκρουσαν στα τοιχώματα πιθανώς επειδή δεν μπορούσαν να διακρίνουν καλά τις γκρίζες λωρίδες, προσαρμόζοντας ωστόσο ταχύτατα τη συμπεριφορά τους και σε λιγότερο από οκτώ λεπτά αποφεύγοντας την πρόσκρουση στα τοιχώματα.
Όσο για το τρίτο σενάριο, τα πλάσματα έπεφταν επανειλημμένα στα τοιχώματα, χωρίς να δείξουν σε κάποια περίπτωση αλλαγή συμπεριφοράς.
«Δεν υπήρχε οπτικό ερέθισμα ώστε να μάθουν κάτι. Οπότε, απλώς συνέχισαν να προσκρούουν σε πράγματα και να μην ανταποκρίνονται. Μόνον όταν είχαν ένα συνδυασμό οπτικών και μηχανικών ερεθισμάτων, μπορούσαν στην πραγματικότητα να μάθουν κάτι,» εξηγεί ο συν-επικεφαλής της έρευνας, Γιαν Μπιελέκι, ηλεκτροφυσιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Κιέλου της Γερμανίας.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές εξέτασαν τι ρόλο είχε η όραση στην πλοήγηση των μεδουσών, πυροδοτώντας τα λεγόμενα rhopalia, τις αισθητηριακές δομές με τις οποίες «βλέπουν» τα θαλάσσια αυτά πλάσματα. Σε αυτό το πείραμα οι επιστήμονες διαπίστωσαν πως «μέσα από τα Rhopalia μαθαίνουν οι μέδουσες».
Στο ευρύτερο πλαίσιο, η ανακάλυψη αυτή θα βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν την εξέλιξη της μάθησης.
Σημειώνεται πως οι μέδουσες εμφανίζονται σε απολιθώματα ηλικίας 500 εκατ. χρόνων και ίσως ήταν τα πρώτα πλάσματα που αποσπάστηκαν από την πρώιμη πολυκύτταρη ζωή και άρχισαν να εξελίσσονται ξεχωριστά.
Πηγή: Smithsonian Magazine
Η Δρ. Ελένη Στάη, κόρη του Γεωργίου Στάη και της Μαρίας Χωριανοπούλου, από Κωμιακή και Απόλλωνα Νάξου, διορίστηκε ως Επίκουρη Καθηγήτρια στη Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου (ΕΜΠ).
