Súvisiaci obsah
- Vylepšenie malých elektrických nábojov vo vnútri buniek môže bojovať s infekciou
Podivné experimenty ukazujú, že flatworms si dokážu udržať trénované správanie aj po dekapitácii. Fotografia používateľa Flickr gailhampshire
Už dlho je známe, že mnoho druhov červov má pozoruhodnú schopnosť dorásť späť telo a dokonca aj konkrétne orgány, keď boli odrezané. Nový výskum vedcov z Tuftsovej univerzity však ukázal, že planárníci - malé tvory, často nazývané flatworms, ktoré môžu žiť vo vode alebo na súši - sú schopné regenerovať niečo ešte úžasnejšie.
Vedci Tal Shomrat a Michael Levin trénovali ploštice, aby cestovali po drsnom povrchu, aby získali prístup k potravinám, a potom si odobrali hlavy. O dva týždne neskôr, keď hlavy opäť dorástli, červy opäť získali tendenciu prechádzať po drsnom teréne, ako vedci nedávno zdokumentovali v časopise Journal of Experimental Biology .
Po dvoch týždňoch hlavy červov rástli späť, spolu s výcvikom, ktorý dostali pred dekapitáciou. Obrázok prostredníctvom Journal of Experimental Biology / Shormat and Levin
Záujem o spomienky na flatworm sa datuje do 50. rokov 20. storočia, keď séria podivných experimentov biológa Michigan James McConnell naznačila, že červy by mohli získať schopnosť ovládať bludisko tým, že budú kŕmené zvyškami iných plochých červov, ktoré boli vyškolené na to, aby prešli cez rovnaké bludisko. McConnell špekuloval, že za tento jav je zodpovedný typ genetického materiálu nazývaný „pamäťová RNA“ a že sa môže prenášať medzi organizmami.
Následný výskum RNA planárnej pamäti využil skutočnosť, že červi mohli po dekapitácii ľahko regenerovať hlavy. V niektorých štúdiách boli hlavy červov odrezané a potom regenerované, keď plávali v roztokoch RNA; v iných, ako zdôrazňuje blog Field of Science, červy, ktoré už boli vyškolené na navigáciu v bludisku, boli testované potom, čo boli zbavené hlavy a ich hlavy sa vrátili späť.
Bohužiaľ, zistenia McConnella boli do značnej miery zdiskreditované - kritici poukazovali na nedbalé výskumné metódy a niektorí dokonca obvinili, že planárníci nemali kapacitu na dlhodobú pamäť - a výskum v tejto oblasti bol nečinný. V poslednej dobe však Shomrat a Levin vyvinuli automatizované systémy na školenie a testovanie červov, ktoré by umožnili štandardizované a prísne merania toho, ako organizmy získavali a uchovávali spomienky v priebehu času. A hoci pamäťová RNA je stále považovaná za mýtus, ich nedávny výskum potvrdil, že spomienky týchto červov fungujú neuveriteľne bizarne.
Automatizovaný systém vedcov eliminoval zaujatosť, ktorá je vlastná ľudským pozorovateľom, sledovaním pohybu červov cez platňu pomocou kamier a kódovaním ich polohy pomocou počítača. Obrázok prostredníctvom Journal of Experimental Biology / Shormat and Levin
Počítačový systém vedcov riešil červy druhu Dugesia japonica v dvoch skupinách po 72 kusov. Jedna skupina bola kondicionovaná na to, aby mohla žiť v Petriho miske s hrubým dnom a druhá v hladkej dolnej banke desať dní. Obe misky boli zásobené dostatočným množstvom červov (malé kúsky hovädzej pečene), takže každá skupina bola kondicionovaná, aby zistila, že ich konkrétny povrch znamenal „jedlo je blízko“.
Ďalej sa každá skupina oddelene vložila do Petriho misky s hrubým dnom, kde sa jedlo nachádzalo iba v jednom kvadrante, spolu s jasne modrou diódou LED. Flatworms sa zvyčajne vyhýbajú svetlu, takže trávenie času v tomto kvadrante znamenalo, že ich očakávanie potravy v okolí tromfovalo ich averziu voči svetlu.
V dôsledku ich kondicionovania sa červi, ktorí bývali v drsných nádobách, dostali oveľa rýchlejšie do kŕmneho kvadrantu. Vedci vedeli, že videokamery automatizovaného systému sledujú, ako dlho trvalo, než červi strávia tri priame minúty pod svetlami, a tí, ktorí sa chovajú v drsných jedlách, museli prejsť týmto číslom v priemere šesť minút, v porovnaní so siedmimi a pol minút pre druhú skupinu. Tento rozdiel ukázal, že bývalá skupina bola kondicionovaná na spájanie drsných povrchov s jedlom a ľahšie ich preskúmala.
Potom sa všetky červy úplne zbavili hlavy (odstránili sa všetky kúsky mozgu) a v priebehu nasledujúcich dvoch týždňov sa nechali samy dorastať. Keď boli vrátení späť do komory s drsným povrchom, skupina, ktorá predtým žila v drsných miskách - to znamená, že ich predchádzajúce hlavy žili v drsných miskách - bola stále ochotná pustiť sa do zapáleného kvadrantu drsnej misky. a tam stráviť dlhšiu dobu viac ako minútu rýchlejšie ako druhá skupina.
Zdá sa neuveriteľné, ako sa zdá, že niektoré pretrvávajúce spomienky na úpravu drsného povrchu prežili v telách týchto červov, dokonca aj po tom, čo boli ich hlavy odrezané. Ako poznamenáva blog The Verge, biologické vysvetlenie je nejasné. Predchádzajúci výskum potvrdil, že správanie sa červov riadi ich mozog, ale je možné, že niektoré z ich spomienok mohli byť uložené v ich tele, alebo že školenie, ktoré im poskytli počiatočné hlavy, nejakým spôsobom modifikovalo ďalšie časti ich nervového systému, ktoré potom zmenili, ako rástli ich nové mozgy.
Existuje aj ďalšie vysvetlenie. Vedci sa domnievajú, že epigenetika - zmeny v štruktúre DNA organizmu, ktoré menia expresiu génov - by mohla hrať úlohu, možno aj kódovanie pamäte („drsné podlahy = jedlo“) natrvalo v DNA červov.
V takom prípade by tento zvláštny experiment priniesol ďalší prekvapivý výsledok. Nemusí to byť samo osebe „pamäťová RNA“, ale pri špekuláciách o úlohe genetického materiálu pri uchovávaní spomienok týchto červov môže byť McConnell koniec koncov na správnej ceste.
