Acest animal unicelular ia „decizii” complexe chiar și fără un sistem nervos

Acest animal unicelular ia „decizii” complexe chiar și fără un sistem nervos

În 1906, zoologul Herbert Spencer Jennings a raportat o descoperire remarcabilă.

El a găsit un exemplu de comportament inteligent într-un organism de apă dulce format dintr-o singură celulă, cunoscut sub numele de Stentor Roeseli.

Când a fost stimulată la microscop, această creatură incoloră, asemănătoare cu o trompetă, a fost capabilă să ia decizii complexe, a afirmat Jennings.

Organismul își schimba răspunsul în funcție de o ierarhie a comportamentelor, chiar și fără ajutorul unui sistem nervos.

Acesta a fost și este unul dintre cele mai complexe comportamente raportate vreodată într-o celulă singură nucleată – cu excepția faptului că nimeni ulterior nu va putea reproduce rezultatele. În cele din urmă, ideea a fost uitată. Acum, după decenii de demitere, se pare că Jennings a avut dreptate tot timpul.

În urma stimulării, cercetătorii moderni au descoperit că S. Roeseli prezintă fiecare dintre comportamentele descrise de zoolog în acei ani în urmă, adăugând dovezi convingătoare teoriei sale demise de mult.

„Ceea ce este deosebit de fascinant în ceea ce a descris Jennings este că arată o luare a deciziilor complexe, organismul„ schimbându-și în mod eficient gândul ”în ceea ce face ca răspuns la același stimul”, spune biologul sistemelor Jeremy Gunawardena de la Harvard Medical School.

„De obicei, ne gândim la un astfel de comportament cognitiv autonom, care are loc în organismele multicelulare cu sistem nervos, dar aici vedem că organismele unicelulare au, de asemenea, astfel de capacități”.

Ciliatii sunt creaturi extraordinar de complexe, care i-au fascinat de mult pe oamenii de știință. Se știe că aceste organisme arată „răspunsuri de evitare” la anumiți factori de stres, astfel încât se pot sprijini și roti atunci când fug spre un perete sau pot înota mai repede când simt un prădător în apa din apropiere.

Dar în timp ce alte protozoare afișează comportamente simple de supraviețuire, cum ar fi vânătoarea, navigarea și împerecherea, S. roeseli evoluează.

Când o celulă Stentor normală este atinsă în mod repetat, de exemplu, devine din ce în ce mai puțin probabil să se contracte. Acest răspuns este cunoscut sub numele de obișnuință, care este o formă de învățare non-asociativă.

Dar ceea ce Jennings a observat cu S. roeseli a fost diferit. Când o substanță chimică stimulează această specie, celula se răsucește mai întâi și se îndoaie, îndepărtându-și „gura”. Dacă atacul continuă, celula își bate cilia pentru a împiedica orice apropiere de regiunea sa orală.

Dacă nu reușește, celula se contractă. Și dacă niciunul dintre acești pași nu funcționează, organismul de obicei imobil se detașează complet de la fundația sa.

Această secvență în trei pași de comportamente distincte a fost ceea ce a determinat-o pe Jennings să suspecteze o ierarhie a comportamentelor. Și acum, pentru prima dată de atunci, rezultatele au fost reproduse.

Spre deosebire de studiile anterioare, care s-au bazat pe o altă specie de ciliaturi unicelulare, de această dată, oamenii de știință au pus organismul corect la microscop o dată și de-a lungul mai multor luni.

Cu S. roeseli în soluție, echipa a livrat apoi un declanșator chimic într-o serie de impulsuri, filmând în același timp reacția organismului la fiecare. După 60 de stimulări controlate, răspunsurile organismului au fost analizate atât calitativ cât și cantitativ.

La final, a fost așa cum a descris Jennings. Aceste organisme s-au comportat într-un mod diferit de obișnuirea și condiționarea normală. „Considerăm ierarhia comportamentului ca o formă de luare a deciziilor secvențiale, în sensul că, atunci când este dată în mod repetat stimulare similară, organismul„ își schimbă decizia ”despre ce să răspundă, urmând astfel ierarhia respectată”, explică autorii.

Această comutare între modurile comportamentale sugerează un nivel de luare a deciziilor complexe rezervat în mod normal celor cu sistem nervos. Cu un secol în urmă, acest lucru l-a determinat pe Jennings și un alt om de știință Jacques Loeb într-o luptă amară cu privire la faptul dacă viața era doar chimie fizică sau dacă exista o astfel de agenție celulară.

Biologul de sisteme Scott Coyle, care nu a fost implicat în studiu, consideră că acest lucru este dincolo de acest punct. Deși este de acord cu aceste rezultate noi, el sugerează că există un fel de ierarhie comportamentală, el afirmă că acest organism își poate „schimba părerea” antropomorfic.

„Pentru mine, a spune că celula își„ schimbă părerea ”sau că„ învățarea ”ei nu este foarte semnificativă sau interesantă, în comparație cu a descoperi detaliile de bază ale modului în care ierarhia este codată în termenii sistemelor sale moleculare,” Coyle a declarat pentru ScienceAlert.

“Sunt sigur că unii oameni consideră că aceste discuții sunt interesante, dar pentru mine doar se confruntă cu lucruri și provoacă argumente semantice despre dacă ceva este o” mașină “sau dacă există o anumită” vitalitate”.

“La urma urmei, este greu să atribuiți orice fel de agenție unui organism care ia decizii la întâmplare. În studiu, de exemplu, „alegerea” lui S. Roeseli de a contracta sau de a detașa a fost în concordanță cu aruncarea corectă a unei monede și, în timp ce acest lucru este impresionant pentru un organism unicelular, este un mod destul de restrâns de a te răzgândi.

Modul în care organismul aruncă această monedă imaginară este încă necunoscut, iar autorii nu pot decât să speculeze ce avantaj evolutiv ar fi putut avea. Poate că a apărut ca o modalitate de a găsi un partener adecvat sau poate că acum servește ca o modalitate de a evita prețul costisitor al detașării odată ce a fost găsit un loc bun de locuit.

Acestea sunt întrebări intrigante, dar mecanica ierarhiei este cea care îl fascinează cu adevărat pe Coyle. De exemplu, sugerează el, poate că stimulul schimbă disponibilitatea canalelor ionice, provocând runde
ulterioare de atac pentru a produce rezultate diferite.

“Mecanic, ne-am putea imagina că îndoirea / ciliare sunt răspunsul la perturbarea timpurie ce duce la schimbări de stare în interiorul celulei, ceea ce o face mai în măsură să efectueze contracții sau comportamente de detașare”, a declarat Coyle pentru ScienceAlert.

“Acest lucru pentru mine reflectă o codificare mecanică interesantă a ierarhiei, care va fi interesant de analizat la un nivel mai profund.”

Studiul a fost publicat în Current Biology.

Sursa: sciencealert.com

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Partajare

Împarte și cu prietenii tăi informația din acest site!

Facebook
Linkedin
Twitter
Pinterest
Reddit0
Total
0

Prin navigarea pe acest site, acceptati utilizarea COOKIE-urilor. De asemenea, puteti opta ca browserul dvs. sa nu utilizeze cookie-uri! Mai multe informatii

Cookie sunt utilizate pentru a monitoriza actiunile care le-ati realizat pe site. Prin continuarea navigarii acceptati utilizarea cookie-urlor sau puteti sa va oferiti acordul prin apasarea butonului "Accept".

Inchide (Close)