Nemají mozek ani míchu. Často se vznášejí zdánlivě bezcílně. Přestože medúzy postrádají centrální nervovou soustavu, ukazují tito želatinoví tvorové, že mohou „uvažovat“ mnohem více, než jsme si dosud mysleli. Nejnovější poznatky ze světa žahavců přinesl web Ars Technica.
Medúzy patří do skupiny žahavců (Cnidaria), o jejíchž příslušnících je známo, že jsou schopni asociativního učení. Díky tomu si mohou udržovat povědomí o svém okolí (a případných predátorech).
Mezinárodní tým vědců nyní zjistil, že medúzy jsou schopny poněkud pokročilejšího typu asociativního učení, známého jako operantní podmiňování, které spočívá v zapamatování si pozitivních nebo negativních účinků předchozího jednání. Přestože nemají mozek, mohou se čtyřhranky trojité (Tripedalia cystophora) učit ze svých chyb a vyhnout se tak potenciálně katastrofálním následkům.
Čtyřhranky trojité jsou velké asi jako lidský nehet, a přestože jsou mnohem jednodušší než obratlovci, jako je člověk, mají na medúzu poměrně sofistikovaný vizuální systém sestávající ze 24 očí rozmístěných kolem těla.
Žijí v bažinách, kde je srážka s dlouhými kořeny v kalné vodě téměř nevyhnutelná, a medúza by si při těchto střetech mohla vážně poškodit své křehké tělo. Její zrak jí pomáhá při orientaci mezi kořeny a může být obzvláště užitečný při lovu v těchto podmínkách.
S medúzami v laboratoři
To inspirovalo Jana Bieleckého z Kielské univerzity v Německu a jeho vědecký tým k tomu, aby toto prostředí nasimulovali v laboratorních podmínkách a následně zjistili, jak si s ním medúzy poradí. Konkrétně chtěli zjistit, zda se medúzy dokáží poučit z chyb.
„Plasticitu chování může utvářet několik mechanismů, ale vliv předchozí zkušenosti – vytváření paměti a učení – patří bezpochyby k těm nejdůležitějším,“ uvedl Bielecki a jeho kolegové ve studii nedávno zveřejněné v odborném časopise Current Biology.
Aby vyzkoušeli chování mlžů při vyhýbání se překážkám, pokryli stěny kulaté nádrže pruhy, které vypadaly podobně jako kořeny v přirozeném prostředí těchto tvorů, přičemž bílé pruhy napodobovaly blízké kořeny a šedé pruhy vypadaly, jako by byly vzdálenější. Z pohledu medúzy měly šedé pruhy vypadat jako něco, čeho se nemusí bezprostředně obávat, přestože se nacházely ve stejné vzdálenosti jako bílé.
I bez mozku se lze učit
Začátky byly těžké, protože medúzy často narážely do stěny v místech, kde se nacházely šedé pruhy. Během pouhých sedmi a půl minuty se však situace dramaticky změnila. Mlži se začali držet od šedých pruhů o 50 % dále než původně. Medúzy mají tendenci pulzovat vodou vyšší rychlostí, když čelí viditelným překážkám, a když viděly šedé pruhy, plavaly rychleji.
Medúzy sice nemají mozek, přesto se dokážou poučit ze svých chyb
To naznačovalo probíhající operantní podmiňování (učení úspěchem), což je druh učení, při kterém se mění pravděpodobnost výskytu spontánních aktů chování (operantů), na základě jejich důsledků (odměňování, trestání). Protože medúzy nemají mozek, muselo je vést k pochopení prostředí něco jiného. Vědci proto medúzy rozpitvali a zkoumali jejich nervovou soustavu, aby zjistili, co to je.
Přestože medúzy nemají mozek, mají smyslové struktury zvané rhopalia. Ke každému z těchto smyslových center je připojeno šest očí, které medúzám dávají instrukce k jejich pohybu. Přestože se izolovaná rhopalia nemohla pohybovat, vědci před každé umístili šedé pruhy a pohybovali jimi, čímž simulovali situaci, jako by byly stále připojeny k pohybující se medúze a směřovaly k překážce.
Operativní podmiňování
V experimentu byly přes rhopalium vysílány slabé elektrické výboje, které simulovaly srážku. Rhopalia začala brzy vysílat vlastní varovné signály. Vědci tuto reakci považovali za další důkaz, že se živočich poučil ze svých srážek – tyto signály by medúze řekly, aby uhnula.
Operantní podmiňování je očekávané chování u dvoustranně souměrných živočichů, jako jsou členovci, měkkýši a někteří obratlovci. Poprvé bylo pozorováno u živočichů, kteří nejsou dvoustranně souměrní. Nicméně i když mají žahavci radikálně odlišnou nervovou soustavu, skupiny Cnidaria a Bilataria jsou vlastně sourozenci.
To by mohlo poskytnout další poznatky o evoluci složitějších nervových soustav, jako je ta naše. „Příbuznost mezi těmito dvěma skupinami naznačuje zajímavou možnost, že pokročilé neuronální procesy, jako je operantní podmiňování, jsou základní vlastností všech nervových systémů,“ uvedli autoři vědecké studie.
Další výzkum by mohl odhalit více složitostí v rámci zdánlivě jednoduchých nervových soustav medúz a dalších žahavců. Lidé mohou být hrdí na své obrovské a složité mozky, ale medúzy, jako jsou čtyřhranky trojité, by nám mohly pomoci pochopit, jak vlastně začala evoluce našich mozků.