Atklājumi.lv

"Daudzgalvainās gļotas" pierāda: vienšūņiem piemīt īstermiņa atmiņa

Spēja dzīves laikā mācīties, iemācīto saglabāt atmiņā un uzvedības adaptācija atbilstoši gūtajai pieredzei ir neaizstājamas īpašības dzīvnieku izdzīvošanai mainīgos un potenciāli bīstamos apstākļos. Parasti šo spēju kopumu uzskata par augsti attīstīto organismu priekšrocību, to organismu, kam ir attīstītas gan smadzenes, gan nervu sistēma.

Tomēr arī vienšūņiem nākas pielāgoties vides pārmaiņām. Vai viņiem ir novērota spēja mācīties? Jaunāko pētījumu rezultāti liecina, ka atbilde ir apstiprinoša. 

Kā liecina žurnālā “Proceedings of the Royal Society B” publicēta pētījuma rezultāti, pirmo reizi zinātnes vēsturē pētniekiem ir izdevies pierādīt, ka arī organismi bez nervu sistēmas spēj mācīties. Franču zinātnieki no "Dzīvnieku apziņas izpētes centra" (“Centre de Recherches sur la Cognition Animale”) pierādījuši, ka protists Physarum polycephalum ir spējīgs uz vienu no vienkāršākajiem mācīšanās veidiem – pierašanu.

Jaunais atklājums būtiski papildina zināšanas par mācīšanās spējas evolūcijas gaitu laikā, kad dzīvajiem organismiem vēl nebija izveidojušās smadzenes un nervu sistēma. Tas aktualizē arī jautājumu par citu vienkāršo organismu, piemēram, vīrusu un baktēriju iespējamām mācīšanās spējām.

Ir zināms, ka baktērijas spēj pielāgoties apstākļu pārmaiņām, taču šis process prasa vairākas paaudzes, un tas ir vairāk evolūcijas (ģenētiskas "atmiņas"), nevis mācīšanās rezultāts.

Lai pārbaudītu vienšūņu mācītiesprasmi, pētnieki izraudzījās protistu Physarum polycephalum. Tā nosaukums tiešā tulkojumā no latīņu valodas nozīmē “daudzgalvainās gļotas”. Vienšūnis ir piederīgs tā dēvētajām pelējuma gļotām. Tas mitinās ēnainās, vēsās un mitrās vietās, piemēram, pūstošās lapās vai malkā. Zinātnieki iepriekš pierādījuši, ka protistam Physarum polycephalum piemīt vairākas pārsteidzošas spējas, piemēram, māka iziet labirintu, izvairīties no lamatām un optimizēt savu uzturu. Tomēr līdz šim bija maz zināms par šī vienšūņa spējām mācīties.

Deviņas dienas ilgajā eksperimentā franču zinātnieki izmantoja trīs Physarum polycephalum grupas. Divām no tām ceļā uz ēdienu novietoja nepatīkamas un rūgtas, bet nekaitīgas vielas, kurām vienšūņiem bija jātiek garām.

Vienai vienšūņu grupai bija jāpārvar ar hinīnu ieziesti “tilti”, otrai – ar kofeīnu ieziesti “tilti”, bet kontrolgrupai vajadzēja šķērsot šādus pašus “tiltus” bez vielu pārklājuma.

Sākotnēji Physarum polycephalum pār rūgtajām vielām ceļoja nelabprāt, taču tad vienšūņi pakāpeniski saprata, ka vielas ir nekaitīgas un ceļošanas ātrums ievērojami pieauga. Pēc sešām dienām abas grupas, kam bija jāšķērso hinīna un kofeīna tilti, darbību veica jau tādā pašā ātrumā kā kontrolgrupa.

Tas nozīmē, ka šūna no pieredzētajiem gadījumiem bija iemācījusies, ka no nekaitīgās vielas tai nav jābaidās. Zinātnieki šo parādību skaidro kā vienu no mācīšanās veidiem – pierašanu (habituation). Pierašana ir viens no prasmes mācīties pamatveidiem. Tas piemīt visiem dzīvniekiem, taču vēl nekad iepriekš pierašana nebija novērota organismiem bez nervu sistēmas.

Tiesa gan, divas dienas pēc tam, kad vienšūņiem ar rūgtajām vielām nebija jāsaskaras, tie atgriezās pie piesardzīgās sākuma uzvedības.

Vēl zinātnieki eksperimenta laikā novēroja, ka vienšūņi, kas saprata, ka viena no vielām ir nekaitīga, joprojām baidījās no otras, kad nonāca tās priekšā pirmo reizi. Tas nozīmē, ka pierašana attiecināma tikai uz konkrētu vielu, ar kuru saistās iepriekšējā pieredze.

Atklājums, ka pelējuma gļotu vienšūņi, kas uz Zemes parādījās 500 miljonus gadu agrāk par cilvēkiem, dod svarīgu informāciju par mācīšanās procesa pašiem pirmsākumiem.

Attēls: Physarum polycephalum kolonija uz kritalas. Avots: wikipedia.org.

Avoti:

cnrs.fr
en.wikipedia.org/wiki/Physarum_polycephalum

Brīvpieejas materiāls. Pārpublicēt atļauts tikai ievērojot ŠOS NOTEIKUMUS.