Jellievisse, met geen sentrale brein nie, het getoon dat hulle uit vorige ervaring leer

Selfs sonder 'n sentrale brein kan jellievisse leer uit vorige ervarings soos mense, muise en vlieë, berig wetenskaplikes vir die eerste keer. Hulle het Karibiese bokjellievisse (Tripedalia cystophora) opgelei om te leer om hindernisse raak te sien en te ontduik. Die studie daag vorige opvattings uit dat gevorderde leer 'n gesentraliseerde brein vereis en werp lig op die evolusionêre wortels van leer en geheue.

Nie groter as 'n vingernael nie, hierdie oënskynlik eenvoudige jellies het 'n komplekse visuele stelsel met 24 oë ingebed in hul klokagtige lyf. Die dier, wat in mangrove-moerasse woon, gebruik sy visie om deur troebel water te stuur en om onderwaterboomwortels te swenk om prooi te vang. Wetenskaplikes het getoon dat die jellies die vermoë kan verkry om struikelblokke te vermy deur assosiatiewe leer, 'n proses waardeur organismes geestelike verbindings tussen sensoriese stimulasies en gedrag vorm.

"Leer is die topprestasie vir senuweestelsels," sê eerste skrywer Jan Bielecki van Kiel Universiteit, Duitsland. Om jellievisse suksesvol 'n nuwe truuk te leer, sê hy "dit is die beste om sy natuurlike gedrag te benut, iets wat vir die dier sin maak, sodat dit sy volle potensiaal bereik."

Die span het 'n ronde tenk met grys en wit strepe geklee om die jellievis se natuurlike habitat na te boots, met grys strepe wat mangrovewortels naboots wat ver lyk. Hulle het die jellievisse vir 7,5 minute in die tenk waargeneem. Aanvanklik het die jellie naby hierdie oënskynlik ver strepe geswem en gereeld daarteen gestamp. Maar teen die einde van die eksperiment het die jellie sy gemiddelde afstand na die muur met sowat 50% vergroot, die aantal suksesvolle spilpunte vervierdubbel om botsing te vermy en sy kontak met die muur met die helfte gesny. Die bevindinge dui daarop dat jellievisse uit ervaring kan leer deur visuele en meganiese stimuli.

"As jy komplekse strukture wil verstaan, is dit altyd goed om so eenvoudig as wat jy kan te begin," sê senior skrywer Anders Garm van die Universiteit van Kopenhagen, Denemarke. "As ons na hierdie relatief eenvoudige senuweestelsels in jellievisse kyk, het ons 'n baie groter kans om al die besonderhede te verstaan ​​en hoe dit saamkom om gedrag uit te voer."

Die navorsers het toe probeer om die onderliggende proses van jellievisse se assosiatiewe leer te identifiseer deur die dier se visuele sensoriese sentrums genaamd rhopalia te isoleer. Elkeen van hierdie strukture huisves ses oë en genereer pasaangeërseine wat die jellievis se polsende beweging beheer, wat in frekwensie styg wanneer die dier van hindernisse af swenk.

Die span het die stilstaande rhopalium gewys wat grys stawe beweeg om die dier se benadering tot voorwerpe na te boots. Die struktuur het nie op liggrys strepies gereageer nie, wat hulle as ver vertolk het. Nadat die navorsers die rhopalium egter met swak elektriese stimulasie opgelei het wanneer die tralies naderkom, het dit hindernisse-ontwykende seine begin genereer in reaksie op die liggrys stawe. Hierdie elektriese stimulasies het die meganiese stimuli van 'n botsing nageboots. Die bevindinge het verder getoon dat die kombinasie van visuele en meganiese stimuli nodig is vir assosiatiewe leer by jellievisse en dat die rhopalium as 'n leersentrum dien.

Vervolgens beplan die span om dieper in die sellulêre interaksies van jellievissenuweestelsels te duik om geheuevorming uitmekaar te maak. Hulle beplan ook om verder te verstaan ​​hoe die meganiese sensor in die klok werk om 'n volledige prentjie van die dier se assosiatiewe leer te skets.

"Dit is verbasend hoe vinnig hierdie diere leer; dit is omtrent dieselfde tempo as wat gevorderde diere doen," sê Garm. "Selfs die eenvoudigste senuweestelsel blyk in staat te wees om gevorderde leer te doen, en dit kan blyk te wees 'n uiters fundamentele sellulêre meganisme wat uitgevind is met die aanbreek van die evolusie-senuweestelsel."

bron: Cell Press. "Jellyfish, with no central brain, shown to learn from past experience." ScienceDaily. ScienceDaily, 22 September 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/09/230922110845.htm>.