Související obsah
- Vyladění malých elektrických nábojů uvnitř buněk může bojovat s infekcí
Podivné experimenty ukazují, že flatworms si mohou udržet trénovaná chování i po jejich dekapitaci. Foto uživatele Flickr gailhampshire
Již dlouho je známo, že mnoho druhů červů má pozoruhodnou schopnost růstu těla a dokonce i specifických orgánů, když jsou odříznuty. Nový výzkum provedený párem vědců z univerzity Tufts však odhalil, že planárci - malá stvoření, často nazývaná flatworms, která mohou žít ve vodě nebo na souši - dokážou regenerovat něco ještě úžasnějšího.
Vědci, Tal Shomrat a Michael Levin, trénovali flatworms cestovat přes drsný povrch pro přístup k jídlu, a pak odstranil jejich hlavy. O dva týdny později, když se hlavy vrátily zpět, červi nějak znovu získali tendenci procházet drsným terénem, jak vědci nedávno dokumentovali v časopise Journal of Experimental Biology .
Po dvou týdnech se červy zvedly zpět, spolu s výcvikem, který dostali před dekapitací. Obrázek přes Journal of Experimental Biology / Shormat and Levin
Zájem o vzpomínky na ploštěnce se datuje do 50. let 20. století, kdy řada podivných experimentů Michiganského biologa Jamese McConnella naznačila, že červi by mohli získat schopnost ovládat bludiště tím, že budou nakrmeni zbytky jiných plochých červů, které byly vyškoleny k tomu, aby procházely stejné bludiště. McConnell spekuloval, že za tento jev je zodpovědný typ genetického materiálu zvaného „paměťová RNA“ a že je lze přenášet mezi organismy.
Následný výzkum RNA planetární paměti využil skutečnosti, že červi mohli po dekapitaci snadno regenerovat hlavy. V některých studiích byly hlavy červů odříznuty a poté regenerovány, zatímco plavaly v roztokech RNA; v jiných, jak upozorňuje blog Field of Science, červi, kteří již byli vyškoleni k procházení bludištěm, byli testováni poté, co byli dekapitováni a jejich hlavy vzrostly.
Bohužel, McConnellova zjištění byla do značné míry zdiskreditována - kritici poukazovali na nedbalé výzkumné metody a někteří dokonce obvinili, že planariani nemají kapacitu pro dlouhodobou paměť - a výzkum v této oblasti ležel spící. V poslední době však Shomrat a Levin vyvinuli automatizované systémy pro trénování a testování červů, což by umožnilo standardizovaná a přísná měření toho, jak organismy v průběhu času získaly a uchovaly si vzpomínky. A přestože paměťová RNA je stále považována za mýtus, jejich nedávný výzkum potvrdil, že vzpomínky těchto červů fungují neuvěřitelně bizarním způsobem.
Automatizovaný systém vědců eliminoval zaujatost, která je vlastní lidským pozorovatelům, sledováním pohybu červů napříč deskou pomocí kamer a kódováním jejich polohy pomocí počítače. Obrázek přes Journal of Experimental Biology / Shormat and Levin
Počítačový systém vědců řešil červy od druhu Dugesia japonica ve dvou skupinách po 72 kusech. Jedna skupina byla kondicionována, aby mohla žít v Petriho misce s drsným dnem a druhá v hladké dně po dobu deseti dnů. Obě jídla byla zásobena bohatým červovým jídlem (malé kousky hovězího jater), takže každá skupina byla podmíněna, aby zjistila, že jejich konkrétní povrch znamená „jídlo je poblíž“.
Dále byla každá skupina odděleně vložena do Petriho misky s hrubým dnem s jídlem umístěným pouze v jednom kvadrantu spolu s jasně modrou LED. Flatworms typicky vyhýbat se světlu, tak trávit čas v tom kvadrantu znamenal, že jejich očekávání jídla poblíž trumped jejich averze ke světlu.
V důsledku jejich kondice se červi, kteří žili v drsných kontejnerech, mohli mnohem rychleji vrhnout do zapáleného kvadrantu. Vědci sledovali, jak videokamery automatizovaného systému sledovaly, jak dlouho trvalo, než červi strávili tři přímé minuty pod světly, a ti, kteří byli chováni v drsných nádobách, potřebovali průměrně šest minut, než projeli tímto číslem, ve srovnání s asi sedmi a půl minut pro druhou skupinu. Tento rozdíl ukázal, že bývalá skupina byla podmíněna spojováním drsných povrchů s jídlem a tyto povrchy prozkoumala snadněji.
Poté byly všechny červy úplně dekapitovány (každý kousek mozku byl odstraněn) a ponechány samy, aby v průběhu následujících dvou týdnů znovu dorostly. Když byli vráceni zpět do komory s drsným povrchem, skupina, která předtím žila v drsných nádobí - to znamená, že jejich předchozí hlavy žily v drsných nádobí - byla stále ochotna pustit se do zapáleného kvadrantu drsného nádobí a trávit tam delší dobu rychleji než druhá skupina.
Jak se zdá, neuvěřitelné, zdá se, že v tělech těchto červů žily některé přetrvávající vzpomínky na kondici drsných povrchů, i když byly jejich hlavy odříznuty. Jak poznamenává blog The Verge, biologické vysvětlení je nejasné. Předchozí výzkum potvrdil, že chování červů je řízeno jejich mozky, ale je možné, že některé jejich vzpomínky mohly být uloženy v jejich tělech, nebo že trénink věnovaný jejich počátečním hlavám nějak modifikoval další části jejich nervových systémů, které pak změnil, jak jejich nové mozky rostly.
Existuje také další vysvětlení. Vědci spekulují, že epigenetika - změny ve struktuře DNA organismu, které mění expresi genů - by mohla hrát roli, možná kódování paměti („drsné podlahy = jídlo“) natrvalo v DNA červů.
V tomto případě by tento zvláštní experiment poskytl další překvapivý výsledek. Sama o sobě nemusí existovat „paměťová RNA“, ale ve spekulacích o úloze genetického materiálu při uchovávání vzpomínek těchto červů může být McConnell po tom všem na správné cestě.
