قناديل البحر المدهشة التي تكشف التحديات التي تواجه ما نعرفه عن التعلم والذاكرة
[ad_1]
قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بمعلومات عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي وغير ذلك الكثير..
سي إن إن
—
أظهر بحث جديد أن قناديل البحر الكاريبي، وهي حيوانات يمكن أن تبدو وكأنها تطفو خلال الحياة بلا هدف وتفتقر إلى دماغ مركزي، لا تزال لديها القدرة على التعلم بسرعة والاحتفاظ بالمعلومات.
يقلب هذا الاكتشاف فكرة قديمة مفادها أن الكائنات الحية لا يمكنها المشاركة في التعلم الترابطي بدون جهاز عصبي مركزي، وفقًا لدراسة نشرت يوم الجمعة في المجلة. علم الأحياء الحالي.
الدراسة – بقيادة أندرس جارمأستاذ مشارك في علم الأحياء البحرية بجامعة كوبنهاغن في الدنمارك، ويشارك في الأبحاث الجارية حول سلوك قناديل البحر معهد علم وظائف الأعضاء بجامعة كيل في المانيا.
وقال المؤلف الأول جان بيليكي، باحث ما بعد الدكتوراه في علم الأخلاق العصبي البصري في جامعة كيل: “لقد درسنا السلوك البصري وجميع أنواع التجارب، والتعلم هو مجرد تقدم طبيعي”.
وقال بيليكي إنه بعد سنوات من العمل مع قناديل البحر الكاريبي الصندوقية، لم يصدم الفريق عندما اكتشف أن الحيوانات يمكن أن تتعلم، ولكن “كانت مفاجأة مدى سرعة تعلمهم”.
قنديل البحر الكاريبي الصندوقي، والمعروف أيضًا بالاسم العلمي Tripedalia Cystophora، لديه 24 عينًا، ستة في كل من المراكز الحسية البصرية الأربعة التي تسمى rhopalia. يتعرض الجسم الجيلاتيني لقنديل البحر، والذي يُعرف باسم الجرس بسبب شكله، للكدمات بسهولة، وهو ما قد يشكل إزعاجًا محتملاً عندما يتحرك المخلوق بين جذور أشجار المانغروف في منطقة البحر الكاريبي. وقال بيليكي إن السباحة في الجذر يمكن أن تسبب أضرارا تؤدي إلى العدوى البكتيرية وربما الوفاة.
وقال “لذلك كنا على يقين تام من أن هذه الحيوانات قادرة على التعلم لأن (تجنب جذور المنغروف) يعد عملية تعلم أساسية بالنسبة لها إذا أرادت البقاء على قيد الحياة”.
ولاختبار قدرة الحيوانات على التعلم، قام الباحثون بتبطين الجزء الداخلي من خزان دائري بخطوط رمادية وبيضاء. ستبدو الخطوط الرمادية لعيون قنديل البحر الـ 24 داكنة مثل جذر المانجروف البعيد في بيئته الطبيعية. لمدة 7.5 دقيقة، راقب الباحثون قنديل البحر لمعرفة ما إذا كانت الحيوانات قد اصطدمت بالخطوط أو تعلمت الحفاظ على مسافة بينها.
في الدقائق القليلة الأولى، كانت قناديل البحر تسبح بالقرب من بعضها البعض أو تصطدم بالجدران. لكن في خمس دقائق تغيرت الأمور.
تلقى قنديل البحر مزيجًا من التحفيز البصري من الخدوش والتحفيز الميكانيكي من الاصطدام بالعقبات.
وقال بيليكي: “لقد تعلموا أنهم تلقوا هذه المحفزات في وقت واحد (و) تجنبوا العقبات”. “هم زيادة الأداء في جميع المعلمات التي قمنا بقياسها لتجنب العقبات.
جان بيليكي
قنديل البحر الكاريبي الصندوقي، والمعروف أيضًا بالاسم العلمي Tripedalia Cystophora، لديه 24 عينًا، ستة في كل من المراكز الحسية البصرية الأربعة التي تسمى rhopalia.
ثم استبدل الباحثون الخطوط بحقل رمادي صلب. اصطدم قنديل البحر به مرارًا وتكرارًا.
وقال بيليكي: “لم تكن هناك إشارات بصرية، لذلك لم يتعلموا أي شيء”. “لقد استمروا في الاصطدام بالأشياء دون الاستجابة.”
أخيرًا، أجرى الباحثون تجربة فيزيولوجية عصبية تعتمد على كيفية إصدار الروباليا لإشارة كهربائية تؤدي إلى حركة النبض، أو تقلصات السباحة، التي تؤديها قناديل البحر لدفع نفسها عبر الماء. تزداد سرعة النبض بشكل كبير أثناء تحركهم لتجنب أي عائق.
قام العلماء بعزل الروباليا عن طريق فصلها عن الجرس. ولكن تم نقل بدائل جذور المانغروف. إذن، ظلت آلية تصويب قنديل البحر ثابتة بينما كانت الخطوط تتحرك. هل يمكن للنظام البصري أن يتعلم تجنب الخطوط الرمادية؟
قام العلماء بتوصيل نظام قادر على إرسال إشارة كهربائية ضعيفة إلى المراكز الحسية البصرية. عندما لم ينشط الروباليا بشكل طبيعي الإشارة التي من شأنها تحفيز انقباضات السباحة، لقد فعل العلماء ذلك من أجلهم. وسرعان ما بدأت الروباليا في إرسال الإشارة دون أي مطالبة، حتى بالنسبة للأشرطة ذات اللون الرمادي الفاتح التي توفر تباينًا أقل بكثير مع بقية البيئة.
وقال بيليكي إنهم حصلوا على نتائجهم لأن التجربة كانت “ذات صلة بسلوك” قنديل البحر. وضع الباحثون الحيوانات في وضع مشابه لما قد يواجهونه في البرية.
وقال: “لذا فإن التحفيز البصري والتحفيز الميكانيكي هو شيء يحدث في بيئتها الطبيعية”. “إنهم يعرفون بالضبط ما يجب القيام به حيال ذلك.”
وقال الدكتور مايكل أبرامز، الباحث في قسم البيولوجيا الجزيئية والخلوية بجامعة كاليفورنيا في بيركلي، والذي قام بعمل مكثف على قنديل البحر والنوم، إن الدراسة كانت قوية. ولم يشارك أبرامز في البحث الجديد.
“لقد صمم العلماء نموذجًا تجريبيًا مقنعًا للغاية لقياس التعلم الترابطي في قنديل البحر الصندوقي هذا. وقال أبرامز في رسالة بالبريد الإلكتروني إن النتائج التي توصلوا إليها قد تقدم أيضًا دليلاً على وجود قدر ما من الذاكرة قصيرة المدى. وأضاف أن الدراسة أظهرت بوضوح قدرة الحيوان على التعلم، وتركته يتساءل “كم تدوم ذاكرته”.
أثناء حصوله على درجة الدكتوراه في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، عمل أبرامز على دراسة عام 2017 عن قنديل البحر المقلوب (Cassiopea) و”حالة نومه”، والتي “كان يُعتقد أيضًا أنها سلوك موجود بشكل فريد”. الجهاز العصبي المركزي.
Source link
