Можно ли прочитать мысли у существа, у которого нет мозга? Западные учёные смогли — с помощью ловких генетических манипуляций они смогли понять, как нейроны крошечного вида прозрачных медуз работают вместе, совершая сложные автономные движения.
Clytia hemisphaerica — идеальная модель для изучения подобного поведения. Поскольку этот конкретный вид медуз крошечный (всего около сантиметра в диаметре), вся его нервная система легко помещается под микроскопом. Её геном также довольно прост, а прозрачное тело содержит всего около 10 000 нейронов, облегчая отслеживание нейронных сообщений:
Нейроны этого вида выстроены в зонтикоподобную сеть, которая в точности повторяет остальное тело. Затем эти нейроны делятся на дольки, почти как пирог. Каждое щупальце связано с одной из этих долек — когда «руки» медузы обнаруживают и захватывают добычу, нейроны в этой дольке активируются в определенной последовательности.
Рассмотрим на примере. Учёные положили рядом с медузами кусочки рассольных креветок. В течение минуты после первоначального знакомства авторы обнаружили, что 96 процентов медуз попытались её съесть, а у 88 процентов из них это получилось.
Тут в ход пошла наука: учёные решили вырезать рты у подопытных медуз и посмотреть, как они на это отреагируют. Видимо, это не сильно помогло: они продолжали пытаться передать пищу из своих щупалец в несуществующие рты. Даже когда щупальца медуз были удалены, химические экстракты креветок, введенные в аквариум, все равно заставляли рот повернуться в сторону источника пищи.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что определенное поведение медузы координируется с помощью различных групп функционально организованных нейронов, расположенных по окружности зонтика. Например, сеть нейронов, соединяющая щупальца медузы с ее ртом, может также соединяться с пищеварительной системой.
Когда медузы, участвовавшие в исследовании, были лишены пищи, авторы обнаружили, что они захватывали добычу быстрее, чем когда они были не так голодны. Это указывает на некую нейронную обратную связь, которая дает медузе знать, что ей необходимо наполнить свою пищеварительную систему:
Если этот иерархический взгляд верен, то скоординированное поведение у организмов, лишенных центрального мозга, могло возникнуть путем дублирования и модификации более мелких автономных модулей для формирования функционально взаимодействующих супермодулей. Как достигается это взаимодействие, еще предстоит выяснить, — предполагают авторы.