تقول الدراسة إن قناديل البحر الكاريبي المربعة لا تحتوي على جهاز عصبي مركزي أو دماغ، لكن الحيوانات يمكنها التعلم

سي إن إن
—

توصلت دراسة جديدة إلى أن قنديل البحر الكاريبي، وهي حيوانات قد تبدو وكأنها تطفو خلال الحياة بلا هدف وليس لها دماغ مركزي، لا تزال لديها القدرة على التعلم بسرعة والاحتفاظ بالمعلومات.

هذا الاكتشاف يقلب فكرة قديمة مفادها أن الكائنات الحية لا يمكنها الانخراط في التعلم الترابطي بدون جهاز عصبي مركزي، وفقا لدراسة نشرت يوم الجمعة في المجلة. علم الأحياء الحالي.

الدراسة – بقيادة أندرس جارم، وهو أستاذ مشارك في علم الأحياء البحرية بجامعة كوبنهاغن في الدنمارك – وهو جزء من البحث المستمر حول سلوك قناديل البحر خارج المحيط. معهد علم وظائف الأعضاء في جامعة كيل في ألمانيا.

قال المؤلف الأول جان بيليكي، زميل ما بعد الدكتوراه في علم الأخلاق العصبي البصري في جامعة كيل: “لقد بحثنا في السلوك البصري وجميع أنواع التجارب، والتعلم هو مجرد تقدم طبيعي”.

وقال بيليكي إنه بعد سنوات من العمل مع قناديل البحر الكاريبي المربعة، لم يصدم الفريق عندما وجد أن الحيوانات يمكنها التعلم، 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. الجسم الجيلاتيني لقنديل البحر، المعروف باسم الجرس بسبب شكله، يتعرض للكدمات بسهولة، وهو عيب محتمل عندما يتحرك المخلوق بين جذور المنغروف في منطقة البحر الكاريبي. وقال بيليكي إن السباحة في الجذر يمكن أن تسبب ضررا يؤدي إلى عدوى بكتيرية والموت في نهاية المطاف.

وقال: “لذلك كنا على يقين تام من أن هذه الحيوانات كانت قادرة على التعلم لأن (تجنب جذور المنغروف) يعد عملية تعليمية حاسمة 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 المنغروف البعيد في بيئتها الطبيعية. وعلى مدى 7.5 دقيقة، راقب الباحثون قنديل البحر لمعرفة ما إذا كانت الحيوانات قد اصطدمت بالخطوط أم أنها تعلمت الحفاظ على مسافة.

في الدقائق العديدة الأولى، سبح قنديل البحر بالقرب من الجدران أو اصطدم بها. لكن في غضون خمس دقائق تغيرت الأمور.

تلقى قنديل البحر مزيجًا من التحفيز البصري من الخطوط والتحفيز الميكانيكي من الاصطدام بالعقبات.

وقال بيليكي: “لقد تعلموا أنهم يحصلون على هذه المحفزات بشكل متزامن (و) يتجنبون العقبات”. “هم زيادة الأداء في جميع المعايير التي قمنا بقياسها لتجنب العوائق.

ثم استبدل الباحثون الخطوط بحقل رمادي صلب. اصطدم قنديل البحر به مرارًا وتكرارًا.

وقال بيليكي: “لم تكن هناك إشارة مرئية، لذا لم يتعلموا أي شيء”. “لقد استمروا في الاصطدام بالأشياء وعدم الاستجابة.”

أخيرًا، أجرى الباحثون تجربة فيزيولوجية عصبية تتمحور حول كيفية إعطاء الروباليا إشارة كهربائية تدفع الحركة النبضية، أو تقلصات السباحة، التي تصنعها 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 رؤية قنديل البحر ثابتة أثناء تحرك الخطوط. هل يستطيع الجهاز البصري أن يتعلم أنه يجب عليه تجنب الخطوط الرمادية؟

وقام العلماء بتوصيل نظام يمكنه إرسال إشارة كهربائية ضعيفة إلى المراكز الحسية البصرية. عندما لم تقم الروباليا بتنشيط الإشارة التي من شأنها تحفيز انقباضات السباحة بشكل طبيعي، 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 حققوا النتائج التي توصلوا إليها لأن التجربة كانت “ذات صلة بالسلوك” بالنسبة لقناديل البحر. وضع الباحثون الحيوانات في موقف 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 مع هذا.”

وقال الدكتور مايكل أبرامز، الباحث في قسم البيولوجيا الجزيئية والخلوية بجامعة كاليفورنيا في بيركلي، والذي قام بعمل مكثف حول قنديل البحر والنوم، إن الدراسة كانت قوية. ولم يشارك أبرامز في البحث الجديد.

“لقد ابتكر 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 تكون أيضًا دليلاً على وجود قدر من الذاكرة قصيرة المدى. وأضاف أن الدراسة أظهرت بوضوح قدرة الحيوان على التعلم، مما جعله يتساءل “إلى متى تستمر ذاكرته”.

أثناء حصوله على الدكتوراه في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، عمل أبرامز على دراسة أجريت عام 2017 حول قنديل البحر المقلوب (Cassiopea) و”حالته الشبيهة بالنوم”، والتي “كانت تعتبر أيضًا في السابق سلوكًا موجودًا فقط في الحيوانات ذات الجهاز العصبي المركزي.”