Warunkowanie klasyczne u kruchych gwiazd

Nowe badanie dotyczące zdolności do nauki pokazuje, że zwierzęta morskie spokrewnione z rozgwiazdami – kruche gwiazdy (Ophiuroidea) – pomimo braku scentralizowanego układu nerwowego (mózgu) wykazują umiejętność uczenia się poprzez doświadczenie, wyłącznie dzięki przewodom nerwowym biegnącym wzdłuż każdego z ich pięciu poruszających się ramion, które łączą się, tworząc pierścień nerwowy w pobliżu otworu gębowego. Autorka badania zwraca uwagę na fakt, że każdy z tych przewodów nerwowych może działać niezależnie od siebie, bez obecności jednego centrum przetwarzania, czyli mózgu. Badacze podają, że do nauki nowych rzeczy w przypadku kruchych gwiazd wystarczy skojarzenie różnych bodźców w procesie zwanym warunkowaniem klasycznym (jak w eksperymentach Pawłowa przeprowadzanych na psach).

Przebieg eksperymentu

Aby sprawdzić zdolności do nauki kruchych gwiazd, badacze umieścili 16 zwierząt morskich w osobnych zbiornikach z wodą i za pomocą kamery wideo rejestrowali ich zachowania. Połowę kruchych gwiazd (grupa badana) poddawano gaszeniu świateł na pół godziny, ilekroć zwierzęta były karmione – za każdym razem, gdy światło gasło, kruche gwiazdy otrzymywały pokarm w postaci kawałka krewetki. Pozostałe organizmy poddawane badaniu (grupa kontrolna) były karmione taką samą ilością pokarmu w oświetlonych warunkach, a światło było wyłączane na 30 minut o innej porze. Naukowcy zaobserwowali, że ta grupa zwierząt bez względu na fakt, czy było jasno, czy ciemno, spędzała większość czasu, chowając się za filtrami w swoich zbiornikach i wychodziła wyłącznie w porze posiłku. Z kolei grupa badana po pewnym czasie zaczęła kojarzyć brak oświetlenia z pokarmem, a jej przedstawiciele wychodzili z ukrycia za każdym razem, gdy światło było gaszone, nawet jeśli nie otrzymywali pożywienia. W ten sposób badacze potwierdzili, że organizmy te nauczyły się nowego skojarzenia – zgaszone światła oznaczały, że prawdopodobnie niebawem pojawi się jedzenie. Wystarczyło zatem zadbać o ciemność, aby kruche gwiazdy zrozumiały, że zbliża się pora karmienia – nie potrzebowały do tego zapachu i smaku krewetek, a jedynie bodźca w postaci ciemności. Co ważne, zwierzęta nawet po kilkudniowej przerwie bez powtarzania nauczonych czynności (gaszenia światła w porze karmienia) pamiętały o tym skojarzeniu.

Autorka badania zwraca uwagę, że wyniki te są zaskakujące, ponieważ klasyczne warunkowanie nie zostało wcześniej zbadane w tej grupie zwierząt. Rezultaty pozwalają stwierdzić, że kruche gwiazdy potrafią się uczyć i przewidywać porę jedzenia, pomimo braku mózgu, dzięki nauce w swoim naturalnym środowisku. Możliwe, że będą zdolne także do wyczuwania ataku drapieżników i ich unikania. Następny etap badania ma obejmować podjęcie próby wyjaśnienia, w jaki sposób badane zwierzęta mogą się uczyć i zapamiętywać, pomimo tak ograniczonej budowy układu nerwowego. Poniżej znajduje się film z tego eksperymentu: