Tanulékony medúzák

Azt senki sem tagadhatja, hogy a csalánozók törzsébe tartozó medúzák rendkívül sikeres állatok. A Föld legősibb élőlényei közé tartoznak: nagyjábó 500 (de az is lehet, hogy 700, ki számolja) millió évvel ezelőtt bukkantak fel – azaz jóval a dinoszauruszok előtt –, és biztosak lehetünk abban, hogy még az emberiség előbb-utóbb bekövetkező kihalása után is vidáman fognak úszkálni a világ vizeiben, köszönhetően kiváló alkalmazkodóképességüknek. Kb. kétezer különböző fajuk ismert (és alighanem van még pár ezer vagy tízezer, ami egyáltalán nem ismert).

Akad köztük olyan, ami szabad szemmel nem is látható, a legnagyobb példányok viszont akár 30 méter hosszúra is megnőhetnek (mondjuk ez azért igen ritka), sőt még olyan is van, amely technikailag halhatatlannak számít – róluk ebben a cikkünkben írtunk hosszabban. Csípésük az emberre is veszélyes – vagy akár halálos – is lehet, szóval jobban tesszük, ha csak biztonságos távolságból gyönyörködünk ezekben a csodaszép és lehetetlen külsejű, leginkább egy szecessziós lámpabúrára emlékeztető állatokban (a hasonlóságot erősíti, hogy bizonyos fajok világítanak, vagy legalábbis foszforeszkálnak a sötétben).

Minden nagyszerűségük dacára – vagy éppen azért! – a medúzák amúgy roppant egyszerű, már-már primitív állatok: 95 százalékban vízből állnak, nincs se szívük, se tüdejük, se rendes szemük, se csontozatuk, se agyuk. Az egész élőlény tulajdonképpen egy zselés kocsonya egy igen kezdetleges – körülbelül ezer neuronból álló – idegrendszerrel ellátva.

Okkal gondolhatnánk tehát, hogy a medúza meglehetősen ostoba teremtmény, amely különösebb cél és szándék nélkül sodródik összevissza az óceánokban. Csakhogy ez nem egészen így van: bár – mondjuk úgy – hagyományos értelemben vett intelligenciáról nyilván nincs értelme beszélni velük kapcsolatban (hisz, mint említettük, egyáltalán nem rendelkeznek aggyal), ezek az állatok valójában jóval kifinomultabb tanulási képességekkel rendelkeznek, mint ahogy azt sokáig feltételezték. Egy friss kutatás szerint ugyanis képesek okulni a hibáikból, levonni a megfelelő konzekvenciákat, majd eszerint módosítani a viselkedésüket (pedig ez gyakran még az emberek számára is nehezen megugorható feladat, noha nekünk még agyunk is van elvileg!)

A Koppenhágai Egyetem kutatócsoportja a karibi dobozmedúzák viselkedését tanulmányozta; ezek az aprócska, alig körömnyi méretű állatok a Karib-tenger partvidékén honos mangrove erdők gyökérszintjén élnek a zavaros vizekben, ahol miniatűr evezőlábú rákokra vadásznak. Bár a gyökerek bonyolult hálózata jó vadászterületnek számít, a lágytestű csalánozók számára veszélyes hely is lehet, ugyanis ha a vadászat hevében nekiúsznak a gyökereknek, könnyen megsérülhetnek. Szóval a távolságok felmérése kulcsfontosságú számukra. És ebben a kontraszt jelenti az alapvető kulcsot:

„Kísérleteink azt mutatják, hogy a medúzák a kontrasztot (vagyis azt, hogy a gyökér mennyire sötét a vízhez képest) használják a gyökerektől való távolság felmérésére, ami lehetővé teszi számukra, hogy a megfelelő pillanatban irányt változtassanak. Még érdekesebb, hogy a távolság és a kontraszt közötti kapcsolat naponta változik az esővíz, az algák és a hullámok hatására” – nyilatkozta Anders Garm professzor, a kutatócsoport vezetője.

Egy pszichedelikus medúza (fotó: Wikipedia)

Ahogy a Qubit is írja, a laboratóriumban a kutatók a mangrove gyökereit és a vizet ábrázoló, váltakozó sötét és világos csíkokból álló képeket készítettek, és ezekkel bélelték ki a körülbelül 15 centiméter átmérőjű vödrök belsejét. Amikor a csíkok, a tiszta vizet imitálva fekete-fehérek voltak, a medúzák soha nem kerültek a vödör falának közelébe. Ha azonban a csíkok között kisebb volt a kontraszt, az állatok azonnal nekimentek a falnak. Néhány ütközés után azonban változtattak a viselkedésükön. Kevesebb mint nyolc perccel a vödörbe érkezésük után 50 százalékkal távolabb úsztak a falakon lévő mintától, és majdnem megnégyszerezték a forduló manőverük számát. Ezek után a kutatók eltávolították a vizuális neuronokat az állatok ideghálójából, és külön is tanulmányozták ezeket az idegsejteket. A neuronoknak csíkos képeket mutattak, miközben egy kis elektromos impulzust kaptak, amely az ütközést jelképezte. Körülbelül öt percen belül a sejtek elkezdték küldeni azt a jelet, amely a medúza megfordulását eredményezi.

„Vizsgálataink során azt tapasztaltuk, hogy a dobozmedúzák minden egyes új vadászat kezdetén tanulnak a kontrasztok aktuális elhelyezkedéséből azáltal, hogy a sikertelen kitérő manőverek során kombinálják a vizuális benyomásokat és az érzeteket. Tehát annak ellenére, hogy mindössze ezer idegsejtjük van – a mi agyunkban nagyjából 100 milliárd –, képesek összekapcsolni magukban a különböző benyomásokat, és felfedezni közöttük a kapcsolatot; ez az a jelenség, amit mi asszociatív tanulásnak nevezünk. Meglepő módon körülbelül olyan gyorsan tanulnak, mint a fejlettebbnek tartott állatok, például az egerek a vagy a gyümölcslegyek. Az idegtudomány számára ez elég nagy hír: új perspektívát nyújt arra vonatkozóan, hogy mi mindenre képes egy egyszerű idegrendszer. Az eredmények arra utalnak, hogy a magas fokú tanulási képesség lehetett az idegrendszer egyik legfontosabb evolúciós előnye a kezdetektől fogva” – foglalta össze a kutatást Garm professzor.

Egy másik pszichedelikus medúza (fotó: Wikipedia)

Ha a tudósok képesek lesznek pontosan meghatározni a medúzáknál a tanulásban szerepet játszó mechanizmusokat, a következő lépés az lesz, hogy kiderítsék, hogy ez a mechanizmus kifejezetten a medúzákra jellemző-e, vagy minden állatban megtalálható.

„Végül más állatokban is meg fogjuk keresni ugyanezeket a mechanizmusokat, hogy kiderítsük, vajon a memória általában így működik-e” – mondja a kutató.

Anders Garm szerint ezeket az információkat számos hasznos célra lehetne felhasználni:

„Egy olyan rejtélyes és rendkívül összetett dolog megértése, mint az agy, már önmagában is elképesztő dolog. De elképzelhetetlenül sok lehetőség rejlik ebben. Az emberiséget fenyegető egyik legnagyobb probléma a jövőben kétségtelenül a demencia különböző formái lesznek. Nem állítom, hogy megtaláljuk a demencia gyógymódját, de ha jobban megértjük, hogy egyáltalán mi az a memória, akkor talán képesek leszünk jobban megérteni magát a betegséget is.”