3 Minuten
Pažangūs gamtos išlikimo sprendimai
Vokietijos Max Plancko gyvūnų elgsenos instituto mokslininkai išaiškino išskirtinę išlikimo taktiką: tam tikros kirmėlių rūšys, ypač Caenorhabditis nematodai, geba bendradarbiaudami iš savo kūnų sudaryti gyvus bokštus, tokiu būdu išgyvendami sudėtingose aplinkose. Ši kolektyvinė elgsena, ilgą laiką stebėta tik steriliomis laboratorinėmis sąlygomis, dabar pirmą kartą užfiksuota gamtoje, suteikdama naujų žinių apie gyvūnų išlikimo strategijas ir kolektyvinį elgesį natūralioje aplinkoje.
Mokslinis kontekstas: socialinis elgesys už kolektyvinių rūšių ribų
Gyvūnai dažnai demonstruoja nepaprastą grupinį elgesį įveikdami aplinkos iššūkius. Puikiai žinomi pavyzdžiai – skruzdėlės, statančios gyvus tiltus ir plaustus, ar erkiniai vorai, aukojantys save kolonijos labui. Dabar prie šių „biologinių architektų“ prisijungė ir nematodai – mikroskopinės apvaliosios kirmėlės, gyvenančios dirvožemyje ir pūvančioje augalijoje. Anksčiau apie šių kirmėlių bokštų formavimąsi, siekant prisitvirtinti prie vaisinių muselių, buvo žinoma tik iš laboratorinių arba atsitiktinių stebėjimų natūralioje aplinkoje.
Eksperimentas: kaip kirmėlės stato bokštus gamtoje
Norėdamos įsitikinti, ar ši taktika pasireiškia natūraliai, mokslininkės Serena Ding ir Daniela Perez surinko pūvančių obuolių ir kriaušių netoli Konstanco universiteto vėlyvą vasarą ir rudenį. Naudodamos pažangią skaitmeninę mikroskopiją, tyrė mikroekosistemas, esančias pūvančiuose vaisiuose. Jų pastebėjimai buvo išskirtiniai: daugybė Caenorhabditis nematodų susirinko į vertikaliai organizuotus klasterius ir kūnais suformavo tikrus gyvus bokštus.
Gyvūnų elgsenos specialistė ir pagrindinė tyrėja Serena Ding prisimena: „Pamatyti šiuos natūralius bokštus buvo įspūdinga akimirka. Daugelį metų manėme, kad tokie dariniai egzistuoja tik laboratorijoje ar mūsų įsivaizdavimuose, tačiau dabar matome, kad tai – tikra nematodų ekologijos dalis.“
Dauer stadija: evoliucinis atsakas į nepalankias sąlygas
Ši elgsena siejama su vadinamąja „dauer“ stadija – išgyvenimo būsena, kai nematodai pristabdo senėjimą ir gali atlaikyti nepalankias sąlygas, pavyzdžiui, maisto trūkumą ar perpildymą. Jauniklės ilgaamžės kirmėlės renkasi į būrius ir, pasitelkusios subtilius prisitvirtinimus prie pūvančio vaisiaus, organizuotai kuria gyvus bokštus. Sinchronizuoto judesio – niktacijos – metu nematodai linguoja pirmyn ir atgal, taip padidindami tikimybę prisikabinti prie pro šalį skrendančio vabzdžio.
Strateginė reikšmė: kaip gyvi bokštai palengvina plitimą
Tolesni tyrimai petri lėkštelėse atskleidė, kad šie bokštai leidžia nematodams ne tik įveikti tarpus substrate, bet ir efektyviai prisitvirtinti prie vaisinių muselių, ypač „penthouse dauers“ – viršutiniuose bokšto aukštuose atsidūrusių kirmėlių. „Gyvas nematodų bokštas – tai ne šiaip kirmėlių krūva,“ – pažymi biologė, tyrimo bendraautorė Daniela Perez. – „Tai – koordinuotas superorganizmas, aiškiai demonstruojantis kolektyvinį elgesį realiu laiku.“
Mokslinis aktualumas: kolektyvinis elgesys ir ateities kryptys
Šis atradimas keičia požiūrį į socialinį elgesį, neryškina ribų tarp pavienių ir socialių rūšių. Nematodų elgsena prilyginama aukštesnį kolektyvizmo lygį demonstruojantiems vabzdžiams, tokiems kaip bitės ar skruzdėlės. Tyrėjų darbas, įmanomas tik naudojantis pažangiomis genetinėmis analizės bei vaizdinimo technologijomis, atveria naujas galimybes tirti gyvūnų kolektyvinio organizavimosi principus, genetinę kooperacijos reguliaciją ir evoliucinius spaudimus.
Tobulėjant genetiniams įrankiams ir gilėjant žinioms apie nematodų bokštų susidarymo struktūrą ir ištakas, tikimasi atrasti dar įvairesnių jų elgsenos formų. Šių procesų supratimas gali turėti reikšmės plataus masto ekologiniams bei evoliuciniams gyvūnų migracijos ir bendradarbiavimo modeliams.
Išvada
Faktas, kad nematodai stato gyvus bokštus kaip išgyvenimo strategiją natūralioje aplinkoje, praturtina mūsų supratimą apie kolektyvinį gyvūnų elgesį ir gali iš esmės pakeisti nuostatas apie socialumą bei prisitaikymą skirtingose rūšyse. Kaip taikliai apibendrina Serena Ding: „Mūsų tyrimas atveria naują, intriguojantį modelį gyvūnų judėjimo ir kooperacijos tyrimams – tokį, kuris iki šiol slėpėsi tiesiog po mūsų nosimi.“ Šis atradimas žada naujas biologinių tyrimų kryptis ir išryškina dažnai nepastebimą mūsų ekosistemų mažųjų gyventojų sudėtingumą.
Kommentare