Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Микроскопические черви оказались способны принимать сложные решения
Ученые потратили десятилетия, пытаясь ответить на вопрос, как животные принимают решения, сосредоточив все внимание на нейронах и их связях в мозге. Американские исследователи использовали иной подход: проанализировали поведение животных, а именно — нематод. К их удивлению, крошечные черви, задействуя всего 302 нейрона, оказались способны выбирать стратегию действия, учитывая множество факторов.
Животные с разнообразным рационом должны адаптировать свои пищевые приоритеты к широкому спектру условий окружающей среды. Эта проблема оптимизации рациона особенно сложна для хищников, которые конкурируют с жертвой за общий источник пищи. Хотя конкуренция «хищник — жертва» в природе распространена и экологически значима, задача отделения хищнических и конкурентных мотивов нападения хищника на жертву-конкурента по-прежнему далека от решения.
Желая продвинуться в ее решении, ученые из Института биологических исследований Солка (США) использовали новый подход к оценке мотивации и когнитивных способностей животных в системе «хищник — жертва». Более того, на примере микроскопических червей (нематод) авторы показывают, что возможность принятия сложных решений может быть закодирована в относительно небольших биологических и искусственных нейронных сетях. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Current Biology.
«Наше исследование показывает, что вы можете использовать простую систему, такую как червь, для изучения чего-то сложного, например целенаправленного принятия решений. Мы также продемонстрировали, что поведение может многое рассказать о том, как работает мозг, — поясняет старший автор исследования Шрикант Чаласани (Sreekanth Chalasani), доцент Лаборатории молекулярной нейробиологии Института биологических исследований Солка. — Даже простые системы, такие как черви, имеют разные стратегии поведения и могут выбирать между ними, решая, какая лучше всего подходит в конкретной ситуации. Это обеспечивает хорошую основу для понимания того, как такие решения принимаются в более сложных системах, например у людей».
Исследование проводили на примере взаимодействия двух крошечных (не более миллиметра в длину) круглых червей, или нематод: хищника Pristionchus pacificus и жертвы Caenorhabditis elegans. Поедая червя-жертву либо защищая свой источник пищи (бактерий), хищный червь P. pacificus полагается на «укусы» своеобразным ротовым аппаратом. Ученые поставили задачу определить намерения червя в момент, когда он «кусает» жертву C. elegans, неспособную ответить на агрессию.
Исследователи обнаружили, что P. pacificus во время поиска пищи выбирает между двумя стратегиями при укусе своей жертвы и конкурента — червя C. elegans: во-первых, хищнической стратегией, при которой цель укуса — убить и съесть жертву; во-вторых, территориальной стратегией, когда укус используется для отпугивания C. elegans от источника пищи (бактерий).
Выяснилось, что P. pacificus взвешивает затраты и выгоды от нескольких потенциально возможных результатов действия — поведение, характерное для позвоночных с миллионами и миллиардами нейронов, но совершенно неожиданное для червя с сетью всего из 302 нейронов. Так, P. pacificus выбирает стратегию хищничества против личинок C. elegans, которых легко убить всего за укус. В то же время против взрослых особей C. elegans, которых трудно убить (понадобится около шести часов и 25 укусов) и которые легко избегают укусов P. pacificus, хищник предпочитает территориальную стратегию.
«Ученые всегда предполагали, что черви были простыми: когда P. pacificus кусает, мы думали, что это делается с единственной хищнической целью, — отметила ведущий автор Кэтлин Квач (Kathleen Quach), научный сотрудник Лаборатории молекулярной нейробиологии Института биологических исследований Солка. — На самом деле, P. pacificus универсален и может использовать одно и то же действие, кусая C. elegans, для достижения различных долгосрочных целей. Я была удивлена, обнаружив, что P. pacificus способен использовать то, что казалось неудавшимся хищничеством, для успешных и целенаправленных действий по защите своего источника пищи».
В дальнейших исследованиях ученые планируют определить, какие из расчетов затрат и выгод P. pacificus фиксированные, а какие гибкие. Они надеются, что подобные работы помогут еще больше узнать о молекулярных основах принятия решений.
Telegram 
Дзен 
VK От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
В Олдувайском ущелье на севере Танзании ученые обнаружили скелет слона возрастом 1,78 миллиона лет, а рядом с ним — необычные для того времени каменные орудия. Авторы нового исследования полагают, что им удалось найти древнейшее место разделки гигантской добычи.
На юге Африки ученые обнаружили коллекцию небольших каменных стрел. С виду — обычные артефакты древнего человека. Но современные технологии позволили выявить их смертельный секрет. Эти наконечники, которым почти 60 тысяч лет, сохранили следы яда. Авторы нового исследования пришли к выводу, что древние охотники стали использовать яды намного раньше, чем считала наука.
На юге Африки ученые обнаружили коллекцию небольших каменных стрел. С виду — обычные артефакты древнего человека. Но современные технологии позволили выявить их смертельный секрет. Эти наконечники, которым почти 60 тысяч лет, сохранили следы яда. Авторы нового исследования пришли к выводу, что древние охотники стали использовать яды намного раньше, чем считала наука.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
В Олдувайском ущелье на севере Танзании ученые обнаружили скелет слона возрастом 1,78 миллиона лет, а рядом с ним — необычные для того времени каменные орудия. Авторы нового исследования полагают, что им удалось найти древнейшее место разделки гигантской добычи.
На скалистых берегах аргентинской Патагонии разворачивается настоящая драма. Магеллановы пингвины, долгое время чувствовавшие себя в безопасности на суше в своих многотысячных колониях, столкнулись с новым и беспощадным врагом. Их извечные морские страхи — касатки и морские леопарды — теперь блекнут перед угрозой, пришедшей из глубины материка. Виновник переполоха — грациозный и мощный хищник, недавно вернувшийся на эти земли после долгого изгнания.
Среди самых интригующих открытий космического телескопа «Джеймс Уэбб» — компактные объекты, получившие название «маленькие красные точки». Их видели только в самых дальних уголках Вселенной. Большинство возникло в первый миллиард лет после Большого взрыва, и ученые предполагали, что такие источники представляют собой небольшие компактные галактики. Однако международная команда астрономов пришла к иному выводу. Они предположили, что на самом деле «маленькие красные точки» — черные дыры, окруженные массивной газовой оболочкой.
Ученые задались вопросом: почему два расположенных по соседству спутника Юпитера такие разные, ведь на Ио повсеместно извергаются вулканы, а Европа полностью покрыта многокилометровой коркой льда. Есть версия, что Ио когда-то тоже была богата водой, но по итогам недавнего исследования это сочли неправдоподобным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии