Тема:

Мозг человека и животных 4 дня назад

Нехватка пропитания вызывает у червей потерю аппетита

Черви оценивают объем окружающего их пищевого ресурса, потенциальные риски от его отказа и выгоды.

Черви оценивают объем окружающего их пищевого ресурса, потенциальные риски от его отказа и выгоды.
Иллюстрация OpenClipart-Vectors/Pixabay.

Отвращение к источнику пищи возникает у червей по мере накопления их потомства.

Отвращение к источнику пищи возникает у червей по мере накопления их потомства.
Иллюстрация ARS.

Черви оценивают объем окружающего их пищевого ресурса, потенциальные риски от его отказа и выгоды.
Отвращение к источнику пищи возникает у червей по мере накопления их потомства.

Медики из Рочестерского университета в США обнаружили, что в условиях нехватки пищи обычные инстинкты круглых червей меняются, чтобы скорректировать их поведение под угрозой смерти от голода. Статья об этом опубликована в журнале Current Biology.

Эксперименты проводились на микроскопических круглых червях C. elegans, которые десятилетиями используются учеными, чтобы изучать, как организована центральная нервная система и как влияют ее функции на поведение организма. Исследователи обнаружили, что C. elegans условного женского пола (у червей они гермафродиты) вырабатывают феромон, который позволяет червям контролировать, как много их собратьев живут рядом и претендуют на пищу.

Напомним, феромоны – это возбуждающие вещества (их много), которые выделяют некоторые животные, чтобы побудить собратьев к тем или иным действиям. Например, феромоны могут призывать к спариванию или в качестве метки указывать путь.

Схема контроля пищевой среды с помощью феромонов у червей работает так. Черви находят источник питания, скажем, яблоко. Начинают есть и попутно размножаться. Когда червей на яблоке становится слишком много, они не толкаются в очереди за питанием и не убивают друг друга, а потихоньку расползаются, отправляясь на поиски другого возможного яблока.

Как нервная система червей, состоящая всего из 302 нейронов, выбирает такую разумную линию поведения, ученым пока неясно.

Авторы исследования предполагают, что нейроны гермафродитов C. elegans как-то оценивают ситуацию, раздавая приоритеты объему пищи и количеству червей на источнике пищи в зависимости от значения этих параметров для выживания в будущем. Так черви определяют, что плотность популяции увеличивается по мере уменьшения изобилия пищи и успевают уползти от кишащего собратьями источника пищи, прежде чем источник полностью истощится.

Пока пищи в источнике много, сигнал нейронов о том, что вокруг полно голодных друзей и родственников, нервной системой червей подавляется. И черви спокойно продолжают питаться и размножаться.

Отвращение к этому источнику пищи проявляется у червей по мере накопления их потомства. Исследователи полагают, что отсутствие аппетита у червей вызывают феромоны, которые выделяют их собственные личинки. Таким образом феромоны личинок подсказывают родителям, что они произвели чересчур много потомства, и пора отсюда удаляться в поисках другого сытного места.

"Ключевая вещь, в которой мы разобрались, – это молекулярный механизм, с помощью которого инстинктивная реакция может подавляться в определенных условиях окружающей среды, а именно при обилии пищи, – говорит генетик Дуглас Портман (Douglas Portman) из Рочестерского университета, ведущий автор исследования. – С точки зрения адаптации разумно, чтобы инстинктивная реакция существа была столь гибкой".

Обнаруженный механизм, регулируемый феромонами, присутствует и у самцов червей. Однако у них механизм работает иначе – сложнее, пишут в своей статье ученые. Как именно руководит поведением самцов этот феромон, ученые надеются изучить в будущих исследованиях.

Ученые уверены, что понимание того, как простая нейронная сеть червей принимает столь сложные решения, поможет разобраться в том, как принимает решения сложный мозг человека.

Ранее мы писали о том, что мозг в кишечнике появился раньше головного и что создана самая подробная карта нейронных связей в мозге человека. А еще мы рассказывали о том, как удивительное свойство мозга обнаружили у осьминогов.

Больше интересных новостей науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".