Как мягкий коралл может выполнять ритмичные, пульсирующие движения щупальцами, если у него отсутствует центральная нервная система? Ответ на этот вопрос оказался столь неожиданным, что может изменить наше представление о движении в животном мире в целом.
Группа ученых из Тель-Авивского университета и Университета Хайфы исследовала мягкий коралл Xenia umbellata — один из самых ярких представителей рифов Красного моря. Исследователи выяснили, что ритмичные движения восьми щупалец полипа обеспечиваются децентрализованной системой нейронных пейсмейкеров. Вместо того чтобы зависеть от центрального управляющего центра, сеть нейронов, расположенных вдоль щупальца, позволяет каждому из них двигаться автономно, при этом достигая точной коллективной синхронизации.
«Это немного похоже на оркестр без дирижера, — поясняет профессор Тамар Лотан из Школы морских наук Университета Хайфы. — Каждое щупальце действует независимо, но они каким-то образом способны “слушать” друг друга и двигаться в совершенно идеальной, завораживающей гармонии».
Мягкие кораллы семейства Xeniidae известны своими гипнотическими движениями — циклическим открыванием и закрыванием щупалец. Однако до сих пор оставалось неясным, как именно они это делают. Чтобы разобраться в этом вопросе, специалисты провели эксперименты, в ходе которых разрезали щупальца коралла и изучили, как они восстанавливаются и восстанавливают ритмичное движение. К их удивлению, даже отрезанные и отделенные от коралла щупальца — и даже их фрагменты — сохраняли способность пульсировать независимо.
Затем ученые провели генетический анализ и изучили экспрессию генов на различных стадиях регенерации щупалец. Они обнаружили, что в передаче нервных сигналов у коралла участвуют те же гены и белки, что и у гораздо более сложных животных, включая рецепторы ацетилхолина и ионные каналы, регулирующие ритмическую активность.
По мнению исследователей, их открытие может указывать на то, что происхождение ритмичных движений — знакомых нам по дыханию, сердцебиению или ходьбе — гораздо древнее, чем считалось ранее.
«Удивительно прийти к выводу, что те же молекулярные компоненты, которые активируют пейсмейкер человеческого сердца, функционируют и в коралле, который появился в океанах сотни миллионов лет назад, — добавляет профессор Йехуда Бенаягу. — Изучение таких кораллов позволяет заглянуть в прошлое, к заре эволюции нервной системы в животном мире. Оказывается, ритмичное и гармоничное движение может возникать даже без мозга — благодаря удивительной коммуникации между нервными клетками, работающими вместе как единая, умная сеть».
Фото: hi-tech.mail.ru