Ten post jest częścią nowej serii dotyczącej mojej ostatniej pracy: „Evolution and development of scyphozoan jellyfish”. Bardzo staram się, aby moje badania były dostępne i kiedy tylko mogę, publikuję wszystko w otwartym dostępie. Jednak nie zawsze to wystarcza. I chcę szczególnie podzielić się moją pracą z ciekawymi świata nauki i wszystkimi podatnikami, którzy wspierają mnie poprzez US National Science Foundation. Spodziewajcie się kolejnych postów i dziękuję!!!
Często zastanawiałem się, jak meduzy wyczuwają swój świat. Kiedyś nawet zapytałem mistrzynię Zen, czy jej zdaniem meduzy są samoświadome, a ona spojrzała na mnie ze zdumieniem, jak „ty jesteś ekspertem, skąd miałbym to wiedzieć?”. To prawda, jako ktoś, kto bada galaretki, byłbym prawdopodobnie jednym z lepszych ludzi, których można by zapytać. Choć oczywiście są tam ludzie z dużo większą wiedzą ode mnie na temat tego, jak galaretki odbierają i przetwarzają informacje (ludzie tacy jak Richard A. Satterlie i Nagayasu Nakanishi). Mimo to czułem, że nadszedł mój czas, aby spróbować zrozumieć świat poprzez meduzę. W moim ostatnim przeglądzie, mówię o tym, jak meduzy wyczuwają swój świat.
Jest kilka głównych wskazówek, które mogą pomóc nam rozplątać podejście meduz do życia, i jak świadome mogą być ich wewnętrznego i zewnętrznego otoczenia. Po pierwsze, istnieje dziwaczny sposób, w jaki wyczuwają swoje środowisko. Następnie, istnieją dwa różne rodzaje systemów nerwowych, które pomagają im przetwarzać te dziwne informacje.
Zdolność galaretki do odczuwania świata wynika w dużej mierze z wyspecjalizowanych struktur sensorycznych, które jakby łączą w sobie oko, ucho środkowe, móżdżek i ewentualnie nos, wszystko w jednym miejscu. Te małe struktury zwisają z brzeżków dzwonu jak kolczyki i nazywane są „rhopaliami”. Każde ropalium ma kształt palca i jest wypełnione mikroskopijnymi kryształkami na jego końcu. Kryształy te pomagają galaretce wyczuwać górę i dół, poprzez zginanie w kierunku grawitacji, podobnie jak w naszym uchu wewnętrznym. Mają też małą plamkę pigmentu, która prawdopodobnie pomaga galaretce wyczuć podstawowe światło i ciemność. Jak na razie mamy zwierzę, które potrafi powiedzieć, w którą stronę jest skierowane w przestrzeni, oraz dostrzec surowe światło i cień. Następnie mamy kilka tajemniczych struktur, jak mała maska-jak struktura otaczająca rhopalium powyżej, która może działać jak nos galaretki, pomagając jej wyczuć chemikalia w wodzie, ale nikt nie wie na pewno. Każde rhopalium działa również jak rozrusznik serca, pomagając koordynować ruch galaretki, podobnie jak nasz móżdżek koordynuje nasze ruchy. Neurony w rhopaliach przekazują wszystkie te informacje do reszty układu nerwowego, który jest jakby podzielony na dwie części.
Dwa różne układy nerwowe w reszcie ciała meduzy są rozrzucone po całym zwierzęciu jak sieć. Meduzy nie mają przecież mózgów, więc gdzie podziałyby się te wszystkie neurony? Zamiast łączyć się z jednym centralnym miejscem, one łączą się ze sobą, żaden jeden zestaw neuronów w tej sieci jest ważniejszy niż jakikolwiek inny (przynajmniej, że wiemy o).
Pierwszy system nerwowy to „Duża Sieć Nerwowa”. Dlaczego duży? Cóż, komórki nerwowe, które go tworzą są OGROMNE. Zobacz, meduzy nie mają wyspecjalizowany rodzaj komórek tłuszczowych (oligodendrocyty), które ludzie i wiele innych zwierząt mają w obfitości. U wielu zwierząt, te komórki tłuszczowe owijają się wokół neuronów i sprawiają, że nerwy są dodatkowo przewodzące, jak owijanie drutu, aby go chronić i osłaniać. Tak więc ludzkie neurony nie muszą być bardzo duże, by być naprawdę silne. Ponieważ meduzy nie mają tych komórek tłuszczowych, aby szybko przewodzić dużą ilość informacji, neurony muszą stać się masywne. Duża Sieć Nerwowa jest zapakowana wokół mięśni, które linie spodu galarety, i w zasadzie ten system nerwowy koordynuje pulsowanie, zamieniając całe zwierzę w wielkie bijące serce.
Druga sieć nerwowa to „Mała Sieć Nerwowa”. Możesz zobaczyć jej zdjęcia z trzech różnych gatunków poniżej. Ta sieć nerwowa jest dla mnie naprawdę fascynująca, ponieważ koordynuje wszystkie zachowania nie związane z pływaniem. Zachowania te są bardziej precyzyjne niż pulsowanie, kiedy to galareta musi na przykład przesunąć usta tylko do jednej macki, aby pochłonąć ofiarę. W jakiś sposób ta sieć nerwowa pomaga galaretce zorientować się, gdzie znajdują się różne części jej ciała i odpowiednio do tego działać. Innymi słowy, pomaga ona jednej części ciała być świadomą i reagować na potrzeby innej części.
Te systemy nerwowe również współpracują ze sobą, tworząc pewne pozory zachowania i wyboru. Na przykład, meduzy mają reakcję ucieczki – oddalają się od rzeczy, które je niszczą, i mogą poruszać się w kierunku rzeczy, które lubią – jak jedzenie. Niektóre meduzy mają nawet zachowania zalotne i godowe.
Czy te zachowania oznaczają, że meduzy są samoświadome? Nie mają one żadnego typu „scentralizowanego” systemu nerwowego. O ile ktokolwiek wie, dwie sieci nerwowe i rhopalia wykonują całą ciężką pracę, jeśli chodzi o „myślenie”. Dziesięć lat temu powiedziałbym, że brak mózgu jest wystarczającym dowodem na to, że nie są one naprawdę świadome. Ale, ze wszystkich rzeczy, cloud computing zmusił mnie do ponownego przemyślenia mojego założenia. Czy naprawdę potrzebujesz scentralizowanego węzła do wyznawania informacji? Co jeśli całe ich ciało działa jak rodzaj mózgu?
Możemy nigdy się tego nie dowiedzieć. Trudno jest zrozumieć świat poprzez inny organizm, nie tylko dlatego, że musimy studiować jego biologię, ale dlatego, że wszystko, co wiemy, to jak to jest być człowiekiem: nasza wyobraźnia jest ograniczona przez nasze własne doświadczenie. Możemy nigdy całkowicie nie zrozumieć świata według galaretki.
Personalnie, w moim własnym laboratorium, zakładam, że galaretki są świadome (nawet jeśli tylko w sposób rudymentarny) i traktuję je odpowiednio, nawet jeśli nigdy nie będę w stanie tego udowodnić.
I choć może nigdy nie dowiemy się, jak to jest być dryfującym: pływać po oceanie bez mózgu, wciąż możemy je szanować i oddawać im należną cześć tak obcym i cudownym zwierzętom.