Обычный одноклеточный организм, у которого нет мозга и нейронов, оказался способен к достаточно сложной форме обучения. К такому интересному выводу пришли ученые из Гарвардского университета, которые провели серию экспериментов по выработке условных рефлексов у простейших. Их результаты доказывают, что такие организмы способны к настоящему павловскому обучению.
Самой простой формой обучения считается привыкание, когда реакция на повторяющийся безопасный звук или запах постепенно ослабевает. Это свойственно всем животным и даже некоторым растениям. Ранее ученые уже замечали привыкание у некоторых простейших, например у инфузории Stentor coeruleus и слизевика Physarum polycephalum, которые состоят всего из одной клетки.
Гораздо сложнее научиться связывать разные события между собой и понимать, что одно действие обязательно влечет за собой другое. Именно такое ассоциативное обучение известно благодаря знаменитым опытам Ивана Павлова с собаками, когда животные начинали выделять слюну при звуке звонка. Ученые решили проверить, смогут ли простейшие повторить подобное поведение.
Для экспериментов выбрали инфузорий Stentor, которые обитают в обычных прудах. Они передвигаются с помощью специальных ресничек по бокам тела и достигают 2 миллиметров в длину, что делает их настоящими гигантами среди одноклеточных. С одной стороны у них есть присоска для крепления к поверхности, а с другой — ротовой аппарат. При опасности они мгновенно сжимаются в шарик, но в таком состоянии не могут питаться.
Исследователи поместили несколько десятков инфузорий в чашки Петри и начали с силой ударять по дну. Сначала большинство организмов быстро сокращалось от испуга, но потом их количество стало уменьшаться. Затем ученые усложнили задачу: сначала наносили слабый удар, а через секунду — сильный. Эту комбинацию повторяли каждые 45 секунд, чтобы инфузории успевали расправиться.
За 10 таких циклов ученые заметили, что вероятность сжатия организмов сразу после слабого удара сначала возрастала, а затем постепенно снижалась. Если использовать только слабый удар, такой реакции не было. Это означает, что инфузории связали слабый удар с последующим сильным. Таким образом, Stentor стал первым простейшим организмом, у которого обнаружили способность к ассоциативному обучению.
Профессор Сэм Гершман отметил, что это открытие заставляет задуматься о способностях простых организмов к познанию мира, которое обычно связывают с наличием мозга. Ученые предполагают, что процесс обучения у инфузорий может быть связан с изменением работы особых рецепторов, которые реагируют на прикосновения.
