Cognizione: le meduse imparano senza cervello
Nonostante il loro sistema nervoso rudimentale, gli cnidari sono apparentemente in grado di apprendere in modo associativo. Non hanno bisogno di un cervello per farlo.
Anche se non hanno un cervello centrale, le meduse sono in grado di imparare dalle esperienze. Questo è sorprendente, dato che sono tra gli animali con il sistema nervoso più semplice che si conosca. Un team guidato da Jan Bielecki dell'Università di Kiel lo riferisce sulla rivista scientifica "Current Biology".
Il gruppo di ricerca è riuscito ad addestrare con successo le meduse a imparare le esperienze.
Il gruppo di ricerca ha addestrato con successo le meduse cubo di mangrovia (Tripedalia cystophora) a riconoscere ed evitare gli ostacoli. Questi animali non sono più grandi di un'unghia e vivono tipicamente in paludi costiere poco profonde di mangrovie. Lì usano i loro organi che percepiscono la luce per andare a caccia di prede come i copepodi nell'acqua torbida. Per farlo, devono spostarsi costantemente tra le radici degli alberi di mangrovia, possibilmente senza urtarli. Bielecki e i suoi ricercatori hanno scoperto che le mangrovie non sono un'entità di questo tipo. Bielecki e il suo team hanno collocato le meduse in una vasca rotonda con strisce colorate bianche e grigie sulla parete interna. Le strisce grigie imitavano le radici delle piante, quelle bianche gli spazi tra di esse. Se il grigio aveva una tonalità chiara con un basso contrasto con il bianco, le presunte radici apparivano lontane. Gli animali si avvicinavano spesso alle strisce e si scontravano con esse. Dopo alcuni minuti nella vasca, tuttavia, hanno iniziato a mantenere una distanza molto maggiore e si sono scontrati con la parete interna della vasca solo la metà delle volte.
Comportamento adattato
Gli esperti hanno concluso che le meduse avevano imparato a evitare gli ostacoli, anche se sembravano lontani. L'esposizione simultanea a stimoli visivi (la vista delle strisce) e meccanici (le collisioni con la parete interna della vasca) ha innescato un processo di apprendimento associativo negli animali. Questo li ha portati a modificare il loro comportamento di nuoto e a evitare ulteriori collisioni.
Per capire meglio come funziona, il team ha isolato gli organi sensoriali degli animali. Le meduse sono dotate di diversi bulbi sensoriali, i cosiddetti rhopalia, che si trovano sul bordo del loro ombrello. Si tratta di sporgenze del corpo a forma di clava che contengono organi per percepire la gravità e sensori di luce simili a quelli degli occhi. I rhopalia sono collegati tra loro da nervi e generano segnali elettrici che controllano la locomozione dell'animale.
Bielecki & Co. hanno presentato i singoli bulbi sensoriali con strisce di colore grigio che si muovevano, come se l'animale stesse nuotando verso di loro. Se le strisce erano di colore grigio chiaro, la ropalia non reagiva: i presunti ostacoli apparivano ancora lontani. Tuttavia, quando il team di ricerca ha somministrato ulteriori impulsi elettrici, come quelli prodotti quando una medusa colpisce un ostacolo, la situazione è cambiata. I pistoni sensoriali hanno prodotto segnali che hanno indotto l'animale a intraprendere un'azione evasiva. In base a ciò, le ropalie giocano un ruolo centrale quando le meduse elaborano le esperienze e adattano il loro comportamento di conseguenza.
"È sorprendente che le meduse siano in grado di reagire in modo efficace e di evitare le conseguenze di un incidente".
"È incredibile la rapidità con cui questi animali imparano", ha commentato Anders Garm, uno dei ricercatori coinvolti, in un comunicato stampa. "Anche il sistema nervoso più semplice sembra essere in grado di apprendere in modo avanzato e questo potrebbe rivelarsi un meccanismo cellulare fondamentale che è stato 'inventato' all'inizio dell'evoluzione del sistema nervoso"."Le meduse sono tra gli animali più antichi del mondo: esistevano fino a 500 milioni di anni fa.
Spettro della scienza
Siamo partner di Spektrum der Wissenschaft e vogliamo rendere più accessibili a te informazioni fondate. Segui Spektrum der Wissenschaft se ti piacciono gli articoli.
[[small:]]
[[small:]]
Gli esperti della scienza e della ricerca riferiscono sulle ultime scoperte nei loro campi – competenti, autentiche e comprensibili.