תוכן קשור
- ציוץ המטענים החשמליים הזעירים בתאים יכול להילחם בזיהום
ניסויים מוזרים מראים שתולעים שטוחות יכולות לשמור על התנהגויות מיומנות גם לאחר שהן עריפות ראש. תמונה מאת משתמש פליקר גיילהמפשייר
זה כבר זמן רב ידוע כי מינים רבים של תולעים הם בעלי יכולת מדהימה לגדל את גופם האחורי ואפילו איברים ספציפיים כאשר הם נותקו. אולם מחקר חדש של זוג מדענים מאוניברסיטת טאפטס גילה כי פלנטרים - יצורים קטנים, המכונים לעתים קרובות תולעי שטוח, שיכולים לחיות במים או ביבשה - מסוגלים לחדש משהו מדהים עוד יותר.
החוקרים, טל שמרת ומיכאל לוין, אימנו תולעים שטוחות לנוע על פני שטח מחוספס כדי לגשת למזון, ואז הסירו את ראשן. שבועיים לאחר מכן, לאחר שהראשים התגברו, התולעים חזרו איכשהו לנטייה לנווט על פני שטח מחוספס, כפי שתיעדו החוקרים לאחרונה בכתב העת Journal of Experimental Biology .
לאחר שבועיים ראשי התולעים צימחו לאחור, יחד עם אימונים שקיבלו לפני עריפת ראש. תמונה באמצעות כתב העת לביולוגיה ניסיונית / Shormat ולוין
העניין בזכרונות של תולעת שטוחה מתוארך לשנות החמישים, כאשר סדרת ניסויים מוזרים של הביולוג של מישיגן ג'יימס מקונל הצביעו על כך שתולעים יכולות להשיג את היכולת לנווט במבוך על ידי הזנתן לשרידי הקרקע של תולעי שטוח אחרות שהוכשרו לרוץ דרך המעבר. אותו מבוך. מקונל העלה השערה כי סוג של חומר גנטי המכונה "זיכרון RNA" היה אחראי לתופעה וניתן להעביר אותו בין האורגניזמים.
מחקרים עוקבים אחר RNA הזיכרון הפלנארי ניצלו את העובדה שהתולעים יכלו להתחדש בקלות לאחר עריפת ראש. במחקרים מסוימים, ראשי התולעים נחתכו ואז התחדשו בזמן ששחו בתמיסות RNA; באחרים, כפי שמציין הבלוג בשדה המדע, תולעים שכבר הוכשרו לנווט במבוך נבדקו לאחר עריפת ראשם וראשן גדל לאחור.
לרוע המזל, הממצאים של מקונל הוסדרו במידה רבה - המבקרים הצביעו על שיטות מחקר מרושלות, וחלקם אף טענו כי פלנטאנים אינם בעלי יכולת לזיכרון לטווח הארוך - והמחקר בתחום זה היה רדום. אולם לאחרונה, שומרת ולוין פיתחו מערכות אוטומטיות להדרכה ובדיקה של התולעים, מה שיאפשר מדדים סטנדרטיים וקפדניים של האופן בו האורגניזמים רכשו ושמרו זיכרונות לאורך זמן. ואף על פי שעדיין מאמינים כי RNA בזיכרון הוא מיתוס, מחקריהם האחרונים אישרו שזכרונות התולעים הללו פועלים בדרכים ביזאריות להפליא.
המערכת האוטומטית של החוקרים ביטלה את ההטיה הטמונה במשקיפים אנושיים על ידי מעקב אחר תנועת התולעים מעבר לצלחת באמצעות מצלמות וקידוד מיקומם על ידי מחשב. תמונה באמצעות כתב העת לביולוגיה ניסיונית / Shormat ולוין
המערכת הממוחשבת של החוקרים עסקה בתולעים, מהמין Dugesia japonica, בשתי קבוצות בנות 72 כל אחת. קבוצה אחת הותנתה לחיות בכלי פטרי מחוספסים, והשנייה בקבוצה עם תחתית חלקה במשך עשרה ימים. בשתי הכלים היו מלאים אוכל תולעים בשפע (חתיכות קטנות של כבד בקר), ולכן כל קבוצה הותנתה כי המשטח המסוים שלהם פירושו "אוכל נמצא בקרבת מקום".
בשלב הבא, כל קבוצה הוכנסה בנפרד לכלי פטרי מחוספסים עם אוכל שנמצא רק ברבע אחד, יחד עם LED כחול בהיר. תולעי שטוח בדרך כלל נמנעות מאור, ולכן בילוי באותו רבע פירושו שציפייתם למזון בסביבה שופטה את סלידתם לאור.
כתוצאה מהתניה שלהם, התולעים שחיו במכולות מחוספסות מיהרו הרבה יותר לנהור לרבע המואר. החוקרים עברו למצלמות הווידיאו של המערכת האוטומטית לעקוב כמה זמן לקח לתולעים לבזבז שלוש דקות רצופות מתחת לאורות, ולאלה שגדלו בכלים המחוספסים לקח בממוצע שש דקות לעבור את המספר הזה, לעומת כשבע וחצי דקות עבור הקבוצה השנייה. הבדל זה הראה כי הקבוצה לשעבר קיבלה התניה לקשר בין משטחים גסים למזון, וחקרה את המשטחים הללו ביתר קלות.
אחר כך ערפו את כל התולעים במלואן (כל מעט מוח מוחל) והושארו לבדן לצמוח מחדש את ראשן במהלך השבועיים הבאים. כאשר הוחזרו לתא עם המשטח המחוספס, הקבוצה שחיה בעבר בכלי הגס - כלומר, ראשם הקודם התגורר בכלי הגס - עדיין היו מוכנים להסתכן ברבע המואר של המנה הגסה ולבלות שם פרק זמן ממושך יותר מדקה מהר מהקבוצה האחרת.
לא ייאמן ככל שנדמה, נראה כי כמה זיכרונות מתמשכים מהמצב על פני השטח המחוספס חיו בגופם של תולעים אלה, גם לאחר שנחתכו ראשם. ההסבר הביולוגי לכך אינו ברור, כפי שמציין הבלוג Verge . מחקרים קודמים אישרו כי התנהגות התולעים נשלטת על ידי מוחם, אך יתכן שחלק מהזיכרונות שלהם אוחסנו בגופם, או שההדרכה שניתנה לראשיהם הראשוניים שינו איכשהו חלקים אחרים במערכת העצבים שלהם, שאז שינה כיצד המוח החדש שלהם גדל.
יש גם הסבר מסוג אחר. החוקרים משערים כי אפיגנטיקה - שינויים במבנה ה- DNA של האורגניזם המשנה את ביטוי הגנים - יכולה למלא תפקיד, אולי קידוד הזיכרון ("רצפות מחוספסות = אוכל") לצמיתות ב- DNA של התולעים.
במקרה כזה, הניסוי המוזר הזה יספק עוד תוצאה מפתיעה. אולי אין דבר כזה "RNA זיכרון" כשלעצמו, אך בהשערות לגבי תפקידו של חומר גנטי בשמירה על זיכרונות התולעים האלה, מקונל אולי היה בדרך הנכונה.
