Учёные выяснили: медузы способны учиться, хотя у них нет мозга

Мы привыкли считать, что учёба и память — прерогатива существ с мозгами. Собаки запоминают команды, обезьяны учатся пользоваться палками, даже крысы находят выход из лабиринта. А медузы? Ну что такое медуза? Прозрачный студень, который плавает по воле волн и реагирует только на раздражители. Или нет? Недавнее исследование перевернуло наши представления с ног на голову: у медуз нашли способность к обучению. И знаете, это заставляет задуматься: а что мы вообще знаем об интеллекте?

Медузы — одни из древнейших обитателей Земли. Они плещутся в океанах уже полмиллиарда лет, и всё это время у них не было ни намёка на мозг. Только сеть из нервных клеток, примитивная, как первая версия калькулятора. Поэтому наука, недолго думая, записала их в разряд живых автоматов: рефлексы, инстинкты и никакого тебе «подумать». Плывут, куда течением несёт, и ладно.

Но команда исследователей из Кильского университета решила копнуть глубже. И не зря. Их работа, опубликованная в Current Biology, показывает, что медузы способны не просто реагировать, а учиться на своих ошибках. Представляете, как это меняет картину мира? Мало того, эти открытия могут пригодиться даже в робототехнике — но об этом чуть позже.

Испытуемые с 24 глазами

В центр внимания попала крошечная коробчатая медуза Tripedalia cystophora. Она не больше ногтя, а её нервная система — всего несколько тысяч клеток. Казалось бы, где тут место для учёбы? Но у этой медузы есть козырь в рукаве: 24 глаза. Да, вы не ослышались. Четыре дюжины глаз помогают ей охотиться на водяных блох и лавировать между корнями мангровых деревьев в мутной воде Карибского моря.

Как объясняет доктор Ян Билецки, ведущий автор исследования, эти простые создания обладают впечатляющим зрением, которое они используют для адаптации. Исследователи задались вопросом: а могут ли они использовать своё зрение, чтобы учиться?

Для эксперимента медуз поместили в резервуар, на стенках которого нарисовали полосы: серые и белые. Серые имитировали корни деревьев, которых медузы в природе стараются избегать, а белые — открытую воду. В естественных условиях медуза использует контраст между тёмными корнями и светлой водой, чтобы держаться на безопасном расстоянии. Учёные начали менять контрастность полос, создавая для медуз оптические иллюзии.

Эврика, или Как медузы становятся осторожнее

Поначалу медузы то и дело натыкались на стены с «корнями». Но уже через несколько минут произошло нечто удивительное: они увеличили дистанцию до стенки в среднем на 50% и стали врезаться в два раза реже. Медузы адаптировались! Они поняли, что серая полоса — это сигнал опасности, и изменили своё поведение.

«Они учатся, сочетая визуальный опыт и механическую стимуляцию», — комментирует соавтор работы Андерс Гарм из Копенгагенского университета. То есть медузы связали воедино то, что видят, и то, что чувствуют, когда врезаются. Это же классический пример обучения методом проб и ошибок!

Где прячется память?

Отсутствие мозга всегда считалось приговором для интеллекта. Но открытие заставляет нас пересмотреть эту догму. Оказывается, даже простая нейронная сеть способна на хитрости. Более того, учёным удалось выяснить, где именно у медузы происходит это самое «обучение».

Билецки выделил у медуз зрительные центры — ропалии. В каждом из четырёх таких центров, где расположены глаза, всего около тысячи нервных клеток. Представляете масштаб? У нас в мозгу миллиарды, а тут тысяча — и уже работает!

Учёный «показывал» ропалиям движущиеся серые полоски, а слабым электрическим разрядом имитировал удар о препятствие. И ропалии начинали посылать сигналы, заставляя медузу уворачиваться. Так впервые удалось локализовать процесс обучения в нервной системе медузы. «Если эти животные уже способны к обучению, — рассуждает Билецки, — возможно, это фундаментальное свойство нейронов, которое существовало с самого начала эволюции». Получается, учились не только те, у кого есть мозг, но и их далёкие бессознательные предки?

Новый взгляд на познание

Всё это поднимает массу вопросов. Что мы вообще считаем интеллектом? Только способность решать сложные логические задачи? Или умение адаптироваться к среде, запоминать и избегать опасности тоже можно назвать интеллектом, пусть и в зачаточной форме?

Открытие способности к обучению у такого примитивного существа заставляет учёных иначе взглянуть на эволюцию познания. Возможно, зачатки памяти и обучения появились гораздо раньше, чем мы думали, и являются неотъемлемым свойством живой материи. А это, согласитесь, звучит почти философски.