Чутки про те, що крихітні нематодні черв’яки Caenorhabditis elegans здатні об’єднуватися в гігантські вежі, довгий час поширювалися серед вчених, але тепер ці неймовірні спостереження підтверджені, повідомляє T4. Вперше вчені зафіксували утворення цих складних структур нематодами в дикій природі. Виявилося, що ці вежі – це не просто скупчення черв’яків, а скоординований суперорганізм, що рухається як єдине ціле. Злиті разом у величезний, хиткий постамент, черв’яки, що його складають, можуть відчувати, рости та реагувати на дотик, чіпляючись за все, що наближається.
Відкриття цих веж у природі вимагало тривалих і ретельних пошуків. Старша авторка дослідження, доктор Серена Дінг з Інституту поведінки тварин імені Макса Планка (MPI-AB), місяцями занурювалася в гнилі фрукти в садах, збираючи зразки та приносячи їх до лабораторії. Її наполегливість окупилася.
“Наші польові спостереження підтвердили, що підняття вежі – це справжня поведінка, що має екологічне значення, і це був важливий момент”, – зазначає IFLScience доктор Даніела Перес з MPI-AB, співавтор дослідження.
Автор зображення: Даніела Перес
Вона підкреслює, що хоча раніше формування веж спостерігали в штучних умовах, польові спостереження підтвердили їх екологічне значення.
Після підтвердження існування веж, дослідники взялися з’ясовувати їхні функції. Оскільки відомо, що окремі черв’яки приймають вертикальну позу (ніктують) для розгону, вчені перевірили, чи можуть вежі бути колективною версією цієї стратегії. Вони виявили, що вежі надзвичайно чутливі до дотику: черв’яки, що їх складають, можуть прикріплюватися до предметів, що проходять повз, наприклад, до лабораторного інструменту або потенційних тварин-переносників. Крім того, вежі допомагають черв’якам долати прогалини, які жоден окремий черв’як не зміг би подолати самостійно.
“Для мене це найкрутіша частина: розкрити, як проста тварина вирішує складні проблеми разом”, – зауважує доктор Перес.
Детальніше вивчення диких веж черв’яків розкрило деякі дивовижні факти. Хоча на фруктах були присутні всілякі види черв’яків, лише один вид формував природні вежі, і всі вони перебували на стадії личинки-дауера. Зібравшись разом, вони могли синхронно хитати головами і – як єдине ціле — ловити все, що могли, наприклад, пролітаючу муху.
“Черви в природі діють колективно. Той факт, що вони разом утворюють цілісну структуру, яка поводиться як суперорганізм і виконує певні дії, просто вражає мене”, – зазначає доктор Дінг.
Окрім виявлення скупчень у дикій природі, команда змогла відтворити їх у лабораторії. Вони спостерігали, як вежі з’являються протягом двох годин, тримаючись разом до 12 годин, і за цей час команда могла досягти всіляких успіхів. Черв’якові вежі прикріплювалися та відокремлювалися від предметів, вони будували мости між об’єктами, прокладаючи собі шлях до подвигів, які раніше вважалися неможливими. Хоча вежі, зібрані в дикій природі, складалися виключно з дауерів, лабораторні експерименти показали, що дорослі черв’яки також можуть об’єднуватися.
Наступна мета дослідників – зосередитися на еволюції соціальності, зокрема з’ясувати, чи є формування веж результатом співпраці чи конкуренції, і як це може змінюватися залежно від спорідненості черв’яків у вежі. Вони також прагнуть дослідити, чи існують відмінності в поведінці піднесення між видами або штамами одного виду, а також які екологічні та еволюційні процеси могли спричинити ці поведінкові варіації. І нарешті, чому черв’яки вирішують збиратися разом, коли вони могли б розсіюватися поодинці?
“Ми лише починаємо досліджувати. Вид, який ми вивчаємо, C. elegans, є основним модельним організмом у біомедичних дослідженнях з повністю картованим геномом та потужними молекулярними інструментами. Це дає нам велику перевагу”, – додала доктор Перес.
Вчені планують відстежувати окремих черв’яків у вежах за допомогою флуоресцентних маркерів або використовувати сенсорні мутанти для аналізу ролі механосенсації у формуванні веж. Вони також починають запитувати, чи відіграють гени, які, як відомо, впливають на двовимірну колективну поведінку, таку як агрегація на пластинах, також роль у формуванні тривимірних веж.
Дослідження опубліковане в журналі Current Biology.
