Биология Математика 

Червеите използват сложни изчисления, за да стигнат до храната

Credit: Alon Zaslaver/Hebrew University
Credit: Alon Zaslaver/Hebrew University

Животните често разчитат на обонянието си, за да намерят храната. Такива са законите на природата – който пръв открие храната, той има по-голям шанс да оцелее. Но как точно мозъкът им превежда информацията за аромата и насочва животното към нея?

В ново проучване, публикувано тази седмица в Nature Communications, неврогенетикът от Еврейския университет в Йерусалим д-р Алон Заславер и екипът му са разкрили сложните математически изчисления, които животните – дори простите червеи – извършват, за да открият храната.

„Представете си играта на топло и студено” – казва той. „Представете си, че сте в огромна тъмна къща и току-що от фурната е бил изваден шоколадов сладкиш. За да го откриете, вероятно ще душите наоколо, за да разберете откъде се носи ароматът и ще тръгнете в тази посока.”

Оказва се, че червеите използват същата игра в търсенето на храна – но има още нещо. Първо нервна клетка отчита аромата и отправя червея на пътешествие. Докато силата на аромата се повишава, тази нервна клетка остава активна и насочва червея в същата посока. В противен случай, тя ще инструктира червея да спре и да потърси по-добър маршрут.

Но как той ще изчисли кой е този по-добър маршрут? На сцената излиза втора нервна клетка, която преизчислява пътя. Тя пресмята дали интензитетът на миризмата е положителен, т.е. „става все по-топло”, или е отрицателен и „става студено”. Ако резултатът е отрицателен, клетката разбира, че червеят се отдалечава от сладкиша и маршрутът трябва да се преизчисли. Клетката непрекъснато обработва новите данни за аромата, за да определи дали моментният интензитет на миризмата се засилва или отслабва и чертае пътека, базирана на тези нови диференциални изчисления. При отрицателен резултат, втората клетка казва на червея да изчисли нов маршрут, а при положителен – да не се отклонява от пътя.

Според учените тази комбинация е печеливша. Системата от две части, чертаеща път на базата на първоначалните стойности на аромата и извършваща непрестанни сверки (сравнявайки резултатите с първоначалната стойност), за да изчисли дали стойностите на интензитета се повишават или намаляват, е не просто впечатляваща способност на червея, но и много умен и ефективен метод за търсене на храна.

„Тези червеи ни дават важен урок”, казва Заславер. Когато се опитваме да решим проблем, бързото решение често е привлекателно. „Но имаме нужда от подсигуряваща система, която следи дали наистина се движим в „правилната” посока, дори новият маршрут да се различава от първоначалния”, заключава той.

„Червеят използва само две нервни клетки, за да изпълни това критично изчисление. Представете си на какво би трябвало да сме способни ние, хората, с нашите 100 млрд. нервни клетки.”

Превод: Росица Ташкова

Източник: ScienceNews

Добави коментар

avatar
  Subscribe  
Извести ме

Related posts