Συναρπαστική ανακάλυψη: Νηματώδεις σχηματίζουν πύργους στη φύση!

Συναρπαστική ανακάλυψη: Νηματώδεις σχηματίζουν πύργους στη φύση!

Επιστήμονες του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ για τη Συμπεριφορική Βιολογία και του Πανεπιστημίου της Κονστάντζ έκαναν μια εντυπωσιακή ανακάλυψη σχετικά με τους νηματώδεις, τα πιο πολυάριθμα ζώα στη γη. Σε ένα περιβόλι, σχηματισμοί πύργων αυτών των μικροσκοπικών πλασμάτων τεκμηριώθηκαν σε πεσμένα μήλα και αχλάδια. Αυτό το φαινόμενο έχει μέχρι στιγμής παρατηρηθεί μόνο στο εργαστήριο και αντιπροσωπεύει την πρώτη άμεση απόδειξη της φυσικής εμφάνισης των πύργων σκουληκιών. Σύμφωνα με campus.uni-konstanz.de Υπό συνθήκες έλλειψης τροφής και ανταγωνισμού, τα νηματώδη σχημάτισαν πύργους που αποτελούνταν μόνο από ένα ειδικό είδος νηματωδών στο στάδιο της προνύμφης, τις λεγόμενες «νύμφες dauer».

Ο Ryan Greenway, κορυφαίος ερευνητής, χρησιμοποίησε ένα ψηφιακό μικροσκόπιο για να εξετάσει αυτούς τους πύργους σκουληκιών. Οι πύργοι κινούνται συγχρονισμένα σε ενιαίο κύμα και παρουσιάζουν εκπληκτικές αντιδράσεις στο άγγιγμα του περιβάλλοντος. Έχουν την ικανότητα να αποσπώνται από τις επιφάνειες και να προσκολλώνται σε έντομα όπως οι μύγες των φρούτων. Αυτές οι παρατηρήσεις ανοίγουν νέες δυνατότητες για τη μελέτη της ομαδικής περιοχής στα ζώα και τη συλλογική μετακίνηση στη φύση.

Καινοτόμος έρευνα για το Caenorhabditis elegans

Υιοθετημένα ερευνητικά μοντέλα σε αυτόν τον τομέα, χρησιμοποιώντας ιδιαίτερα το παράδειγμα του Caenorhabditis elegans (C. elegans), ενός νηματώδους μήκους 1 mm, δείχνουν ότι αυτό το σκουλήκι χρησιμεύει ως ιδανικό αντικείμενο μελέτης για μετακίνηση λόγω του απλού νευρικού του συστήματος και των πολύπλοκων συμπεριφορών του. Μια σημαντική μελέτη ανέλυσε διαφορετικούς τύπους κίνησης, συμπεριλαμβανομένης της κολύμβησης σε υγρά και της σέρνεται σε στερεά μέσα, και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι αυτές οι δραστηριότητες δεν μπορούν να διαχωριστούν ποιοτικά η μία από την άλλη, αλλά αντιπροσωπεύουν παραλλαγές ενός ενιαίου μοτίβου κίνησης. Αυτά τα ευρήματα παρουσιάστηκαν σε άρθρο pmc.ncbi.nlm.nih.gov φαίνεται.

Η έρευνα δείχνει επίσης ότι οι περιβαλλοντικές δυνάμεις παίζουν μόνο έναν ελάχιστο ρόλο στην κίνηση, καθιστώντας τις εσωτερικές δυνάμεις πιο κεντρικές στην κίνηση. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το C. elegans δεν είναι ενεργειακά περιορισμένη στην ικανότητά του να κινείται, κάτι που έρχεται σε αντίθεση με προηγούμενες υποθέσεις για έναν ορισμένο κορεσμό ισχύος.

Συλλογικές συμπεριφορές και γενετικές παραλλαγές

Μια άλλη σημαντική πτυχή της έρευνας για τα νηματώδη είναι η ανάλυση των γενετικών μεταλλάξεων και η επιρροή τους σε διάφορες αλλαγές συμπεριφοράς. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στην αλληλεπίδραση των φαινοτύπων συμπεριφοράς τόσο σε ατομικό όσο και σε ομαδικό επίπεδο. Τα πειράματα στοχεύουν να χαρακτηρίσουν γενετικά διαφορετικά στελέχη νηματωδών και να διερευνήσουν τις συγκεκριμένες συμπεριφορές τους σε διαφορετικά περιβάλλοντα. Αυτό υποστηρίζεται σε ολοκληρωμένες μελέτες από σύγχρονες τεχνολογίες όπως η υπολογιστική ηθολογία και οι αλγόριθμοι εξαγωγής χαρακτηριστικών, όπως ab.mpg.de περιγράφεται.

Ανακαλύφθηκαν τρεις κανόνες αλληλεπίδρασης που οδηγούν σε διαφορετικές συμπεριφορές συσσωμάτωσης μεταξύ των στελεχών του C. elegans. Αυτή η συμπεριφορά συσσωμάτωσης, που θεωρείται μία από τις πιο μελετημένες συλλογικές συμπεριφορές νηματωδών, είναι το επίκεντρο περαιτέρω έρευνας που θα μπορούσε να προσφέρει συναρπαστικές πληροφορίες για την κοινωνική συμπεριφορά αυτών των οργανισμών.

Ο συνδυασμός αυτών των διαφορετικών ερευνητικών πεδίων και των παρατηρήσεων σε νηματώδεις ανοίγει έναν πλήθος δυνατοτήτων για την κατανόηση της περίπλοκης αλληλεπίδρασης μεταξύ γενετικής και συμπεριφοράς σε φυσικά πλαίσια. Οι συνεχιζόμενες μελέτες θα μπορούσαν να έχουν εκτεταμένες επιπτώσεις στη γνώση μας για τις συλλογικές αλληλεπιδράσεις στον κόσμο των ζώων.