عروس دریایی جعبه‌ای قادر به یادگیری است
دانشمندان زیست‌شناسی دریا در تحقیقات جدید خود، موفق شدند به عروس دریایی جعبه‌ای کارائیب (Tripedalia cystophora) آموزش دهند تا موانع را تشخیص داده و آن‌ها را دور بزند.
مطلب مرتبط: زیست شناسی چیست؟ – به زبان ساده
یافته‌های آن‌ها این تصور را که یادگیری پیشرفته تنها به مغز مرکزی وابسته است را به چالش کشیده و روشنگر ریشه‌های تکاملی یادگیری و حافظه است.
Tripedalia cystophora گونه کوچکی از عروس دریایی جعبه‌ای از خانواده Tripedaliidae است که قطری در حدود 1 سانتی متر دارد و بومی دریای کارائیب، مرکز هند و اقیانوس آرام است. عروس دریایی جعبه‌ای یک سیستم بینایی پیچیده با 24 چشم دارد، این عروس دریایی که در تالاب‌های حرا زندگی می‌کند، از دید خود برای عبور از آب‌های تیره استفاده می‌کند و در اطراف ریشه‌های درختان مانگرو، زیر آب می‌چرخد تا طعمه را به دام بیاندازد.
دکتر جان بیلکی محقق دانشگاه کیل، گفت: یادگیری، اوج عملکرد سیستم عصبی است. برای آموزش موفقیت آمیز یک ترفند یا کار جدید به عروس دریایی، بهتر است از رفتارهای طبیعی آن استفاده کنید، رفتارهایی که برای حیوان منطقی و قابل فهم است تا بدین وسیله بهترین شانس را برای یادگیری داشته و به حداکثر پتانسیل خود برسد.
مطلب مرتبط: نگاه کلی به سیستم عصبی انسان
دکتر بیلکی و همکارانش یک مخزن گرد را با نوارهای خاکستری و سفید پوشاندند تا زیستگاه طبیعی عروس دریایی جعبه‌ای را شبیه‌سازی کنند. آن‌ها همچنین از نوارهای خاکستری شبیه به ریشه‌های حرا با کنتراست کم، که توهم فاصله ایجاد کرده و دور به نظر می‌رسیدند، استفاده کردند.
پژوهشگران عروس دریایی را در مخزن به مدت 7.5 دقیقه مشاهده کرده و متوجه شدند که این جاندار در ابتدا نزدیک به این نوارهای به ظاهر دور شنا کرد و مرتباً به آن‌ها برخورد کرد. اما در پایان آزمایش، عروس دریایی برای جلوگیری از برخورد، میانگین فاصله خود از دیوار را حدود 50% افزایش داد. تعداد چرخش‌های موفق را چهار برابر کرد و برخورد خود را با دیوار به نصف کاهش داد. یافته‌ها نشان می‌دهد که عروس دریایی جعبه‌ای می‌تواند از طریق تجربه‌ی محرک‌های بصری و مکانیکی یاد بگیرد.
دکتر اندرس گارم، محقق دانشگاه کپنهاگ، می‌گوید: اگر می‌خواهید ساختارهای پیچیده را درک کنید، همیشه خوب است که تا آن‌جا که می‌توانید ساده شروع کنید. با نگاهی به این سیستم عصبی نسبتاً ساده در عروس دریایی، ما شانس بسیار بیشتری برای درک همه جزئیات و نحوه ترکیب آن برای انجام رفتارها داریم.
سپس محققان با جداسازی مراکز حسی بصری حیوان به نام روپالیوم (اندام‌هایی دستگیره مانند که از بخش چتری بدن عروس دریایی آویزان است)، به دنبال شناسایی فرآیند اساسی یادگیری تداعی (نوعی از یادگیری که با استفاده از برقراری ارتباط بین اتفاقات مختلف، می‌توان نکات جدیدی را آموخت.) عروس دریایی بودند. هر یک از این ساختارها دارای شش چشم هستند و سیگنال‌های ضربان‌ساز را تولید می‌کنند که بر حرکت ضربان‌دار چتر دریایی نظارت می‌کند، که وقتی حیوان از موانع منحرف می‌شود، فرکانس آن افزایش می‌یابد.
تیم پژوهشی با نمایش نوارهای خاکستری در حال حرکت به ساختار ثابت روپالیوم، تلاش کرد تا حرکت حیوان در برابر اشیاء را شبیه‌سازی کند. این ساختار به نوارهای خاکستری روشن پاسخی نمی‌دهد و آن‌ها را دورتر تفسیر می‌کند. با این حال پس از آموزش، روپالیوم با استفاده از تحریک الکتریکی ضعیف هنگام نزدیک شدن نوارها، شروع به تولید سیگنال‌های جلوگیری از برخورد در پاسخ به نوارهای خاکستری روشن کرد. این تحریکات الکتریکی، تحریکات مکانیکی برخورد را شبیه‌سازی می‌کردند.
یافته‌ها همچنین نشان داد که ترکیب محرک‌های بصری و مکانیکی برای یادگیری تداعی در عروس دریایی لازم است و روپالیوم به عنوان یک مرکز یادگیری عمل می‌کند. دکتر گرم گفت: شگفت‌آور است که این حیوانات چقدر سریع یاد می‌گیرند؛ سرعت یادگیری آن‌ها تقریباً مشابه حیوانات پیشرفته است. به نظر می‌رسد که حتی ساده‌ترین سیستم عصبی نیز قادر به یادگیری پیشرفته باشد و این ممکن است یک مکانیسم سلولی بنیادین باشد که در سپیده دم تکامل سیستم عصبی، ساخته شده است.
این مطالعه در ماه سپتامبر سال 2023 در مجله Current Biology منتشر گردیده است.
