Pamięć motyla z życia gąsienicy
Paweł Szablewski | 2008-03-22
Gąsienice, zanim staną się motylami przechodzą proces przeobrażenia w poczwarce. W tym okresie zostaje całkowicie zmieniona ich budowa zewnętrzna i wewnętrzna. Okazuje się, że mimo tak drastycznych zmian, potrafią przetrwać u motyli pewne ślady pamięciowe, zdarzeń jakich w swoim życiu doświadczyły ich larwy - gąsienice.
Do badań wykorzystano ćmy, zawisaka tytoniowego (Manduca sexta). Te nocne motyle pospolicie zamieszkują Amerykę, a ich larwy żerują na liściach wielu gatunków roślin min. tytoniu. Wszystkie motyle z tej grupy znakomicie latają, potrafią odbywać wędrówki na znaczny dystans, osiągając prędkość 50 km/h, a spijając nektar z kwiatów zawisają w miejscu jak kolibry. Ich duże rozmiary (rozpiętość skrzydeł powyżej 10 cm) i mocna budowa pozwala im na przeloty także w deszczu i przy silnym wietrze. Gąsienice żyją około trzech tygodni intensywnie żerując i szybko rosnąc. Larwa w tym czasie przechodzi nawet pięć wylinek (zrzucania wierzchnich zbyt ciasnych warstw skóry). W stadium poczwarki następuje przepoczwarzenie do motyla trwa około 18-24 godzin. Mimo, że zewnętrznie jest to okres najbardziej stabilny w życiu ćmy, wewnętrzne procesy przebiegają bardzo dynamicznie. Większość tkane gąsienicy łącznie z całym układem pokarmowym i nerwowym, zostaje całkowicie rozłożonych i przebudowanych, zanim uformuje się z nich dojrzały motyl.
Już wcześniej zauważono, że dorosłe motyle mimo tak złożonej przemiany jaką przechodzą, zachowują pewne preferencje pokarmowe gąsienic. Wolą pobierać nektar z tych roślin na których żerowały larwy. Pierwsze wyjaśnienia sugerowały, że może być to wynik resztek pyłku jaki pozostał na gąsienicach.
Dokładnie temu zjawisku postanowił przyjrzeć się Martha Weiss, z Uniwersytetu Georgetown.
W trakcie badań, dwu tygodniowe gąsienice umieszczał w połączonych naczyniach z czystym powietrzem i z powietrzem wzbogaconym o zapach niegroźnego związku octany metylu. Gdy nic się nie działo larwy równie chętnie żerowały w naczyniu o czystym jak i zapachowym powietrzu.
W następnym etapie gąsienice wchodzące do naczynia z zapachem drażniono delikatnym prądem. Po pewnym czasie nauczył się one go unikać i dużo chętniej na żerowanie wybierały naczynie bezzapachowe.
Okazało się, ze po takim tresowaniu gąsienic, powstałe z nich dorosłe motyle nawet 35 do 50 dni po przepoczwarczeniu wyraźnie unikały naczyń z zapachem. Grupa kontrolna, w której gąsienic nie poddawano drażnieniem prądem nie wykazywała takich objawów.
Cały eksperyment powtórzono na jedno tygodniowych gąsienicach. Od starszych różnią się one min. znacznie prostszą budową mózgu. Tym razem motyle dorosłe nie wykazywały obaw przed pokarmem z zamachem octanu metylu.
Ponieważ wcześniejsze sugestie mówiły o możliwym wpływie resztek związków pozostałych na przepoczwarczających się larwach sprawdzono również i tę ewentualność. W jednym przypadku gąsienice nietresowane prądem w okresie poczwarki spryskiwano octanem metylu, w drugim gąsienice tresowane dokładnie oczyszczano przed przepoczwarczeniem z jakichkolwiek pozostałości tego związku. Ani w jednym , ani w drugim przypadku nie stwierdzono wpływy poczynionych wysiłków na rezultaty wcześniejszych eksperymentów.
Tym samy można stwierdzić, że u dwu tygodniowych gąsienic tego motyla wykształcają się już pewne struktury w mózgu lub związki zdolne przetrwać cały proces przepoczwarczania i przekazać pewne doświadczenia życiowe (pamięciowe) gąsienicy do dojrzałego osobnika ćmy.
Dokładne poznanie takich procesów może być bardzo pomocne w neurobiologii. Mimo wielu badań działanie pamięci, czy jej ubytki nadal są dla nas zagadką. Formowanie się pamięci i zdolność je przetrwania tak złożonego procesu jakim jest przepoczwarczanie u owadów mogłoby wyjaśnić wiele fizycznych aspektów powstawania i przechowywania wspomnień.
Źródło:Źródła:
- ScienceNow Daily News, 05.03.2008r., Shocked Moth Remembers Past Life as Caterpillar!,
- sciencedaily, 08.03.2008r., Can Moths Or Butterflies Remember What They Learned As Caterpillars
Komentarze
white_e | 2008-03-22 16:39:17
Z mojej wiedzy wynika, że w czasie przepoczwarzania nie dochodzi do rozkładu i reorganizacji układu nerwowego, ale mogę sie mylić. Może ktoś bardziej biegły w temacie napisze jak to faktycznie jest?
inż motylolog | 2008-12-02 15:43:14
duże się pisze przez z z kropką. Dwa: czy to nie chodzi o zawisaka powojowca???