Новое исследование подтверждает существование созданных червями уникальных структур
Ученые выявили в природе живые башни из червей как признак коллективного поведения
Недавние исследования ученых из Института поведения животных имени Макса Планка в Германии подтвердили, что в природе действительно существуют так называемые живые башни из нематод — крошечных червей длиной менее одного миллиметра, которые собираются в скоординированные структуры для передвижения и защиты.
До недавнего времени ученые наблюдали подобные структуры только в лабораторных условиях, где нематоды, такие как Caenorhabditis elegans, демонстрировали способность формировать башни и мосты. Однако было неясно, существуют ли такие структуры в дикой природе и какую функцию они выполняют. Вопрос о том, проявляют ли нематоды подобное поведение в естественной среде, оставался открытым.
Поясним: нематоды — одни из самых многочисленных и плодовитых животных на планете, и их способность формировать живые структуры говорит о высокой адаптивности и сложности их поведения.
Руководитель группы Серена Дин и ее коллеги решили проверить это, отправившись в сады города Констанца, Германия. Там они обнаружили, что нематоды активно собираются в плотные скопления внутри упавших яблок и груш. В течение нескольких месяцев ученые фиксировали и снимали на видео эти структуры, чтобы понять, как они формируются и для чего служат.
Ученые приводят первые прямые доказательства того, что нематоды действительно создают в природе башни, которые служат средством коллективного передвижения. Камеры зафиксировали, как миллиметровые черви собираются в плотные скопления, образуя слизистые структуры, способные перемещаться как единый организм.
Автор исследования Даниэла Перес рассказывает: «Если учесть, что длина одного червя — всего около миллиметра, то перемещение на расстояние более двух метров — это практически невозможное за один прыжок или ползание. Поэтому мы предположили, что они используют башни как средство автостопа, цепляясь за других червей и перемещаясь группой». В ходе экспериментов было установлено, что эти структуры реагируют на раздражители — например, при приближении к мухе или металлической кирке, башни быстро перемещаются в сторону источника раздражения.
Интересно, что в лабораторных условиях ученые смогли быстро воспроизвести такие башни, выращивая клоны нематод Caenorhabditis elegans на различных стадиях развития. В течение двух часов из отдельных червей формировались сложные структуры, которые могли образовывать мосты и даже «руки» для перемещения через препятствия.
Ученые отмечают, что такие структуры позволяют червям преодолевать большие расстояния, избегая опасностей и хищников, а также обеспечивают эффективное перемещение в поисках пищи и новых мест обитания.
«Это не просто лабораторный артефакт, — подчеркивает генетик Уильям Шафер, — а часть образа жизни этих животных. Они используют башни как средство коллективного передвижения, что говорит о высокой степени организации и взаимодействия внутри популяции». Он добавляет, что подобное поведение у простых организмов ранее не было задокументировано в природных условиях.
Кроме того, исследование открывает новые горизонты для изучения генетических и поведенческих механизмов, лежащих в основе формирования таких структур. В лабораторных условиях ученые наблюдали, что внутри башен отсутствует четкая дифференциация ролей — все черви ведут себя одинаково. Однако в природных популяциях выявлены отдельные генетические особенности, которые могут указывать на наличие внутриструктурных ролей и взаимодействий.
Глобальное вымирание червей, по мнению ученых, уже происходит, и понимание их роли в природе становится все более актуальным.
«Обнаружение таких структур показывает, что даже самые маленькие организмы могут проявлять сложное коллективное поведение, — отмечает Лорен Леффер. — Это подчеркивает важность сохранения биоразнообразия и изучения микроэкосистем, которые оказывают огромное влияние на здоровье всей планеты».