Учёные впервые подтвердили, что крошечные нематоды Caenorhabditis elegans способны объединяться в сложные структуры — гигантские башни, которые функционируют как единый суперорганизм. До сих пор такие явления изучались лишь в лабораторных условиях, но новые наблюдения в дикой природе раскрыли удивительные особенности этого поведения.
Об этом сообщает ProIT
Открытие в естественной среде
Исследовательская группа под руководством доктора Серены Динг из Института поведения животных имени Макса Планка долгое время занималась поисками, собирая образцы нематод в гнилых фруктах садов. Усилия оказались результативными: впервые удалось увидеть, что черви образуют не просто скопления, а динамичную, чувствительную к прикосновениям структуру, которая реагирует на раздражители, может расти и цепляться за различные объекты. Это открытие стало важным шагом в понимании социальной поведения нематод.
“Наши полевые наблюдения подтвердили, что поднятие башни — это настоящая поведенческая стратегия, имеющая экологическое значение, и это был важный момент”, — отмечает доктор Даниэла Перес из MPI-AB, соавтор исследования.
Коллективное поведение и функции башен
Выяснилось, что башни из нематод чрезвычайно чувствительны к движению: черви, формирующие их, могут прикрепляться к предметам, например, лабораторным инструментам или потенциальным животным-переносчикам. Кроме того, коллективная структура помогает преодолевать препятствия, которые невозможно преодолеть отдельному организму. Учёные предполагают, что это может быть развитая версия известной для вида стратегии «никтования», когда отдельные особи принимают вертикальную позу для поиска новых мест обитания.
Детальное изучение показало, что природные башни строили исключительно личинки-дауеры одного вида, которые синхронно двигались и даже ловили насекомых, случайно пролетающих рядом. В лабораторных условиях исследователи смогли воспроизвести эти структуры, наблюдая, как башни возникают за два часа и существуют до 12 часов. За это время они образовывали мосты между объектами, прикреплялись и отделялись от предметов, выполняя действия, невозможные для одиночных червей.
Учёные планируют выяснить, является ли такое поведение результатом сотрудничества или конкуренции, как оно зависит от родства особей и какие эволюционные или экологические факторы влияют на его возникновение. Исследователи также будут изучать, существуют ли различия в формировании башен в зависимости от вида или штамма, а также почему черви предпочитают коллективное объединение.
Дальнейшие эксперименты предполагают использование флуоресцентных меток для отслеживания поведения отдельных особей в составе башен, а также анализ роли генов, отвечающих за коллективное поведение в двумерном и трехмерном пространстве. Как отмечают авторы исследования, C. elegans является важным модельным организмом в биомедицинских науках с полностью расшифрованным геномом, что открывает широкие возможности для дальнейших экспериментов.
Результаты исследования опубликованы в журнале Current Biology.