Гидры — причудливые микроорганизмы, похожие на миниатюрных монстров из произведений Лавкрафта. Они не имеют ни мозга, ни центральной нервной системы, но все равно могут ощущать голод и сытость. Портал Ars Technica рассказал, почему.
Новости о повадках гидры появились благодаря научной работе сотрудников Кильского университета в Германии. Прежде чем выяснить, как нервная система гидры контролирует голод, ученые сфокусировались на том, что вызывает ощущение сытости в животных. Они накормили гидр солоноводными креветками, их типичной пищей, после чего подвергли воздействию антиоксиданта глутатиона. Предыдущие эксперименты показывали, что глутатион вызывает пищевое поведение у гидр: они подтягивают свои щупальца к ртам, словно проглатывают добычу.
Одну группу гидр ученые накормили креветками и обработали антиоксидантом, а вторую — только обработали антиоксидантом, без кормежки. Ученые замеряли их голод по скорости и частоте открытия ртов. Опыт показал, что первая почти не реагировала на глутатион в течение восьми часов после приема пищи. Гидры так объелись, что даже внешний стимулятор не вызывал у них чувства голода.
Сытые гидры вновь широко открыли рты только через 14 часов после предыдущей кормежки. А та группа, что не получила креветки, начала показывать признаки голода спустя четыре часа. Для контекста, ученые делали выводы насчет голода не только по ртам, но и по другому поведению животных — например, по движению в сторону света.
После наблюдением за гидрами ученые перешли к изучению нейронной активности. Они сфокусировались на двух популяциях нейронов (N3 и N4), которые замешаны в чувствах голода и сытости.
Нейроны N3 разбросаны по всему телу гидры, особенно по ноге. Сигналы этих нейронов подсказывают животному, что оно съело достаточно и ощущает сытость. Частота сигналов снижалась по мере того, как гидры становились все более голодными. Но это затронуло только ту группу, что была накормлена — вторая же проявляла поведение, типичное для животных, давно не принимавших пищу.
Хотя нейроны N4 обменивались информацией с N3 непрямыми способами, они также влияют на пищевое поведение. Если точнее, они регулируют, как широко гидры открывают рты и как долго держат их открытыми. Пониженная частота активности наблюдалась в голодных гидрах и тех, кто подвергся только воздействию антиоксиданта. А повышенная — в тех, кто держал рот закрытым.
По сути, результат этого эксперимента выявил параллели между простой нервной системой гидр и гораздо более комплексной системой человека. Нейроны N3 и N4 работали независимо друг от друга, но при этом все равно взаимодействовали.
