Такое странное поведение ранее наблюдалось в экспериментальных условиях и считалось попыткой соревнующихся сбежать от остальных членов группы. Но новые исследования указывают на более кооперативную мотивацию.
Изображение червя-нематоды в лаборатории. (Изображение предоставлено Даниэлой Перес)
Согласно сообщению в журнале Current Biology, в дикой природе впервые были замечены нематоды, образующие извивающиеся башни из крошечных червей.
Ранее такое странное поведение наблюдалось только в экспериментальных условиях и считалось попыткой соревнующихся особей сбежать от остальных членов группы. Однако новые изображения этих башен, образующихся в дикой природе, указывают на более взаимовыгодную мотивацию.
Кадры были сняты исследователями в Констанце, Германия, на упавших яблоках и грушах в местных садах. Затем команда из Института поведения животных Общества Макса Планка (MPI-AB) и Университета Констанца смогла объединить эти изображения с результатами последующих лабораторных экспериментов, чтобы продемонстрировать, что «башня» из червей возникает естественным образом и что черви используют такое поведение как средство массового перемещения.
«Я была в восторге, когда впервые увидела эти природные башни», — сказала старший автор Серена Дин, руководитель группы в MPI-AB, описывая момент, когда соавтор Райан Гринуэй, биолог из Констанцского университета, прислал ей видеозапись с места событий. «Долгое время природные башни из червей существовали только в нашем воображении. Но с помощью подходящего оборудования и большого любопытства мы обнаружили их прямо у нас под носом».
Это любопытство также выявило некоторые интересные аспекты взаимодействия червей. Хотя исследователи наблюдали, как многие виды нематод ползают внутри плода, только один вид в тот же период развития — жёсткая личиночная стадия, известная как «диапауза» — участвовал в строительстве башни. Такой уровень видовой специфичности при «строительстве» червячных башен намекает на то, что за этим поведением может стоять нечто большее, чем просто скопление случайных существ.
«Башня нематод — это не просто куча червей, — сказала первый автор исследования Даниэла Перес, научный сотрудник MPI-AB. — Это скоординированная структура, движущийся суперорганизм».
В статье высказывается предположение, что эти наблюдения могут послужить «недостающим звеном» в изучении поведения подобных организмов. Такое поведение ранее наблюдалось у слизевиков, огненных муравьёв и паутинных клещей, но в природе оно встречается относительно редко.
Чтобы выяснить, могут ли другие виды червей образовывать такой «суперорганизм», исследователи создали условия, в которых круглые черви Caenorhabditis elegans собирались в похожие структуры. C. elegans — модельный организм, поведение и биология которого широко изучаются.
Перес воткнул щетину зубной щётки в агарную пластину без пищи, чтобы она служила своего рода каркасом, а затем выпустил червей. В течение двух часов C. elegans сформировали башню, используя щетину в качестве опоры. Некоторые более мелкие скопления червей вытянули «руки» для исследования, в то время как другие заполнили промежутки между ними. А когда исследователи постучали по вершине башни стеклянной палочкой, черви поползли в сторону этого раздражителя.
«Башни активно реагируют и растут, — говорит Перес. — Когда мы их коснулись, они сразу же отреагировали, потянувшись к источнику раздражения и прикрепившись к нему».
Исследователи также задавались вопросом, существует ли какая-то иерархия среди червей, определяющая эту активность. Должны ли были всю работу выполнять более молодые черви? Более сильные? Более мелкие и слабые?
Оказывается, круглые черви были удивительно равноправны в своих усилиях. В отличие от нематод, обитающих в садах, лабораторные C. elegans представляли собой целый ряд жизненных стадий, от личинки до взрослой особи, но все они вносили свой вклад. Это говорит о том, что «выстраивание в ряд» может быть более универсальной стратегией группового передвижения, чем считалось ранее.
«Наше исследование открывает совершенно новую систему для изучения того, как и почему животные передвигаются вместе», — говорит Дин.