Болваны-тараканы набираются ума на закате

Вот один из участников эксперимента в руке у организатора опытов. Родина этих существ — острова Мадейра в Атлантическом океане. Они, в отличие от обычных, домашних тараканов, не живут в человеческом доме. Но, в принципе, могут иметь с ними много общего (фото Daniel Dubois).

На серый холодный город опустилась ночь — и началось. На потолке, под коврами и обоями вдруг ожил и зашевелился Мировой Разум. Тот самый, который утром был жутко тупым, а вечером начал сиять гениальностью. Что же это за Разум? Думаете, кабели для Интернета? Или электросеть? Или хотя бы водопровод? Вовсе нет: это — тараканы. Правда, очень большие.

В университете Вандербильта (Vanderbilt University) крепко взялись за тараканов. Особенно крепко взялся профессор Терри Пейдж (Terry L. Page).

Свой основной научный интерес Пейдж формулирует коротко, но как-то громоздко: «нейробиология циркадных ритмов». Если сказать подлиннее и попроще, то профессору любопытно знать, как работает нервная система всяких животных в зависимости от биологических ритмов, связанных со временем суток.

На этот раз Терри Пейджа заинтересовала связь циркадных ритмов и обучения.

Терри Пейдж и его студентка Шеннон Макконахью выражают молчаливое сочувствие голодающему таракану (фото Daniel Dubois).

Биологи уже проводили опыты по изучению зависимости таких способностей от биологических ритмов у разных млекопитающих — от крыс до людей. Оказалось, что у них всех такая связь существует, и выражается она в том, что в разное время суток эффективность обучения животных неодинакова.

С тараканами ситуация оказалась непростой. Эти ребята очень бестолковые и много чему их не научишь. Вот, домино валять они всегда готовы, а учиться — ни в какую. Даже лягушек можно отправить в школу, но не тараканов.

Поэтому Пейдж, подключив к работе двух своих студенток — Сюзан Декер (Susan Decker) и Шеннон Макконахью (Shannon McConnaughey), придумал для усачей специальную образовательную программу. Но взял он не обычных тараканов, шныряющих по квартирам, а более крупных мадейрийских — Leucophaea maderae.

Учёные стали тренировать насекомых, ориентируясь на их кулинарные предпочтения. Тараканам давали подслащённую воду — «блюдо», против которого они не возражали. Однако в неё добавлялся мятный ароматизатор, запах которого тараканам несколько неприятен. Но если очень хотелось «перекусить», то тараканам приходилось преодолевать неприязнь.

В экспериментах использовался ещё один, более приятный ароматизатор — ваниль. Тараканы поначалу бежали к ней с огромной радостью, но этот запах был примешан к приманке, которая тараканам неинтересна — к раствору соли.

Фотография фрагмента нервной системы таракана, который исследователи условно назвали мозгом. Да-да, ни одной извилины. Зато тут можно увидеть подцвеченные красителем нервные клетки — это два десятка нейронов, соединяющих оптические нервы (слева) и центральный нервный узел (справа). Эти нейроны и отвечают у тараканов за циркадный ритм (фото Jennifer Rymer).

Чтобы не помирать с голоду, несчастным насекомым так и приходилось питаться этой гадко пахнущей, но сладкой водой. Зато после некоторого количества попыток поиска тараканы поняли, что эту незамысловатую еду можно обнаружить издалека по отвратному мятному запаху. Фу!

Однако выяснилось, что испытуемые уяснили (точнее сказать — запомнили) связь вкусной сладкой воды и мерзостной мяты по-разному.

Так, L. maderae, с которыми опыты проводились вечером и ночью, показали себя одарёнными учениками. Они могли на протяжении нескольких суток (не менее двух) помнить, что мятный запах означает еду, а ванильный — какую-то солёную дрянь.

Тараканы, с которыми учёные работали днём, об этом очень быстро забывали. А что касается тех насекомых, которые «учились» по утрам, так у тех воспоминания оказались совсем дефективными. По словам Пейджа, у них вообще не формировались новые воспоминания, они забывали всё в ближайшие полчаса.

Естественно, утренние тараканы были самыми обычными, и все другие воспоминания, которые они получили когда-то ранее, были у них в порядке.

Из всего этого вандербильтские экспериментаторы сделали заключение, что способность к обучению у тараканов сильно меняется: утром эти насекомые — сущие болваны, а ночью — просто гении.

«Удивительно, что у них обнаружился такой сильный дефицит обучаемости по утрам, — говорит Пейдж. — Очень интересный вопрос — почему эти животные не хотят учиться в определённое время суток. Мы не имеем об этом ни малейшего понятия».

Пейдж и самочка L. maderae. Учёный объяснил, почему он выбрал для работы этих существ, а не мышей, которых в лабораториях исследуют намного чаще. Тараканы, в отличие от них, совсем не кусаются — вот одна из главных причин (фото Daniel Dubois).

Кроме того, исследователь добавил, что некоторые предыдущие работы уже доказали связь эффективности зрительной системы с циркадными ритмами. А новое исследование, показавшее такую зависимость для обонятельной системы, убеждает в том, что эти ритмы очень сильно связаны и с другими видами восприятия.

Кстати, интересный факт. Это исследование, результаты которого опубликованы в «Слушаниях национальной академии наук США» (PNAS), проводилось при финансовой поддержке Национального института душевного здоровья (National Institute of Mental Health). Вот так.

Пока что неизвестно, можно ли применять выводы исследования к обыкновенным домашним рыжим или чёрным усачам. Ведь опыт проводился только для одного вида насекомых — больших, очень больших тараканов. Но не за пять. И не за три. В общем, вы поняли.



Учёные превратили CD-привод в биохимический анализатор

28 сентября 2007

В Хиросиме получены живые прозрачные лягушки

28 сентября 2007

Птицы могут видеть магнитное поле

27 сентября 2007

Космический полёт утроил заразность сальмонеллы

25 сентября 2007

Доказано наличие перьев у велоцираптора

24 сентября 2007