Bilim insanları ilk kez sinir sisteminden yoksun bir organizmanın öğrenebilme kabiliyetine sahip olabileceğini gösterdi. Toulouse III Üniversitesi, Centre de Recherches sur la Cognition Animale merkezinden bir ekip tarafından yapılan araştırmada tek hücreli Physarum polycephalum organizmanın , bir çeşit öğrenme kabiliyeti olan habituasyona(alışma davranışı) sahip olduğunu gösterdi. Bu keşif sayesinde evrimdeki öğrenme kabiliyetinin köklerine ışık tutularak, ilk sinir sistemi ve beynin görülmesinden önceki oluşumlar incelenebilecek. Ayrıca bu çalışma virüsler ve bakteriler gibi çok basit organizmaların öğrenme kapasitelerine ilişkin yeni soru işaretleri doğurdu. Bulgular 27 Nisan’da Proceedings of the Royal Society B dergisinde yayınlandı.
Öğrenme kabiliyeti ve hafıza hayvanlar aleminde anahtar bileşenlerdi. Hayvanların tecrübe etmeleri ve adaptasyon davranışı, hayvanların potansiyel tehlikelere ve dalgalanmalara karşı hayatta kalabilmeleri için oldukça önemlidir. Genelde bu kabiliyet beyni ve sinir sistemi olan organizmalara bahşedilmiştir. Buna rağmen, tek hücreli canlılar değişime adapte olma ihtiyacı duyarlar. Peki öğrenme kabiliyeti sergileyebilirler mi?
Bakteriler önemli ölçüde adapte olabilirler fakat bu birkaç nesil boyunca gelişim ve evrim gerektirir. İşte biyologlardan oluşan bir ekip tek hücreli bir organizmanın öğrenebileceğine dair bir kanıt aradı . Araştırmacılar dev bir tek hücreli küf(cıvık mantar), Physarum polycephalum’u seçti. Bu dev hücre gölgeli , soğuk alanlarda [1] bazı kabiliyetleri olduğunu kanıtladı. Tuzaklardan kaçınma, bulmaca çözme ve beslenmesini optimize etme[2] , gibi özellikleri olsa da bugüne kadar öğrenebilme kabiliyeti hakkında çok az şey biliniyordu.
9 günlük deneyde farklı küf gruplarını acı ama zararsız maddeleri geçereek besin kaynağına ulaşması incelendi. İki gruptan biri kinin veya kafein emdirilmiş köprülerle karşılaşırken, diğer kontrol grubunun karşılaştığı köprüde madde emdirilmemişti. Başlangıçta acı maddelere doğru ilerlemekte isteksiz olan küf sonra bunun zararsız olduğu fark etti ve hızla köprüyü geçti, 6 gün sonra kontrol grubu gibi ile aynı şekilde davranış göstermeye başladı. Hücre maddenin zararsız olduğunu anlayarak maddeden korkmamayı öğrendi ve habituasyon fenomenini gerçekleştirdi. Acı maddeye maruziyetinin geçmesinden 2 gün sonra ise, protist tekrar güvenmeme davranışına döndü. Ayrıca bu tek hücreli canlı kafeine alıştığından kinine tekrar güvenmeme davranışı gösterdi. Bu da habituasyonun belli bir maddeye karşı spesifik olduğunu gösteriyor.
Habituasyon ilk öğrenme formlarından biridir ve deniz salyangozunda[3] karakterize edilmiştir. Öğrenme formu bütün canlılarda olsa da, daha önce nöral olmayan bir canlıda gözlenmedi. Bu cıvık mantar türü, 500 milyon yıl önce oluşmuş bitki,mantar ve hayvanların uzak kuzeni ve öğrenmenin kökenin gelişimini anlamada önem taşıyor. Ayrıca bu çalışma sayesinde, bakteri ve virüsler gibi basit organizmalarda öğrenme tipleri çalışabilecek.
Kaynak :
[1] This single cell, which contains thousands of nuclei, can cover an area of around a square meter and moves within its environment at speeds that can reach 5 cm per hour. [2] See “Even single-celled organisms feed themselves in a ‘smart’ manner.”https://www.sciencedaily.com/releases/2010/02/100210164712.htm [3] Mild tactile stimulation of the animal’s siphon normally causes the defensive reflex of withdrawing the branchiae. If the harmless tactile stimulation is repeated, this reflex diminishes and finally disappears, thus indicating habituation.
Araştırma Referansı : Romain P. Boisseau, David Vogel, Audrey Dussutour. Habituation in non-neural organisms: evidence from slime moulds. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2016; 283 (1829): 20160446 DOI: 10.1098/rspb.2016.0446
