Yıldızlar daha az kırılgan beyinlere sahiptir ve öğrenebilirler

DURHAM, N.C. — Biz insanlar zekanın yerini alacak büyük beyinlere odaklanmış durumdayız. Ancak kırılgan yıldızlar olarak adlandırılan başsız hayvanların beyinleri yoktur ve hâlâ deneyim yoluyla öğrenebilirler. Yeni arama ortaya çıkarmak.

Denizyıldızlarının ve kırılgan yıldızların akrabaları, zamanlarının çoğunu okyanustaki kayaların ve yarıkların altında saklanarak veya kumu kazarak geçirirler.

Bu utangaç deniz canlılarının beyinleri yok; sadece beş hareket eden kolunun her birinden aşağı uzanan ve ağızlarının yakınında bir sinir halkası oluşturmak üzere birleşen sinir kordonları var.

Baş yazar, “Tedavi merkezi yok” dedi. Julia NotarAraştırmayı biyoloji doktorasının bir parçası olarak yürüten Dr. Profesörde Sonke Johnson Duke Üniversitesi’ndeki laboratuvar.

Notar, “Her iki sinir kordonu da bağımsız olarak çalışabilir” dedi. “Sanki bir başkan yerine bir komite varmış gibi.”

Notar, Johnson ve eski bir Duke lisans öğrencisi, kırılgan yıldızlar söz konusu olduğunda çağrışım yoluyla öğrenme için bunun yeterli göründüğünü söyledi. Madeleine git Davranışsal Ekoloji ve Sosyobiyoloji Dergisi’ndeki rapor.

Bu tür öğrenme, klasik koşullanma adı verilen bir süreç aracılığıyla farklı uyaranları ilişkilendirmeyi içerir. Bunun ünlü bir örneği, Pavlov’un köpeklerle yaptığı deneylerdir; bu deneyler, sürekli olarak zil çaldığında beslenen köpeklerin, yemek yokken bile, yalnızca zil sesiyle bile salya salgılamaya başladığını göstermiştir.

İnsanlar bunu her zaman yapar. Her yeni uyarıda akıllı telefonunuzun “çıngırdamasını” tekrar tekrar duyarsanız, ses sonunda özel bir anlam kazanacaktır. Birinin telefonunun çaldığını duymak veya sizinkiyle aynı zil sesini duymak, bir sonraki mesajı, e-postayı veya Instagram gönderisini bekleyerek refleks olarak telefonunuza uzanmanız için yeterlidir.

Denizyıldızlarında daha önce yapılan birkaç çalışmada klasik koşullanma gösterilmiştir. Ancak derisi dikenlilerin çoğu – bazılarından oluşan bir grup 7000 tür Kırılgan yıldızlar, beyinsiz deniz yıldızları, deniz kestaneleri ve deniz salatalıklarını içeren türler test edilmemiştir.

Kırılgan yıldızların öğrenme yeteneğine sahip olup olmadığını öğrenmek için araştırmacılar, 16 adet siyah kırılgan yıldızı (Ophiocoma echinata) ayrı ayrı su tanklarına yerleştirdiler ve davranışlarını kaydetmek için bir video kamera kullandılar.

Kırılgan yıldızlar, hayvanlar beslendiğinde ışıklar 30 dakika boyunca kısılarak eğitildi. Işıklar her söndüğünde, araştırmacılar tanklara ulaşamayacakları bir yere – “sevdikleri” – bir parça karides koydular.

Diğer yarısı da aynı miktarda karides aldı ve 30 dakikalık bir karanlık dönemi yaşadı, ancak hayvanlar aydınlık koşullarda beslendiğinden bu asla aynı anda olmadı.

Hava ister aydınlık ister karanlık olsun, hayvanlar zamanlarının çoğunu tanklarındaki filtrelerin arkasında saklanarak geçiriyorlardı; Sadece yemek zamanlarında çıkıyor. Ancak yalnızca eğitimli, kırılgan yıldızlar karanlığı yiyecekle ilişkilendirmeyi öğrendi.

10 aylık deneyin başlarında ışıklar söndüğünde hayvanlar gizlenmişti. Ancak zamanla hayvanlar karanlıkla ve yemek zamanıyla o kadar özdeşleştiler ki sanki yiyecek geliyormuş gibi tepki gösterdiler; ışıklar söndüğünde, hatta tanklara yiyecek konmadan önce saklandıkları yerden gizlice kaçtılar.

Bu kırılgan yıldızlar yeni bir ilişkilendirmeyi öğrendi: Işıkların kapatılması, yiyeceğin ortaya çıkma ihtimalinin yüksek olduğu anlamına geliyor. Tepki vermek için karidesin kokusunu ya da tadına bakmalarına gerek yoktu. Akşam yemeğine çağrıldıklarında gelmeleri için sadece ışıkların sönme hissi bile yeterliydi.

Eğitimsiz 13 günlük bir “ara”dan sonra bile dersi hâlâ hatırlıyorlardı, yani beslenmeden ışıkları defalarca kapatmışlardı.

Notre dedi ki sonuçlar “Heyecan verici” çünkü “klasik koşullanma daha önce bu hayvan grubunda kesin olarak gösterilmemişti.”

Notar, “Kırılgan yıldızların öğrenebildiğini bilmek, onların sadece okyanus tabanını tarayan küçük Roombas gibi çöpçü robotlar olmadığı anlamına geliyor” dedi. “Çevreleri hakkında bilgi edindikleri için yırtıcı hayvanları önceden tahmin edebilmeleri ve bunlardan kaçınabilmeleri veya yiyecekleri tahmin edebilmeleri muhtemeldir.”

Bir sonraki adım olarak Notar, bizimkinden çok farklı bir sinir sistemini kullanarak nasıl öğrenebileceklerini ve hatırlayabileceklerini araştırmaya başlamayı umuyor.

Notar, “İnsanlar bana sürekli ‘Bunu nasıl yapıyorlar?’ diye soruyor. “Henüz bilmiyoruz. Ama birkaç yıl içinde daha fazla yanıt almayı umuyorum.”

Bu çalışma ABD Savunma Bakanlığı tarafından Ulusal Savunma Bilimi ve Mühendisliği Lisansüstü Burs Programı, Duke Nicholas Okulu’ndaki Rachel Carson Scholars Programı ve Duke Biyoloji Bölümü aracılığıyla desteklenmiştir.

Alıntı: “Beyin Olmadan Öğrenme: Ophiuroid Ophiocoma echinata’da Klasik Koşullanma”, Julia C. Notar, Madeline C. Go ve Sönke Johnsen. Davranışsal Ekoloji ve Sosyobiyoloji, 21 Kasım 2023. DOI: 10.1007/s00265-023-03402-x