Ранее такое причудливое поведение наблюдалось только в экспериментальных условиях, и считалось, что это конкурентная попытка убежать от остальных членов группы. Однако новые изображения этих башен, формирующихся в дикой природе, намекают на более взаимовыгодную мотивацию.
Исследователи из Констанца (Германия) запечатлели упавшие яблоки и груши в местных садах. Команда из Института поведения животных имени Макса Планка (MPI-AB) и Университета Констанца смогла объединить эти изображения с последующими лабораторными экспериментами и продемонстрировать, что «возвышающееся» поведение происходит естественным образом и что черви используют такое поведение как средство массового передвижения.
«Я была в экстазе, когда впервые увидела эти естественные башни», — говорит старший автор Серена Динг, руководитель группы в MPI-AB, описывая тот момент, когда соавтор Райан Гринвей, биолог из Университета Констанца, прислал ей видеозапись с места событий. «Долгое время естественные червячные башни существовали только в нашем воображении. Но с помощью подходящего оборудования и большого любопытства мы обнаружили, что они прячутся у всех на виду».
Это любопытство также выявило некоторые интересные аспекты сотрудничества червей. Хотя исследователи наблюдали множество видов нематод, ползающих внутри фрукта, в строительстве башен участвовал только один вид, находящийся в одном и том же периоде развития — жесткой личиночной стадии, известной как «даур». Такая видовая специфичность «строительства» башен червями намекает на то, что в основе поведения может лежать нечто большее, чем кажущееся случайным скопление существ.
«Башня нематод — это не просто куча червей», — говорит первый автор исследования Даниэла Перес (Daniela Perez), постдокторский исследователь из MPI-AB. «Это скоординированная структура, суперорганизм в движении».
Авторы статьи предположили, что эти наблюдения могут послужить «недостающим звеном» в поведении подобных организмов. Подобное возвышающееся поведение ранее наблюдалось у слизевых плесеней, огненных муравьев и паутинных клещей, однако в природе оно встречается относительно редко.
Чтобы выяснить, могут ли другие виды червей также образовывать подобные «суперорганизмы», исследователи создали условия, чтобы научить круглого червя Caenorhabditis elegans собираться в подобные структуры. C. elegans — это модельный организм, который широко изучается как с точки зрения поведения, так и с точки зрения биологии.
Перес воткнул щетинку зубной щетки в агаровую пластину без пищи, чтобы она служила своеобразным каркасом, а затем выпустил червей. В течение двух часов C. elegans сформировали башню, используя щетинку в качестве позвоночника. Некоторые небольшие скопления червей протягивали исследовательские «руки», в то время как другие преодолевали промежутки между пространствами. А когда исследователи постукивали по вершине башни стеклянной киркой, черви извивались в направлении этого стимула.
«Башни активно чувствуют и растут», — говорит Перес. «Когда мы прикасались к ним, они немедленно реагировали, росли в направлении стимула и прикреплялись к нему».
Исследователи также задались вопросом, существует ли некая иерархия червей, определяющая их активность. Приходилось ли младшим червям выполнять всю работу? Более сильные? Более мелкие и слабые?
Оказалось, что круглые черви были удивительно эгалитарны в своих усилиях. В отличие от нематод, обитающих в садах, C. elegans, живущие в лаборатории, представляли различные жизненные стадии, от личинки до взрослой особи, но все они участвовали в работе. Это говорит о том, что «возвышение» может быть более обобщенной стратегией группового передвижения, чем считалось ранее.
«Наше исследование открывает совершенно новую систему для изучения того, как и почему животные передвигаются вместе», — говорит Динг.
