Ein Trio von Biologen, zwei von der Universität Fribourg in der Schweiz, das dritte von der Universitat de Barcelona in Spanien, hat herausgefunden, dass eine Art von Cnidaria zu assoziativem Lernen fähig ist. Gaelle Botton-Amiot, Simon Sprecher und Pedro Martinez veröffentlichten ihre Studie im Proceedings of the National Academy of Sciences.
Über assoziatives Lernen wurde erstmals von Ivan Pavlov berichtet, dessen Experimente mit Hunden zeigten, dass sie beim Hören einer Glocke Speichelfluss hatten, wenn sie mit Leckereien trainiert wurden. Beim Menschen zeigt sich ein Beispiel für assoziatives Lernen in der Abneigung, einen heißen Ofen zu berühren. Ein solches Lernen besteht aus zwei Teilen: dem Gedächtnis und einer Art Verarbeitung als Reaktion darauf. Assoziatives Lernen wurde bei allen Arten von Kreaturen gefunden, aber Forscher gingen davon aus, dass die Mindestvoraussetzung für das System ein Gehirn ist.
Bei dieser neuen Anstrengung fragten sich die Forscher, ob ein Gehirn tatsächlich notwendig sei. Sie stellen fest, dass Kreaturen des Cnidaria-Stammes kein Gehirn haben. Sie haben ein Netzwerk von Nerven, aber kein bekanntes Organ, das neurale Aktivität verarbeitet. Um herauszufinden, ob solche Kreaturen zu assoziativem Lernen fähig sind, konzentrierten sich die Forscher auf Sternchen-Seeanemonen – Meeresbewohner mit Organen, die auf Licht reagieren, und einziehbaren Tentakeln, die auf Reize reagieren.
Das Forschungsteam sammelte mehrere Proben und brachte sie zur Untersuchung in ihr Labor. Jeder wurde hellem Licht und/oder einem elektrischen Schlag ausgesetzt. Einige der Anemonen wurden gleichzeitig dem Licht und dem Elektroschock ausgesetzt, während andere sie unabhängig vom Zeitpunkt erhielten.
Im Laufe der Zeit lernten die Anemonen, die das Licht und den Schock gleichzeitig erhielten, sie als ein einziges Ereignis zu assoziieren und reagierten in gleicher Weise. Dies wurde demonstriert, indem das Licht eingeschaltet wurde, ohne den Schock anzuwenden, um zu beobachten, ob die Anemone ihre Tentakel trotzdem zurückziehen würde. Das Forschungsteam fand heraus, dass 72 % von ihnen dies taten, was zeigte, dass die Kreatur in der Lage war, sich daran zu erinnern, dass Schocks mit plötzlichen Lichtblitzen einhergehen, und dann wie gewohnt auf einen Schock zu reagieren – indem sie ihre Tentakel einzog.
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Gaelle Botton-Amiot et al., Assoziatives Lernen beim Nesseltier Nematostella vectensis, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2220685120
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