Память на первый взгляд кажется простой вещью. Для большинства людей это способность хранить и воспроизводить воспоминания или информацию. Но на самом деле память — это загадочный лабиринт, который до конца не изучен. Особенно это заметно в природном мире, где существуют странные формы памяти — в химических соединениях и даже в камнях. Есть муравейники, в которых память сохраняется дольше, чем сами муравьи, а некоторые растения «помнят», что их роняли.
10. Растения помнят, когда их роняют
Можно ли сказать, что растение помнит? Несколько лет назад эволюционный эколог Моника Гальяно решила доказать, что растения разумнее, чем мы привыкли думать. Она хотела показать, что они способны учиться и запоминать, даже не имея мозга.
Для опыта учёная выбрала мимозу стыдливую (Mimosa pudica). Это растение реагирует на прикосновение, моментально складывая свои листья. Гальяно установила специальные полки, которые неожиданно падали вниз на несколько десятков сантиметров. Сначала растения реагировали оборонительно и закрывали листья. Но после нескольких падений они «поняли», что угрозы нет, и перестали сворачиваться.
Учёная прервала эксперимент на месяц, чтобы дать растениям время «забыть». Однако, когда полка снова упала, мимозы уже не закрывали листья. Это стало убедительным доказательством того, что растения действительно запоминают опыт и могут отличать опасность от безвредных ситуаций.
9. Тест с мячиком для черепах
Долгое время биологи считали, что гигантские черепахи не умнее кочана капусты. Однако эта ошибка была опровергнута экспериментами в зоопарках, где тестировали галапагосских и альдабрских черепах. Оказалось, что они обучаются довольно быстро.
С помощью еды как награды черепахам предложили два задания. В первом случае им нужно было укусить шарик на палке, чтобы получить угощение. Во втором — среди двух шаров выбрать правильный по цвету. В одном зоопарке животных обучали поодиночке, и они успешно справились. В другом тест проходил в группах. И оказалось, что черепахи способны учиться, наблюдая за действиями других.
Это доказало, что черепахи не только умеют учиться индивидуально, но и обладают социальной памятью. Более того, некоторые из них через девять лет всё ещё помнили, какой именно шарик нужно кусать.
8. Соединение с кратковременной потерей памяти
В 2018 году учёные исследовали вещество под названием диоксид ванадия (VO2). Оно скрывало в себе загадку. В состоянии покоя соединение было изолятором, но при нагреве выше 68 C превращалось в проводник.
Эксперимент показал, что атомы VO2 умеют перестраиваться. При нагреве они выстраиваются в новый порядок, превращая вещество в проводник. Когда материал остывает, атомы возвращаются в исходное состояние, и соединение снова становится изолятором.
Но удивительнее всего то, что при повторном нагреве атомы «вспоминали» предыдущее состояние и вели себя так, будто помнили этот опыт. Правда, память вещества оказалась очень кратковременной — всего около трёх часов.
7. Как память превращает стволовые клетки в «похитителей»
Наша кожа содержит множество стволовых клеток. Когда появляется порез или инфекция, они спешат на помощь и восстанавливают повреждённые ткани. При этом клетки «запоминают» опыт. Эта так называемая «память воспаления» в целом полезна. Она помогает быстрее реагировать на новые раны и ускоряет заживление.
Однако более детальные исследования показали, что у этого процесса есть и тёмная сторона. Учёные предположили, что именно память стволовых клеток может быть ключом к разгадке воспалительных заболеваний кожи, например, псориаза. Ранее в этом обвиняли только иммунные клетки. Но оказалось, что память стволовых клеток иногда «сбоит». В таких случаях они захватывают воспалительный процесс кожи, усиливая или даже провоцируя болезнь.
6. Мотыльки помнят электрические удары
Метаморфоза, когда гусеница превращается в мотылька или бабочку, — одна из самых радикальных трансформаций в природе. Но может ли память пережить полное перестроение организма?
Чтобы это проверить, учёные решили дать гусеницам прочное воспоминание. Они сочетали неприятный запах с электрическим ударом. В качестве раздражителя использовали запах средства для снятия лака. Вскоре гусеницы научились избегать этого запаха.
Поразительно, но после превращения в мотыльков они продолжали бояться «химического» аромата. Это доказывает, что память может сохраняться даже после тотальной перестройки мозга и нервной системы.
5. Муравейники запоминают угрозы
Мозг человека и муравейники имеют кое-что общее. Они работают без централизованного управления и используют химические сигналы для изменения поведения отдельных элементов — нейронов в мозге и муравьёв в колонии.
Учёные задались вопросом: может ли муравейник в целом обладать памятью, подобной мозговой? И оказалось, что да. Эксперименты показали: если гнездо подвергалось опасности, муравьи меняли своё поведение. Это вполне ожидаемо. Но удивительно, что новые поколения муравьёв тоже повторяли изменённую стратегию, хотя сами никогда не сталкивались с угрозой.
Таким образом, муравейник способен хранить память о событиях даже после смерти отдельных муравьёв.
4. Камни с потерянной памятью
Камни обладают удивительным свойством. Их магнитные частицы способны выстраиваться в соответствии с магнитным полем Земли. Такой эффект называют «магнитной памятью». Он помогает геологам понять, каким было магнитное поле планеты тысячи или даже миллионы лет назад.
Но при изучении пород девонского периода (420–360 миллионов лет назад) учёные заметили странное явление. Камни этого времени не сохранили магнитной памяти. Что вызвало такой «провал»? Ответ пока остаётся загадкой. Однако наиболее популярная теория утверждает: в ту эпоху магнитное поле Земли было настолько слабым, что не оказывало влияния на частицы в породах.
3. Растения фиксируют свои «жаждущие дни»
В 2021 году исследователи обнаружили удивительный факт. У растений, как и у животных, есть молекула гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). У людей она работает как нейромедиатор, но у растений выполняет особую функцию.
Когда стоит засуха, в тканях растений накапливается ГАМК. Чем суше погода, тем больше молекул скапливается внутри. На следующий день это количество играет роль «памяти». Плотное скопление молекул сигнализирует, что вчера было сухо. В ответ растение экономит влагу и меньше раскрывает устьица на листьях.
Таким образом, растения используют «молекулярную память», чтобы выжить в условиях нехватки воды.
2. Комары запоминают защитных хозяев
Могут ли комары помнить, кого они кусали? Несколько лет назад учёные действительно проверили это. Для эксперимента насекомым даже надели крошечные «шлемы», чтобы отслеживать активность мозга. Комаров помещали в специальный симулятор полёта и подвергали воздействию разных человеческих запахов.
Исследование подтвердило давнее наблюдение: кровь некоторых людей для комаров кажется «слаще». Поэтому они запоминают таких хозяев и снова возвращаются к ним. Но ещё интереснее то, что насекомые способны запоминать людей, которые их отгоняли. Если запах ассоциировался с угрозой, многие комары больше не пытались кусать этого человека, даже если его кровь была для них привлекательной.
1. Разумная слизь существует
Слизевики не имеют ни мозга, ни нервной системы. Тем не менее, их поведение удивительно сложно устроено. Учёные уже знали, что слизевики способны учиться и даже делиться воспоминаниями друг с другом. Но оставался вопрос — как именно это происходит?
Ответ был найден в 2019 году. Исследователи заметили, что слизевики Physarum polycephalum часто соединяют свои сосудистые сети. Это позволяет им обмениваться информацией напрямую.
Чтобы выяснить механизм обучения, учёные использовали соль как преграду на пути к пище. Слизевики «пробовали» вещество, понимали, что оно безопасно, и передавали эту информацию другим через объединённые сосуды.
Так оказалось, что даже простейшие организмы без мозга могут обладать памятью и делиться ею с другими.
