Черви без органов слуха могут «слышать» через кожу

Исследователи из Мичиганского университета выяснили, что миллиметровые круглые черви Caenorhabditis elegans могут ощущать звук и реагировать на него, несмотря на отсутствие органов слуха.

«Слух не похож на другие чувства, которые широко распространены у животных других типов. В основном он обнаруживается только у позвоночных и некоторых членистоногих. И поэтому считается, что подавляющее большинство видов беспозвоночных совершенно нечувствительны к слуху», — Шон Сюй, соавтор исследования.

Однако ученые обнаружили, что черви реагируют на звуки в воздухе в диапазоне от 100 герц до 5 килогерц. Этот диапазон даже шире, чем у некоторых позвоночных. В экспериментах черви быстро удалялись от источника звука, демонстрируя, что они не только слышат его, но и чувствуют, откуда он исходит.

У червей есть два типа слуховых сенсорных нейронов, которые плотно связаны с их кожей. Когда звуковые волны ударяются о кожу червя, они вызывают вибрацию, что, в свою очередь, может вызывать колебания жидкости внутри червя. Эти колебания активируют слуховые нейроны, связанные с кожей, которые затем переводят колебания в нервные импульсы.

А поскольку два типа нейронов локализованы в разных частях тела червя, червь может обнаруживать источник звука в зависимости от того, какие нейроны активированы. Это чувство может помочь червям обнаруживать хищников и уклоняться от них, поскольку многие из них издают слышимые звуки во время охоты.

Исследование предполагает возможность того, что другие безухие животные с мягким телом, подобные C. elegans, такие как как плоские черви, дождевые черви и моллюски, также могут чувствовать звук.

Хотя слуховое чутье червей действительно имеет некоторое сходство с тем, как работает слуховая система у позвоночных, это новое исследование обнаруживает важные отличия от того, как позвоночные или членистоногие воспринимают звук.

«Основываясь на этих различиях, которые существуют вплоть до молекулярного уровня, мы полагаем, что слух, вероятно, развивался независимо, несколько раз у разных типов животных. Мы знали, что слух у позвоночных и членистоногих сильно отличается. Теперь, с помощью C. elegans, мы обнаружили еще один другой путь для этой сенсорной функции, что указывает на конвергентную эволюцию. Это резко контрастирует с эволюцией зрения, которая, как предположил Чарльз Дарвин, произошла довольно рано и, вероятно, только однажды с общим предком», — Шон Сюй.
Теперь, когда все основные органы чувств у C. elegans были изучены, Сюй и его коллеги планируют глубже изучить генетические механизмы и нейробиологию, которые управляют этими ощущениями.

«Это открывает совершенно новое поле для изучения слуховых ощущений и механочувствительности в целом. Благодаря новому открытию мы установили, что у C. elegans присутствуют все основные органы чувств, что делает их исключительной модельной системой для изучения сенсорной биологии», — заключают исследователи.