I årtier blev tårne af nematoder – disse lodrette strukturer bestående af hundredvis af sammenflettede mikroskopiske orme – betragtet som en laboratorie-kuriositet. En simpel eksperimentel kuriositet, der kun blev observeret i kontrollerede omgivelser, uden konkrete beviser for, at disse formationer kunne opstå spontant i den virkelige verden. Indtil nu.
En hær af orme bygger bevægelige tårne for at flygte fra faren sammen: det forbløffende naturfænomen, der fascinerer forskere og nu er blevet fanget på film for første gang (Christian Pérez)
Ny forskning ledet af Max Planck-instituttet for Dyreadfærd og Universitetet i Konstanz (Tyskland) har for første gang dokumenteret eksistensen af disse imponerende »levende tårne« i naturlige omgivelser. Den pressemeddelelse, der blev offentliggjort sammen med undersøgelsen i Current Biology, bekræfter, at disse strukturer ikke kun findes uden for laboratoriet, men at de spiller en afgørende rolle for disse små væseners kollektive overlevelse.
Fra laboratoriemyter til frugtplantager i Sydtyskland
Scenen kunne ikke være mere dagligdags: æbler og pærer ligger på jorden i en frugtplantage og rådner langsomt. Men under denne tilsyneladende normalitet opdagede forskerne noget ekstraordinært: sværme af nematoder, der kravlede oven på hinanden og dannede snoede søjler, der ragede op i luften. Disse tårne, der udelukkende bestod af larver i en resistent fase, der er forbundet med spredning, var ikke tilfældige ansamlinger. Det var organiserede strukturer med et formål: at bevæge sig sammen mod nye levesteder.
Nøglen til denne opdagelse ligger ikke kun i observationen i naturen, men også i bekræftelsen af dens funktion. Tårnene var ikke en biologisk tilfældighed, men en evolutionær strategi for at lette kollektiv transport. Når de opdager insekter i nærheden, kan disse ormekolonner løsrive sig fra jorden og klæbe sig fast til dyrets krop og dermed rejse til steder, der er mere gunstige for at finde føde og overleve.
Et »superorganisme« i bevægelse
For at forstå, hvordan disse tårne fungerer, tog forskerne en del af dem med til laboratoriet. Der lykkedes det dem ved hjælp af den velkendte modelorm Caenorhabditis elegans at fremkalde adfærden på agarplader uden føde. Da de indsatte en simpel børstefilament i midten, begyndte ormene at danne tårne med en overraskende hastighed på kun to timer.
- Natur
- Christian Pérez
Det fascinerende er, at tårnene ikke var statiske. Når man rørte dem forsigtigt med en glasstav, reagerede de straks og strakte sig mod stimulansen, som om de var en enkelt enhed. Nogle grupper udfoldede endda »arme« for at nå nabooverflader, hvorved de dannede broer og koloniserede nye områder.
Men det mest slående af alt er måske, at der ikke findes nogen intern hierarki. Alle orme, fra de yngste til de voksne, deltager ligeligt i dannelsen af tårnet. Der er ingen definerede roller eller funktionel specialisering, i det mindste ikke i de klonede laboratoriepopulationer. I naturen, hvor den genetiske mangfoldighed er større, er det endnu uundersøgt, om dette ledelsesløse samarbejde opretholdes, eller om der opstår mere komplekse dynamikker.
Fra kollektiv adfærd til robotinspiration
Fundet har implikationer, der går ud over biologien. Den måde, hvorpå disse enkle organismer koordinerer deres bevægelser for at danne funktionelle strukturer, har vakt interesse hos forskere inden for så forskellige områder som robotteknik og fysik i aktive systemer. Muligheden for at udvikle teknologier, der efterligner disse ormes evne til kollektivt at tilpasse sig deres omgivelser, er ikke så fjern.
Greenway dokumenterer tårne af nematoder i deres naturlige miljø under en observationsdag i en lokal have i Constanza. Foto: Serena Ding
Desuden kan forståelsen af de sensoriske mekanismer, der styrer denne adfærd – hvad enten det er gennem berøring, kemiske signaler eller vibrationer – kaste lys over primitive former for kommunikation og organisering i biologiske systemer. En viden, der ikke kun har akademisk værdi, men også praktisk værdi i sammenhænge, hvor der er behov for kollektive løsninger uden centralisering.
En gammel strategi, usynlig for vores øjne?
Det er ikke første gang, at simple dyr udviser komplekse kollektive adfærdsmønstre. Myre bygger levende broer og flåder; slimede skimmelsvampe danner frugtlegemer for at sprede sig; mider samler sig i silkeboller for at overleve. Men det, der gør nematodernes tårne så specielle, er deres enkelhed: uden hjerne og uden sofistikerede sanseorganer opnår disse orme en forbløffende koordination.
Indtil nu har deres tilstedeværelse i naturen været ubemærket. Dels fordi de er næsten usynlige for det blotte øje. Men også fordi videnskaben har en tendens til at fokusere på mere iøjnefaldende fænomener. Denne undersøgelse bryder med denne tendens og minder os om, at selv jorden under vores fødder gemmer på forbløffende hemmeligheder.
Forskerne planlægger nu at undersøge, hvordan tårnene opfører sig i blandede populationer med genetisk mangfoldighed. De vil også undersøge, om der er forskelle i evnen til at danne tårne mellem nematodearter, der er afhængige af forskellige dyrevektorer for at sprede sig.
En af de mest spændende hypoteser er, at tårnene kunne være et mellemstadium mellem individuel mobilitet og egentlig social adfærd. Et evolutionært vendepunkt, der, selvom det ikke er en organiseret samfundsform, viser fordelene ved at handle i gruppe, når omgivelserne bliver fjendtlige.
