för oss aktiva, dynamiska däggdjur kan den ödmjuka musslan verka positivt…livlös. Deras nervsystem är decentraliserat i förhållande till vårt, saknar någon form av hjärna, och för det otränade ögat kan det tyckas att deras enda urskiljbara reaktion på omvärlden öppnar eller stänger. Öppen = glad, stängd = inte glad; slutet på historien, eller hur? Vissa veganer hävdar även att musslorna är så nonsentient att det är okej att äta dem och tänka på dem som att de inte har mer byrå än en grönsak!
du kanske redan har förutsagt att jag tänker berätta om hur animerade och kännande musslor kan vara. Men låt oss börja med att beskriva muttrarna och bultarna i deras nervsystem. Som med många ryggradslösa djur distribueras deras nervsystem i hela kroppen som ett system av ganglier. Ganglier är klumpar av nervceller som kan ha lokal specialisering och överföra meddelanden inom neuroner med hjälp av elektriska potentialer. Vid anslutningen mellan celler (kallad synaps) används neurotransmittorer för att skicka signaler till nästa cell. Forskare har funnit att musslor använder ”histamin‐, oktopamin‐, gamma‐ aminosmörsyra – (GABA)…som immunoreaktivitet” i deras centrala och perifera nervsystem, ungefär som oss ryggradsdjur gör, och andra studier har till och med funnit att svaret på serotonin och dopamin är lokaliserat i nervvävnad kopplad till olika organsystem.
dessa system för kemisk nervöverföring är verkligen gamla, sannolikt dejting tillbaka till bildandet av komplexa djurkroppsplaner i den tidigaste kambrium. Forskare har stort intresse av att studera dessa nervösa och hormonella signalsystem i blötdjur eftersom de kan belysa den relativa flexibiliteten och begränsningarna hos dessa system genom livets djurträd. Att karakterisera dessa system kan också göra det möjligt för oss att förstå de mekanismer som musslor och andra djur använder för att reagera på miljöstimuli.
liksom människor spenderar musslor mycket tid och ansträngning att äta. De flesta musslor äter genom att filtrera mat från att passera vatten med små cilia på sina gälar. Dessa cilia arbetar för att fånga matpartiklar och fungerar också som ett miniatyrroddlag som rör vatten längs gillytan. Tvåskaliga behöver ett sätt att kontrollera denna ciliära aktivitet, och forskare fann att de direkt kunde kontrollera hastigheten med vilken ostron flyttar sina cilia genom att dosera dem med serotonin och dopamin, vilket respektive ökade och minskade aktiviteten.
musslor arbetar också mycket hårt för att göra barn. De flesta musslor reproducerar genom att släppa spermier och ägg för att befrukta externt i vattenspelaren. För att maximera sina chanser att hitta en kompis sparar de vanligtvis sina reproduktionsceller i gonader i flera månader och släpper dem i en samordnad massgytningshändelse. Det verkar som om denna process styrs av hormonella utsläpp av dopamin och serotonin. Forskare har bestämt att serotoninkoncentrationer varierar under året, med musslor i New England som använder den för att reglera en säsongscykel av utfodring på sommaren, följt lagring av den energin för vintern. Under vintern när maten är mindre tillgänglig använder de den lagrade energin för att samla upp sina gonader i tid för reproduktiv frisättning under vårmånaderna, när deras larver har riklig tillgång till mat och syre, vilket garanterar dem den bästa chansen att överleva. Under de senaste decennierna har akvakulturister lärt sig att använda serotonininjektioner för att inducera gytning i odlade musslor, för att säkerställa att de kommer att ha en skörd redo vid en viss tid på året.
så musslor är mycket känsliga för årstiderna. Vad sägs om kortare källor till spänning? Du kanske har observerat detta själv genom musslans mest ikoniska aktivitet: öppna och stänga skalet. Musslor stänger sina skal med kraftfulla adduktormuskler som drar de två ventilerna ihop. Ett fjädrande ligament vid gångjärnet drar skalet öppet när musklerna slappnar av. Precis som oss måste musslan använda nervceller för att signalera muskeln att göra sin sak. Dessutom verkar två olika uppsättningar ganglier för att kontrollera foten som vissa musslor kan sträcka sig för att gräva i sand, med en ganglion som verkar för att förlänga foten och den andra som får den att dra ihop sig. Medan musslor inte har en centraliserad hjärna med specialiserade regioner för olika användningsområden som vi har, representerar detta en slags specialisering av neurala system med liknande resultat.
när en viss neuron används upprepade gånger kan den bilda ett cellulärt minne som gör att organismen kan acklamera (ugh ledsen) och moderera sitt svar på en viss stimulans över tiden. Jätte musslor, till exempel, stänger sina skal när deras enkla ögon upptäcker en skugga över huvudet. Detta beteende kan skydda dem från predation. När jag genomförde en del av min doktorandforskning, provtagning av kroppsvätska av akvarium och vilda jätte musslor med en spruta, märkte jag att fångstmusslor inte stängde upp som svar på min skugghuvud, medan vilda musslor krävde att jag skulle smyga upp och kila sina skal Öppna med ett träblock för att göra mitt arbete. Jag misstänkte att musslan efter exponering för frekventa matningar och vattenförändringar av akvarister hade ”lärt sig” att det inte fanns någon anledning att spendera energi på att stänga sitt skal. Under tiden, i processen att bevisa att vår provtagningsteknik inte var skadlig för djuret, upptäckte jag att musslor som upptäckte min skugga snabbt skulle öppna igen inom några sekunder när jag gömde mig för dem, medan de som fastnade av en spruta skulle stanna stängda i minuter innan de öppnades och började mata igen. Låter vettigt!
andra forskare märkte också detta fenomen. En grupp fann att jätte musslor upprepade gånger utsätts för skuggor av olika storlekar, skal knacka och även direkt röra sin mjukvävnad började vänja (vant) till stress, öppna snabbare och vistas öppen längre varje gång stimulansen inträffade. Ännu mer intressant överförde de inte den tillvänjningen mellan spänningstyper; till exempel skulle musslorna som såg en skugga om och om igen fortfarande reagera starkt på en annan stress som att knacka på skalet. Detta tyder på att djuret kan skilja mellan olika hot längs ett spektrum av allvar, med beröring av vävnad (liknande en fisk som pekar på köttet) är det allvarligaste hotet med det mest dramatiska svaret.
en annan studie visade att större jätte musslor stannade stängda längre än mindre som svar på samma hot. De föreslog att detta var relaterat till den större risken som stora musslor möter eftersom de har mer vävnadsområde som är sårbart för attacker. Medan musslorna kanske inte har fattat ett ”medvetet” beslut på det sätt vi gör som tänkande varelser, kunde de placera sin individuella risk i sammanhang och variera sitt svar. Denna förmåga att skräddarsy ett svar på olika risknivåer är ett tecken på överraskande komplex neurologi på jobbet.
kammusslor visar några av de mest komplexa tvåskaliga beteenden. Detta hänför sig till deras unika anpassningar, inklusive enkla ögon som kan lösa former och förmågan att simma bort från fara. Kammusslor har visat sig skilja mellan rovdjurstyper genom syn ensam, i den utsträckning att de ursprungligen inte kände igen en invasiv ny rovdjurssjöstjärna som ett hot. När de simmar kan de använda denna vision för att navigera till platser där de kan gömma sig, till exempel sjögräsängar. Det skulle vara väldigt intressant att jämföra kammusslans beteende i marina skyddade områden med de som kan skördas fritt. Varierar de sitt beteende som svar?
jag hoppas att jag har klargjort att medan musslor inte är exakt intellektuella kraftverk, är deras beteende mycket mer komplicerat än att bara suga upp vatten och öppna eller stänga sina skal. Liksom oss bor de i en komplex miljö som kräver en mängd svar. Deras nervsystem har utvecklats så att de kan överleva och anta nyanserade beteenden som de kan variera i farten, och som oss ”högre” djur bara börjar förstå.