Il nematode di C. elegans vede mangiando, succhiare grandi sorsi di batteri per conoscere l'ambiente circostante. Mentre i ricercatori osservavano, notarono uno strano schema segnato da "scoppi" di mangiare.

Gli scienziati di Chicago in un nuovo studio utilizzano un modello matematico per spiegare tali esplosioni alimentari. Le scoperte, pubblicato il 10 agosto in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , contribuire a informare una più ampia comprensione del comportamento alimentare degli animali e la scienza del processo decisionale.

"È un modello interessante per comprendere i processi alla base del modo in cui gli animali decidono dove e quando mangiare, " ha detto l'autrice principale Monika Scholz, uno studente ricercatore internazionale dell'Howard Hughes Medical Institute con il programma di scienze biofisiche di UChicago e ora alla Princeton University. "Per questi vermi, è tutta una questione di equilibrio tra velocità e precisione."

I nematodi vivono in grandi colonie nel terreno, come cumuli di compost, alla ricerca di batteri da mangiare. Perché mancano di occhi, i nematodi hanno un sapore mentre viaggiano, ma ogni sorso ha un costo:il morso potrebbe contenere deliziosi batteri, o tossine, o niente, nel qual caso hanno speso energia senza risultato.

Mangia di più per saperne di più

La semplice previsione direbbe che i vermi dovrebbero mangiare molto quando il cibo è disponibile, e fermati quando non c'è cibo. Ma i recenti progressi di laboratorio hanno permesso di raccogliere dati sull'alimentazione dei vermi per periodi più lunghi - un'ora o più anziché solo un minuto o due - e i ricercatori hanno iniziato a notare uno strano schema di alimentazione a raffica che non sempre era correlato alla quantità di cibo. a disposizione. In particolare, questo si intensificava quando la quantità di cibo fluttuava rapidamente.

Quando i dati sono disposti con un modello che analizza matematicamente le decisioni, Scholz ha detto, il modello ha più senso.

"Quello che vediamo è che è un compito di accumulo di prove, " ha detto Scholz. "Ogni volta che il worm ha bisogno di ulteriori informazioni, continua a mordere. Ma se continuo a cambiare le condizioni mentre tu stai ancora decidendo, l'informazione non ha valore. Quindi il worm continua a cercare di accumulare sempre più prove per prendere la sua decisione, e vedi questo schema irregolare."

Comprendere questi sistemi è utile perché tutti gli animali, compresi gli umani, allo stesso modo prendere molte decisioni su quando e dove nutrirsi, ha detto Scholz.

"La maggior parte degli organismi vive sul confine di quanto basta per sopravvivere, quindi c'è un'elevata pressione evolutiva per essere bravi in ​​queste decisioni, " ha detto. "I sistemi per regolare l'assunzione di cibo si sono evoluti in situazioni in cui il cibo è scarso, " lei ha aggiunto, che può fornire informazioni su come i sistemi umani potrebbero essersi evoluti.

"Attualmente gran parte della nostra comprensione del processo decisionale è indagata a due livelli:a un livello puramente teorico che è tipicamente molto lontano dai dati reali, e studi di psicologia/comportamento animale in mammiferi complessi, che sono complicati a causa di molti altri fattori che influenzano il processo decisionale, "Scholz ha detto. "Quindi quello che hai sono due livelli di comprensione molto distanti. Ciò che può fare una ricerca come questa, la ricerca di base su organismi semplici, è colmare questo divario".