Predstavljajte si, da so se vaše roke zataknile za skoraj vse, česar so se dotaknili. Ljudje se morajo za to skrbeti le v nesrečnih incidentih, ki vključujejo noro lepilo. Vendar bi si mislili, da bi hobotnica prekomerno pritrdila okončine: osem ostrih je obloženih s stotimi taktilnimi sesalnimi skodelicami, ki spreminjajo obliko in občutek hrane. Torej, zakaj se te roke ne držijo skupaj ali ne končajo v vozlih?
Sorodne vsebine
- Deset radovednih dejstev o hobotnicah
- Zaseženo orožje hobotnice ima svoj smisel
- Mimični hobotnica
"Presenetljivo je, da tega vprašanja ni nihče niti postavil, " pravi Guy Levy, raziskovalec laboratorija nevrobiologa hobotnice Benny Hochner z hebrejske nacionalne univerze v Jeruzalemu. Težava orožja orožja in zavezovanja v vozlih se lahko zdi človeška perspektiva neumna. Toda za hobotnico je pomemben evolucijski podvig nadzora gibanja.
Levy, Hochner in njihovi kolegi v ZDA in Izraelu mislijo, da so ugotovili, kako to počnejo hobotnice. Glede na njihovo današnjo študijo, objavljeno v Current Biology, koža hobotnice proizvaja kemični signal, da preglasi refleks sesalnih steklenic pipcev. Vsak kemični signal je lahko edinstven tudi za hobotnico, kar bi preprečilo, da bi ti včasih kanibalistični organizmi tudi sami pojedli odsekane koščke.
Znanstvenike zanimajo te tujerodne živali, ker imajo podobne ljudi kot velike možgane. Ti možgani so sestavljeni iz 200 milijonov nevronov in so sposobni reševanja problemov in pomnjenja (in celo napovedovanja pomembnih nogometnih iger). "Resnično razumevanje pogleda na hobotnico je ključnega pomena za razumevanje dejavnikov, ki nastanejo v velikih možganih, " pravi Jennifer Basil, biologinja na univerzi CUNY v Brooklyn College, ki ni bila povezana s študijo.
Živčni sistem hobotnice se razlikuje od našega na ključen način: 300 milijonov perifernih nevronov se razteza skozi ročice na drsnikih in olajša gibanje. Oprijemljivi palci so odlični, toda ti predobročni pipci dajejo hobotnicam svobodo gibanja, ki jim omogoča, da ugrabijo hrano, se skrijejo v majhnih prostorih in ukradejo kamere potapljačev.
Sesalne skodelice, ki sestavljajo pikavice Octopus vulgaris, se nahajajo na kemijskih in senzoričnih signalih, da v bistvu okusijo potencialne prehrambene izdelke. (Foto: © Ingo Arndt / Foto Natura / Minden Pictures / Corbis) "Hobotnica ima popoln nadzor nad svojimi rokami, vendar se nadzor porazdeli med možgane in roke, ki so do neke mere avtonomne, " pravi Levy. Torej, ko se roka hobotnice odsekne po naključju ali v boju s plenilcem, ostane aktivna približno eno uro - instinktivno se oprijema in zadrži vse, česar se dotakne.
Zaradi svoje samostojnosti so raziskovalci amputirane roke hobotnice poskušali odgovoriti na vprašanja, kako te kanibalistične živali prepoznajo svoje pritrjene (in nepriključene) roke iz potencialne hrane.
Raziskovalci so začeli s humano amputiranjem roke iz običajnih hobotnic ( Octopus vulgaris ) v svojem laboratoriju. "To ni travmatičen dogodek za hobotnice, " pojasnjuje Levy, ki je velik del laboratorijskega dela opravil s svojim kolegom Nirom Nesherjem. "Velikokrat izgubijo orožje v naravi in se še naprej normalno obnašajo, roka pa raste nazaj."
Raziskovalci so hobotnico in različne predmete - amputirane roke, kože, ribe, kozice in petrijeve posode delno prekrili v koži hobotnice - postavili v rezervoar in opazovali, kaj se je zgodilo. Amputirane roke nikoli niso bile pritrjene k sebi ali prijemale rok žive hobotnice v rezervoarju, namesto da bi se izognile njenim nekdanjim sosednjim sesalcem.
Razrezane roke so se priklenile na kožne roke hobotnice in na plastični del petrijevih posod. Raziskovalci so izmerili silo, ki je bila uporabljena na vsakem predmetu, in ugotovili, da roke nikoli niso oprijele sile na kožo. Torej ne glede na to, kakšen signal preprečuje refleksne pritrditve sesalcev, je moral priti s kože.
Hobotnica drgne roke po svoji sveže amputirani roki, jo mazi, vendar ne oprijema kože. Hobotnica prime oprijeto roko samo na mestu amputacije, kjer je meso izpostavljeno, in ga drži v kljunu, ne da bi ga pojedla. (Video: Trenutna biologija, Nesher et al.) Koža hobotnice je neverjetno zapletena; sestavljajo ga celice, ki spreminjajo barvo, imenovane kromatofore, skupaj s kemičnimi mrežami signalizacije in živčne celice. Da bi preverili, ali se lahko igra kemični signal, so razmazali izločene kožne izločke iz hobotnice in ribje kožne izločke na različnih petrijevih posodah ter jih z odrezanima rokama postavili v rezervoarje hobotnice.
Sile, ki so jih z odrezanimi rokami uporabile za petrijeve posode z sluzjo hobotnice, so bile 10-krat manj kot navadne petrijeve posode in 20-krat manj kot petrijeve posode z ribjo sluzjo. Jasno, nekakšna kožna kemikalija je prenesla sporočilo: "Popek!
Kemični signali so v biologiji zelo razširjeni, toda raziskovalci ugotavljajo, da je to prvi kemični signal, ki sproži motorično vedenje, ki ne pade navzdol po verigi vodenja v možganih. Ta signal ne samo preprečuje, da se bitje veže v vozle, ampak verjetno tudi prepreči, da bi žival pojedla svoje odsekane roke. V preskusih z rezervoarji so se žive hobotnice včasih priklepale tudi na amputirane roke, vendar je večja verjetnost, da jih bodo prijele za roko in se ravnale kot s hrano, če jim ta nikoli ne bi pripadala.
Hobotnica položi roko v usta in jo obravnava kot hrano.Kemični signali se zdijo edinstveni za žival, toda ugotavljanje, kako edinstven je vsak signal, in določanje kemičnega recepta zahteva nadaljnjo preiskavo. "To kemično prepoznavanje sebe, zlasti v organizmu, ki ima tako proste priloge, je sestavni del razumevanja, kako deluje taka žival, ker ni druge take živali, " pravi Basil.
Njihovo edinstveno telo in periferni živčni sistem sta pritegnili tudi pozornost skupin biorobotikov. Številni laboratoriji po vsem svetu poskušajo razviti mehkega telesa, ki temelji na hobotnici za uporabo medicinske opreme za pomoč pri premikanju bolnikov v ustanove za oskrbo starejših. V tem primeru izraelski laboratorij deluje z evropskim naporom, imenovanim STIFF-FLOP, ki razvija prožno robotko, ki temelji na pikadu hobotnice za pomoč pri manj invazivnih operacijah.
"Mehanizem, kot je ta, ki smo ga našli tukaj, je lahko v veliko pomoč inženirjem, " pravi Levy. Lahko bi na primer programirali kirurško orodje, podobno roki hobotnice, da se prepreči ovire s kemičnim prepoznavanjem, ali "če mora manipulator plaziti po črevesnih ceveh, ga je mogoče programirati, da se izogne manipulaciji črevesnih sten, " predlaga.
Možnosti se zdijo neskončne. Morda roboti hobotnice morda kakšen dan celo raziskujejo globine našega oceana… s pikci, ki se ne držijo skupaj.
Popravek: V prejšnji različici tega članka je bilo navedeno, da periferni živčni sistem hobotnice vsebuje 300 živcev namesto 300 nevronov.
