Замислите да су вам се руке заглавиле за готово све што су их додирнуле. Људи се о томе морају бринути само у несрећним инцидентима који укључују лудо лепак. Могло би се, међутим, помислити да ће хоботница патити од прекомерно везаних удова: њихових осам тицала обложене су са стотинама тактилних усисних чашица које мењају облик и осећај хране. Па, зашто се ове руке не сједине или не заврше у чворовима?
Сличан садржај
- Десет знатижељних чињеница о хоботницама
- Одужено оружје хоботнице има свој ум
- Мимиц Оцтопус
„Изненађујуће је што нико није ни поставио ово питање“, каже Гуи Леви, истраживач у лабораторији неуробиолога хоботнице Бенни Хоцхнер са хебрејског Националног универзитета у Јерусалиму. Проблем спајања оружја и везивања у чворовима може се чинити глупим из људске перспективе. Али, за хоботницу је важан еволутивни подвиг контроле кретања.
Леви, Хоцхнер и њихове колеге из САД-а и Израела мисле да су схватили како хоботнице то раде. Према њиховој данашњој студији објављеној у часопису Цуррент Биологи, кожа хоботнице производи хемијски сигнал да надјача рефлексе усисне чашице тицала. Сваки хемијски сигнал такође може бити јединствен за хоботницу, што спречава ове понекад-канибалистичке организме да и они поједу одсечене комаде.
Научници су заинтересирани за ове животиње ванземаљца јер сличне људима имају велики мозак. Ови мозгови се састоје од 200 милиона неурона и способни су да решавају проблеме и памте (па чак и предвиђају важне фудбалске игре). „Стварно разумевање погледа на хоботницу је пресудно за разумевање који су фактори који стварају велики мозак“, каже Јеннифер Басил, биологиња са ЦУНИ-овог Брооклин Цоллегеа која није била повезана са истраживањем.
Нервозни систем хоботнице се разликује од нашег на кључни начин: 300 милиона периферних неурона протеже се кроз руке шкакља и олакшава кретање. Палац који се може супротставити је сјајан, али ови приштићи дају хоботницама слободу кретања која им омогућавају да уграбе храну, сакрију се у малим просторијама и украду камере рониоца.
Сузне чашице које постављају пипака Оцтопус вулгарис хватају се хемијским и сензорним сигналима да у основи испробају потенцијалне прехрамбене намирнице. (Фото: © Инго Арндт / Фото Натура / Минден Пицтурес / Цорбис) "Хоботница има потпуну контролу над својим рукама, али контрола је распоређена између мозга и руку, које су у одређеној мери аутономне", каже Леви. Дакле, када се рука хоботнице одсече случајно или у борби са предатором, остаје активна око сат времена - инстинктивно хватајући и држећи све што додирне.
Због своје аутономије, истраживачи су видели ампутирано оружје хоботнице као начин да покушају да одговоре на питања о томе како ове канибалистичке животиње препознају сопствено везано (и непривезано) оружје из потенцијалне хране.
Истраживачи су почели хуманим ампутирањем руке од уобичајених хоботница ( Оцтопус вулгарис ) у својој лабораторији. "Ово није трауматичан догађај за хоботнице", објашњава Леви, који је већи део лабораторијског посла обавио са својим колегом Нир Несхер-ом. „Много пута губе оружје у природи и настављају да се понашају нормално, а рука расте назад“.
Истраживачи су ставили хоботницу и различите предмете - ампутиране руке, кожне руке, рибе, козице и петријеве делимично прекривене кожом хоботнице - и посматрали шта се догодило. Ампутиране руке никада нису биле везане за себе нити су се хватале за руке живе хоботнице у резервоару, уместо да избегавају њене бивше суседне дојиље.
Одсечене руке су се, међутим, стезале на рукама скинутих руку хоботнице и пластичном делу петријеве посуде. Истраживачи су измерили силу примену на сваки предмет и открили су да руке никада нису примењивале силу на кожу. Дакле, без обзира на то што је спречавао рефлексе да се усисава, морао је да долази са коже.
Хоботница трља руке преко своје свеже ампутиране руке, милује је, али не хвата кожу. Хоботница хвата лебдећу руку само на месту ампутације, где је месо изложено, и држи је у кљуну, а да га не поједе. (Видео: Тренутна биологија, Несхер ет ал.) Кожа хоботнице је невероватно сложена; Састоји се од ћелија које мењају боју зване хроматофоре, заједно са хемијским сигналним мрежама и нервних ћелија. Да би тестирали да ли се може играти хемијски сигнал, они су размазали извађене кожне секрете из хоботнице и рибе из коже на различите петријеве посуде и стављали их у резервоаре хоботнице одрезаним рукама.
Силе које су одсечене руке примениле на петријеве посуде са хоботницом од хоботнице биле су 10 пута мање од обичне петријеве и 20 пута мање од петријеве танке рибе са слузи. Јасно је да је нека врста хемијске супстанце пренијела поруку, „Пипалице искључене!
Хемијски сигнали су широко распрострањени у биологији, али истраживачи напомињу да је ово први хемијски сигнал који покреће моторичко понашање које не силази са командним ланцем у мозгу. Овај сигнал не само да спречава створење да се веже у чворове, већ вероватно такође спречава животињу да једе одсечене руке. Током тестова на тенковима, живе хоботнице понекад се такођер придржавају за ампутиране руке, али је већа вероватноћа да ће их ухватити за руку и носити се с храном ако им никад не припада.
Хоботница ставља руку у уста, третирајући је као храну.Хемијски сигнали се чине јединственим за животињу, али одређивање колико је сваки сигнал јединствен и одређивање хемијског рецепта захтева даље испитивање. "Ово хемијско препознавање себе, посебно у организму који има тако слободне облике, је саставни део разумевања како таква животиња делује јер нема друге животиње попут ове", каже Басил.
Њихово јединствено тело и периферни нервни систем такође су плијенили пажњу група биороботика. Бројне лабораторије широм света покушавају да развију робота меког тела заснованог на хоботници за примену медицинске опреме за помоћ премештању пацијената у установе за негу старих лица. У овом случају, израелска лабораторија сарађује са европским напорима под називом СТИФФ-ФЛОП који развија флексибилну руку робота засновану на шипку хоботнице како би помогла код мање инвазивних операција.
"Механизам попут овог који смо овде пронашли може бити од велике помоћи инжењерима, " каже Леви. На пример, неко би могао да програмира хируршки алат налик хоботници да избегне препреке хемијским препознавањем, или "ако манипулатор мора да пузе кроз цеви црева, може се програмирати да не би манипулирао зидовима црева", каже он.
Могућности изгледају бесконачно. Можда би роботи хоботнице можда чак и истражили дубине нашег океана неки дан ... са пипцима који се, наравно, не лепе.
Исправка: Претходна верзија овог чланка је навела да периферни нервни систем хоботнице садржи 300 нерава уместо 300 неурона.
