Осьминог думает и пробует еду на вкус ногами

Осьминог думает и пробует еду на вкус ногамиСвоими сенсорными клетками в присосках осьминоги могут воспринимать не только механические, но и химические раздражители, то есть как прикосновение, так и вкус. В ходе исследования выяснилось, как именно работают ответственные за это рецепторы и как они способствуют тому, что конечности осьминога могут частично автономно реагировать на сенсорные стимулы из окружающей среды и принимать решения.

У осьминогов чрезвычайно сложная нервная система. В отличие от позвоночных, лишь малая ее часть сосредоточена в головном мозге. При чем большинство нервных клеток распределено по восьми щупальцам, которые могут частично действовать независимо от мозга. Сенсорные клетки в присосках передают свои сигналы непосредственно нервной системе соответствующей конечности. Это позволяет быстро реагировать на раздражители окружающей среды. На морском дне, где другие органы чувств можно использовать лишь в ограниченном объеме, эта особенность дает животным преимущества, например, при охоте.

Присоски как орган чувств

Команда Гарвардского университета, возглавляемая Леной ван Гизен, исследовала, как функционируют сенсорные клетки на присосках головоногих моллюсков. Для этого ученые сначала наблюдали за их поведением. Они предлагали осьминогу в аквариуме краба, которого тот не видел, а мог только нащупать сквозь отверстие и делал делал это, пока не находил добычу. Потом моллюск хватал ее, вытаскивал и съедал. Если же он нащупывал предмет, который не был крабом, а был похож на него лишь формой, то продолжал искать дальше. Судя по всему, осьминог полагался не только на тактильные ощущения, но и мог идентифицировать добычу по вкусу.

Осьминог думает и пробует еду на вкус ногами

Чтобы выяснить, какие механизмы лежат в основе этой способности, исследователи выделили различные типы сенсорных клеток из присосок осьминога и стимулировали их индивидуально с помощью механических или химических раздражителей. Один из изолированных рецепторов оказался механорецептором: он реагировал на сенсорные стимулы. Другой вид рецепторов был к ним нечувствителен. Этот ранее неизвестный тип химиорецепторов четко откликался на соединения, выделяемые добычей. Вывод ученых гласил: присоски осьминога содержат разные типы сенсорных клеток, каждая из которых выполняет свою функцию. Это формирует клеточную основу присоски как мультимодального сенсорного органа.

«Думающие» руки

Исследователи выяснили, как именно обрабатываются химические и механические сигналы, чтобы вызвать реакцию, соответствующую ситуации. Они проанализировали электрические импульсы, которые посылают те и другие рецепторы, когда они активируются. Как оказалось, механо- и химиорецепторы показывают несколько иную модель активации и готовы к возобновлению стимуляции через разные отрезки времени.

Осьминог думает и пробует еду на вкус ногами

Их сигналы обрабатываются непосредственно нервной системой соответствующей конечности и могут вызывать быстрые реакции, не проходя через мозг.

«С полуавтономной нервной системой конечность осьминога может быстро принять решение: сосредоточиться и схватить краба или продолжить поиски».
Николас Беллоно, Гарвардский университет

Ученые также исследовали, на какие природные вещества в среде обитания осьминогов реагируют хеморецепторы. В зависимости от подгруппы, они откликаются на различные соединения по-разному и могут воспринимать комбинации множества запахов. Например, экстракты крабов и рыб их активировали, а чернила осьминогов, выделяемые при опасности,   сдерживали (известно, что они притупляют обоняние нападающих).

Вкус на ощупь

Обоняние большинства морских животных предназначено для восприятия растворенных в воде веществ, которые распространяются на большие расстояния. Однако исследованные рецепторы присосок осьминога реагировали и на нерастворимые в воде вещества, которые можно воспринимать только наощупь.

«Такие молекулы можно найти, например, на поверхности добычи осьминога».
Николас Беллоно

Чтобы доказать, что осьминоги действительно ощущают вкус нерастворимых в воде молекул при прикосновении к ним, исследователи покрыли часть дна аквариума терпеноидами - веществом, которое некоторые животные выделяют как предупреждение, например, чтобы подать сигнал, что они ядовиты.

«Осьминог очень сильно отреагировал на ту часть почвы, куда поместили молекулу».
Николас Беллоно

Осьминог думает и пробует еду на вкус ногами

Он равномерно сканировал землю, а когда коснулся поверхности, подготовленной с помощью терпеноидов, то быстро отдернул руку.

Исследователи планируют дальнейшее исследование рецепторов недавно открытого семейства как у осьминогов, так и у других головоногих моллюсков. Ученые собираются также выяснить, адаптировались ли рецепторы к стимулам из разных мест обитания и как они поддерживают конкретные способы поведения.

Источник: wissenschaft.de

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Перед отправкой комментария решите простой примерчик! *