Naukowcy udowodnili, że macki ośmiornicy same z osobna decydują o tym, jak się poruszać

0
Ośmiornice to rząd głowonogów, ośmioramiennych mięczaków, do którego zaklasyfikowano około 300 gatunków. Są to zwierzęta dwubocznie symetryczne, mające dwoje oczu i dziób, otwór gębowy leży w centralnym punkcie względem ramion, nieprawidłowo nazywanych czasami „czułkami”. Miękkie ciało potrafi szybko zmieniać kształt.

Przyssawki ośmiornicy mogą inicjować działania w odpowiedzi na informacje otrzymywane z otoczenia i koordynować swoje ruchy z sąsiednimi przyssawkami niezależnie od pracy mózgu. Zjawisko to jest unikalne, ponieważ wiąże się z zupełnie inną architekturą układu nerwowego niż u wszystkich kręgowców.

Naukowcy z Amerykańskiego Związku Geofizycznego przeanalizowali dotychczasowe prace nad układem nerwowym ośmiornicy, połączyli je z własnymi badaniami i przedstawili ich wyniki w komunikacie prasowym wydanym na naukowej konferencji Astrobiologicznej w 2019 roku, która odbywa się w dniach 24-28 czerwca w Seattle (USA).

Opracowanie to opiera się na wnioskach, zgodnie z którymi przyssawki ośmiornicy mogą inicjować działania w odpowiedzi na informacje otrzymywane z otoczenia i koordynować swoje ruchy z sąsiednimi przyssawkami niezależnie od mózgu. Zjawisko to jest unikalne, ponieważ wiąże się z zupełnie inną architekturą układu nerwowego niż u kręgowców.

Ośmiornica zwyczajna (Octopus vulgaris) przemieszcza się. Jej układ nerwowy pozwala ramionom poruszać się z pewną autonomią

Ośmiornica rozwinęła się po tym, jak zwierzęta podzieliły się na kręgowce i bezkręgowce 500 milionów lat temu. Układ nerwowy kręgowców koncentruje się w mózgu i rdzeniu kręgowym. Jest on scentralizowany i zorganizowany zgodnie z zasadą pionowych połączeń wstępujących i zstępujących. Dlatego mózg najpierw otrzymuje informacje o bodźcach, a następnie, po przetworzeniu sygnałów, daje odpowiedź na nie. W ośmiornicy jest to zupełnie inaczej ułożone.

Biolodzy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego odkryli, że 2/3 neuronów ośmiornicy nie znajduje się w mózgu, ale jest rozproszonych w całym ciele. Zamiast scentralizowanego układu nerwowego, takiego jak kręgowce, dwie trzecie neuronów ośmiornicy rozprzestrzeniają się po całym jej ciele, rozdzielone między mackami.

Ponieważ głowonogi nie mają kręgosłupa, ich zwoje nerwowe (aglomeracja komórek nerwowych) są powszechne w całym organizmie. W procesie ewolucji, duże zwoje zamieniły się w mózg, ale macki zachowały swoją własną architekturę.

„Macki ośmiornicy mają pierścień nerwowy, który omija mózg, dzięki czemu macki mogą dzielić się informacjami między sobą, nie przekazując ich mózgowi. Ten ostatni nie wie, gdzie macki znajdują się w przestrzeni, ale same macki są dobrze świadome pozycji względem siebie, co pozwala im koordynować swoje ruchy” – mówi Dominic Sivitilli, jeden z autorów artykułu.

„Jednym z głównych pytań, jakie mamy, jest to, jak będzie działał rozproszony układ nerwowy, zwłaszcza gdy próbuje on zrobić coś skomplikowanego, jak poruszanie się po płynach i znajdowanie pożywienia na złożonym dnie oceanu” – powiedział neurobiolog David Gire z Uniwersytetu w Waszyngtonie.

„Istnieje wiele otwartych pytań o to, jak te węzły w układzie nerwowym są ze sobą połączone”.

Naukowcy pracowali z dwoma gatunkami ośmiornic: ośmiornicą olbrzymią (Enteroctopus dofleini) i Pacyficzna ośmiornica czerwoną (Octopus rubescens). Połączyły one techniki śledzenia zachowań i rejestrowania aktywności neuronowej, aby zrozumieć, jak macki ośmiornicy koordynują ogromną ilość informacji sensorycznych i motorycznych na potrzeby podejmowania decyzji. 

Ośmiornice te mają około 500 milionów neuronów, z których około 350 milionów znajduje się wzdłuż ramion, ułożonych w skupiska zwane zwojami. Pomagają one przetwarzać informacje sensoryczne w locie, pozwalając ośmiornicy szybciej reagować na czynniki zewnętrzne.

Badacze wkładali w akwarium przedmioty, takie jak bloki i kostki LEGO, lub umieszczali ośmiornice w labiryntach z żywnością. Eksperymenty potwierdziły hipotezę o niezależnym układzie nerwowym macków i pokazały, że wiele małych decyzji podejmowanych jest bezpośrednio przez zwoje nerwowe.

Badacze wykorzystywali również techniki śledzenia zachowań i rejestracji neuronowej. Miało to na celu określenie sposobu przepływu informacji przez układ nerwowy ośmiornicy w trakcie jej poszukiwania lub poszukiwania, w zależności od sposobu działania ramion – albo synchronicznie, sugerując scentralizowaną kontrolę, albo samodzielnie, sugerując niezależne podejmowanie decyzji.

Odkryli, że kiedy przyssawki ośmiornicy uzyskują informacje sensoryczne i ruchowe ze swojego otoczenia, neurony w ramieniu mogą je przetwarzać i inicjować działanie. Mózg nie musiał nic robić.

„To alternatywny model inteligencji” – powiedział Sivitilli. „Daje nam to zrozumienie co do różnorodności poznawczych w świecie, a może i we Wszechświecie”.

BONUS PACK!

1. Ośmiornice posiadają trzy serca. Jedno z nich zajmuje się pompowaniem krwi przez całe ciało. Drugie pompuje krew przez skrzela. Trzecie przestaje działać, gdy pływa. Z tego powodu ośmiornice szybko się męczą i wolę pełzać.

2. Dotychczas odkryto około 300 gatunków ośmiornic.

3. Nowo narodzona ośmiornica jest wielkości pchły.

4. Najstarsza odkryta skamielina ośmiornicy ma 296 milionów lat.

5. Zapasy z ośmiornicą to popularny sport w latach 60. XX wieku. Rywalizacja polegała na walce nurka z ośmiornicą na płytkiej wodzie. W Stanach Zjednoczonych organizowano nawet mistrzostwa świata w tej dyscyplinie.

6. W Korei spożywa się żywe ośmiornice. „Przysmak” ten nosi nazwę sannakji.

7. W wielu krajach zakazano operacji na ośmiornicy bez znieczulenia. Związane jest to z inteligencją tych zwierząt.

8. Wcale nie mają 8 ramion, a 6 ramion i 2 nogi.

9. Hapalochlaena to najbardziej niebezpieczny rodzaj ośmiornic. Jednym ukłuciem są w stanie zabić człowieka.

10. Ośmiornice udowadniają, że to nie rozmiar ma znaczenie. Wielkość ich mózgu porównywalna jest do orzecha włoskiego. Są uważane za najbardziej inteligentne bezkręgowce.

11. Głodna ośmiornica jest w stanie zjeść swoje własne ramiona.

12. Żyją one stosunkowo krótko. Niektóre gatunki osiągają zaledwie sześć miesięcy. Te największe są w stanie przeżyć 5 lat.

13. Ośmiornica mimetyczna jest w stanie upodobnić się pod 15 innych zwierząt morskich, takich jak węże, czy płaszczki. Została odkryta w połowie lat 80. XX wieku przez fotografów.

14. Poruszają się z elegancją, jednak w przeciwieństwie do większości zwierząt ich ruchy nie posiadają rytmu.

15. Największa udokumentowana ośmiornica ważyła 71 kg.

16. Duże ośmiornice są w stanie złapać i zabić niektóre rodzaje rekinów.

17. Zwierzęta posiadają w swoich przyssawkach chemoreceptory. Dzięki nim są w stanie poczuć smak w trakcie 
dotyku. Na mackach znajduje się ponad 10 000 kubków smakowych.

18.  Z powodu dużej ilości miedzi, krew ośmiornicy jest niebieska.

19. Skóra ośmiornicy jest w stanie zmienić swój kolor 177 razy na godzinę.

20. W 2008 roku w Japonii została złapana ośmiornica z 96 mackami.

21. Wszystkie gatunku ośmiornic są jadowite dla ludzie. Tylko jeden z nich stanowi śmiertelne zagrożenie.

22. Jedną z metod obrony przed zagrożeniem jest wtapianie się w otoczenie. Inną umiejętnością jest zmiana koloru, czy rozpylenie czarnej substancji.

23. Największym gatunkiem jest ośmiornica olbrzymia. Jej macki osiągają długość nawet 4 metrów.

24. Zwierzęta te należą do rozdzielnopłciowych.

25.Ośmiornica nie ma kości (jedyna twarda część w ich ciele to dziób, podobny do papuziego, i grudka chrząstki otaczająca mózg), więc to pozwala jej przeniknąć przez otwór, który jest 4 razy mniejszy niż jej własny rozmiar.

26. Ośmiornica ma prostokątne źrenice.

27. Ośmiornica zawsze utrzymuje swój „dom” w czystości, „zamiatając” go strumieniem wody ze swojego lejka i umieszczając resztę jedzenia w specjalnym miejscu w pobliżu.

28. Ośmiornice są inteligentnymi bezkręgowcami, które mogą być tresowane, zapamiętują właścicieli, rozróżniają figury.

29. Zycie osobiste tych stworzeń morskich nie jest zbyt szczęśliwe. Samce często padają ofiarą samic, a one rzadko przeżywają po porodzie i skazują swoje potomstwo na osierocone życie

Jest tylko jeden typ ośmiornicy (Octopus chierchiae), który jest wzorowym członkiem rodziny, w przeciwieństwie do swoich braci. Zamieszkując kilka miesięcy ze swoją połówką, robi coś bardzo podobnego do całowania swojej bratniej duszy. Po urodzeniu potomstwa matka spędza ponad miesiąc z dziećmi, opiekuje się nimi i wychowuje je.

Ten sam gatunek charakteryzuje się niezwykłym stylem polowania. Przed atakiem delikatnie klepie ofiarę po ramieniu, jakby ostrzegając przed swoim atakiem, ale szanse na przeżycie ofiary nie zwiększają się, więc cel nawyku nadal pozostaje tajemnicą.

Dla ciekawych polecam artykuł w National GeograficOśmiornice – sprytne, inteligentne, zaskakujące. Jak blisko im do nas?

Źródła:
https://agu.confex.com/agu/abscicon19/meetingapp.cgi/Paper/483036
https://www.sciencealert.com/here-s-how-octopus-arms-make-decisions-without-input-from-the-brain
http://www.national-geographic.pl/przyroda/osmiornice-sprytne-inteligentne-zaskakujace-jak-blisko-im-do-nas
https://pl.wikipedia.org/wiki/O%C5%9Bmiornice
https://rzucijedz.pl/ciekawostki-ze-swiata/526-osmiornice-ciekawostki

Tłumaczenie i autor: RFpNeFeFiFcL

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Dodaj proszę swój komentarz!
Tutaj wpisz swoje imię