Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
Экспедиция «9 легенд Русского Севера»
Природа

Осьминоги могут определить вкус на ощупь. Как они это делают?

National Geographic Россия
30 октября 2020
Ученые, наконец, дали ответ на этот вопрос.

Осьминоги могут ощущать вкус предметов, просто прикоснувшись к ним своими щупальцами, покрытыми присосками. Исследователи выяснили, как эти головоногие моллюски способны выполнять столь замечательный трюк.

Океан наполнен множеством ядовитых тварей, поэтому способность отличить настоящую еду от чего-то вредного явно дает преимущество осьминогам.

«Стратегии, которые они разработали для решения проблем в своей среде, уникальны, и это вызывает большой интерес. Людей привлекают осьминоги и другие головоногие моллюски, потому что они сильно отличаются от большинства других животных», — Питер Килиан, соавтор исследования из Гарвардского университета.

Старший автор исследования Николас Беллоно и его коллеги начали свою работу с подтверждения способности осьминогов осязать на ощупь. Они провели эксперимент с калифорнийским двупятнистым осьминогом (Octopus bimaculoides) и определили, что этот моллюск демонстрирует разное поведение, когда его присоски касались потенциальной добычи и несъедобных предметов.

На следующем этапе исследователи изучили присоски осьминогов на молекулярном уровне. Поиск привел к открытию особой популяции клеток, расположенных на кончиках присосок животных. Эти недавно обнаруженные сенсоры теперь называются хемотактильными рецепторами, именно они способны распознавать химические вещества, которые плохо растворяются в воде.

Осьминоги выработали особый способ распознавания вкуса предметов – даже если идентифицируемое ими вещество не растворяется в воде, а его вкус или запах невозможно почувствовать на расстоянии в водной среде.

Осьминог
Lena van Giesen Осьминог исследует чашку кофе

Исследуя предмет, осьминоги сначала двигают щупальцами в привычной манере, а затем их движения меняются в зависимости от того, какой именно вкус характерен для объекта (и, соответственно, на какой части щупальца расположены нужные хеморецепторы). Они молниеносно отбрасывают несъедобную находку, а все съедобное тут же идет в пищу.

Команда также обнаружила второй тип клеток — популяцию механосенсорных клеток — внутри присосок. Эти клетки преобразуют механическую стимуляцию в сигналы, которые мозг может воспринимать, помимо других органов чувств, как прикосновение.

Как объясняют авторы, хемотактильные рецепторы осьминогов способны как обнаруживать, так и различать различные химические сигналы. Химически чувствительные рецепторы образуют дискретные комплексы ионных каналов, которые могут улавливать определенные сигналы и затем передавать электрические сигналы нервной системе осьминога, которые интерпретируются как вкус.

«Это важно, потому что облегчает сложность ощущений осьминога, а также того, как он может обрабатывать ряд сигналов, используя свою полуавтономную нервную систему щупальца для создания сложного поведения», — Николас Беллоно.

Уникальная система фильтрации сигналов стала возможной благодаря распределенной нервной системе осьминогов, в которой щупальца могут функционировать независимо от мозга. Примерно две трети нейронов осьминога находятся в их щупальцах, поэтому, например, ампутированная конечность способна самостоятельно ухватить кусок еды.

«Эти данные демонстрируют, что периферически распределенная нервная система осьминога является ключевым участком обработки сигналов, и подчеркивают, как молекулярные и анатомические особенности синергетически развиваются в соответствии с условиями окружающей среды животного», — пишут авторы исследования.

Новое исследование также показало, что рецепторы осьминогов чувствительны к терпеноидам — ​​химическим сигналам предупреждения, производимым многими морскими животными, когда им угрожают. В природе осьминог, внезапно почувствовавший вкус терпеноидов, может отступить, поскольку это потенциальный признак ядовитой добычи.

Авторы подозревают, что терпеноиды являются одним из многих других неизвестных соединений, способных стимулировать хемотактильные рецепторы осьминогов, и рекомендуют провести дальнейшие исследования в этой области. Кроме того, они хотят выяснить, обладают ли другие головоногие моллюски, например, кальмары и каракатицы, аналогичными способностями к осязанию.

«В целом, полученные данные представляют собой захватывающий скачок в описании хемотактильной сенсорной системы осьминога и породят много новых вопросов о нейробиологии, эволюционной экологии и поведении этих интригующих животных», — заключает в сопроводительном эссе Ребекка Тарвин, биолог из Калифорнийского университета в Беркли.

рекомендации
Ноутбук, компьютер

На что способен ASUS Zenbook Flip S? Рассказывает фотограф Иван Куринной

Москва

Огни большого города с AZIMUT Hotel Смоленская: праздник с прекрасными видами на Москву

Вопросительный знак, вопрос

Безопасно ли оставаться дома? Устраиваем детокс для своей квартиры