Naukowcy poznali sekret ośmiornic. Ich nerwy w ramionach są podobne do posegmentowanych i pofałdowanych rur
Nerwy ośmiornic znajdujące się w ramionach są podzielone na wyraźne segmenty. Dzięki temu zwierzęta te mają elastyczne ciało i mogą wykonywać bardzo złożone ruchy. Taka budowa układu nerwowego zapewnia również większą skuteczność przyssawkom.
Spis treści:
- Jak zbudowany jest układ nerwowy ośmiornic?
- Przypadkowe odkrycie podczas pracy z mikroskopem
- System nerwowy w ramionach ośmiornic
- Jak mózg ośmiornicy połączony jest z ramionami?
Ośmiornice mają osiem ramion, a na każdym z nich setki przyssawek. Zwierzęta te spędzają życie na wędrówkach. Upodobały sobie rafy albo płytkie wody przybrzeżne. Eksplorują je najczęściej w samotności, szukając pożywienia. Do ich ulubionych przysmaków należą kraby, przegrzebki, ryby różnego rodzaju czy też inne ośmiornice. Tego typu zestaw wymaga radzenia sobie z muszlami, a także innymi rodzajami ochrony. Ofiarę trzeba też wpierw wytropić i rozpoznać. Do tego właśnie służą ośmiornicom gibkie ramiona, którymi badają otoczenie, podnoszą obiekty czy łapią inne zwierzęta.
Najnowsze badania naukowców z University of Chicago pokazują, że w tym wszystkim bardzo pomaga ośmiornicom specyficzna budowa części układu nerwowego znajdująca się w ramionach. Skupione w nich neurony składają się na segmenty, dzięki którym zwierzęta te mogą bardzo precyzyjnie sterować swoimi kończynami.
Jak zbudowany jest układ nerwowy ośmiornic?
Naukowcy od dawna interesują się układem nerwowym głowonogów, do których należą ośmiornice. Ma on zupełnie inną budowę niż układ nerwowy strunowców, czyli ryb, gadów, ptaków i ssaków. U tej ostatniej grupy wzdłuż pleców biegnie wiązka nerwów, która łączy się ze znajdującym się na końcu mózgiem.
U głowonogów plan budowy ciała oraz układ nerwowy są inne. Odpowiadający za inteligencję tych zwierząt system nerwowy jest bardziej zdecentralizowany. Ośmiornice mają pół miliarda neuronów, ale tylko jedna trzecia z nich przypada na mózg. Dwa razy więcej neuronów niż w mózgu znajduje się w ramionach. Obsługują one między innymi przyssawki. To bardzo szczególne narządy, które można przyrównać do dłoni, języka i nosa równocześnie. W każdej przyssawce może znajdować się nawet 10 tys. neuronów.
Przypadkowe odkrycie podczas pracy z mikroskopem
W nowych badaniach pod lupę zostały wzięte ramiona ośmiornic z gatunku Octopus bimaculoides. Analizy mikroskopowe prowadziły absolwentki UC Cassady Olson i Grace Schulz. Naukowczynie wpierw przyglądały się pod mikroskopem cienkim poprzecznym przekrojom kończyn ośmiornic. Próbki nie były jednak zbyt poręczne i często spadały ze szkiełek.
Olson i Schulz postanowiły więc przygotować je inaczej. Tym razem wycięły z ramion głowonogów podłużne paski. Kiedy spojrzały na nie w powiększeniu, zauważyły coś, co nie było widoczne na poprzecznych przekrojach. Spostrzegły mianowicie segmentową budowę włókien nerwowych znajdujących się w ramionach.
System nerwowy w ramionach ośmiornic
Okazało się, że neurony upakowane były w kolumny, które tworzyły segmenty podobne do pofałdowanych rur. Między nimi znajdowały się luki, przez które nerwy i naczynia krwionośne wydostawały się do okolicznych mięśni. Nerwy z wielu segmentów łączyły się z różnymi obszarami mięśni, co wskazuje, że segmenty współpracują ze sobą, aby kontrolować ruch.
– Patrząc z perspektywy modelowania, najlepszym sposobem na skonfigurowanie systemu sterowania dla bardzo długiego, elastycznego ramienia byłoby właśnie podzielenie go na segmenty – mówi Olson. – Musi też istnieć jakaś forma komunikacji między segmentami, co pomogłoby wygładzić ruchy – dodaje badaczka.
Jak mózg ośmiornicy połączony jest z ramionami?
Naukowcy od dawna podejrzewają, że ramiona ośmiornic cechują się pewną autonomią. Czyli że „podejmują decyzję” – np. o tym w którą stronę się zwrócić – w jakimś stopniu niezależnie od mózgu.
Zdaniem badaczy głowonogi nie mają też zmysłu propriocepcji, czyli tworzenia wewnętrznej mapy, obrazującej w każdej chwili położenie poszczególnych kończyn. Innymi słowy jeśli ośmiornica chce ustalić, gdzie znajdują się jej ramiona, nie może sięgnąć do żadnej „wewnętrznej wiedzy”, bo jej nie posiada. Musi po prostu na siebie popatrzeć.
Źródło: EurekAlert, Nature Communications, „Inne umysły”, Peter Godfrey-Smith, Copernicus Center Press
Nasza autorka
Magdalena Salik
Dziennikarka i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com