Как осьминогам удается не запутаться в собственных щупальцах

Осьминоги – создания крайне причудливые, им есть чем удивить. И одна из самых потрясающих деталей в их анатомии – это щупальца.

После ампутации они продолжают жить еще около часа. Они движутся сами по себе. Они покрыты сотнями присосок, которые хватают любые окружающие предметы рефлекторно. И они могут растягиваться и изгибаться любыми представимыми способами. Вряд ли вам когда-нибудь приходило в голову задаться вопросом, легко ли осьминогу живется посреди этого спутанного клубка конечностей, и как он с ними справляется. Между тем, это настоящая загадка. Представьте себе, как это утомительно – обладать восьмью руками, у каждой из которых имеется собственное мнение по поводу того, что сейчас следует предпринять. Команда исследователей из Еврейского университета в Иерусалиме задалась целью выяснить, что именно не дает конечностям осьминога сплестись в один бесформенный клубок.

Осьминоги чрезвычайно ловкие. Они могут открутить крышку на банке, могут вскрыть устрицу, и точно так же виртуозно манипулируют другими находящимися вокруг предметами. В каждой из конечностей имеется своя небольшая автономная нервная система, которая может управлять щупальцем без участия мозга. У людей тоже есть некоторые рефлексы, которые срабатывают без участия мозга, например подергивание ноги в ответ на постукивание молоточком по колену. Но человеческие рефлексы совсем простые. А вот отрезанная рука осьминога еще час после ампутации живет, ползает вокруг и хватает все подряд. В естественной среде потеря конечностей для осьминогов - не редкость. Взамен утраченных вырастают новые. Осьминоги даже могут поедать собственные оторванные щупальца или щупальца других особей.

Чтобы выяснить, почему все эти автономные конечности не перепутываются между собой, ученые ампутировали несколько штук у одного животного и позволили им взаимодействовать. Оказалось, что отрезанные щупальца не присасываются друг к другу. Не присасывались они и к пластиковой тарелке, обтянутой кожей, снятой с щупальца. А вот щупальце со снятой кожей другие руки хватали так же, как и любой инородный объект.

Из этого стало очевидно, что что-то в коже осьминога предохраняло щупальца друг от друга. Вероятно, некое вещество, содержавшееся в ней. Ученые приготовили вытяжку из кожи осьминога и смазали ею пластиковые тарелки. Для сравнения другие тарелки намазали или нейтральным гелем, или вытяжкой из рыбьей кожи. Выяснилось, что такие пропитанные осьминожьим духом тарелки ампутированные щупальца почти не трогали – в отличие от остальных. А вот тарелки, пахнущие рыбой, пользовались повышенным спросом. Да, даже отрезанные конечности продолжали искать пищу.

Потом к исследованию привлекли живых осьминогов. Они, конечно, вели себя гораздо сложнее собственных утраченных конечностей. Иногда хватали и поедали ампутированные щупальца. Иногда просто плавали вокруг них кругами, прикасались, но не присасывались к ним. Иногда хватали конечность, но осторожно, за ту часть в месте ампутации, где не было кожи, аккуратно сжимали щупальце в клюве, позволяя ему извиваться, как огромной спагеттине.

В повторных тестах оказалось, что осьминоги хватают чужие ампутированные конечности гораздо чаще, чем собственные. Да и в пищу в 72% случаев используют именно их. Из этого становится ясно, что кожные выделения, которые не дают щупальцам перепутаться, строго индивидуальны. Теперь задача ученых - выделить маркерное соединение.

Самораспознавание – не такая уж редкость в живой природе. Например, иммунные клетки способны различать своих и чужих. Но то, что животные могут использовать химические маркеры для регуляции двигательных функций – удивительный факт. Так эволюция порой решает очень сложные задачи очень простыми методами.

Надо сказать, учеными двигало не одно только любопытство. Часть команды занята разработкой механического щупальца в качестве медицинского и в частности хирургического инструмента. Исследователей вдохновляла чрезвычайная гибкость и ловкость осьминогов. Конечно, роботизированному щупальцу не надо будет избегать собратьев, поскольку оно будет работать в единственном экземпляре. Тем не менее, чрезвычайно важно запрограммировать его так, чтобы оно действовало избирательно, а не присасывалось к чему попало. Поэтому результаты эксперимента представляют огромную потенциальную ценность.