У осьминогов три сердца, голубая кровь и восемь рук, которые словно живут своей жизнью. Они — одни из самых удивительных существ в океане. Их характерные конечности и сложная нервная система помогают им исследовать, общаться, ловить добычу и спариваться в различных морских средах обитания.
Сейчас учёные раскрывают некоторые секреты, связанные с этими руками, а именно — наличие у них определённой «рукости». Новое исследование осьминогов в дикой природе показало, что все восемь рук могут выполнять множество действий, но передние в основном используются для передвижения и исследования, а задние — для поддержки движения. Результаты опубликованы сегодня в журнале Scientific Reports.
Гибкость и контроль
«Осьминоги — настоящие мультизадачники: все руки способны выполнять все функции и деформации рук», — рассказывает Челси Беннице, соавтор исследования и морской биолог из Атлантического университета Флориды. «Они могут даже использовать несколько действий одновременно на одной руке и на нескольких руках одновременно».
Когда осьминоги передвигаются по морскому дну, они могут использовать несколько рук, чтобы маскироваться от хищников. Эти сильные руки также используются для строительства нор, швыряния раковин, конкуренции за партнёров и многого другого. По словам Беннице, такая гибкость помогает головоногим процветать в самых разных средах обитания — от песчаных берегов до скалистых рифов.
Пока неясно, используются ли определённые руки для одной задачи чаще, чем для другой, как у людей обычно есть доминирующая рука. В настоящее время предпочтение конечностей хорошо известно только у приматов, грызунов и рыб.
«Ни одно другое животное не способно на такую экстремальную гибкость и контроль над конечностями», — говорит Беннице. «Осьминоги уникальны тем, что у них восемь гибких придатков, которые могут сгибаться, укорачиваться, удлиняться и скручиваться (деформации рук) во всех направлениях благодаря обширной нервной системе в каждой руке и сложному расположению мускулатуры рук (и отсутствию костей)».
Исследование движений
Чтобы погрузиться в мир осьминога, команда количественно оценила почти 4000 различных движений рук по 25 видеозаписям. Записи включали три вида диких осьминогов, наблюдаемых в шести различных средах обитания в Карибском бассейне и Испании. По кадрам они классифицировали, как осьминоги использовали четыре основные деформации рук — сгибание, укорочение, удлинение и скручивание.
Записи показали, что осьминоги использовали все свои руки для сгибания, укорочения, удлинения и скручивания. Однако разные участки каждой руки выполняли разные функции. Кончики рук в основном использовались для изгибов, а удлинения чаще происходили ближе к телу.
«Важно отметить, что все руки способны выполнять все функции (поведение рук), но передние руки просто используются чаще, чем задние (60% против 40%)», — рассказывает Кендра Бурш, биолог из Морской биологической лаборатории. «Это удивительно, потому что предыдущие исследования показали наличие определённых предпочтений в использовании рук, например, разницу в использовании левых и правых рук, но эти исследования в основном проводились в лаборатории».
Такая гибкость демонстрирует, насколько хорошо они могут контролировать свои двигательные навыки и адаптивность этих головоногих.
«Адаптивность — ключевая особенность», — добавляет Рождер Хэнлон, этолог и морской биолог из Морской биологической лаборатории. «Поскольку они такие тактильные существа, они развили присоски и руки, которые не только дают им множество форм передвижения, но и сенсорные возможности, позволяющие им находить спрятанную пищу, когда они добывают её в любой экологической среде обитания».
Будущие исследования
В будущих исследованиях команда надеется сравнить эти результаты с другими видами осьминогов и их конечностями.
«У других видов осьминогов разные пропорции размера и длины рук, и было бы полезно сравнить их поведение рук в контексте поведения всего животного», — говорит Беннице. «Примеры включают осьминогов с очень длинными тонкими руками, таких как мимический осьминог Macrotritopus defilippi в Карибском бассейне и Thaumoctopus mimicus в Индо-Тихоокеанском регионе».
Понимание механизмов, лежащих в основе этих исключительных конечностей, также может быть применено в неврологии и может привести к созданию новых роботов, вдохновлённых этими адаптируемыми существами.