Осьминоги необычайно универсальны. Гибкость этих животных, которые могут ходить по морскому дну на своих восьми щупальцах, быстро плавать, манипулировать инструментами и протискиваться в невообразимо узкие пространства, кажется невероятной. «Осьминоги могут менять форму тела, чтобы проходить в крошечные отверстия, почти как вода, просачивающаяся через щель, поэтому размер не всегда ограничивает их возможности», — говорит Вэньци Синь из Национального университета Сингапура.
Но никто точно не знал, как осьминоги пробираются через щели, которые меньше их выпуклых мантий. Ученые из Сингапура предложили осьминогам обыкновенным (Octopus vulgaris) и осьминогам майя (Octopus maya) узкие отверстия, через которые нужно было протиснуться, и опубликовали свое открытие о том, что обыкновенные осьминоги используют разные стратегии в зависимости от размера отверстия, в Journal of Experimental Biology.
Сначала исследователи измерили расстояние между глазами животного, которое составляло от 15 до 35 мм. Оно является хорошим показателем размера жесткой хрящевой оболочки, окружающей центральную нервную систему осьминога, что позволяет определить размеры самого маленького отверстия, через которое осьминог может пролезть. Затем ученые сконструировали отдельные коробки из плексигласа — одни с отверстием чуть шире, чем расстояние между глазами осьминога, а другие на 5 мм меньше.
Когда отверстие было относительно большим, каждый осьминог сначала исследовал его щупальцами, прежде чем просунуть одно из них — обычно одно из двух передних левых щупалец, — а потом просовывал остальные 5 щупалец. Затем осьминоги тянулись назад двумя уже прошедшими через отверстие щупальцами, прикреплялись присосками к перегородке, а затем напрягались и вытягивали щупальца, чтобы надавить на перегородку и за 20 секунд протащить через отверстие оставшиеся щупальца, голову и мантию.
Однако, столкнувшись с отверстием меньшего размера, осьминоги обыкновенные не смогли протиснуть в него все свои щупальца. В этот момент осьминог разделил последний маневр на два этапа: он протащил оставшиеся щупальца через отверстие, а затем слегка сжал мантию и протащил ее.
Ученые были удивлены тем, что осьминоги обыкновенные использовали альтернативную стратегию при преодолении самых узких проходов, поскольку команда исследователей предполагала, что животные всегда будут использовать один и тот же подход, независимо от размера прохода.
Осьминоги майя даже не пытались протиснуться в узкое отверстие — они просто сидели в углу коробки. Но когда им предложили выбор между маленьким и большим отверстием, через которое можно выбраться, осьминоги сначала исследовали маленькое отверстие, а затем выбрались через большое.
Выяснив, как осьминоги преодолевают щели, которые меньше их самих, ученые из Национального университета Сингапура решили применить полученные знания в разработке мягких роботов, которые будут искать руины в зонах стихийных бедствий и исследовать открытое море.
«Все существующие поисково-спасательные и исследовательские роботы имеют тонкие змееподобные корпуса, которые помогают им перемещаться в узких пространствах», — объясняет Синь, автор исследования. Из-за этого в корпуса роботов помещается ограниченное количество датчиков и манипуляторов, что снижает их адаптивность при выполнении сложных поисково-спасательных операций.
Ученые с оптимизмом смотрят на то, что устройства, вдохновленные осьминогами, которые могут маневрировать в ограниченном пространстве в зонах стихийных бедствий, могут стать началом новой эры в разработке поисково-спасательных роботов.
