Осьминоги — одни из самых сложных беспозвоночных с точки зрения неврологии, известные своей необычайной ловкостью. Восемь щупалец позволяют им ловить спрятавшуюся добычу, общаться, исследовать местность и даже спариваться в самых разных местах обитания.
Хотя щупальца осьминогов считаются одними из самых гибких в природе, их способность к движению в дикой среде изучена недостаточно, особенно под водой. Новое исследование, проведённое Атлантическим университетом Флориды, даёт полное представление о том, как осьминоги используют щупальца в естественной среде обитания.
Результаты работы, опубликованные в журнале Scientific Reports, показывают, что каждое щупальце способно выполнять все типы движений. Однако существует чёткая закономерность в распределении функций между ними: передние щупальца в основном используются движения для исследования, а задние — для поддержки движений.
Кроме того, осьминоги продемонстрировали удивительную гибкость: одно щупальце может выполнять несколько движений одновременно, а разные движения нескольких щупалец координируются между собой, что свидетельствует о сложном моторном контроле.
«Наблюдая за животными в дикой природе, мы поняли, как они используют различные комбинации движений щупалец — иногда только одно щупальце для таких задач, как захват пищи, а иногда несколько щупалец вместе, когда осьминог ползёт или запускает "парашютную атаку" — технику охоты, которую они используют для поимки добычи», — сказала Челси О. Беннис, ведущий автор работы и научный сотрудник Морской лаборатории Флоридского Атлантического университета.
Исследователи проанализировали почти 4000 движений щупалец на 25 видеозаписях 3 видов диких осьминогов, обитающих в 6 мелководных местах — 5 в Карибском бассейне и 1 в Испании. Было выделено 12 различных движений щупалец в 15 поведенческих паттернах, каждое из которых включает одну или несколько из четырёх основных деформаций щупалец: укорочение, удлинение, изгиб и скручивание.
«Когда осьминоги перемещаются в открытой среде, они умело используют щупальца, чтобы замаскироваться от хищников, например притворяются движущимися камнями или плавающими водорослями, — говорит Беннис. — Помимо поиска пищи и передвижения, сила и гибкость щупалец необходимы для строительства нор, защиты от хищников и борьбы с соперниками-самцами во время спаривания. Эти универсальные способности позволяют осьминогам выживать в разных средах обитания».
Из почти 7000 наблюдаемых деформаций щупалец все 4 типа — искривление, удлинение, укорочение и скручивание — встречались в каждом щупальце. Однако разные участки каждого щупальца — проксимальный (ближайший к телу), медиальный (средняя часть) и дистальный (кончик) — специализируются на определённых типах деформации, что отражает высокий уровень функциональной специализации. Изгибы чаще всего возникали на кончиках, а удлинения — ближе к телу.
«Я твёрдо убеждён, что нужно погружаться в мир природы, особенно в мир ощущений того животного, которое вы изучаете, — сказал Роджер Хэнлон, старший научный сотрудник Морской биологической лаборатории. — Полевые исследования трудны, нужно быть очень везучим, чтобы получить достоверные данные о естественном поведении».
Шесть мест обитания осьминогов, рассмотренных в исследовании, варьировались от гладкого песчаного морского дна до сложных экосистем коралловых рифов. «Понимание этих особенностей поведения не только углубляет наши знания о биологии осьминогов, но и открывает захватывающие возможности в таких областях, как нейробиология, изучение поведения животных и даже мягкая робототехника, вдохновлённая этими удивительными существами», — заключил Беннис.
