Z elastycznym umysłem, zmienną skórą i miękkimi ciałami karmionymi trzema sercami, ośmiornice mogą robić różnego rodzaju figle. Ich mistrzostwo w kamuflażu pozwala im pozostać w ukryciu, podczas gdy dyskretnie badają otoczenie kończynami, z których każda ma własny mini-umysł.
Możemy teraz mieć pojęcie o tym, jak działa ta zdolność dotyku.
Kiedy ich macki rozciągają się po dnie morskim, badając tysiące niezależnie poruszających się, przypominających palce przyssawek, okazuje się, że ośmiornice wykorzystują zmysł smaku, a także unikalne komórki czuciowe do mapowania otoczenia.
Biolog molekularny Lena van Giesen i jej koledzy z Uniwersytetu Harvarda zidentyfikowali te komórki chemosensoryczne – komórki, które wykrywają cząsteczki podobne do naszych komórek węchu i smaku – w skórze odrostów ośmiornicy kalifornijskiej dwupunktowej (Octopus bimaculoides).
Komórki chemotaktylowe z cienkimi, rozgałęzionymi końcami mogą sygnalizować w sposób ciągły (pobudzenie toniczne), ale zależą one od bycia wystarczająco blisko, tak jak nasz język. Komórki chemosensoryczne mogą reagować na różne zapachy, w tym chemikalia zawarte w tuszu z głowonogów i chemikalia ostrzegawcze uwalniane przez potencjalnie toksyczną ofiarę.
Atakująca kalifornijska ośmiornica dwupunktowa. (Peter Kilian)
W skórze odrostów zespół znalazł również oczekiwane i bardziej znane komórki mechanosensoryczne z krótkimi, rozgałęzionymi końcami. Komórki te są wyzwalane tylko na początku styku przed zakończeniem sygnału (odpowiedź fazowa).
Ten rodzaj sygnalizacji pozwala ośmiornicom określić, czy dotykają przedmiotów nieożywionych (gdzie sygnał kończy się przez kontakt stacjonarny), czy też wijącej się ofiary, gdzie sygnał zostanie ponownie wyzwolony w odpowiedzi na utratę i przywrócenie kontaktu.
„Odkrywamy, że ośmiornice badają swoje środowisko za pomocą stereotypowych ruchów dotykowych, które zmieniają się znacząco w kontakcie z różnymi [cząsteczkami, które wyzwalają receptory chemotaktylowe]” – wyjaśniają naukowcy w artykule.
Zidentyfikowali te umiejętności, obserwując ośmiornice, przeprowadzając testy i badając, które białka są wyrażane przez geny w określonych komórkach ssących. Technika ta nazywa się transkryptomiką i pozwala badaczom zobaczyć, co robi komórka, analizując, które białka są w niej aktywnie wykorzystywane.
Zespół odkrył, że niektóre komórki chemotaktylu były silnie aktywowane w odpowiedzi na ekstrakty z ryb i krabów. Sugerują jednak, że poza wykrywaniem ofiary ta umiejętność posmakowania dotykiem może również spowodować szybkie wycofanie się z odpychających zapachów wskazujących na niebezpieczeństwo. Zaobserwowali również, jak atrament ośmiornicy blokuje zdolność kończyn do smaku.
„Nasze wyniki były nieoczekiwane, ponieważ wrażliwość chemiczna związana z wodą była od dawna związana ze zdalną sygnalizacją przez wodę za pomocą rozpuszczalnych w wodzie substancji chemicznych” – powiedział Bellono. „Nasze badania pokazują, że ośmiornice i prawdopodobnie inne zwierzęta wodne mogą również wykrywać słabo rozpuszczalne cząsteczki w sposób zależny od kontaktu”.
Ośmiornica smakuje filiżankę. (Lena van Giesen).
Geny receptorów chemotaktylowych znaleziono u trzech różnych gatunków ośmiornic, które badał zespół, ale biolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego Rebecca Tarvin, która nie brała udziału w badaniu, wyjaśnia, że inne głowonogi, takie jak kalmary, nie wydają się używać swoich przyssawek do smaku.
„Jesteśmy naprawdę zainteresowani ewolucją tego wyjątkowego układu sensomotorycznego w innych głowonogach” – powiedział Bellono, wyjaśniając, że istnieje wiele pytań dotyczących jego ewolucji, fizjologii i zastosowania.
Chociaż dokładnie zbadali tylko kilka genów związanych z wyspecjalizowanymi komórkami smakowymi, istnieją wskazówki dotyczące dużej liczby komórek w pozostałej części genomu, przy czym prawie 100 genów związanych z wrażeniami nie zostało jeszcze scharakteryzowane.
Bellono powiedział, że mini-mózg macek ośmiornicy musi mieć wyjątkową zdolność filtrowania informacji z wielu wysoce wyspecjalizowanych receptorów. To może pomóc wyjaśnić, dlaczego dwie trzecie neuronów ośmiornicy znajduje się w jej mackach.
Tak więc ośmiornice mają osiem inteligentnych i zręcznych języków, które pozwalają im smakować jedzenie, niezależnie od ich głównego ciała, w ciemnych głębinach oceanu. Jak dziwne może być życie?
To badanie zostało opublikowane w Cell.
