https://frosthead.com

Miért nem ragadnak meg a polip szopók a saját bőrükhöz?

Képzelje el, hogy a karjai szinte mindenhez tapadtak, amire megérintettek. Az embereknek csak az őrült ragasztóval járó szerencsétlen események miatt kell aggódniuk. Gondolná azonban, hogy egy polip szenvedne a túlzottan összekapcsolt végtagoktól: nyolc csápuk százszor tapintható tapadókorongokkal van bélelt, amelyek megváltoztatják az alakot és az ételt. Szóval, miért nem ragaszkodnak ezek a fegyverek vagy csomókba kerülnek?

kapcsolodo tartalom

  • Tíz kíváncsi tény a polipokról
  • A lezárt polipfegyvereknek saját maguk vannak
  • A utánzó polip

„Meglepő, hogy senki sem kérdést tett fel erre a kérdésre” - mondja Guy Levy, a jeruzsálemi Héber Nemzeti Egyetem Benny Hochner polipneurobiológus laboratóriumának kutatója. Az összefonódás és a csomókba kötés problémája emberi szempontból ostoba lehet. De egy polip számára ez a mozgásvezérlés fontos evolúciós feat.

Levy, Hochner és munkatársaik az Egyesült Államokban és Izraelben úgy gondolják, hogy kitalálták, hogyan csinálják a polipok. A jelenlegi biológiában ma közzétett tanulmányuk szerint a polipbőr kémiai jelet bocsát ki a csápok tapadókorong-reflexeinek felülbírálására. Az egyes kémiai jelek a polipra nézve is egyediek lehetnek, amelyek megakadályozzák ezeket a néha kanibalisztikus szervezeteket abban is, hogy saját karjuk elvágott darabjait megegyék.

A tudósok érdekli ezeket az idegen kinézetű állatokat, mivel az emberekhez hasonlóan nagy agyuk van. Ezek az agyok 200 millió neuront tartalmaznak, és képesek problémamegoldásra és memorizálásra (és akár a fontos focimeccsekre is előre jelezhetők). „A polip világképének valódi megértése kritikus fontosságú ahhoz, hogy megértsük, melyek azok a tényezők, amelyek nagy agyt eredményeznek” - mondja Jennifer Basil, a CUNY Brooklyn Főiskola biológusa, aki nem volt kapcsolatban a kutatással.

A polip idegrendszere kulcsfontosságúan különbözik a miénktől: 300 millió perifériás idegseb átjut a csápjaik karján és megkönnyíti a mozgást. Az ellenkező remek nagyszerű, de ezek az előfeszítő csápok a polipok mozgáshoz való szabad mozgását teszik lehetővé, amely lehetővé teszi számukra az étel felszívását, a kis helyekben elrejtőződést és a búvárok kameráinak ellopását.

Octopus vulgaris csáp Az Octopus vulgaris csápjait vonzó tapadókorongok kémiai és érzékszervi jeleken vesznek fel, hogy alapvetően megkóstolják a potenciális élelmiszereket. (Fotó: © Ingo Arndt / Foto Natura / Minden Képek / Corbis)

"A polip teljes ellenőrzést gyakorol a fegyverei felett, de az ellenőrzés az agy és a fegyverek között oszlik meg, amelyek bizonyos mértékben autonóm" - mondja Levy. Tehát, ha egy polip kar véletlenül levág, vagy egy ragadozóval folytatott küzdelem során körülbelül egy órán keresztül aktív marad, ösztönösen megfogja és tartja bármit, amit megérinti.

Autonómiájuk miatt az amputált polipfejeket a kutatók úgy választották meg, hogy megválaszolják azokat a kérdéseket, amelyek arról szólnak, hogy ezek a kannibalisztikus állatok felismerik-e saját csatolt (és nem rögzített) karjukat a potenciális táplálékból.

A kutatók azzal indultak, hogy laboratóriumukban közönséges polipoktól ( Octopus vulgaris ) karot emberségesen amputáltak. "Ez nem traumatikus esemény a polipok számára" - magyarázza Levy, aki a laboratóriumi munkák nagy részét Nir Nesher kollégájával végezte. "Sokszor elveszítik a karjukat a természetben, és továbbra is normálisan viselkednek, és a kar visszanyúlik."

A kutatók polcot és különféle tárgyakat - amputált karokat, bőr nélküli karokat, halakat, garnélarákot és részben polipbőrrel borított petri-csészéket tettek egy tartályba, és figyelték, mi történt. Az amputált fegyverek soha nem csatlakoztak magukhoz, és nem fogják meg a tartályban lévő élő polip karját, ehelyett elkerülve a korábbi szomszédos szívóját.

A levágott karok azonban reteszelték a nyélt polipkarokat és a Petri-csészék műanyag részét. A kutatók megmérték az egyes tárgyakra kifejtett erőt és megállapították, hogy a karok soha nem alkalmaztak megragadó erőt a bőrre. Tehát bármilyen jel megakadályozta a balek ragasztási reflexeit, a bőrből kellett érkeznie.

ocotopus-gif.gif A polip dörzsöli a karját a frissen amputált karján, megcsempézi, de nem fogja meg a bőrt. A polip csak az amputációs helyen, ahol a test ki van téve, megragadja a lángoló karot, és anélkül, hogy megeszi, a csőrében tartja. (Videó: Aktuális biológia, Nesher et al.)

A polip héja hihetetlenül összetett; kromatoforoknak nevezett színváltó sejtekből, valamint kémiai jelátviteli hálózatokból és idegsejtekből áll. Annak kipróbálására, hogy lehet-e kémiai jel játszódni, a különféle Petri-csészékre kinyerték a kinyert polipbõr és a halbõrváladékot, majd levágott karokkal tegyék a polipok tartályaiba.

A levágott karok által a polip-iszappal ellátott Petri-csészékre gyakorolt ​​erő tízszer kevesebb volt, mint egy szokásos Petri-csészében, és 20-szor kevesebb, mint a Hal-iszappal ellátott Petri-csészében. Nyilvánvaló, hogy valamilyen bőrkémiai anyag továbbította a „Csápok ki!” Üzenetet.

A kémiai jelek széles körben elterjedtek a biológiában, ám a kutatók megjegyzik, hogy ez az első kémiai jel, amely olyan motoros viselkedést vált ki, amely az agy parancsnokán nem lép le. Ez a jel nem csak megakadályozza a lényt, hogy magát a csomókba kösse, hanem valószínűleg azt is megakadályozza, hogy az állat a saját levágott karját megegyezzen. A tartályteszt során az élő polipok néha az amputált karokhoz is rögzültek, ám valószínűbb, hogy megragadnak egy karot, és úgy viselkednek, mint étel, ha soha nem tartoztak hozzájuk.

A polip a karját a szájába helyezi, mint ételt.

A kémiai jelek az állatok számára egyedinek tűnnek, de annak meghatározása, hogy az egyes jelek mennyire egyediek, és a kémiai recept lecsúsztatása további vizsgálatot igényel. "Az önmagának ez a kémiai felismerése, különösen olyan organizmusban, amelynek annyira szabad formái vannak, lényeges annak megértésében, hogy egy ilyen állat hogyan működik, mert nincs ilyen állat" - mondja Basil.

Egyedülálló testük és perifériás idegrendszerük felhívta a biorobotikus csoportok figyelmét is. A világ számos laboratóriuma megkísérel fejleszteni egy polipán alapuló lágy testű robotot, amely az orvosi felszereléstől az idős gondozó intézmények betegmozgatásához vezet. Ebben az esetben az izraeli laboratórium egy STIFF-FLOP elnevezésű európai erőfeszítéssel működik, amely a polip csápján alapuló rugalmas robotkarot fejleszt ki a kevésbé invazív műtétek elősegítésére.

"Az itt találthoz hasonló mechanizmus nagy segítséget nyújthat a mérnökök számára" - mondja Levy. Például programozhatunk egy polip kar-szerű műtéti eszközt, hogy elkerüljük az akadályokat a kémiai felismeréssel, vagy "ha a manipulátornak át kell másznia a belek csövein, akkor beprogramozható úgy, hogy elkerülje a belek falának manipulálását" - javasolja.

A lehetőségek végtelennek tűnnek. Lehet, hogy a poliprobotok akár nap is felfedezhetik óceánjaink mélységét… a csápokkal, amelyek természetesen nem tapadnak össze.

Javítás: A cikk korábbi verziója kimondta, hogy a polip perifériás idegrendszere 300 ideg helyett 300 ideget tartalmaz.

Miért nem ragadnak meg a polip szopók a saját bőrükhöz?