Головоногие моллюски используют не все конечности одинаково, что у них есть общего с приматами
Осьминоги, как правило, чаще используют задние конечности, чем передние, для перемещения своего тела, например, для отталкивания или перекатывания по морскому дну, как это наблюдается у этого американского осьминога.
Все восемь рук осьминога можно использовать для любых целей, которые пожелает их владелец, но некоторые руки лучше всего подходят для определенных задач.
Новый детальный анализ того, как осьминоги управляются со своими знаменитыми гибкими конечностями, показывает, что все восемь рук обладают общими навыками, но передние четыре тратят больше времени на исследование, а задние четыре — на передвижение. Результаты, опубликованные 11 сентября в журнале Scientific Reports, дают исчерпывающее представление о том, как тонкие движения рук координируют репертуар поведения умных беспозвоночных.
Осьминоги живут с помощью рук-присосок, которые составляют основную массу их тела и содержат большую часть нервной системы. Морской биолог Челси Беннис (Chelsea Bennice) хотела понять, как осьминоги используют чрезвычайную гибкость своих бескостных конечностей для передвижения, охоты и изучения окружающей среды. Ее коллеги изучали некоторые из этих форм поведения в лабораторных условиях, но не в дикой природе.
Беннис и ее коллеги просмотрели 25 видеороликов, снятых с 2007 по 2015 год, о различных видах диких осьминогов в Испании и Карибском бассейне, описывая их поведение и движения рук. В общей сложности исследователи зафиксировали около 4000 движений рук, которые можно разделить на 12 типов, включая поднятие, протягивание и хватание. Руки могут деформироваться четырьмя различными способами: удлиняться, укорачиваться, сгибаться и скручиваться.
Команда ученых обнаружила, что осьминоги обладают исключительными способностями к обоюдоостройке.
“Осьминоги отлично справляются с многозадачностью”, — говорит Беннис из Атлантического университета Флориды в Бока-Ратоне. “Все руки способны к любому поведению и любой деформации. Они могут даже выполнять несколько движений одной рукой и несколькими конечностями одновременно”.
Несмотря на такую универсальность, животные, похоже, по-разному используют передние и задние конечности. В целом, передние четыре руки используются чаще, примерно в 64 процентах случаев, когда используются какие-либо из них. Но задние руки играют ведущую роль в передвижении, например, при подъеме тела или перемещении рук по морскому дну подобно конвейерной ленте.
Такая небольшая специализация в выборе задач для определенных конечностей наблюдалась и у других животных, включая приматов и грызунов.
Кэссиди Олсон, нейробиолог из Чикагского университета, была удивлена, что исследование не выявило левостороннего смещения в использовании рук. Вместо этого осьминоги, как правило, использовали свои руки в координированных парах «левая-правая».
“Предыдущие исследования показали, что осьминоги предпочитают использовать левую и правую руку для досягаемости, что сродни преобладанию левой руки над правой у людей”, — говорит она. “Эти исследования были проведены в лабораторных условиях, что позволяет предположить разницу в поведении в зависимости от условий лаборатории или окружающей среды”.
Беннис и ее коллеги предполагают, что их результаты могут помочь развитию мягкой робототехники, источником вдохновения для которой послужили руки осьминога. В частности, исследование команды о том, как небольшие настройки arm создают целые действия arm, может иметь инженерное применение.
В будущем Беннис хотел бы увидеть аналогичную работу над видами осьминогов с радикально отличающимися формами тела, такими как чрезвычайно тонкорукий мимический осьминог (Thaumoctopus mimicus).
“У других видов осьминогов разные пропорции размера и длины рук, — говорит она. — Было бы полезно сравнить поведение их рук, поскольку это связано с поведением всего животного”.