Найближчий до інопланетянина на Землі: розкрито секрет неймовірної гнучкості рук восьминога

Світовий океан покриває більшу частину поверхні нашої планети і є домом для найхимерніших істот. Деякі з них мають вельми інопланетний вигляд і не перестають дивувати вчених. Наприклад, наші власні руки порівняно з кінцівками восьминога приблизно настільки ж гнучкі, як і старі гілки дерева, пише Science Alert.

Загалом голова восьминога несе вісім щупалець, або рук, і вчені вважають, що їхня анатомія має бути не менш унікальною, ніж і самі ці тварини. У новому дослідженні команда з Університету штату Сан-Франциско зосередилася на тому, щоб пролити світло на їхню таємницю і вперше в історії якнайповніше картувати переплетення м'язів і нервів у руках восьминогів.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Досі це завдання здавалося винятково складним, а наші знання були обмежені збором двомірних зрізів і здогадками про те, як вони працюють. Тепер два дослідження з лабораторії еволюційного біолога Робіна Крука в Університеті штату Сан-Франциско виявили безпрецедентний рівень деталізації тканин істоти, яку багато хто вважає найближчою до інопланетянина на Землі.

Попередні дослідження вже дали широке розуміння взаємодії між косими й поздовжніми м'язами, а також того, як сотні мільйонів нейронів збираються в кластери, відомі як ганглії, щоб дати кожній руці свій власний рівень контролю. По суті, кожне зі щупалець восьминога може рухатися окремо від іншого та індивідуально виконувати те чи інше завдання.

Так само як і людський мозок є мережею різних класів нейронів, що працюють під управлінням широкого спектра нейротрансмітерів, нервова система рук восьминога має мати певний рівень нейрохімічної організації, що дає їм змогу рухатися, відчувати й думати з певним ступенем автономності.

У новому дослідженні Крук з командою провели два окремі дослідження, що допомогло їм реконструювати розташування і класифікацію нервів у руках особин карликового восьминога Бока (Octopus bocki).

У першому дослідженні команда провела експеримент із використанням форми ДНК-технології для маркування та ідентифікації різних типів нервових клітин. У результаті їм вдалося отримати зображення рук головоногого молюска з високою роздільною здатністю — для цього вчені використовували новий ультрасучасний мікроскоп. Їм вдалося відтворити, як кожен клас нервових клітин розподіляється в трьох вимірах.

У другому дослідженні вчені використовували електронну мікроскопію для реконструкції архітектури нейронів, м'язів і шкіри — їм вдалося відтворити, як різні тканини з'єднуються і від'єднуються.

У результаті команда створила альтернативну 3D-карту і змогла виявити дивовижні закономірності в корі головного мозку восьминога, косі з'єднання внутрішньом'язових нервових тяжів, структури, що повторюються, що містять нервові ганглії та кровоносні судини, які відповідають положенню сисальців, а також розташування рідкісних, збільшених нервових клітин у клітинних шарах.

Таким чином учені вперше в історії створили повний атлас анатомії восьминога, який надалі дасть змогу простежити еволюційний шлях головоногого молюска.

Раніше Фокус писав про те, що дуже дивний восьминіг вальсує на дні океану.