какой формы глаз у осьминога
Чем необычны глаза осьминога
Содержание статьи
Осьминоги – интеллектуалы морских глубин
Осьминоги – это удивительные существа, которые и сейчас являются загадкой для ученых. Эти существа неизменно привлекают внимание ученых-океанологов своим удивительным строением тела и необычными умственными способностями, Считается, что осьминоги, наравне с каракатицами и дельфинами, являются самыми умными представителями морской фауны. Однако эти существа примечательны не только своими умственными способностями.
Учеными давно подмечено, что осьминоги являются обладателями глаз, уникальных не только строением, но также размерами относительно длинны тела и зрительными возможностями. Большой мозг и огромные глаза позволяют осьминогу получать значительно больше информации об окружающем мире, чем любому другому животному на планете. Глаза осьминога до сих пор являются предметом споров в научной среде и далеко не все подробности виденья мира этими животными понятны и изучены человеком, но все же некоторые ошеломляющие данные ученые уже имеют.
Уникальные возможности глаз осьминога
Прежде всего, стоит сказать о том, что глаза у осьминогов очень большие и составляют примерно 10% от общей массы тела животного. В плане размера глаз относительно массы тела осьминоги являются настоящими рекордсменами в мире животных. К примеру, у взрослого гигантского осьминога размер глазного яблока составляет 35-40 см.
Анатомическое строение глаза осьминога очень схоже со строением глаза человека. Глаза осьминога состоят из сетчатки, радужки, хрусталика и роговицы. Зрачок подвижен и может расширяться и сужаться, но фокусирует взгляд осьминог не за счет искривления хрусталика, а за счет его приближения и отдаления по отношению к сетчатке.
Считается, что эти моллюски способны фокусировать взгляд на интересующих их предметах, что не способны делать другие морские обитатели. Чувствительная сетчатка и хрусталик глаза осьминога отлично различает цвета, причем даже в мутной воде. Большой размер глаз осьминога также помогает ему выживать в океане, так как благодаря такому строению органа зрения этот моллюск способен видеть предметы даже в кромешной тьме.
Уникальное строение глаз осьминога позволяет ему воспринимать объемную картинку, поэтому эти животные прекрасно различают форму предметов. Некоторые любители этих головоногих моллюсков полагают, что зрительные органы осьминога позволяют ему видеть даже в ультрафиолетовом спектре света, но эти данные пока не нашли научного подтверждения.
Секрет цветного зрения осьминогов и каракатиц оказался связан с формой зрачка
Каракатица и ее зрачок
Команда ученых, состоящая из отца и сына из Университета Калифорнии в Беркли и Гарвардского университета, описала механизм, позволяющий головоногим моллюскам различать цвета, — вопреки тому, что их глаза содержат только один тип фоторецепторов. Статья опубликована в журнале PNAS.
Как объясняют авторы, различать цвета головоногим позволяет необычный зрачок, который может иметь U-образную, W-образную или гантелевидную форму. Благодаря такому зрачку свет попадает на сетчатку глаза под множеством разных углов. Неправильная форма зрачка усиливает хроматическую аберрацию, после чего глаз фокусирует световые волны определенной длины на разных участках сетчатки. Такая фокусировка достигается за счет изменения глубины глазного яблока, расстояния между хрусталиком и сетчаткой и перемещения зрачка. Цвет же определяется исходя из того, удалось ли сфокусировать волны определенной длины на сетчатке.
Такой механизм отличается от механизма зрения человека и других млекопитающих, у которых свет более-менее прямо падает на сетчатку через зрачок правильной формы (круглый или вытянутый). Чем уже отверстие зрачка, тем меньше становится хроматическая аберрация — и наоборот, чем сильнее расширен зрачок, тем больше рассеиваются цвета. По словам авторов, в то время как млекопитающие в ходе эволюции постарались минимизировать эффект хроматической аберрации, головоногие моллюски, напротив, научились использовать его в свою пользу.
Соотношение степени хроматической аберрации и формы зрачка
Stubbs A. & Stubbs C. / PNAS, 2016
За способность различать цвета подобным образом головоногим приходится расплачиваться нечетким зрением. Однако то, насколько оно нечеткое, зависит от того, на объект какого цвета они смотрят. По словам авторов, головоногие с трудом могут сфокусироваться на белых объектах, потому что они отражают все световые волны, однако не испытывают проблем с фокусировкой на объектах ярких чистых цветов, например синих или желтых, которые часто встречаются в коралловых рифах. Это также объясняет, почему головоногие часто проваливают тесты на различение цветов: во многих исследованиях задания были направлены на различение промежуточных цветов или чистых цветов одинаковой яркости без контраста. Лучше всего, отмечают авторы, головоногим удается различать границы между темными и яркими цветами. Это косвенно подтверждается окраской, которую они принимают во время брачных демонстраций: чаще всего она состоит из ярких пятен, разделенных темными полосами.
Работу такого механизма авторы проверили с помощью компьютерного моделирования, симулировав зрительную систему с одним типом фоторецепторов и разными степенями хроматической абберации. Модели, подробности которых приводятся в статье, позволили показать, как хроматическая аберрация может быть использована для извлечения спектральной информации с помощью зрачков неправильной формы.
Традиционно считается, что осьминоги, кальмары, каракатицы и другие головоногие моллюски не способны различать цвета, потому что в их сетчатке есть только один тип фоторецепторов. Однако при этом самцы головоногих моллюсков используют яркие цвета в брачных демонстрациях — что не имело бы никакого смысла, если бы самки и соперники не могли оценить их яркую окраску. Кроме того, головоногие моллюски способны, как хамелеоны, менять цвет кожи в зависимости от окружения — что было бы сложно осуществить, если бы они не имели цветового зрения. Однако сказать с уверенностью, что головоногие умеют (или не умеют) видеть цвета, ученые пока не могут: тесты на различение цветов дают противоречивые результаты. Зато головоногие моллюски (а также членистоногие: насекомые, ракообразные и пауки), в отличие от млекопитающих, умеют видеть поляризацию света — то есть направление поперечных колебаний световых волн.
Осьминоги (38 фото)
Осьминоги, или спрутовые (лат. Octōpoda от др.-греч. ὀϰτώ «восемь» и πούς «нога») — наиболее известные представители головоногих моллюсков. Типичные осьминоги, описание которых приведено в этой статье — представители подотряда Incirrina, придонные животные. Но некоторые представители этого подотряда и все виды второго подотряда, Cirrina — пелагические животные, обитающие в толще воды, причём многие из них встречаются только на больших глубинах. Наука, изучающая осьминогов и других головоногих моллюсков, называется teuthology.
Анатомия и физиология
Тело у осьминогов короткое, мягкое, сзади овальное. Ротовое отверстие расположено в месте, где сходятся его щупальца, а анальное отверстие — открывается под мантией. Мантия напоминает морщинистый кожаный мешок. Рот осьминога снабжён двумя мощными челюстями, похожими на клюв попугая. В глотке имеется тёрка (радула), которая перетирает пищу.
Голова несёт восемь длинных щупалец — «рук». «Руки» соединены между собой тонкой перепонкой и имеют от одного до трёх рядов присосок. На всех восьми щупальцах взрослого осьминога их около 2000, каждая из которых обладает держащей силой около 100 г, причём, в отличие от созданных человеком, присоски у осьминога требуют усилий при удержании, а не при присасывании, то есть они удерживаются только мышечным усилием.
У осьминога три сердца: одно (главное) гонит голубую кровь по всему телу, а два других — жаберных — проталкивают кровь через жабры.
Некоторые виды осьминогов ядовиты. Синекольчатые осьминоги (несколько видов из рода Hapalochlaena; англ. Blue-ringed octopus), обитающие у западных берегов Тихого океана, относятся к числу самых ядовитых животных мира.
У осьминогов есть необычная способность — благодаря отсутствию костей они могут менять форму. Например, некоторые осьминоги во время охоты распластываются на дне, маскируясь под камбалу. Также они могут свободно проходить в отверстия диаметром 6 сантиметров и пребывать в ограниченном пространстве, составляющем 1/4 от объёма тела.
Нервная система и органы чувств
Большой мозг высокоразвитый (один из самых развитых среди беспозвоночных), имеет зачаточную кору. Мозг осьминога имеет форму бублика и расположен вокруг пищевода. Глаза большие, с хрусталиком, похожим на человеческий (сетчатка в нём ориентирована наружу, а не внутрь). Зрачок прямоугольный.
Осьминоги способны воспринимать звук, в том числе инфразвук. На каждой «руке» расположено до десяти тысяч вкусовых рецепторов, определяющих съедобность или несъедобность предмета.
Геном осьминога
В 2015 году было объявлено о расшифровке генома осьминога Octopus bimaculoides. Длина генома осьминогов этого вида, почти так же велика (2,7 миллиарда пар оснований), как длина генома человека (3 миллиарда пар оснований), и примерно в 5—6 раз больше длин геномов других беспозвоночных. Геном осьминога содержит около 33 тысяч кодирующих белки генов (в то время как у человека таких генов менее 25 тысяч). У осьминога 28 хромосом, что меньше, чем у человека, но гораздо больше, чем других беспозвоночных животных.
Окрас
Обыкновенный осьминог обладает способностью изменять окраску, приспосабливаясь к окружающей среде. Это объясняется наличием в его коже клеток с различными пигментами, способных под влиянием импульсов из центральной нервной системы растягиваться или сжиматься в зависимости от восприятия органов чувств. Обычный окрас — коричневый. Если осьминог напуган — он белеет, если разгневан, то краснеет.
Размер и масса
Длина взрослых особей варьируется от 1 сантиметра (у самцов вида Argonauto argo) до 4 метров (у Haliphron atlanticus). Масса осьминогов достигает 50 кг. Есть сведения, что осьминог Дофлейна может достигать длины 960 см и массы 270 кг.
Продолжительность жизни
Редко превышает 5 лет, в среднем 1—3 года.
Место обитания и распространение
Обитают во всех тропических и субтропических морях и океанах, от мелководья до глубины 100—150 м. Предпочитают скалистые прибрежные зоны, отыскивая для обитания пещеры и расщелины в скалах.
Питание
Поведение и образ жизни
Большинство видов осьминогов ведёт придонный образ жизни, обитая среди камней, скал и водорослей. На Дальнем Востоке излюбленным укрытием молодняка являются пустые раковины приморского гребешка. Днём осьминоги менее активны, чем ночью, поэтому их считают ночными животными.
По твёрдой поверхности (в том числе по отвесной) осьминог передвигается ползком, используя щупальца с присосками. Может также плавать щупальцами назад, приводя себя в движение своеобразным водомётным движителем — набирая воду в полость, в которой находятся жабры, и с силой выталкивая её в направлении, обратном движению, через воронку, играющую роль сопла. Направление движения меняет, поворачивая воронку. Оба способа передвижения осьминога довольно медленные: плавая, он уступает в скорости рыбам. Поэтому охотиться осьминог предпочитает из засады, мимикрируя под окружение, а от преследователей старается спрятаться.
Благодаря мягкому, эластичному телу осьминоги могут проникать через отверстия и щели, гораздо меньшие обычных размеров их тела, что позволяет им изощрённо прятаться во всевозможных убежищах. Селятся даже в ящиках, бидонах, автомобильных шинах и резиновых сапогах. Предпочитают укрытия с узким входом и просторным помещением. Жилище своё содержат в чистоте: «подметают» струей воды из воронки, объедки складывают снаружи в мусорную кучу. При приближении врагов (в том числе водолазов или аквалангистов) спасаются бегством, прячась в расщелинах скал и под камнями.
Удирая, осьминоги многих видов выпускают струйки чернил — тёмной жидкости, вырабатываемой специальными железами. Эта жидкость повисает в воде в виде бесформенных полупрозрачных пятен и некоторое время держится компактно, пока не размоется водой. Зоологи пока не пришли к общему мнению о цели такого поведения. Кусто в книге «В мире безмолвия» высказывал предположение, что эти пятна — своего рода ложные цели, предназначенные для того, чтобы отвлечь на себя внимание нападающего и позволить осьминогу выиграть время, чтобы скрыться.
У осьминогов есть защитное приспособление — автотомия: схваченное врагом щупальце может оторваться за счёт сильного сокращения мышц, которые в этом случае сами себя разрывают. Оторванное щупальце в течение определённого времени продолжает двигаться и реагировать на тактильные стимулы, что служит дополнительным отвлекающим фактором для хищника преследующего осьминога.
Зимуют многие виды в более глубоких водах, а летом переселяются на мелководье.
Интеллект
Осьминогов многие зоопсихологи считают самыми «умными» среди всех беспозвоночных по многим показателям: поддаются дрессировке, имеют хорошую память, различают геометрические фигуры — маленький квадрат отличают от более крупного; прямоугольник, поставленный вертикально, от прямоугольника, поставленного горизонтально; круг от квадрата, ромб от треугольника. Узнают людей, привыкают к тем, кто их кормит. Если проводить с осьминогом достаточно времени, он становится ручным. Прекрасно обучаемы. Тем не менее точная оценка уровня разумности осьминогов служит предметом дебатов зоологов ввиду главной способности адаптивного восприятия центральной нервной системы. Иными словами осьминоги могут программировать свой мозг под конкретную задачу.
Социальная структура
Одиночка, территориален. Часто селится рядом с осьминогами такого же размера.
Размножение
Гнездо представляет собой ямку в грунте, обложенную валом из камней и ракушек. Яйца шарообразные, соединённые группами по 8—20 штук. После оплодотворения самка устраивает гнездо в норе или пещерке на мелководье, где откладывает до 80 тысяч яиц. Самка всегда ухаживает за яйцами: она постоянно вентилирует их, пропуская воду через так называемый сифон. Щупальцами она убирает посторонние предметы и грязь. В течение всего периода развития яиц самка остаётся у гнезда без еды и часто умирает после вылупления молоди.
Употребление в пищу
Употребление осьминогов в пищу распространено во многих культурах. В японской кухне осьминог — обычный продукт, из которого готовятся такие блюда, как суши и такояки. Также их едят живыми. Живых осьминогов нарезают на тонкие кусочки и съедают их в течение нескольких минут, пока мышцы щупалец продолжают конвульсировать.
Едят осьминогов и на Гавайских островах. Часто употребимы осьминоги в средиземноморской кухне. В настоящее время осьминоги в солёно-сушеном виде и в составе морских коктейлей в рассоле широко распространены и в России.
Осьминог — источник витаминов B3, B12, калия, фосфора и селена. Готовить осьминогов следует аккуратно, чтобы избавиться от слизи, запаха и остатков чернил.
Чернила
Чернила октопода и других головоногих пользуются спросом у художников за их стойкость и красивый коричневый тон (откуда и появилось название тон «сепия» — лат. Sepiida — каракатицы).
Осьминоги в популярной культуре
Слова «спрут» и «осьминог» стали распространёнными метафорами для обозначения организаций, представляющих общественную опасность: мафии, монополии, тайных обществ, тоталитарных сект и тому подобного (например, телесериал «Спрут»).
Негативное отношение к осьминогам нашло отражение в художественной литературе. Виктор Гюго в романе «Труженики моря» особенно красочно описывает осьминога как воплощение абсолютного зла:
Множеством гнусных ртов приникает к вам эта тварь; гидра срастается с человеком, человек сливается с гидрой. Вы одно целое с нею. Вы — пленник этого воплощённого кошмара. Тигр может сожрать вас, осьминог — страшно подумать! — высасывает вас. Он тянет вас к себе, вбирает, и вы, связанный, склеенный этой живой слизью, беспомощный, чувствуете, как медленно переливаетесь в страшный мешок, каким является это чудовище.
Ужасно быть съеденным заживо, но есть нечто ещё более неописуемое — быть заживо выпитым.
Осьминоги были несколько реабилитированы с распространением акваланга. Жак Ив Кусто, который одним из первых наблюдал осьминогов в их естественной среде обитания, в книге «В мире безмолвия» так описывает первые пробы знакомства с этими существами:
Именно это представление об осьминоге довлело над нами, когда мы впервые проникли в подводный мир. Однако после первых же встреч со спрутами мы решили, что слова «заживо выпитый» применимы скорее к состоянию автора приведённого отрывка, чем к человеку, встретившему осьминога на деле.
Бесчисленное множество раз мы подвергали собственные персоны риску стать жертвой пристрастия спрутов к необычным напиткам. Первое время мы испытывали естественное отвращение при мысли о необходимости прикоснуться к слизистой поверхности скал или морских животных, однако быстро убедились, что наши пальцы не так уж щепетильны в этом отношении. Так, мы впервые решились тронуть живого осьминога. А их было кругом много и на дне, и на каменистых склонах. Однажды Дюма набрался храбрости и взял быка за рога, сиречь снял со скалы осьминога. Он сделал это не без опасений, однако его успокаивало то обстоятельство, что спрут был невелик, и Дюма явно представлял собою чересчур большой для него глоток. Но если Диди слегка трусил, то сам осьминог был просто в панике. Он отчаянно извивался, стараясь спастись от четырёхрукого чудовища, и, наконец, вырвался. Спрут удрал скачками, прокачивая сквозь себя воду и выбрасывая струйки своей знаменитой чернильной жидкости.
Вскоре мы уже смело подступались к головоногим любых размеров.
Достоверных свидетельств нападения осьминогов на человека нет, тем не менее серьёзную опасность отдельные виды представляют из-за ядовитых укусов, на которые их может спровоцировать человек, настойчиво пытаясь войти с ними в контакт.
В 1814 году японский художник Кацусика Хокусай опубликовал гравюру «Сон жены рыбака», на которой изображены два осьминога и женщина. Гравюра получила большую известность во всём мире и на протяжении столетий.
Во второй серии телефильма «Дикое будущее» (через 100 миллионов лет в будущем) есть болотусы — сухопутные потомки осьминогов.
Образ осьминога, высасывающего мозг, использован в первых сериях 4-го сезона телесериала «Гримм».
⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔⇔
Секрет цветного зрения осьминогов и каракатиц оказался связан с формой зрачка
Каракатица и ее зрачок
Команда ученых, состоящая из отца и сына из Университета Калифорнии в Беркли и Гарвардского университета, описала механизм, позволяющий головоногим моллюскам различать цвета, — вопреки тому, что их глаза содержат только один тип фоторецепторов. Статья опубликована в журнале PNAS.
Как объясняют авторы, различать цвета головоногим позволяет необычный зрачок, который может иметь U-образную, W-образную или гантелевидную форму. Благодаря такому зрачку свет попадает на сетчатку глаза под множеством разных углов. Неправильная форма зрачка усиливает хроматическую аберрацию, после чего глаз фокусирует световые волны определенной длины на разных участках сетчатки. Такая фокусировка достигается за счет изменения глубины глазного яблока, расстояния между хрусталиком и сетчаткой и перемещения зрачка. Цвет же определяется исходя из того, удалось ли сфокусировать волны определенной длины на сетчатке.
Такой механизм отличается от механизма зрения человека и других млекопитающих, у которых свет более-менее прямо падает на сетчатку через зрачок правильной формы (круглый или вытянутый). Чем уже отверстие зрачка, тем меньше становится хроматическая аберрация — и наоборот, чем сильнее расширен зрачок, тем больше рассеиваются цвета. По словам авторов, в то время как млекопитающие в ходе эволюции постарались минимизировать эффект хроматической аберрации, головоногие моллюски, напротив, научились использовать его в свою пользу.
За способность различать цвета подобным образом головоногим приходится расплачиваться нечетким зрением. Однако то, насколько оно нечеткое, зависит от того, на объект какого цвета они смотрят. По словам авторов, головоногие с трудом могут сфокусироваться на белых объектах, потому что они отражают все световые волны, однако не испытывают проблем с фокусировкой на объектах ярких чистых цветов, например синих или желтых, которые часто встречаются в коралловых рифах. Это также объясняет, почему головоногие часто проваливают тесты на различение цветов: во многих исследованиях задания были направлены на различение промежуточных цветов или чистых цветов одинаковой яркости без контраста. Лучше всего, отмечают авторы, головоногим удается различать границы между темными и яркими цветами. Это косвенно подтверждается окраской, которую они принимают во время брачных демонстраций: чаще всего она состоит из ярких пятен, разделенных темными полосами.
Работу такого механизма авторы проверили с помощью компьютерного моделирования, симулировав зрительную систему с одним типом фоторецепторов и разными степенями хроматической абберации. Модели, подробности которых приводятся в статье, позволили показать, как хроматическая аберрация может быть использована для извлечения спектральной информации с помощью зрачков неправильной формы.
Традиционно считается, что осьминоги, кальмары, каракатицы и другие головоногие моллюски не способны различать цвета, потому что в их сетчатке есть только один тип фоторецепторов. Однако при этом самцы головоногих моллюсков используют яркие цвета в брачных демонстрациях — что не имело бы никакого смысла, если бы самки и соперники не могли оценить их яркую окраску. Кроме того, головоногие моллюски способны, как хамелеоны, менять цвет кожи в зависимости от окружения — что было бы сложно осуществить, если бы они не имели цветового зрения. Однако сказать с уверенностью, что головоногие умеют (или не умеют) видеть цвета, ученые пока не могут: тесты на различение цветов дают противоречивые результаты. Зато головоногие моллюски (а также членистоногие: насекомые, ракообразные и пауки), в отличие от млекопитающих, умеют видеть поляризацию света — то есть направление поперечных колебаний световых волн.
Интересно. Лень читать. Плюсанул. Схоронил. Прочитаю позже.
Робот впервые заснял прозрачного глубоководного осьминога на видео
Ученые из Института океанологии Шмидта (США) опубликовали видео, сделанное подводным роботом SuBastian в районе островов Феникс (Кирибати). С его помощью впервые удалось получить качественную видеозапись необычного осьминога, живущего на глубинах до километра и никогда не поднимающегося в приповерхностные воды, где его могли бы наблюдать аквалангисты.
Этот вид называется «стеклянным осьминогом»: он действительно в основном прозрачен, за исключением прямоугольных глаз, части нервной и пищеварительных систем. Из–за этого у животного сюрреалистичный внешний вид, не имеющий аналогов в животном мире.
Стеклянные осьминоги (Vitreledonella richardi) живут на глубине от 1,0 до 0,2 километра, поэтому изучать их крайне сложно: глубже 100 метров аквалангистам исключительно тяжело работать.
Обычно настолько глубоководных созданий изучают по их останкам в желудках хищников, выловленных тралами, а непосредственные наблюдения их в природе — редкая удача. В этот раз исследователи использовали глубоководного робота, способного вести наблюдения даже там, где это почти невозможно для человека.
У этого вида осьминогов мантия размером около 11 сантиметров, а общая длина тела — чуть менее полуметра для взрослых особей. Третье левое щупальце самцы используют для оплодотворения. К сожалению, об образе жизни вида известно мало.
Самки других видов глубоководных осьминогов (а они встречаются на глубинах до семи километров) проводят много времени рядом со своими яйцами, постоянно вентилируя место, где они развиваются. Иногда это время доходит до нескольких лет, поскольку глубины морей весьма холодны, и развитие яиц там идет медленно. Не вполне ясно, сколько этот процесс длится для стеклянных осьминогов.
Кроме стеклянных осьминогов, глубоководный робот смог зафиксировать ряд других необычных существ, включая китовых акул, достигающих 12 метров в длину. Видео с нарезкой снятого им можно увидеть ниже.
Новость №1238: Новый вид осьминогов впервые описали при помощи МРТ
Каракатицы продемонстрировали незаурядный интеллект
Головоногие моллюски прошли когнитивный тест, разработанный для детей.
Опубликованы результаты исследования, демонстрирующего интеллектуальные способности каракатиц. Головоногие моллюски поучаствовали в аналоге Стэнфордского эксперимента с зефиром. Этот тест довольно прост: ребенка помещают в комнату с кусочком зефира и объясняют, что если он воздержится от лакомства в течение 15 минут, то получит вторую порцию и возможность съесть оба кусочка зефира.
Этот навык откладывать удовлетворение демонстрирует когнитивные способности, такие как планирование будущего. Изначально эксперимент проводился для изучения того, как развивается человеческое познание и определения, в каком возрасте человек достаточно сообразителен, чтобы откладывать получение вознаграждения для достижения лучшего результата в будущем.
Из-за простоты теста его можно адаптировать для животных. Некоторые приматы и собаки могут откладывать получение удовольствия, хотя и непоследовательно.
Теперь Стэнфордский тест прошли и лекарственные каракатицы (Sepia officinalis). Эксперименты показали, что эти головоногие моллюски способны отказываться от утренней трапезы в виде крабового мяса, если знают, что позже им предложат на обед креветки, которые нравятся каракатицам намного больше.
Лекарственная каракатица (Sepia officinalis)
Команда исследователей во главе с поведенческим экологом Александрой Шнелл из Кембриджского университета отметила в своей новой статье, что в данном случае трудно определить, было ли это изменение в поведении кормодобывания ответом на доступность добычи или же обусловлено способностью проявлять самообладание.
Поэтому ученые разработали еще один тест для шести лекарственных каракатиц. Их поместили в специальный резервуар с двумя закрытыми камерами с прозрачными дверцами. В одной из камер находились креветки в виде корма, а в другой живые креветки, которых каракатицы предпочитали в большей степени.
На дверях были размещены символы, которые каракатицы были обучены распознавать. Круг означал, что дверь откроется сразу. Треугольник означал, что дверь откроется через промежуток времени от 10 до 130 секунд. А квадрат, использовавшийся только в контрольных условиях, означал, что дверь останется закрытой на неопределенный срок.
В условиях испытания креветки помещались за открытую дверь, а живые креветки были доступны только после некоторой задержки. Если каракатица уходила за креветкой, ее сразу же удаляли. В контрольной группе креветка оставалась недоступной за дверью с квадратным символом, которая не открывалась.
Исследователи обнаружили, что все каракатицы в тестовых условиях решили дождаться своей любимой еды (живых креветок), но не потрудились сделать это в контрольной группе, где они не могли получить к ней доступ.
«Все каракатицы в настоящем исследовании могли ждать лучшей награды и терпели задержки до 50–130 секунд, что сопоставимо с тем, что мы видим у позвоночных с большим мозгом, таких как шимпанзе, вороны и попугаи», — сообщила Александра Шнелл.
Исследователи отмечают, что каракатицы, очевидно, способны проявлять самоконтроль, но пока не могут точно объяснить причины такого поведения. У таких видов, как попугаи, приматы и врановые, отсроченное вознаграждение было связано с такими факторами, как использование инструментов и социальная компетентность.
Насколько нам известно, каракатицы не используют инструменты, не хранят пищу и не общаются между собой. Исследователи полагают, что эта способность откладывать удовлетворение может иметь отношение к тому, как каракатицы добывают себе пищу.
«Каракатицы проводят большую часть своего времени, маскируясь в ожидании появления потенциальной пищи. Они нарушают камуфляж, когда атакуют добычу, но в этот момент сами становятся потенциальными жертвами более крупных хищников. Мы предполагаем, что отложенное удовлетворение могло развиться как побочный эффект этого, поэтому каракатицы могут оптимизировать добычу, ожидая появления еды лучшего качества», — заключает Шнелл.
Самый глубоководный осьминог в мире запечатлен на камеру
Самые глубоководные из когда-либо обнаруженных осьминогов были засняты камерами на дне Индийского океана.
Животное было замечено на глубине 7000 метров в Яванской впадине (другое название — Зондский жёлоб).
Исследователи, которые сообщили о находке в журнале «Marine Biology», говорят, что это вид осьминога «Дамбо».
Название — дань выдающимся ушным плавникам прямо над глазами этих животных, которые делают их похожими на персонажа мультфильма Диснея 1940-х годов.
Ученый стоящий за находкой — доктор Алан Джеймисон.
Он исследовал глубины, используя так называемые «лендеры».
На оборудование доктора Джеймисона были сняты два осьминога — один на глубине 5760 м, а второй на 6 957 м. Эти животные были 43 см и 35 см в длину.
Их поместили в семью Grimpoteuthis — группу, известную как Дамбо.
Значимость наблюдений в Индийском океане состоит в том, что теперь мы знаем, что осьминоги могут найти потенциально подходящую среду обитания, по крайней мере, на 99% мирового морского дна. Но те животные, которые живут на глубине, явно нуждаются в особых приспособлениях, говорит д-р Джеймисон.
«Им придется сделать что-то умное внутри своих клеток. Если вы представите, что клетка похожа на воздушный шар — она разрушится под давлением. Поэтому ей потребуется некоторая умная биохимия, чтобы убедиться, что она сохраняет эту сферу», — объяснил ученый.
«Все приспособления, которые вам нужны, чтобы жить под давлением, находятся на клеточном уровне».
Доктор Джеймисон в настоящее время является генеральным директором глубоководного консалтинга Armatus Oceanic. Он также связан с Университетом Ньюкасла.
Параллельная эволюция. Животное, способное составить конкуренцию человеку
Мозг осьминога по сложности сопоставим с собачьим. Строением он кардинально отличается от мозга позвоночных, что, по-видимому, не мешает эффективно его использовать. Эти головоногие способны редактировать собственный геном, приспосабливаясь к самым неблагоприятным условиям обитания, и вполне могли бы в будущем составить конкуренцию человеку.
В конце 1990-х годов канадские ученые наблюдали за восемью молодыми осьминогами Enteroctopus dofleini. Каждому давали по четыре пустых пластиковых баночки, заполненных воздухом, — две черные и две белые. Баночки не тонули, чем очень заинтересовали животных, которые то хватали их щупальцами, то отбрасывали струей воды. Осьминожьего внимания хватило на полчаса, после чего они потеряли к баночкам интерес.
Подобное поведение не имело никакого адаптивного смысла, а значит, решили ученые, животные просто развлекались. Так головоногие моллюски стали первыми беспозвоночными, за которыми биологи признали способность играть. До этого игровое поведение наблюдали только у млекопитающих и птиц.
Чуть позже выяснилось, что желание развлечься никак не зависит от пола и возраста осьминогов. Биологи опускали в аквариумы кубики лего, и ими одинаково увлекались как самцы, так и самки.
Дальше больше. Во-первых, исследования продемонстрировали, что у головоногих есть зачатки личности и они умеют различать людей. В экспериментах канадских ученых животные по-разному реагировали на каждого из двух добровольцев — меняли цвет и направление щупалец. Во-вторых, подводные «интеллектуалы» оказались способны решать сложные нестандартные задачи, с которыми ни они сами, ни их предки не встречались.
В-третьих, некоторые виды — например, большие тихоокеанские полосатые осьминоги — отличаются довольно сложным социальным и брачным поведением. Они живут в группах по сорок особей и совместно охотятся. Кроме того, в период размножения самец и самка могут по нескольку дней не расставаться, делиться едой и даже «целоваться» — соприкасаться клювами и присосками на щупальцах.
Все эти особенности у морских головоногих формировались независимо от эволюции позвоночных. Последний их общий предок жил почти восемьсот миллионов лет назад, что сказалось не только на внешнем виде, но и внутреннем строении.
Помимо трех сердец, эти животные обладают очень необычным мозгом. Он содержит почти пятьсот миллионов нервных клеток — не так много по сравнению с человеческими 85 миллиардами, но вполне сопоставимо с количеством нейронов в мозге собаки. Однако у осьминогов клетки крупнее и иначе распределены по телу. Если у людей большая часть нейронов сосредоточена в мозге, то у головоногих на этот орган приходится только около десяти процентов. Еще 30 процентов расположены в крупных зрительных долях. Остальные — в ганглиях — скоплениях нейронов на конечностях.
© Иллюстрация РИА Новости
Нервная система осьминога
Иными словами, каждое осьминожье щупальце — это своеобразный мини-мозг, который, как выяснили ученые из Еврейского университета в Иерусалиме, может действовать самостоятельно. Центральный орган только запускает необходимую поведенческую реакцию, а как ее выполнить, конечности «решают» сами.
При этом щупальца осьминога способны на довольно сложные самостоятельные действия: поменять цвет или отличить чужую конечность от своей собственной. Более того, ампутированное щупальце в течение целого часа двигается и реагирует на раздражители. Удерживает одни предметы, отталкивает другие и даже может уползти подальше от хозяина.
Помимо этого, у осьминогов отличное зрение — их зрачок совершеннее человеческого, у него прекрасная краткосрочная и долгосрочная память.
По мнению международной группы исследователей, когнитивные способности осьминогов и их довольно большой мозг — результат жестокой конкуренции с рыбами и морскими позвоночными.
Около ста миллионов лет назад резко усилилось разнообразие лучеперых рыб — случилась так называемая Мезозойская морская революция. В результате предкам кальмаров и осьминогов пришлось не только бороться за питание и жизненное пространство с рыбами, но и учиться спасаться от хищников. Отсюда утрата наружной раковины (многие морские позвоночные научились разбивать защитные панцири моллюсков), реактивное движение, быстрая смена окраски в ответ на раздражители, чернильный мешок и самый развитый интеллект среди беспозвоночных.
Кроме того, осьминоги обзавелись еще одним важным преимуществом: они научились редактировать собственные гены. Это помогает им адаптироваться к условиям среды и делает их еще умнее.
Речь идет об изменении матричной РНК. Этот промежуточный переносчик информации синтезируется на матрице ДНК и служит для рибосом своего рода инструкцией по сборке белков. Если все идет в штатном режиме, то последовательность аминокислот в белке точно соответствует порядку нуклеотидов в гене, который его кодирует.
Но иногда при синтезе мРНК нуклеотид аденозин превращается в инозин — это происходит благодаря особым ферментам. Подобное изменение позволяет очень точно настраивать функции белков, но используется довольно редко. Так, в организме человека подобных белков не более трех процентов.
А у осьминогов, по подсчетам исследователей, их до 60 процентов. Причем среди белков, созданных на основе измененной мРНК, оказались и те, что отвечают за соединение нейронов. Скорее всего, именно они позволяют головоногим использовать сложные поведенческие сценарии. Однако редакция мРНК замедляет изменение генома и, как следствие, эволюцию самих осьминогов.
Автор Альфия Еникеева
МИА «Россия сегодня»
Новость №964: Ожидающие вкусного ужина каракатицы не стали объедаться в обед
Единственный способ выжить после укуса, от которого нет противоядия
Представьте, что вы прогуливаетесь по тихоокеанскому побережью… Как говорится, море, солнце, пляж, песок, дует легкий ветерок…. Все ваши проблемы остались позади, а тут только море и райское наслаждение.
И вот вы замечаете между камнями необычайно красивого маленького осьминога с синими кольцами. Подняв его с земли, вы, скорее всего, будете настолько увлечены разглядыванием необычного окраса симпатичного осьминожки и текстурой присосок на щупальцах, что не заметите небольшого безболезненного пореза от его клюва.
Только 10 минут спустя вы начинаете ощущать что-то странное. Ваши губы и лицо немеют, вы хотите закричать, чтобы позвать кого-нибудь на помощь, но не можете, поскольку вам становится всё труднее говорить. Ваш желудок «выворачивается наизнанку», возвращая всё, что вы съели на обед…. Вам становится тяжело стоять, каждый вдох и выдох дается тяжелее предыдущего, а онемение распространяется на руки, ноги и грудь. Практически полностью парализованный вы осознаете, что каждая секунда приближает вас к концу пребывания в этом мире, но из-за паралича у вас нет никакого способа подать сигнал о помощи.
Так что, черт возьми, только что произошло?
Единственный способ выжить после такого укуса – это если кто-то из окружающих людей наложит вам на рану давящую повязку и начнет делать искусственное дыхание до приезда скорой помощи и подключения вас к аппарату искусственной вентиляции легких, т. к. вы не сможете дышать из-за парализованной диафрагмы.
Теперь вы знаете, что не стоит тревожить маленького симпатичного осьминога с синими кольцами. Он просто гулял, надеясь перекусить крабом, когда вы наткнулись на него. Безусловно, любопытство — это движущая сила познания и новых открытий, оно заложено в нас природой. Но и природой в синекольчатых осьминогов заложена защита от «прямоходящих лысых обезьян».
Альтернативный интеллект головоногих
Разве вас сможет удивить какая-то ещё новость о головоногих, после того, что у них синяя кровь и три сердца? Сможет!
В мозге осминогов 14 долей!
А еще головоногие умеют играть!
Они толкают по аквариуму баночки с помощью струи воды из сифона (воронки) или отбрасывают шарики, которые им предлагает человек.
Различные особи имеют различные темпераменты. Некоторые стеснительны, другие дерзкие, одни любознательны, а другие — агрессивны. Из-за этой индивидуальности люди, которые взаимодействуют с ними, в море ли или в аквариумах или же в лабораториях склонны давать им имена — что обычно больше присуще нашему отношению к млекопитающим, таким как дельфины и шимпанзе.
Наравне с самыми «продвинутыми» видами млекопитающих и птиц головоногие способны к одной из высших форм обучения — подражанию. Еще в 1990-х было показано, что осьминог, наблюдавший за тем, как его сородич в соседнем аквариуме обучается выбирать предмет определенного цвета, впоследствии, решая эту задачу самостоятельно, выбирал предмет того же цвета, что и «учитель». Этот эксперимент с осьминогами подвергался критике как недостаточно строгий, однако недавно ученые убедительно продемонстрировали обучение по подражанию и у других головоногих — каракатиц.
Головоногие различают работников аквариумов и относятся к ним по-разному. Могут становиться ручными.
Они поддаются дрессировке, имеют сравнительно хорошую память, различают геометрические фигуры, например, маленький квадрат отличают от более крупного; прямоугольник, поставленный вертикально, отличают от прямоугольника, поставленного горизонтально; круг отличают от квадрата, а ромб отличают от треугольника. Находят и запоминают выход из лабиринтов. Они крадут улов у рыбаков и легко добираются до лакомства, запертого под закручивающейся крышкой или даже в бутылочке с защитой «от детей» — задача, не всегда посильная и для взрослого.
Интересно, что щупальца осьминога очень самостоятельные и снабжены нервными центрами. Каждое щупальце осьминога действует так, будто обладает собственным независимым разумом и намерениями. Если одно из них ампутировать в лаборатории (осьминог способен отращивать утраченные конечности, так что эта процедура несколько менее варварская, чем кажется на первый взгляд), то это щупальце продолжит реагировать на раздражители в течение следующего часа. Оно может уползти, если захочет. Или удерживать нравящиеся ему предметы и отталкивать неприятные. Но несмотря на то, что восемь конечностей осьминога действуют независимо друг от друга, ему как-то удается в них не запутаться.
Помимо мыслящих щупалец, головоногие также имеют отличное зрение, краткосрочную и долгосрочную память и легко обучаются. Некоторые их виды даже пользуются орудиями. Неоднократно наблюдалось, как в дикой природе осьминоги используют камни для защиты входа в жилище, а некоторые из этих моллюсков превращают скорлупу кокосов во временное укрытие.
Некоторые осьминоги готовы взаимодействовать с вами. Они могут протянуть к вам свою конечность и коснуться вашей руки. Они будут исследовать объект, который вы им покажете, создавая впечатление, что они его внимательно изучают. В это время они будут наблюдать за вами своими большими, движущимися глазами. Опять же, такое поведение мы связываем с дельфинами и собаками — но не с рыбами и уж точно не с существами вроде морских ежей и моллюсков. Так же учёные выяснили, что каракатицы способны считать лучше детей и макак.
В эксперименте, который организовали Цани Ян и Чуаньчинь Чао из Национального университета Цинхуа в Тайване, участвовали 54 выведенные в неволе каракатицы в возрасте одного месяца. Ученые определяли способность каракатиц оценивать потенциальную добычу: креветок, крабов, рыб.
Столкнувшись с разным количеством живых креветок, каракатицы выбирали вариант, где добычи было больше. Исследователи обнаружили, что на решение не влияла плотность группы, а также, что решение отнимало у каракатиц больше времени, когда число креветок было больше. По словам авторов, это показывает, что каракатица действительно считает креветок, а не просто оценивает их численность на первый взгляд.
Аналогичные исследования, проведенные с детьми в возрасте одного года, показали, что они могут отличать группы с одним и двумя или двумя и тремя предметами, но не больше. Макаки-резусы были способны определять количественные различия, когда в сравниваемых группах было не более четырех предметов. Каракатицы превзошли этот рубеж, правильно делая выбор между группами из четырех и пяти креветок. Исследователи делают вывод, что эти моллюски «по крайней мере равны детям и приматам с точки зрения навыков счета».
Но если это разум, то он эволюционировал по пути отличному от нашего. Самые близкие общие предки человека и осьминога жили около 600 миллионов лет назад, в самом начале эволюции жизни. Их мозг состоит из множества долей и функционирует совершенно не так, как наш. Такой высокий интеллект развился в результате конвергентной эволюции. Несмотря на то, что многое в них остаётся неясным, вероятнее всего они были небольшими червеобразными существами, жившими в море. Это сильно отличает осьминогов от других животных, которых мы воспринимаем как разумных, таких как дельфинов, собак, попугаев и ворон, которые гораздо более тесно связаны с нами. По словам Питера Годфри-Смита, «если мы сможем установить контакт с головоногими как с разумными существами, то это произойдёт не из-за общей истории и родственных связей, а исключительно благодаря эволюции ума, которая произошла дважды. Это возможно наиболее близкий вариант чуждого нам разума».