Щупальца осьминога: каждый сантиметр со своей задачей
Оказалось, что всего четырьмя простыми движениями они управляют щупальцами как виртуозы, а передние «руки» исследуют мир, а задние помогают ползти.
Щупальце осьминога — это не просто резиновая веревка. Оно делится на три зоны: ближнюю к туловищу (проксимальную), среднюю (медиальную) и дальнюю (дистальную). Дистальный участок чаще всего сгибается — именно он щупает раковины и камни. Средняя часть отвечает за укорачивание и скручивание, а проксимальная — за мощное удлинение, когда щупальце вытягивается к цели. Интересно, что скручивание почти никогда не происходит у самого основания: видимо, там просто не хватает места для «завитка».
Всего за 25 минут наблюдения камеры зафиксировали 6 781 случай деформации. Самый «ходовой» приём — сгиб: он составляет 70 % всех движений. Удлинение идёт вторым (22 %), укорочение третьим (6 %), а скручивание — редкость (всего 2 %). Но даже такой «редкий» трюк оказывается жизненно важен, когда нужно вывернуть щупальце внутрь бреши или вытащить что-то из-под камня.
«Наши предыдущие лабораторные эксперименты с осьминогами вида Octopus bimaculoides показали те же тенденции, — говорит соавтор Кендра Буреш. — Это значит, что наблюдения в неволе не искажают картину. Однако полевые данные добавляют деталей: например, мы не заметили скручивания в проксимальной зоне, а в бассейне оно было».
Сравнение с лабораторными данными
Результаты, полученные в естественных условиях, почти полностью совпали с предыдущим лабораторным исследованием на Octopus bimaculoides. В обоих случаях:
- все 8 щупалец использовали все 4 типа деформаций;
- сгиб был самым частым, за ним шли удлинение, укорочение и скручивание;
- передние щупальца были активнее задних;
- дистальная и медиальная зоны щупалец были более подвижны, чем проксимальная.
Единственное отличие: в полевых условиях скручивание в проксимальной зоне не наблюдалось, тогда как в лаборатории оно фиксировалось. Это подчёркивает важность совмещения полевых и лабораторных методов для полного понимания биомеханики осьминога.
Полученные «карты деформаций» уже передаются инженерам-робототехникам: чтобы создать мягкие манипуляторы, которые смогут обвивать трубы, доставать предметы из труднодоступных щелей и работать в условиях, где жёсткие механизмы бессильны.
Впереди — изучение других видов осьминогов, у которых щупальца длиннее или короче, а мышечный «дизайн» иной. Понимание того, как строение щупальца влияет на поведение, поможет не только биологам, но и создателям подводных роботов, медицинских катетеров и спасательных устройств. Природа уже придумала универсальный механизм: осталось научиться у неё пользоваться.