Осьминоги обладают массой уникальных способностей. Они могут менять цвет, рисунок и даже текстуру кожи, причём не только в целях маскировки, но и в качестве средства коммуникации.
Результаты нового исследования подтвердили ранее высказанные гипотезы о том, что осьминоги способны видеть с помощью своей кожи
(фото Jeremy Selan/Wikimedia Commons).
Из всех моллюсков именно эти животные — самые умные, мобильные и крупные. К тому же они могут использовать информацию, получаемую с помощью глаз (близких по строению к человеческим), чтобы посылать сигналы пигментным клеткам своей кожи. Так называемые хроматофоры в ответ на это расширяются и сужаются, изменяя внешность осьминога.
Многие головоногие, в том числе кальмары и каракатицы, также используют хроматофоры, чтобы кардинально изменить цвет, форму и текстуру кожи.
Калифорнийский двупятнистый осьминог видит кожей (фото UCSB).
Результаты нового исследования, проведённого биологами из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, показали: кожа калифорнийского двупятнистого осьминога (Octopus bimaculoides) может чувствовать свет даже без участия центральной нервной системы. Животное делает это с помощью той же самой группы белков (опсинов), что были обнаружены в его глазах.
"В данном процессе осьминоги чувствуют освещение кожей не так, как с помощью глаз и мозга, – говорит ведущий автор исследования Дезмонд Рамирес (Desmond Ramirez) с кафедры экологии, эволюции и морской биологии. – Однако он может чувствовать различные перемены в освещении. Его кожа обнаруживает не контрастность, а яркость".
В рамках эксперимента Рамирес светил белым светом на ткани животного, что привело к расширению хроматофоров и изменению цвета кожи. Когда свет был выключен, хроматофоры расслабляются и кожа возвращается к исходному оттенку. Рамирес подметил, что этот процесс предполагает установку информационного сообщения между чувствительными к свету структурами и хроматофорами, при этом реакция на свет происходит без участия мозга или глаз.
Хроматофоры в их нормальном состоянии (слева) и в состоянии максимального расширения (фото UCSB).
Рамирес и его коллега профессор Тодд Окли (Todd Oakley) окрестили процесс "расширение хроматофора, активируемое светом". Для того чтобы зафиксировать чувствительность кожи по всему спектру, Рамирес подвергал её воздействию волн различной длины, от фиолетового до оранжевого. Оказалось, что самый быстрый отклик осуществлялся на синий свет.
Затем учёные провели ряд молекулярных экспериментов, которые помогли определить, какие белки отвечают за такую функцию кожи, и обнаружили родопсин. Это основной зрительный пигмент, который, как правило, производится в сенсорных нейронах на тканях поверхности глаза.
Окли утверждает, что новое исследование выявило эволюционную адаптацию животного.
Авторы исследования Тодд Окли и Дезмонд Рамирес (фото Sonia Fernandez/UCSB).
"Осьминоги — настоящие рок-звёзды в мире беспозвоночных, – считает исследователь. – Мы, кажется, открыли новый компонент его действительно необычайно сложного камуфляжного поведения. Похоже, что клеточный механизм распознавания света в глазах осьминога был в ходе эволюционных процессов перенесён в кожу".
Научная статья о необычной способности была опубликована в издании Journal of Experimental Biology.
