Vďaka flexibilnej mysli, premenlivej pokožke a mäkkým telám napájaným tromi srdcami môžu chobotnice hrať najrôznejšie žarty. Ich zvládnutie maskovania im umožňuje zostať skrytými, zatiaľ čo diskrétne skúmajú svoje okolie končatinami, z ktorých každá má svoju vlastnú mini-myseľ.
Teraz môžeme mať určitú predstavu o tom, ako táto schopnosť dotyku funguje.
Keď sa ich chápadlá tiahnu cez morské dno a skúmajú tisíce nezávisle sa pohybujúcich prstových prísaviek, ukazuje sa, že chobotnice využívajú svoj zmysel pre chuť a jedinečné senzorické bunky na mapovanie svojho okolia.
Molekulárna biologička Lena van Giesen a jej kolegovia z Harvardovej univerzity identifikovali tieto chemosenzorické bunky – bunky, ktoré detegujú molekuly podobné našim pachovým a chuťovým bunkám – v koži prísaviek kalifornskej dvojbodovej chobotnice (Octopus bimaculoides).
Chemotaktylové bunky s tenkými, rozvetvenými koncami môžu signalizovať nepretržite (tonické vzrušenie), ale závisia od toho, či sú dostatočne blízko, ako napríklad náš jazyk. Chemosenzorické bunky môžu reagovať na niekoľko pachov, vrátane chemikálií v atramente hlavonožcov a „výstražných“ chemikálií uvoľňovaných potenciálne toxickou korisťou.
Útočná kalifornská dvojbodová chobotnica. (Peter Kilian)
Tím našiel v koži prísaviek aj očakávané a známejšie mechanosenzorické bunky s krátkymi, rozvetvenými koncami. Tieto bunky sa spúšťajú iba počas začiatku kontaktu pred skončením signálu (fázová odozva).
Tento typ signalizácie umožňuje chobotniciam určiť, či sa dotýkajú neživých predmetov (kde je signál ukončený stacionárnym kontaktom), alebo krútiacej sa koristi, kde sa signál znova spustí v reakcii na stratu a obnovenie kontaktu.
„Zistili sme, že chobotnice skúmajú svoje prostredie pomocou stereotypných dotykových pohybov, ktoré sa výrazne menia pri kontakte s rôznymi [molekulami, ktoré spúšťajú chemotaktylové receptory],“ vysvetľujú vedci vo svojom článku.
Tieto schopnosti identifikovali pozorovaním chobotníc, vykonaním testov a štúdiom, ktoré proteíny sú exprimované génmi v špecifických sacích bunkách. Táto technika sa nazýva transkriptomika a umožňuje vedcom zistiť, čo bunka robí, a to analýzou proteínov, ktoré sa v nej aktívne používajú.
Tím zistil, že niektoré chemotaktylové bunky boli vysoko aktivované v reakcii na extrakt z rýb a krabov. Naznačujú však, že okrem detekcie koristi môže táto schopnosť ochutnávať aj hmatom spôsobiť aj rýchly ústup od odpudivých pachov, ktoré poukazujú na nebezpečenstvo. Pozorovali tiež, ako atrament z chobotnice blokuje chuť končatín.
“Naše výsledky boli neočakávané, pretože chemosenzitivita na báze vody bola dlho spájaná so vzdialenou signalizáciou cez vodu prostredníctvom chemikálií rozpustných vo vode,” uviedol Bellono. „Náš výskum ukazuje, že chobotnice a možno aj iné vodné živočíchy môžu tiež detekovať slabo rozpustné molekuly spôsobom závislým od kontaktu.“
Chobotnica ochutnáva pohár. (Lena van Giesen).
Gény chemotaktylového receptora sa našli v troch rôznych druhoch chobotníc, ktoré tím študoval, ale biológka z Kalifornskej univerzity Rebecca Tarvinová, ktorá sa štúdie nezúčastnila, vysvetľuje, že iné hlavonožce, ako napríklad chobotnice, zrejme nepoužívajú svoje prísavky na chuť.
“Naozaj nás zaujíma, ako sa tento jedinečný senzoromotorický systém vyvinul v iných hlavonožcoch,” uviedol Bellono a vysvetlil, že existuje veľa otázok o jeho vývoji, fyziológii a použití.
Aj keď starostlivo preskúmali iba niekoľko génov spojených so špecializovanými chuťovými bunkami, existujú náznaky veľkého počtu buniek vo zvyšku genómu, pričom takmer 100 génov spojených s vnemom treba ešte charakterizovať.
Bellono uviedol, že mini-mozog v chápadlách chobotnice musí mať výnimočnú schopnosť filtrovať informácie z mnohých vysoko špecializovaných receptorov. To môže pomôcť vysvetliť, prečo dve tretiny neurónov chobotnice sídlia v jej chápadlách.
Chobotnice teda v skutočnosti majú osem inteligentných a šikovných jazykov, ktoré im umožňujú ochutnávať jedlo bez ohľadu na ich hlavné telo v temných hlbinách oceánu. Koľko čudnejších môže byť život?
Táto štúdia bola publikovaná v Cell.
