Díky flexibilní mysli, proměnlivé pokožce a měkkým tělům napájeným třemi srdci mohou chobotnice hrát nejrůznější žerty. Jejich mistrovství v přestrojení jim umožňuje zůstat skryty, zatímco diskrétně prozkoumávají své okolí končetinami, z nichž každá má svou vlastní mini-mysl.
Nyní můžeme mít nějakou představu o tom, jak tato schopnost dotyku funguje.
Jak se jejich chapadla táhnou přes mořské dno a zkoumají tisíce samostatně se pohybujících prstových přísavek, ukázalo se, že chobotnice používají svůj smysl pro chuť i jedinečné senzorické buňky k mapování svého okolí.
Molekulární biologka Lena van Giesen a její kolegové z Harvardovy univerzity identifikovali tyto chemosenzorické buňky – buňky, které detekují molekuly podobné našim čichovým a chuťovým buňkám – v kůži přísavníků kalifornské dvoubodové chobotnice (Octopus bimaculoides).
Chemotaktylové buňky s tenkými rozvětvenými konci mohou signalizovat nepřetržitě (tonická stimulace), ale závisí na tom, zda jsou dostatečně blízko, jako náš jazyk. Chemosenzorické buňky mohou reagovat na několik pachů, včetně chemikálií v inkoustu hlavonožců a „varovných“ chemikálií uvolňovaných potenciálně toxickou kořistí.
Útočí na kalifornskou dvoubodovou chobotnici. (Peter Kilian)
V kůži přísavek našel tým také očekávané a známější mechanosenzorické buňky s krátkými rozvětvenými konci. Tyto buňky se spouštějí pouze při zahájení kontaktu před koncem signálu (fázové spouštění).
Tento typ signalizace umožňuje chobotnicím určit, zda se dotýkají neživých předmětů (kde je signál ukončen stacionárním kontaktem), nebo kroutící se kořisti, kde bude signál znovu spuštěn v reakci na ztrátu a obnovení kontaktu.
„Zjistili jsme, že chobotnice zkoumají své prostředí pomocí stereotypních dotykových pohybů, které se výrazně mění při kontaktu s různými [molekulami, které spouštějí chemotaktylové receptory],“ vysvětlují vědci ve svém článku.
Tyto dovednosti identifikovali pozorováním chobotnic, prováděním testů a studiem, které proteiny jsou exprimovány geny ve specifických sacích buňkách. Tato technika se nazývá transkriptomika a umožňuje vědcům zjistit, co buňka dělá, tím, že analyzuje, které proteiny se v ní aktivně používají.
Tým zjistil, že některé chemotaktylové buňky byly vysoce aktivovány v reakci na extrakty ryb a krabů. Naznačují však, že kromě detekce kořisti může tato schopnost ochutnat dotykem také způsobit rychlý ústup od odpudivých pachů, které naznačují nebezpečí. Pozorovali také, jak inkoust chobotnice blokuje chuť končetin.
“Naše výsledky byly neočekávané, protože chemosenzitivita na bázi vody je již dlouho spojována se vzdálenou signalizací přes vodu prostřednictvím chemikálií rozpustných ve vodě,” řekl Bellono. „Náš výzkum ukazuje, že chobotnice a možná i další vodní živočichové mohou také detekovat špatně rozpustné molekuly způsobem závislým na kontaktu.“
Chobotnice ochutnává šálek. (Lena van Giesen).
Geny pro chemotaktylový receptor byly nalezeny ve třech různých druzích chobotnic, které tým studoval, ale biologka z Kalifornské univerzity Rebecca Tarvinová, která se studie nezúčastnila, vysvětluje, že ostatní hlavonožci, jako například chobotnice, zřejmě nepoužívají své přísavky pro chuť.
“Opravdu nás zajímá, jak se tento jedinečný senzomotorický systém vyvinul u jiných hlavonožců,” řekl Bellono a vysvětlil, že existuje mnoho otázek ohledně jeho vývoje, fyziologie a použití.
Přestože pečlivě zkoumali pouze několik genů spojených se specializovanými chuťovými buňkami, existují náznaky velkého počtu buněk ve zbytku genomu, přičemž téměř 100 genů spojených s vjemy ještě nebylo třeba charakterizovat.
Bellono uvedl, že mini-mozek v chapadlech chobotnice musí mít výjimečnou schopnost filtrovat informace z mnoha vysoce specializovaných receptorů. To může pomoci vysvětlit, proč dvě třetiny neuronů chobotnice sídlí v chapadlech.
Chobotnice tedy ve skutečnosti mají osm chytrých a obratných jazyků, které jim umožňují ochutnat jídlo bez ohledu na jejich hlavní tělo v temných hlubinách oceánu. Kolik divnější může být život?
Tato studie byla publikována v Cell.
