3 Minuten
Neįtikėtinas aštuonkojų pojūčių pasaulis
Aštuonkojai – vieni iš protingiausių jūrų bestuburių – pasižymi išskirtine gebėjimu sąveikauti su juos supančia aplinka. Skirtingai nuo daugelio gyvūnų, aštuonkojai gali „ragauti liesdami“ – tam jie naudojasi ant čiuptuvų esančiais specialiais jutimo receptoriais. Naujausi moksliniai tyrimai atskleidžia, kad ši sensorinė savybė yra itin svarbi tiek išgyvenimui, tiek rūpinantis savo palikuonimis. Harvardo universiteto mokslininkų komanda nustatė, kad aštuonkojai geba aptikti mikroorganizmų išskiriamas chemines signalines molekules ant įvairių paviršių, pvz., negyvų krabų kiautų ar aštuonkojo kiaušinių. Šie signalai, panašūs į nematomus „skonius“, padeda aštuonkojui atskirti sveikus kiaušinius ir tinkamą grobį nuo nesaugių ar sugedusių.
Kaip aštuonkojo čiuptuvai aptinka chemines užuominas
Aštuonkojų čiuptuvai turi itin tankų neuronų ir chemoreceptorių tinklą, todėl yra ypač jautrūs aplinkos cheminiams dirgikliams. Šis nervų tinklo sudėtingumas leidžia gyvūnui greitai ir net savarankiškai priimti sprendimus medžiojant grobį ar rūpinantis palikuonimis. Išsamiame tyrime buvo nagrinėtas Kalifornijos dvitaškis aštuonkojis (Octopus bimaculoides), siekiant atskleisti, kaip šios rūšies atstovai pasirenka, kuo maitintis ir kuriuos kiaušinius saugoti.
Pagrindinė biochemikė Rebecka Sepela paaiškina: „Jei konkreti mikroorganizmų rūšis suaktyvina aštuonkojo jutimo receptorių, nervinis signalas perduoda žinią: tai svarbu.“ Taigi aštuonkojo čiuptuvų receptoriai veikia kaip biocheminiai jutikliai, interpretuojantys aplinką per mikrobų cheminės kalbos prizmę.
Tyrimo metodika: Cheminės komunikacijos išskyrimas
Tam, kad atskleistų šią pojūčių sistemą, mokslininkai surinko 295 unikalių bakterijų rūšių iš natūralių aštuonkojų buveinių. Mėginiai buvo paimti nuo paviršių, būdingų aštuonkojų ekologijai – tokių kaip dažnai mityboje sutinkamų krabų kiautai (Leptuca pugilator) ar jų pačių kiaušinių dėklai. Laboratorijoje aštuonkojų jutimo receptoriai buvo atskirai veikiami kiekviena bakterijų rūšimi, stebint, kuri sukelia nervinį atsaką.
Ant šių paviršių randamų mikrobų bendruomenės labai skyrėsi. Gyvų krabų kiautai beveik neturėjo bakterijų, o pūvančių krabų dangoje buvo daug įvairių mikrobų. Panašiai ir atidžiai saugomų aštuonkojų kiaušinių dėkluose mikroorganizmų sudėtis išlikdavo stabili, o apleistų kiaušinių atveju pusiausvyra žlugdavo ir įsigalėdavo spiralės formos bakterijos.
Sepela pažymi: „Mikroorganizmai veikia kaip cheminės gamyklos – nuolat sugeria signalus iš aplinkos ir išskiria molekules, atspindinčias šiuos pokyčius. Šias molekules ir aptinka aštuonkojai.“
Pagrindiniai rezultatai: cheminės kalbos įtaka aštuonkojų elgesiui
Eksperimentai parodė, kad tik tam tikros bakterijų rūšys – dažniausiai siejamos su gedimu ar nesveikais kiaušiniais – išprovokuoja aštuonkojo receptorių nervinį atsaką. Norėdami patvirtinti šiuos rezultatus, mokslininkai atliko elgsenos testus: besirūpinančioms aštuonkojų patelėms buvo pateikti dirbtiniai, bakterijomis padengti kiaušiniai. Jei „kiaušiniai“ buvo padengti spiralinių bakterijų sluoksniu, dažniausiai patelės juos atstūmė ir išmetė, kai tuo tarpu sveikus imitacinius kiaušinius rūpestingai prižiūrėjo.
Mokslininkai taip pat identifikavo konkrečias chemines molekules, sukeliančias aštuonkojų sensorinį atsaką. Šios cheminės medžiagos išlieka stabilios ant paviršių netgi vandenyje, todėl leidžia patikimai perduoti signalus po vandeniu.
Platesnė biologinė reikšmė ir ateities perspektyvos
Nors šie tyrimai buvo atlikti su aštuonkojais, mokslininkų komanda mano, kad panašios mikrobiologinės signalizacijos sistemos būdingos daugeliui gyvūnų-mikrobiotos sąveikų, galbūt net žmonėms. Harvardo ląstelių fiziologas Nicholas Bellono pabrėžia: „Nors tai atrodo kaip specifinis atvejis, galimai stebime visuotinio principo, kaip organizmai jaučia ir interpretuoja savo mikrobiotą, pavyzdį.“
Šis tyrimas išryškina pagrindinį mikrobiotos vaidmenį formuojant gyvūnų fiziologiją ir elgesį visose gyvūnų rūšyse. Gilinantis į mikrobų komunikaciją, atsiveria naujos perspektyvos jūrų biologijoje, jutimų nervų moksle ir net biomedicinoje.
Išvada
Turėdami pažangias sensorines savybes ir sudėtingas sąveikas su mikroorganizmais, aštuonkojai demonstruoja išskirtinį gebėjimą įvertinti savo aplinką ir palikuonis. Nustatyta, kad mikrobiniai cheminiai signalai – lyg nematomi „skoniai“ – lemia motinystės elgesį, medžioklę ir sprendimų priėmimą. Šis atradimas suteikia naują požiūrį į gyvūnų elgseną, pabrėžia galvakojų pojūčių sistemų sudėtingumą bei mikrobiotos įtaką visai gyvybės įvairovei.
Quelle: doi
Kommentare