Wissenschaftler entdecken wie Kraken vermeiden binden sich im Knoten
Es gibt viele Dinge, die der Krake ein seltsames Wesen machen, aber einer von ihnen ist, dass jede der acht Arme im wesentlichen unendlich viele Positionen hat, und noch jeden Arm unabhängig arbeitet. Wie hält ein Oktopus von selbst in den Knoten zu binden?
Eine Gruppe von israelische und amerikanische Forscher denken, sie haben entdeckt, wie die Krake seine Arme in Ordnung hält. Das Problem ist, dass arme Krake Verhalten, als hätten sie ein "ihren eigenen Kopf."
Eine Möglichkeit, dass Kraken vereinfachen Sie ihr Leben ist durch die Verwendung sehr stereotype Bewegungsmuster der unendliche Natur ihrer Bewegung Möglichkeiten reduzieren. Noch, "haben die Hunderte von Saugnäpfen an jedem Arm eine Tendenz, an nahezu jeden Gegenstand zu halten, die sie kontaktieren," nach Ansicht der Forscher. "Die Existenz dieser Reflex erhebliche Probleme mit ungeplanten Interaktionen zwischen den Armen nicht angemessen verwaltet." Wie können ein Oktopus Arme gleichzeitig also reflexiv bedienen, während auch noch zusammenhängende genug, um Probleme zu vermeiden?
Die Forscher unter der Leitung von hebräischen Universität Neurobiologe Nir Nesher, bekam ihren ersten Anhaltspunkt, als sie bemerkte, dass die Saugnäpfe an amputierten Oktopus Armen nie auf den Arm selbst angebracht oder auf ein anderes Krake Arm amputiert. Es war, als ob die Arme, die frei von der Krake Körper auf einfache Reflexe beschränkt sind, tatsächlich zu vermeiden wurden Kontakt mit anderen Armen Oktopus. Ein sorgfältiger kontrolliertes Experiment ergab, dass 21 Amputierte Armen nie andere Amputierte Arme begriffen, aber sie hatten kein Problem greifen amputierten Arms mit der Haut entfernt.
Ein einzelne Oktopus-Arm ist ein biologisches Wunder, ein Sinnesorgan, enthält einige 40 Millionen taktilen und chemischen Rezeptoren, konzentrierte sich vor allem entlang der Felgen jeder Saugnapf. Nesher und seine Kollegen vermutet, dass es etwas in Oktopus Haut, vielleicht eine taktile oder chemische Signal, die Krake Saugnäpfe schreckt aus richtig anlegen.
Um zu sehen, was es über die Haut war, die die Saugnäpfe abgestoßen, verglichen die Forscher den amputierten Armen Antworten auf Petrischalen beschichtet in einem Oktopus-Haut-Extrakt oder eine Fischhaut zu extrahieren. Zur Messung der saugen reflex, sie gemessen wie viel Kraft erforderlich war, um den amputierten Arm von der Petrischale zu trennen. Die amputierten Arme hielt sich an die Krake extrahieren Gerichte zwanzig Mal schwächer als die Fische zu extrahieren, zu überprüfen, da ein chemisches Signal in Oktopus-Haut, die Krake Saugnäpfe erkennen kann, die dann greifen hemmt.
Als nächstes stellte sich Nesher, lebende Kraken. Er präsentierte sie mit amputierten Armen oder mit der Amputierten Armen von anderen Kraken, als wären sie Lebensmittel. Das ist nicht so makaber wie es klingt; Octopus Vulgaris, die gemeinsame Krake ist bekanntermaßen kannibalistischen.
In diesem Video erreicht eine Krake für den frisch amputierten Arm von einem anderen Octopus. Da der Amputierte Arm noch am Leben ist, es hält das Glas fest, und die Krake hat zwei Arme verwenden, um es Weg zu hebeln. Amputierte Arm wird in den Mund gebracht und findet in ihm als eine typische Nahrungsmittel. (über Current Biology; Nesher Et al.)
Während die amputierten Arme alle anderen amputierten Armen, die lebende Kraken, die Reaktionen gemischt abgelehnt waren. In einigen Fällen angezeigt sie das typische "Beute erfassen" Verhalten. Aber in anderen Fällen vermieden sie gelegentlich zeigt eine "Verhalten untypisch für Fütterung," die amputierten Armen ganz, in dem der Oktopus brachte den Arm bis zur Mündung aber einfach gehalten, Schnabel, baumelte unberührt durch die Arme der Krake. Nesher nennt diese "Spaghetti halten."
In diesem Video behandelt ein Oktopus eigene frisch amputierten Arm in einer Weise, die nicht allgemein gesehen in Bezug auf Lebensmittel. Beachten Sie die "Schreckreaktion" amputierter Arm. Schließlich, die Krake greift die amputierten Arm, aber nur bei der Amputation-Website, wo das Fleisch ausgesetzt ist. Bringen den Arm bis zur Mündung, hält die Krake amputierten Arm nur durch den Schnabel, Vermeidung von Kontakt mit der Haut in der "Spaghetti-holding" Muster. (über Current Biology; Nesher Et al.)
Wenn die Daten genau untersucht wurden, kam die Unterschiede im Verhalten klar. Die Kraken konnte zwischen den amputierten Armen von anderen Kraken und amputierten Armen unterscheiden! Sie waren signifikant häufiger einen Arm, ein anderes Oktopus angehören, als ob es das Essen war zu behandeln.
Zusammen, zeigen die Ergebnisse, dass nicht nur ein generalisierter Reflex in die Arme der Krake selbst gibt, der greifen auf Krake Haut widersteht, aber die Krake zentrales Gehirn dieser Reflex überschreiben kann. Das heißt, die Arme selbst immer nicht für Oktopus Haut greifen stimmen, aber höhere Schaltungen innerhalb der Krake Nervensystem können diese Stimmen Vetorecht.
Der Octopus Gehirn würde sehr schnell überwältigt werden, wenn es eine mentale Repräsentation von jedem Arm Position im Raum zu halten musste. So haben die Arme selbst ihren eigenen Prozess, durch den sie vermeiden, sich verheddert. Aber manchmal muss die Krake, dass starre Prozess zu modulieren, die es Dank komplexer Top-Down-Gehirn Schaltungen und möglicherweise sogar kognitiven Mechanismen tun können.
Das hilft um zu erklären, die unangenehme "Spaghetti Holding" Verhalten, das Nesher erlebt. Der Schnabel, immerhin "ist das einzige Organ, das ermöglicht, halten, wenn die Saugnäpfe Aktion gehemmt wird," sagt er.
Bedeutet dies, dass Kraken besonders anspruchsvoll sind, dass sie Selbsterkenntnis? Vielleicht nicht. Während Kraken zweifellos anspruchsvolle Geschöpfe sind, verrät was dieser Forschung ist, dass scheinbar komplexe Verhaltensweisen aus einer Reihe einfacher Reflexe entstehen können. Das bedeutet nicht, dass Kognition selbst nur eine Illusion ist, dass es nicht notwendig, alle Formen der Selbsterkenntnis zu beschreiben. Die Krake ist ein hochspezialisiertes, einzigartige Tier. "Die Morphologie und die Beweglichkeit des Körpers Oktopus sind so ungewöhnlich, dass fast jeder Ebene ihrer motorischen System Organisation, von der höheren Motorsteuerung auf die Autonomie der ausgearbeiteten peripheren Nervensystem der Arme, bis auf das neuromuskuläre System der Arme zentriert, besondere Eigenschaften entwickelt haben", sagt Nesher.
Nesher denkt, dass seine Erkenntnisse nützlich sein werden, wie Ingenieure weiterhin in der weichhäutigen Robotik zu innovieren. Verfügt ein Roboter Körperteile, die leicht mit einander stören können, könnte es effizienter, ein Oktopus-inspirierten System für selbständige Vermeidung anstatt einen eher konventionellen Top down-, rechenintensive Mechanismus zu bauen sein.
[Current Biology]
Header-Bild: Sebastian Niedlich/Flickr