osmiornice

[osmiornice]

Niebieska krew i dziury w mózgu – Obcy z głębin

National Geographic Polska

[osmiornice]

Octopus escapes from jar

[osmiornice]

Ośmiornice: seks i przemoc

04:21 stosowaniu neurotoksyny paraliżującej przez samców pewnego gatunku ośmiornicy, aby "w spokoju" kopulować

[osmiornice]

Z newsletera Wyborcza.pl

"Morski mięczak wydaje się inteligentniejszy niż pies i z pewnością bardziej towarzyski niż kot. Porównuje się tu go do niższych małp naczelnych" - pisał Witold Mrozek.

Ośmiornice mają chaotyczne życie seksualne

Emocje eksplodowały, gdy wyszło na jaw, w jaki sposób przemysłową farmę hodowli tych głowonogów zamierza prowadzić hiszpańska firma Nueva Pescanova. Wcześniej media zwracały się do niej z pytaniami o udostępnienie informacji, jak ta hodowla ma wyglądać. Firma jednak konsekwentnie odmawiała. Do poufnej dokumentacji udało się wreszcie dotrzeć aktywistom. Analiza zdobytych materiałów potwierdziła najgorsze obawy: będzie to hodowla przemysłowa, w której dobrostan ośmiornic jest na ostatnim miejscu.

- Jestem przeciwnikiem trzymania ośmiornic w niewoli i przeprowadzania na nich eksperymentów. A najnowsze plany ich przemysłowej hodowli to prawdziwy koszmar - mówił "Wyborczej" kognitywista, bioetyk i zoopsycholog dr hab. Marcin Urbaniak, profesor Uniwersytetu Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie.

Ośmiornice to fascynujące zwierzęta. Jak pisze prof. Peter Godfrey-Smith w książce "Inne umysły. Ośmiornice i prapoczątki świadomości", którą właśnie kończę czytać: "nie zachowują monogamii, mają chaotyczne życie seksualne i nie wydają się zbyt towarzyskie (...) Ich serca pompują zielononiebieską krew, przenoszącą tlen w cząsteczkach miedzi - nie żelaza, które barwi naszą na czerwono".

Książka słynnego badacza umysłu jest mocno filozoficzna, co może zrazić czytelników w pierwszych rozdziałach. Potem jednak naukowiec zabiera nas w fascynującą podmorską opowieść o głowonogach. Z każdą kolejną kartką odkrywa kolejne tajemnice ośmiornic (i głowonogów w ogóle).

Tym, co natomiast podoba mi się w jego pracy, jest chłodne naukowe podejście, z jakim opisuje życie ośmiornic.

Godfrey-Smith opisuje np. to, że ośmiornice potrafią odkręcić słoik, by dostać się do jedzenia, a jedną nawet nagrano, jak odkręca słoik od ośrodka. Albo to, w jaki sposób ośmiornice trzymane w niewoli (także dla celów naukowych) próbują ucieczki. "Zdają się przy tym niezawodnie wybierać moment, w którym nikt ich nie obserwuje" - pisze prof. Godfrey-Smith.

Ośmiornice rozmawiają z ludźmi

Naukowcy ustalili też, że ośmiornice rozpoznają ludzi, a niektóre zdolne są do tego, by nauczyć się gasić światło przez ... plucie strumieniem wody z akwarium w kierunku żarówki, aby wywołać krótkie spięcie. Zachwyciła mnie też anegdota z badań na uczelni w Pensylwanii, gdzie ośmiornica wyraźnie dała do zrozumienia badaczce, że nie życzy sobie podawania na obiad mrożonej kałamarnicy.

W 2009 r. grupa badaczy w Indonezji odkryła np. ze zdumieniem, że dziko żyjące ośmiornice noszą ze sobą połówki skorup kokosa, których używają jako przenośnego schronienia.

A z ostatnich doniesień o ośmiornicach dodam jeszcze, że jesienią 2024 r. okazało się, iż ośmiornice polują wspólnie z rybami na bezkręgowce, a kilka dni temu udało się uchwycić ośmiornicę, którą urządziła sobie przejażdżkę na ... najszybszym rekinie świata!

A zanim państwo ruszycie do księgarń po książkę prof. Godfrey-Smith, to polecam wam najpierw przeczytać rozmowę z tym naukowcem, którą dla "Wyborczej" przeprowadził Kasper Kalinowski.

Aleksander Gurgul dziennikarz działu Nauka, Klimat i Zdrowie

[osmiornice]

Ośmiornice mają trzy serca, a każde z nich pełni odrębne funkcje w układzie krwionośnym:

Dwa serca skrzelowe: Znajdują się w pobliżu skrzeli i odpowiadają za pompowanie odtlenowanej krwi do skrzeli, gdzie zostaje natleniona. To te serca działają głównie na rzecz wymiany gazowej, pobierając tlen z wody i przekazując go do krwi.

Jedno serce systemowe: To serce pompuje natlenioną krew z powrotem do reszty ciała, dostarczając tlen do tkanek i narządów. Kiedy ośmiornica pływa, to serce tymczasowo przestaje bić, co jest powodem, dla którego ośmiornice szybciej się męczą podczas intensywnego pływania (dlatego też ośmiornice męczą się dość szybko, stąd często spotykamy je pełzające po dnie oceanu). Przerwa w pracy systemowego serca podczas ruchu zapewnia, że cała energia układu krążenia skupia się na skrzelach i procesie oddychania.

Układ krążenia ośmiornicy jest zamknięty, co oznacza, że krew krąży w naczyniach krwionośnych. To, w połączeniu z hemocyjaniną, pozwala ośmiornicom efektywnie transportować tlen, zwłaszcza w głębokim, zimnym, i słabo natlenionym środowisku.

Krew ośmiornicy, w przeciwieństwie do krwi ssaków, jest oparta na miedzi, a nie na żelazie. Zawiera hemocyjaninę, czyli białko transportujące tlen, które jest niebieskie, gdy jest natlenione. Hemocyjanina jest bardziej wydajna niż hemoglobina w zimnym i niskotlenowym środowisku, takim jak głębiny oceanu, gdzie ośmiornice często żyją. To pozwala im przetrwać w ekstremalnych warunkach, gdzie tlen jest trudniej dostępny. Pomimo tego, że ich układ krwionośny jest wyjątkowy, ośmiornice mają stosunkowo niską tolerancję na brak tlenu, dlatego w momencie, gdy są zmuszone do intensywnego wysiłku, mogą szybko się męczyć.

A teraz coś na prawdę WOW.

Ośmiornice mają jeden główny mózg, ale poza tym posiadają także "minimózgi" w każdym z ośmiu ramion! W sumie mają więc dziewięć ośrodków nerwowych. Ramiona ośmiornicy mogą działać do pewnego stopnia niezależnie, ponieważ każde z nich ma swój własny zestaw neuronów, które pomagają w manipulowaniu przedmiotami i reagowaniu na bodźce bez konieczności konsultowania tego z głównym mózgiem.

[osmiornice]

Wnętrze ośmiornicy

[osmiornice]

[osmiornice]

Huge Octopus Escapes Through Smallest Hole | The Dodo

[osmiornice]

Ośmiornice - sprytne, inteligentne, zaskakujące. Jak blisko im do nas?

Ośmiornice - sprytne, inteligentne, zaskakujące. Jak blisko im do nas?

Wyobraź sobie, że siedzisz na morskim dnie, tuż przy plaży na indonezyjskiej wyspie Lembeh. Nie jest głęboko, najwyżej 5 m, i bardzo jasno. Woda – jak można by oczekiwać po tropikach – przyjemnie ciepła. Wokół ciebie pofalowana powierzchnia szaro-czarnego drobnego piasku pokryta gdzieniegdzie warstwą zielonkawych glonów. Rozglądasz się i zauważasz muszlę. Dużą, z sześcioma grubymi, wystającymi kolcami. Może właściciel jest w środku? A może dawno już nie żyje i teraz mieszka tam krab pustelnik? Z ciekawością odwracasz znalezisko i widzisz... macki i parę oczu. Ośmiornica. Konkretnie Amphioctopus marginatus, zwana też ośmiornicą kokosową, gdyż zwykle ukrywa się we wnętrzu wyrzuconych skorup kokosa (które nosi ze sobą, by użyć jako ochrony

w razie niebezpieczeństwa). Nie muszą to jednak być kokosy – wystarczy dowolna duża muszla, taka jak ta. W mackach zwierzę trzyma dwie połówki muszli małża. Pod twoim wzrokiem upuszcza je i poprawia się w swojej kryjówce. Wygląda, jakby oceniało sytuację. Nieruchomiejesz. Po chwili ośmiorniczka wypełza z muszli. Jej płaszcz ma wielkość twojego kciuka, ramiona są pewnie ze trzy razy dłuższe. Upodabnia się kolorem do otaczającego piasku – teraz jest ciemnoszara. Odpływa? Nie. Rozpościera kilka ramion na piasku, a kilka owija wokół muszli. Jeden ruch i muszla znów jest odwrócona otworem do spodu, a głowonóg siedzi w środku. Nie chcesz denerwować zwierzątka i już odpływasz, gdy nagle widzisz niewielki ruch. To ośmiornica wyrzutem strumienia wody zrobiła dziurkę w piasku poniżej brzegu muszli. I teraz spogląda stamtąd na ciebie para oczu. Przybliżasz maskę i przez chwilę patrzycie tak na siebie.

Podwodni kosmici

Ze wszystkich bezkręgowców (tak określamy zwierzęta, które nie mają wewnętrznego szkieletu) właśnie ośmiornice przypominają nas najbardziej. Po części pewnie przez to, jak odwzajemniają spojrzenie; jakby uważnie się nam przyglądały. (To zresztą różni je i od wielu kręgowców: nie uważamy przecież, żeby przyglądały nam się ryby, a przynajmniej większość). Po części ze względu na niezwykłą sprawność manipulacyjną. Osiem ramion wyposażonych w setki przyssawek pozwala na skomplikowane ruchy. To może być otwieranie muszli małża albo pokrywki słoika, albo... rozmontowanie systemu filtracyjnego w akwarium. To właśnie odróżnia te głowonogi od ssaków, takich jak delfiny, które mimo całej inteligencji nie potrafią np. odkręcić pokrywki ze względu na ograniczenia anatomii. Z drugiej strony ośmiornice są dla nas równie obce jak najbardziej odjechany kosmita. Wystarczy wspomnieć, że mają błękitną krew i trzy serca. Zagrożone wypuszczają z ciała strumień atramentu, a same odskakują w przeciwnym kierunku. Nie mają kości. Jedyna twarda część w ich ciele to dziób, podobny do papuziego, i grudka chrząstki otaczająca mózg. Taka budowa sprawia, że potrafią przeciskać się przez najwęższe szczeliny – uciekać niczym Houdini z każdego miejsca, które nie jest specjalnym, ośmiornicoodpornym akwarium. Każda przyssawka na ich mackach ma nie tylko odrębną zdolność ruchu, ale i receptory smakowe. Wyobraź sobie, jakby to było, gdyby powierzchnię twojego ciała pokrywały setki języków. Do tego w ich skórze

są komórki, które potrafią wyczuwać światło. A najbardziej niesamowite... Nie, poczekaj jeszcze chwilę. Najpierw poznajmy kolejną ośmiornicę.

Podmorscy pisarze

Jesteśmy w małym, pozbawionym okien pokoju w londyńskim Muzeum Historii Naturalnej. Przed nami biurko ze stertą papierów i sporym kawałkiem jasnego, drobnoziarnistego kamienia. Przy nas stoi Jakob Vinther, przysadzisty Duńczyk o blond włosach i rudawej brodzie. Wskazuje na znalezisko.

– To zbiornik atramentu – wyjaśnia. Wie, co mówi. W końcu to ekspert od skamieniałości bezkręgowców na University of Bristol. – Chemicznie zakonserwowana melanina – dodaje.

Pochylamy się, by przypatrzeć się bliżej. W kamiennej płycie wyraźnie odciśnięty jest kształt ośmiornicy. Niezbyt duży: gdy żyło, zwierzę miało może 25 cm długości. Widać płaszcz – workowatą strukturę, która kryła skrzela, serca i inne ważne narządy. O! Ciemna plama pośrodku to woreczek czernidłowy. Ramiona zwisają luźno, na każdym widać rzędy okrągłych struktur.

– Przyssawki – wyjaśnia Vinther. Skamieniałości ośmiornic to rzadkość; zwierzęta pozbawione szkieletu na ogół nie zostawiają po sobie śladów. Ta ma jakieś 90 mln lat, czyli jest jedną z najstarszych nam znanych. Za jej czasów do wymarcia dinozaurów pozostało jeszcze 25 mln lat.

– Pochodzi z Libanu; z miejsca, gdzie można znaleźć rozmaite świetnie zachowane skamieniałości takich zmiennokształtnych organizmów – mówi. Minogi, wieloszczety... wszystkie zatopione wieki temu w miękkim wapiennym mule na dnie dawno wyschniętego morza. Tak jak ludzie należą do ssaków, tak ośmiornice – do głowonogów. Wzięta z greki nazwa Cephalopoda dobrze oddaje ich dziwaczną budowę, gdzie ramiona są jakby przyczepione z jednej strony głowy, a „tułów” – workowaty płaszcz – z drugiej. Gromada głowonogów to część typu mięczaki (Mollusca), który obejmuje także ślimaki, małże i ostrygi. Należące do niej zwierzęta były pierwszymi drapieżnikami polującymi w prehistorycznych morzach. Powstały w toku ewolucji jakieś 500 mln lat temu – długo przed rybami – z niewielkich organizmów o muszlach przypominających kapelusz czarownicy. Gdyby cofnąć się w czasie o 450 mln lat, można by zobaczyć, że jednymi z najgroźniejszych drapieżców tamtych czasów były posiadające muszlę głowonogi. Niektóre zaiste ogromnych rozmiarów: muszle dawno wymarłych łodzikowców z gatunku Endoceras giganteum miały ponad 5 m długości. Dziś na świecie spotkać można ponad 750 gatunków głowonogów, z czego ok. 300 to ośmiornice, a wśród pozostałych są mątwy, kalmary (obie grupy mają po 10 ramion) i kilka gatunków łodzików – dziwacznych stworzeń, które żyją w muszlach i mają 90 macek.

Współczesne ośmiornice to różnorodna grupa. Ośmiornica olbrzymia (Enteroctopus dofleini) może mieć ramiona długie nawet na 2 m i ważyć ponad 100 kg. Inne, jak, to prawdziwe karzełki lżejsze niż śliwka (3 dag). Niektóre mają szczątkowy płaszcz, a długaśne ramiona; inne są bardziej proporcjonalne. Większość wolniutko człapie po rafach, mule czy piasku, pływając tylko, gdy chce zmienić miejsce pobytu albo uciec przed drapieżnikiem, ale są i takie, które z prądem przemierzają głębiny oceanów. Ośmiornice można znaleźć we wszystkich wodach: od tropików po bieguny, od raf koralowych po szelfowe piaski, od kałuż wypełniających się tylko podczas przypływu po morskie otchłanie. Oczywiście, jeśli umiemy ich szukać.

Mistrzowie kamuflażu

W lembeh znów jest słoneczny poranek, a ty pływasz po płytkiej rafie. Twój przewodnik, Amba, pokazuje ręką, że widzi ośmiornicę. Dużą ośmiornicę. Gdzie? Rozglądasz się wokół, ale nigdzie jej nie ma. Tylko skały pokryte koralowcami i różnobarwnymi gąbkami. Amba tymczasem wciąż pokazuje „duża ośmiornica”. Spoglądasz za jego ręką: nic! Ale chwila... Patrzysz jeszcze raz. Ten aksamitny koral, tam w głębi. To nie koral! To ośmiornica Octopus cyanea. Aż dziw, że mogłeś jej nie zauważyć, przecież jest wielka jak talerz. Mątwy i ośmiornice żyjące w płytkich wodach i polujące w ciągu dnia to prawdziwi mistrzowie kamuflażu. Jasne, sam kamuflaż to nic nadzwyczajnego, wiele zwierząt w toku ewolucji zmieniało się tak, by wyglądać na to, czym nie są.

Ot choćby tamta gąbka jest nią tylko z pozoru, bo w istocie to żabnica czatująca na nieświadome ofiary. Ten liść dryfujący nad morskim dnem to nie liść, tylko ryba, która upodobniła się do niego wyglądem. A tamten drepczący po dnie to naprawdę liść, i naprawdę drepcze. Krab pustelnik przyozdobił nim swoją muszlę. Maleńki ukwiał to w rzeczywistości morski ślimak, który w toku ewolucji zyskał wygląd ukwiała. Gdziekolwiek spojrzysz, fragmenty piaszczystego dna wstają i odchodzą (to maleńkie kraby o beżowych muszlach) albo odpływają (to flądry o piaskowej skórze). Ale ośmiornice i mątwy są inne: one potrafią zamaskować się w okamgnieniu; raz wyglądać jak koral, innym razem – jak grudka wodorostów, a znowu innym – jak morskie piaszczyste dno. Używają skóry do tworzenia trójwymiarowych obrazów przedmiotów ze swojego otoczenia. Jak to robią? Kamuflaż ośmiornic składa się z trzech elementów. Pierwszy to kolor. Tworzą go dzięki układowi barwników i substancji odbijających światło. Pigmenty – na ogół w tonacji żółci, czerwieni i brązów – są magazynowane w tysiącach maleńkich woreczków znajdujących się w wierzchniej warstwie skóry. Zamknięte wyglądają jak drobniutkie piegi. Gdy głowonóg kurczy otaczające woreczek mięśnie, otwierając go, ujawnia, co kryje się we wnętrzu. W zależności od tego, który zestaw woreczków otworzy lub zamknie, może tworzyć na skórze rozmaite wzory: paski, wstęgi czy plamy, i to niemal natychmiast. Ma też dwa typy komórek odbijających światło. Pierwszy odbija promienie, jakie doń docierają wprost. Skóra wydaje się więc biała w białym, czerwona w czerwonym, a niebieska w niebieskim oświetleniu. Drugi typ to coś w rodzaju żywej bańki mydlanej, która zmienia kolor w zależności od tego, pod jakim kątem się na nią spojrzy. Wspólnie komórki barwnikowe i odbijające światło dają właścicielce możliwość tworzenia na skórze niemal nieograniczonej palety kolorów i wzorów. Drugim elementem kamuflażu jest faktura. Kurcząc specjalne mięśnie, ośmiornice potrafią zmienić skórę z gładkiej na pokrytą kolcami czy brodawkami, a efekty bywają spektakularne. Abdopus aculeatus umie np. tworzyć witkowate struktury, dzięki którym wygląda jak kupka wodorostów. Z kolei ośmiornica włochata, która jeszcze czeka na swój naukowy opis, ma taki wygląd na stałe; trudno ją odróżnić od kłębka czerwonych alg. Trzecią częścią strategii maskującej jest postawa. Sposób, w jaki ośmiornica się zachowuje i porusza. Niektóre zwijają się np. w kształt kłębka lub walca i – korzystając tylko z dwóch ramion – powoli pełzną po morskim dnie, jakby mówiły: „Nie patrz na mnie, nic ciekawego, jestem tylko kawałkiem skały...”. Jak im się udało dojść do takiej perfekcji? Prosta odpowiedź brzmi: w toku ewolucji. Przez dziesiątki milionów lat osobniki, które umiały się lepiej ukrywać, dłużej umykały drapieżnikom i miały większe szanse, by pozostawić po sobie potomstwo. A w wodzie jest mnóstwo amatorów ośmiorniczek – węgorze, delfiny, ustonogi, kormorany, wiele ryb, a nawet inne ośmiornice. Ze względu na brak kości można je zjadać w całości. – Te zwierzaki to czyste mięso; coś w rodzaju żywych, pływających steków – mawia Mark Norman, ekspert od głowonogów w Museum Victoria w australijskim Melbourne.

O czym myślą ośmiornice?

Teraz porozmawiajmy może o nerwach ośmiornicy. Zwyczajny ślimak ma ledwie 10 tys. komórek nerwowych, homar ok. 100 tys., skakun (rodzaj pająka) pewnie ze 600 tys. Pszczoły i karaluchy, uznawane za najbardziej unerwione (po głowonogach) bezkręgowce, mogą się poszczycić jakimś milionem na osobnika. Nic więc dziwnego, że ok. 500 mln neuronów zwyczajnej ośmiornicy Octopus vulgaris to zupełnie inna liga. Pod względem liczby komórek nerwowych głowonogi znacząco przewyższają myszy (80 mln) czy szczury (200 mln) i niemal dorównują kotom (ok. 700 mln). Tyle że podczas gdy kręgowce większość neuronów przechowują w głowie, u ośmiornic aż 2/3 znajduje się w mackach. Co więcej, układ nerwowy pożera mnóstwo energii, więc duży może być tylko wtedy, gdy korzyści przewyższają koszty. Skąd się zatem wziął? Zdaniem Petera Godfreya-Smitha, filozofa, który stał się specjalistą biologii ośmiornic na Uniwersytecie Miejskim Nowego Jorku i Uniwersytecie w Sydney, mogło się na to złożyć kilka czynników. Pierwszym jest ciało.

W końcu układ nerwowy tworzy całość z ciałem, a organizmy ośmiornic w toku ewolucji stały się bardzo skomplikowane. Nie mając kości, głowonóg może wyciągnąć każde z ramion w dowolnym kierunku i pod dowolnym kątem; nie ograniczają go kości i stawy, może wyginać się nie tylko w ramieniu, łokciu czy nadgarstku. To znacznie poszerza możliwy zakres ruchów, a do tego każda

z macek może robić coś zupełnie innego. Polująca ośmiornica bywa naprawdę imponującym widowiskiem. Każde z ramion wyciągnięte w innym kierunku, każde, zaglądające do najmniejszych szczelin. Gdy jedno wypłoszy np. krewetkę, dwa inne już czekają, by ją schwytać. Do tego przyssawki, z których każda może się poruszać niezależnie od pozostałych, i mechanizmy pozwalające na zmianę koloru i faktury skóry. Głowonogi wykształciły również zdolność do odbierania i przetwarzania ogromnych ilości danych zmysłowych: smak i dotyk z przyssawek, orientacja w przestrzeni dzięki statocystom, nie mówiąc już o wrażeniach wzrokowych odbieranych przez zaawansowane oczy. Jakby tego było mało, wiele ośmiornic żyje w przestrzennie złożonym otoczeniu – muszą umieć poruszać się po, w i wokół rafy. Nie mając ochronnej zbroi, cały czas muszą wypatrywać drapieżników, a gdy zawiedzie kamuflaż – wiedzieć, gdzie szukać schronienia. I wreszcie: to szybcy, zwinni drapieżcy o bardzo różnorodnej diecie; łapią i zjadają ostrygi, kraby, ryby... Pozbawione szkieletu ciało, złożone otoczenie, zróżnicowana dieta, unikanie drapieżników – to wszystko czynniki, które zdaniem Godfreya-Smitha mogą napędzać ewolucję rozumu. Lecz choć ośmiornice z pewnością mają złożony układ nerwowy, to czy rzeczywiście są mądre? Ocena inteligencji zwierząt jest w najlepszym razie trudna. Wyznaczniki inteligencji ptaków i ssaków, takie jak umiejętność posługiwania się narzędziami, nie mają zastosowania do ośmiornic, bo u nich całe ciało to jedno wielkie elastyczne narzędzie. Nie potrzebuje ich, by sięgnąć w głąb szczeliny czy rozewrzeć muszlę małża. Gdy już to wyjaśniliśmy, trzeba powiedzieć, że badania rozpoczęte jeszcze w latach 50. i 60. XX w. wykazały, że głowonogi dobrze radzą sobie w zadaniach wymagających uczenia się i zapamiętywania – dwóch zdolności, które wiążemy z inteligencją. I rzeczywiście, pewien obszar – tzw. płat pionowy – w mózgu tych mięczaków zajmuje się właśnie takimi zadaniami. Podkreślam, że chodzi o ośmiornice zwyczajne, bo te badano najczęściej, a gatunki w obrębie rodzaju różnią się nieco organizacją mózgu, lecz do tej pory zbadano ich niewiele, więc nie wiadomo, czy wszystkie są podobnie uzdolnione. Roy Caldwell z University of California w Berkeley twierdzi, że niektóre z tych, które badał, są głupie jak but. A konkretnie?

– Weźmy maleńką Octopus bocki. Jest głupia, bo po prostu niewiele robi.

Ale może to, czy są mądre, czy niezbyt lotne, nie ma aż takiego znaczenia w obliczu faktu, że są po prostu zadziwiające same w sobie. Zanurkujmy zatem ostatni raz. Na Lembeh zmierzcha. Klęczysz przy skalistym zboczu. Przed tobą parka niewielkich ryb składa ikrę. W jamce zwinął się węgorz. Obok przemyka duży krab pustelnik w pożyczonej muszli, a tu na kamieniu siedzi mała włochata ośmiorniczka wyglądająca jak kupka glonów. Patrzysz, a ona zaczyna się poruszać. W jednej chwili unosi się w wodzie niczym lewitujący ośmionogi jogin, za chwilę szybuje w toni, by zacząć pełzać po rafie. W trakcie podróży jedno z ramion trafia na maleńką dziurkę i zwierzątko powoli, macka po macce, wciska się w nią. Znikło. Nie, nie całkiem. Koniec macki sonduje otoczenie, chwyta kilka drobnych kamyków i zatyka nimi wejście. No, zrobione. Nocny postój zabezpieczony.

Tekst Olivia Judson

[osmiornice]

Chcesz spotkać obcą inteligencję? Posłuchaj, o czym mówią kałamarnice

Mózg wokół przełyku, inteligentne ramiona, kolory zamiast słów - to tylko część spośród zadziwiających cech mątw, ośmiornic i kałamarnic. Świadczą o tym, że do wysokiej inteligencji zwierzęta te doszły zupełnie inną ścieżką ewolucji niż ludzie.

Na ten jeden moment moje do bólu ludzkie odczucia zrozumiały emocje z zupełnie innego świata. Póki patrzyłem na stado żółtawych kałamarnic, żwawo przemykających w słonej wodzie dużego akwarium, które stało w hali Marine Biological Laboratory w Woods Hole (USA), budziła się we mnie jedynie fascynacja tymi istotami. Ich rwane, szybkie ruchy, dziwny kształt ciała, w którym na przednim końcu głowy wieniec dziesięciu ramion otacza wąski otwór gębowy, utrudniały porozumienie ponad dzielącymi nas różnicami. Lecz gdy nóż uroczej, ciągle uśmiechniętej badaczki dr Yuyu Song odcinał tę dziwaczną głowę od reszty ciała i kałamarnica nagle zmieniła barwę z żółtawej na niemal brunatną, na krótką chwilę w pełni wczułem się w jej ból. Chyba nie uzewnętrzniło się to wyraźnie na mojej twarzy, gdyż dr Song nie przestała się uśmiechać. Głowę i ramiona kałamarnicy wrzuciła do pojemnika na odpadki, a resztę ciała położyła na stoliku laboratoryjnym umieszczonym pod binokularem. Potem precyzyjnymi, niemal chirurgicznymi ruchami rozkroiła korpus kałamarnicy i wyciągnęła z niego długie włókno.

- Proszę popatrzeć - wskazała - to jest właśnie olbrzymi akson kałamarnicy.

Spojrzałem przez okulary urządzenia powiększającego. Prawdę mówiąc, akson, czyli długa wypustka komórki nerwowej, nie wyróżniał się niczym szczególnym. Choć właśnie samo to, że mogłem go tak łatwo oglądać, było najlepszym dowodem na jego unikatowość. Aksony naszych komórek są bardzo cienkie, tysiąc razy cieńsze od tego, który miałem przed oczami. Grubość wypustki komórki nerwowej u kałamarnic stała się więc wielką zaletą w badaniach układu nerwowego. Bez trudu można było ją oglądać, wbijać w nią elektrody i obserwować efekty drażnienia prądem. Dzięki badaniom nad olbrzymim aksonem kałamarnicy Alan Hodgkin i Andrew Huxley odkryli, jak przesyłany jest sygnał w układzie nerwowym. W 1963 r. zostali za to uhonorowani Nagrodą Nobla z fizjologii i medycyny.

A to był dopiero początek fali odkryć, które udowodniły, jak wiele korzyści przynosi ludziom badanie głowonogów - dziwacznych morskich stworzeń, które do bardzo wysokiej inteligencji, zręczności i złożonych umiejętności dotarły zupełnie inną ścieżką ewolucyjną niż ludzie i inne ssaki naczelne.

Dwie drogi do inteligencji

Nasze linie ewolucyjne rozdzieliły się przypuszczalnie około 550 mln lat temu. To wtedy rozwój zwierząt poszedł w dwóch głównych kierunkach. Pierwotne ciało, zaopatrzone tylko w jeden otwór, który służył zarówno do połykania pokarmu, jak i wyrzucania odpadków, wykształciło drugą "dziurkę". U części zwierząt ten pierwszy otwór pozostał w roli otworu gębowego, a drugi przejął funkcję otworu odbytowego. Tę grupę organizmów biolodzy nazywają elegancko pierwoustymi. Do nich zalicza się dzisiejsze owady, pająki, dżdżownice czy mięczaki. Druga grupa zwierząt nowy otwór na drugim biegunie ciała przekształciła w otwór gębowy, a dotychczasowemu przydzieliła rolę odbytu. Dlatego biolodzy nazywają te zwierzęta wtóroustymi. Do nich należą rozgwiazdy, jeżowce oraz kręgowce.

W obu grupach, zupełnie niezależnie od siebie, doszło do rozwoju wysokiej inteligencji. U wtóroustych jej największym przejawem stał się człowiek czy - szerzej - ssaki naczelne. Wśród pierwoustych najwyższy poziom osiągnęły głowonogi: ośmiornice, kałamarnice i mątwy. Całkowicie odmienne ścieżki, którymi ewolucja wprowadziła przedstawicieli każdej z tych grup na szczyty, pozostawiły trwałe ślady w ich ciałach. Narządy pełniące takie same funkcje w swej budowie wykazują zaskakujące różnice. Dla naukowców to prawdziwy dar. Dzięki temu odkrywają, że do identycznych celów można dojść różnymi drogami. Ta wiedza zaś przydaje się zarówno w badaniach, jak i w poszukiwaniu leków oraz projektowaniu nowatorskich maszyn.

Wiadomo jednak, że inteligencja - i u ludzi, i głowonogów - wskoczyła na najwyższy poziom dzięki rozwojowi układu nerwowego. W obu grupach neurony działają na podobnej zasadzie - przesyłają informacje za pomocą sygnałów elektrycznych (wewnątrz komórki) oraz chemicznych (między komórkami). By zachodziło to sprawnie, impuls powinien wędrować jak najszybciej. I tu obie grupy doszły do celu różnymi drogami.

Aksony, którymi przesyłane są sygnały elektryczne, można porównać do drutów. Prędkość wędrówki impulsu da się tam przyśpieszyć na dwa sposoby: albo otaczając kabel warstwą izolacji, albo zwiększając jego grubość. Ssaki wybrały tę pierwszą metodę. Funkcję izolacji pełni u nich otoczka mielinowa. Aksony zaś pozostają bardzo cienkie, zazwyczaj mają średnicę około 1 mikrometra (jednej milionowej metra), co można oglądać tylko pod mikroskopem. Głowonogi natomiast wybrały drugą metodę i znacznie zwiększyły grubość włókien nerwowych. Największe z ich aksonów osiągają średnicę nawet 1 milimetra (jednej tysięcznej metra), co da się już zobaczyć gołym okiem.

Ramię w ramię z ośmiornicą

W obu grupach powstało też skupisko komórek nerwowych, zwane mózgiem, które zarządza całym organizmem. U ludzi kryje się ono w głowie, pod czaszką. Głowonogi rozmieściły je... wokół przełyku. Ponadto w dodatkowe, oddzielne zwoje wyposażyły swoje ramiona. Ośmiornica w każdym z nich ma grupę blisko 400 tys. komórek nerwowych. Dzięki temu są one w dużym stopniu niezależne. Jeśli odetnie się ośmiornicy ramię, to będzie ona dalej poruszać się samodzielnie przez blisko godzinę. Ba, każda z setek przyssawek, w które zaopatrzone są macki ośmiornic, potrafi utrzymać pewną niezależność. Jeśli któraś z nich dotknie jakiegoś przedmiotu, zmienia swój kształt, przylegając bardzo ściśle, i jednocześnie kurczy mięśnie, wytwarzając dużą siłę ssącą.

Ramiona ośmiornicy, przeciwnie do naszych, są niezwykle elastyczne. Mogą zginać się w dowolnym miejscu i w dowolnym kierunku. Potrafią też się rozciągać, kurczyć, a nawet zmieniać kształt. Bywa wręcz, że jeden fragment macki sztywnieje, a drugi pozostaje elastyczny.

Te ich właściwości zainspirowały włoskich naukowców do zbudowania robota medycznego. Zaprezentowane w maju tego roku sztuczne ramię potrafi się zginać, rozciągać i ściskać. Składa się z dwóch modułów, które z kolei złożone są z trzech cylindrów. Zależnie od tego, który z nich i w jakim stopniu zostanie napompowany, ramię odpowiednio zgina się i skręca. To daje mu przewagę nad tradycyjnymi narzędziami chirurgicznymi. Pozwala także na dotarcie w odległe rejony ciała i manipulowanie miękkimi narządami pacjenta bez ryzyka ich uszkodzenia. - Ludzkie ciało jest środowiskiem nieustrukturyzowanym, stawiającym duże wyzwania, a umiejętności ośmiornicy dają wiele korzyści w porównaniu z tradycyjnymi narzędziami chirurgicznymi - mówił dr Tommaso Ranzani z The Biorobotics Institute we Włoszech.

Rozwinięty układ nerwowy to także świetne zmysły. I znów, zarówno u głowonogów, jak i ludzi, najważniejszą rolę odgrywa jeden z nich: wzrok. Złożone oczy w obu grupach powstały zupełnie niezależnie. Mają tęczówkę, źrenicę, soczewkę, siatkówkę oraz nerw wzrokowy. Odmienne ścieżki ewolucyjne widać jednak w szczegółach budowy. U ludzi ostrość widzenia regulowana jest przez zmianę krzywizny soczewki oka. U głowonogów ten sam efekt uzyskuje się dzięki oddalaniu bądź przybliżaniu soczewki do siatkówki.

Głowonogi maskują armię

Ale mątwy i ośmiornice zyskały dodatkową umiejętność, której nie mają ludzie. W 2015 r. Lydia Mäthger i Roger Hanlon z Marine Biological Laboratory odkryli, że te same światłoczułe białka, które znajdują się w siatkówce oka, rozrzucone są też na skórze mątw. Desmond Ramirez i Todd Oakley z University of California namierzyli zaś podobne substancje na ciele ośmiornic. U mątw światłoczułe białka znajdują się w komórkach barwnikowych, czyli chromatoforach. To właśnie te struktury odpowiadają za niebywałe umiejętności kamuflażu tych zwierząt.

Głowonogi potrafią bowiem zmienić ubarwienie swego ciała w mniej niż sekundę. Bywa, że kolory modyfikują kilkadziesiąt razy na godzinę. Zmieniają przy tym zarówno wzór oraz intensywność barw, jak i trójwymiarową teksturę skóry. Potrafią nawet przybrać jednocześnie dwa różne desenie. Widać to na przykład w czasie zalotów. Starając się o względy samicy, samce kałamarnic rywalizują między sobą, przybierając ubarwienie odbierane jako agresywne. Gdy natomiast chcą się przypodobać wybrance, zmieniają wzór na odpowiednik łagodności. Zdarza się jednak, że samiec po lewej stronie widzi ponętną samicę, a po prawej - irytującego rywala. To właśnie w tej chwili przybiera jednocześnie dwa różne wzory - po lewej łagodny, po prawej agresywny. Potrafi też wielokrotnie się obrócić, natychmiast zmieniając ubarwienie z każdej strony ciała. Samica zawsze więc widzi partnera w atrakcyjnych kolorach, a rywal - w odpychających.

Dr Hanlon odkrył, że sekret tej umiejętności tkwi właśnie w chromatoforach. W skórze ośmiornicy jest blisko 5 mln takich komórek. W stanie spoczynku mają one postać drobnych, niemal niewidocznych kropek. Gdy jednak trzeba zmienić barwę ciała, mózg włącza mięśnie otaczające chromatofory. W ułamku sekundy kurczą się one, rozciągając tym samym komórkę barwnikową o 500 proc. Z drobnej kropki przemienia się ona w kolorową plamkę.

Chromatofory występują u głowonogów w trzech odmianach barwnych: czerwonej, żółtej i brązowej. Kolory zimne oraz biel powstają dzięki warstwie skóry położonej poniżej komórek barwnikowych. W niej nie ma pigmentów, lecz są struktury, które opalizują. Odpowiednie zmieszanie wszystkich tych składników może dać niemal dowolny kolor i wzór. Jeśli na przykład wszystkie chromatofory będą w stanie spoczynku, to zwierzę zabarwi się na niebiesko lub biało. Rozszerzenie kilku żółtych komórek spowoduje zmieszanie ich z błękitem i da efekt w postaci zieleni. Połączenie czerwieni z niebieskim wywoła wrażenie fioletu.

Nadzwyczajne umiejętności kamuflażu głowonogów wzbudziły zainteresowanie amerykańskiej armii. Wsparła ona badania dr. Rogera Hanlona z nadzieją, że wyniki uda się wykorzystać do maskowania żołnierzy. W zamian zagwarantowała sobie wyłączność i dyskrecję. Dlatego dr Hanlon niektórych wyników swoich bada nad kamuflażem u mątw i ośmiornic nie ujawnia.

Kolorowe słowa

Nadzwyczajne umiejętności zmiany ubarwienia służą głowonogom nie tylko do kamuflażu, lecz także do komunikacji - tak jak nam dźwięki. W latach 80. XX wieku Martin Moynihan, badacz kałamarnic Sepioteuthis sepioidea , które żyją na karaibskich rafach koralowych, spekulował, że w ich systemie barw da się znaleźć odpowiedniki rzeczowników czy czasowników. Tak brawurowych hipotez jeszcze nie udało się potwierdzić. Choć dr Hanlon odkrył już, że skóra kałamarnic potrafi odbijać nie tylko barwy, ale również światło spolaryzowane (czyli ukierunkowane), którego ludzie, podobnie jak foki czy walenie, nie widzą. Oczy kałamarnic są jednak na nie bardzo czułe. Dzięki temu głowonogi mogą ostrzegać się przed niebezpieczeństwem, a nawet prowadzić skomplikowaną "spolaryzowaną" rozmowę, pozostając niewidocznymi dla wzroku ssaków.

Mimo tej wiedzy człowiek wciąż jeszcze nie opanował języka głowonogów. Aby go wreszcie rozszyfrować, naukowcy zaopatrzyli w kamery wideo dwie kałamarnice Humboldta, które potrafią osiągać nawet 4 m długości (choć zazwyczaj są mniejsze). Na razie odkryli dzięki temu, że korzystają one z dwóch podstawowych wzorów. Jeden to naprzemienne przybieranie barwy białej i czerwonej. Drugi to nieregularne fale opalizowania. Uczeni nie wiedzą jeszcze, co one znaczą.

Nie da się więc wykluczyć, że gwałtowna zmiana jasnego ubarwienia na ciemne, jakie zaobserwowałem u kałamarnicy tuż przed obcięciem jej głowy przez dr Yuyu Song, wyrażała nie tylko głowonogie emocje. Może to było jej ostatnie słowo, przedśmiertne przesłanie dla świata. Jeśli to prawda, to ja, niestety, go nie odczytałem. Porozumienie po ponad 550 mln lat ewolucji jest mimo wszystko bardzo trudne.

Osobliwe głowonogi

Gigantyczne oko

Największe oko na świecie ma 28 cm średnicy i należy do kałamarnicy kolosalnej (na zdjęciu oko kałamarnicy Humboldta). Jego budowa różni się od budowy oka ludzkiego: ostrość widzenia regulowana jest dzięki zmianie odległości soczewki do siatkówki.

Bakteryjny kamuflaż

Symbioza z bakteriami bioluminescencyjnymi pozwala kałamarnicom maskować się nocą. Bakterie modyfikują zabarwienie narządów świetlnych mięczaka zależnie od sygnałów z ich receptorów.

Zasłona dymna

Karaibska mątwa rafowa w sytuacji zagrożenia wypuszcza ciemnobrązową substancję (sepię) z worka czernidłowego, tworząc ciemną osłonę, która dezorientuje napastnika.

0,3 Sekundy tyle czasu wystarczy, by ośmiornica zmieniła kolor I teksturę skóry

Wysoka inteligencja ośmiornice są najinteligentniejszymi bezkręgowcami.

Są ciekawskie, potrafią się bawić, pokonują labirynty szybciej niż szczury.

Maskują się dzięki znalezionym w wodzie przedmiotom.

Są zręczne: potrafią samodzielnie odkręcić butelkę z zabezpieczeniem przed dziećmi, odkręcą też słoik - nawet od środka.

Jeśli ośmiornica utraci jedno z ramion, ono odrasta, podobnie jak u rozgwiazdy lub jaszczurki. Osiem macek jest wyposażonych średnio w 1920 przyssawek.

Piękne i trujące ośmiornice z rodzaju hapalochlaena wytwarzają tetrodotoksynę, tę samą silną truciznę, którą dysponują również ryby fugu. Jest ona 100 razy bardziej toksyczna od cyjanku potasu.

Wojciech Mikołuszko Wyborcza.pl

[osmiornice]

[osmiornice]

[osmiornice]

[osmiornice]