דמיין את הידיים שלך נדבקות כמעט לכל מה שנגעו בהן. בני אדם צריכים רק לדאוג לכך באירועים מצערים שבהם דבק מטורף. עם זאת הייתם חושבים כי תמנון יסבול מגפיים המחוברות יתר: שמונת זרועותיהם מרופדות במאות כוסות יניקה מישוש המשנות את צורתן ומרגישות אוכל. אז למה הזרועות האלה לא נדבקות זו לזו או מסתיימות בקשרים?
תוכן קשור
- עשר עובדות סקרניות על תמנונים
- לזרועות התמנון הכרות יש מחשבה משלהן
- תמנון החיקוי
"מפתיע שאיש אפילו לא שאל את השאלה הזו", אומר גיא לוי, חוקר במעבדתו של הנוירוביולוג התמנון בני הוכנר באוניברסיטה העברית הלאומית בירושלים. בעיית הזרועות הנצמדות זו לזו וקשירת קשרים עשויה להיראות מטופשת מבחינה אנושית. אבל, עבור תמנון, זה הישג אבולוציוני חשוב של בקרת תנועה.
לוי, הוכנר ועמיתיהם בארה"ב ובישראל חושבים שהם הבינו כיצד תמנונים עושים זאת. על פי המחקר שפורסם היום ב"ביולוגיה נוכחית ", עור התמנונים מייצר אות כימי לעקוף את רפלקסי כוס היניקה של הנטלים. כל איתות כימי עשוי להיות גם ייחודי לתמנון, שמונע גם מאורגניזמים קנאיבליסטיים לפעמים אלה לאכול חתיכות מנותקות מזרועותיהם.
מדענים מעוניינים בבעלי חיים אלה למראה זר כיוון שבדומה לבני אדם, יש להם מוח גדול. מוחות אלה מורכבים מ -200 מיליון נוירונים ומסוגלים לפתור ולשינון בעיות (ואף לחזות משחקי כדורגל חשובים). "הבנת השקפת עולמם של תמנון היא קריטית להבנת הגורמים שעושים יצירת מוח גדול", אומרת ג'ניפר בזיל, ביולוגית במכללת ברוקלין ב CUNY שלא הייתה קשורה למחקר.
מערכת העצבים התמנון שונה משלנו באופן מפתח: 300 מיליון תאי עצב היקפיים משתרעים דרך זרועות המעקה שלהם ומאפשרים תנועה. אגודלים מנוגדים זה נהדר, אבל זרועות טרום-גליליות אלו מעניקות תמנונים חופש תנועה המאפשרים להם לחטוף אוכל, להתחבא בחללים קטנים ולגנוב מצלמות של צוללנים.
כוסות היניקה הקוויות את זרועותיו של אוקטופוס וולגריס מצטברות על אותות כימיים ותחושתיים כדי לטעום בעיקר פריטי מזון פוטנציאליים. (צילום: © אינגו ארנדט / פוטו נטורה / תמונות מינדן / קורביס) "התמנון יש שליטה מלאה בזרועותיו, אך השליטה מופצת בין המוח לזרועות, שהן במידה מסוימת אוטונומיות", אומר לוי. לכן, כשזרוע תמנונים נקטעת בטעות או במאבק עם טורף, הוא נשאר פעיל כשעה - אוחז אינסטינקטיבית ומחזיק כל דבר שהוא נוגע בו.
בגלל האוטונומיה שלהם, החוקרים ראו זרועות תמנון מוגזמות כדרך לנסות לענות על שאלות כיצד החיות הקניבליסטיות האלה מזהות זרועות מחוברות (ולא מחוברות) משלהן מהאוכל הפוטנציאלי.
החוקרים התחילו בקטיעה אנושית של זרוע מתמנונים נפוצים ( Octopus vulgaris ) במעבדה שלהם. "זה לא אירוע טראומטי עבור התמנונים", מסביר לוי, שביצע חלק ניכר מעבודות המעבדה עם עמיתו ניר נשר. "הם מאבדים זרועות בטבע פעמים רבות וממשיכים להתנהג כרגיל, והזרוע צומחת לאחור."
החוקרים הניחו תמנון וחפצים שונים - זרועות קטוע, זרועות עור, דגים, שרימפס וכלי פטרי המכוסים חלקית בעור תמנון - במיכל וצפו במה שקרה. זרועות קטועות מעולם לא נקשרו לעצמם ולא אחזו בזרועות התמנון החיות במיכל, במקום זאת הימנעות מפראייריה השכנים לשעבר.
עם זאת, הזרועות הכרותות תפסו לזרועות התמנון העורות ולחלק הפלסטי של כלי הפטרי. החוקרים מדדו את הכוח המופעל על כל חפץ וגילו כי הזרועות מעולם לא הפעילו כוח אחיזה על עור. אז כל אות שמנע רפלקסים של התקשרות פראיירים, הוא היה צריך להגיע מהעור.
תמנון משפשף את זרועותיו על זרועו הקטועה החדשה שלו, מלטף אותה, אך לא תופס את העור. התמנון אוחז בזרוע המפלפלת רק באתר הקטיעה, שם נחשף הבשר, ומחזיק אותו במקורו מבלי לאכול אותו. (וידאו: ביולוגיה נוכחית, נשר ואח ') עור תמנון מורכב להפליא; זה מורכב מתאים משתנים צבע המכונים כרומטופורים, יחד עם רשתות איתות כימיות, ותאי עצב. כדי לבדוק אם יתכן שיש איתות כימי, הם מרחו הפרשות עור תמנונים והפרשות עור דגים על כלים שונים של פטרי, והכניסו אותם למכלים של התמנון עם הזרועות הכרותות.
הכוחות שהופעלו על ידי הזרועות הכרותות על צלחות פטרי עם ריר תמנון היו פחות פי 10 ממנת פטרי רגילה ו פי 20 פחות מכלי פטרי עם רפש דגים. ברור, כימיקלים מעור כלשהם העבירו את המסר "זרועות!"
אותות כימיים נפוצים בביולוגיה, אך החוקרים מציינים כי זהו האות הכימי הראשון שמעורר התנהגות מוטורית שאינה יורדת בשרשרת הפיקוד במוח. האות הזה לא רק מונע מהיצור לקשור את עצמו בקשרים, אלא כנראה גם מונע מהחיה לאכול את זרועותיו הכרותות של עצמו. בבדיקות טנקים, תמנונים חיים נצמדים לפעמים גם לזרועות קטועות, אך סביר יותר שהם תפסו זרוע ותטפלו בה כמו אוכל אם זה מעולם לא היה שייך להם.
התמנון מניח את הזרוע בפה ומתייחס אליו כאל אוכל.האותות הכימיים נראים ייחודיים לבעל החיים, אך קביעת מידת ייחודו של כל אות והצמדת המתכון הכימי דורשת בדיקה נוספת. "הכרה כימית זו של העצמי, במיוחד באורגניזם שיש בו תוספות כל כך בצורה חופשית, היא אינטגרלית להבנת איך חיה כזו פועלת מכיוון שאין חיה אחרת כזו", אומר בזיל.
גופם הייחודי ומערכת העצבים ההיקפית תפסו את תשומת ליבם של קבוצות ביו-רובוטיקה. מספר מעבדות ברחבי העולם מנסות לפתח רובוט בעל גוף רך המבוסס על תמנון ליישומים מציוד רפואי לסיוע בהעברת חולים במתקני טיפול בקשישים. במקרה זה, המעבדה הישראלית עובדת במאמץ אירופי שנקרא STIFF-FLOP שמפתח זרוע רובוט גמישה המבוססת על זרוע התמנון כדי לסייע בניתוחים פחות פולשניים.
"מנגנון כמו זה שמצאנו כאן יכול לסייע רבות למהנדסים", אומר לוי. לדוגמה, ניתן לתכנת כלי כירורגי דמוי זרוע תמנונים כדי למנוע מכשולים על ידי זיהוי כימי, או "אם המניפולטור צריך לזחול דרך צינורות המעיים, ניתן לתכנת אותו כדי להימנע מתמרון דפנות המעיים", הוא מציע.
האפשרויות נראות אינסופיות. אולי רובוטים תמנונים עשויים אפילו לחקור את עומק האוקיינוסים שלנו יום אחד ... עם זרועות שאינן נדבקות זו לזו, כמובן.
תיקון: גרסה קודמת של מאמר זה קבעה כי מערכת העצבים ההיקפית תמנון מכילה 300 עצבים במקום 300 נוירונים.
