(تاكويا كابي / إيم / جيتي إيماجيس) اقض بضع دقائق في مشاهدة رقصة الأخطبوط الرشيقة وهي تجول وستقدر بسرعة موهبتهم في جعل أذرعهم تتدفق مثل السائل الحي.
إنه لأمر واحد أن تتعجب من مرونتها. من أجل السيطرة على مهاراتهم الحركية ، وضع باحثون من مختبر الأحياء البحرية في ماساتشوستس عشر عينات في خزاناتهم الخاصة لتصوير كل نفض في أطرافهم.
كل ما يصل إلى 120 دقيقة من اللقطات التي تم جمعها على مدار عدة أشهر احتوت على إجمالي 16.563 تشوهًا للذراع من 10 أخطبوطات ، مما يوفر الكثير من الأمثلة تقريبًا لكل نوع من الانحناءات والتواءات في اتجاه عقارب الساعة والانعطاف بعكس اتجاه عقارب الساعة والانكماش والاستطالة التي يمكن تخيلها.
يمكننا بسهولة أن نفترض أن الأخطبوط يحتل مرتبة عالية بين الحيوانات من حيث البراعة ، حيث يتفوق على الحركات الخالية من العظم المماثلة الموجودة في جذوع الدودة ، وجذوع الأفيال ، وحتى ألسنتنا الملتوية.
لكن في العلم ، فإن الافتراضات تتعلق بالحمق. البيانات الصلبة مهمة ، والمثير للدهشة أنه لم يقم أحد برسم خريطة الحركات الدقيقة لأذرع الأخطبوط.
O. bimaculoides يمد ذراعه لاستكشاف بيئته. (مايكل لاباربيرا)
نحن بالفعل حس جيد علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء. كل ذراع هو في الأساس حبل من الأعصاب يمتد من مركز الدماغ الفريد الخاص به ، مما يمنح الأطراف القدرة على اتخاذ قرارات فردية بشكل انعكاسي بناءً علىنظام حسي فريد.
في الواقع،ثلثي الخلايا العصبية للأخطبوطمن خلال أذرعها الثمانية بهذه الطريقة ، مما يعني وجود 'دماغ' في أطرافه أكثر من أي مكان مركزي واحد. تحيط العضلات المستعرضة المكتظة بكثافة الوتر العصبي المحوري لكل ذراع ، والذي يرتبط بلف العضلات الطولية بألياف تمتد طوليًا أسفل الطرف.
تتخلل هذه العضلات الطولية شرائح مائلة من الألياف العضلية المائلة ، مائلة في اتجاهين لتوفير الالتواء في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة. أخيرًا ، هناك طبقة أخرى من العضلات في الأعلى ، مع الجزء الأكثر لحمًا نحو قاعدة الذراع.
يشير هذا الترتيب المعقد للعضلات إلى أن الأخطبوطات لديها القدرة على أداء أربعة أنواع من الحركة - الانحناء (الذي يشمل الفم وبعيدًا عنه) ، اتجاهان للالتواء والاستطالة والتقصير.
لإظهار بالضبط أنواع الحركات التي يمكن لكل جزء من ذراع الأخطبوط القيام بها ، عشرة أخطبوطات برية في كاليفورنيا ذات نقطتين ( الأخطبوط bimaculoides ) تم صيدها وإيوائها في أحواض زجاجية في مختبر الأحياء البحرية.
سمحت بعض الخزانات للحيوانات بالتحرك بحرية. كان لدى البعض الآخر حواجز واضحة تحتوي على ثقب صغير - كبير بما يكفي لكز ذراع واحدة أو اثنتين من خلالها.
ثم كانت هناك الخزانات المزودة بشاشات تحتوي على مجموعة من الثقوب ، والتي سمح بعضها للأشخاص بالوصول إلى أشياء أو مواد غذائية مختلفة النسيج.
شجعت كل مساحة أنواعًا مختلفة من الحركة ، مع إعداد عدة كاميرات لالتقاط النطاق الكامل للحركات لجميع الأطراف حيثما أمكن ذلك.
الق نظرة على نفسك في المقطع أدناه.
باستخدام المسافات المتغيرة بين الماصين كدليل ، حدد الفريق مجموعة متنوعة من الحركات التي تمارسها كل ذراع محددة ، أسفل طولها.
جميع أقسام الأطراف ملتوية في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة ، على سبيل المثال ، مع عدم وجود تفضيل حقيقي لأحد الاتجاهين الآخر ، مما يؤدي إلى استبعاد أي 'تحكم' حقيقي في دوران الذراع.
لكن يبدو أن العينات تُظهر تفضيلًا للأذرع عندما يتعلق الأمر بالوصول إلى الأمام ، مع استطالة أزواج الذراع 'الأمامية' أكثر بكثير من أزواج الذراع 'الخلفية'.
'حتى فريق البحث لدينا ، الذي هو على دراية كبيرة بالأخطبوطات ، فوجئ بالتنوع الشديد لكل من الأذرع الثمانية أثناء تحليلنا لمقاطع الفيديو إطارًا تلو الآخر ،' يقول الباحث الرئيسي وخبير رأسيات الأرجل ، روجر هانلون ، عالم الأحياء التطوري من جامعة شيكاغو.
تستحق هذه الرخويات المذهلة أيضًا شريطًا أزرقًا عندما يتعلق الأمر بالتواء ؛ يمكننا استخدام أجسادهم للإلهام في تطوير التكنولوجيا التي تشق طريقها إلى الشقوق.
يمكن أن تساعد هذه التحليلات التفصيلية في توجيه الخطوة التالية لتحديد التحكم العصبي والتنسيق لأذرع الأخطبوط ، وقد تكشف عن مبادئ التصميم التي يمكن أن تلهم إنشاء الجيل التالي من الروبوتات اللينة ، يقول هانلون.
أعتقد أن الروبوتات اللينةانزلق من خلال المباني المنهارةبحثًا عن الضحايا ، أو حتى أنابيب التنبيب ذاتية التوجيه التي تنزلق بأمان عبر القصبة الهوائية للمريض ببراعة من الأخطبوط الذي يصطاد القشريات.
إنها رقصة يمكننا أن نقدرها أكثر الآن بعد أن عرفنا أنه لا يوجد حيوان آخر يشبهها تمامًا.
تم نشر هذا البحث في التقارير العلمية .