Сегодя мы с вами заканчиваем говорить о достойных восхищения созданиях – Цефалоподах.

По мере того как головоногие эволюционировали, некоторые ганглии становились крупнее и сложнее, к ним добавлялись новые. В передней части тела нейроны сформировали скопление, которое все более и более становилось похожим на мозг. Старая лестничная конструкция частично изменилась, но лишь частично. Например, у осьминога большинство нейронов находится в щупальцах – их почти вдвое больше, чем в центральном мозге. У щупалец собственные сенсоры и управление. Они ощущают не только прикосновения, но и химические стимулы – запах или вкус. Каждая присоска осьминожьего щупальца может вмещать до десяти тысяч нейронов для распознавания вкуса и тактильных сигналов. Даже хирургически удаленное щупальце способно исполнять некоторые основные па – например, вытягиваться и хватать.

Внутренняя координация каждого щупальца тоже может быть довольно грациозной. Когда осьминог подтягивает к себе кусок пищи, хватание кончиком щупальца создает две волны мышечных сокращений, одна из которых следует от кончика к основанию, другая – от основания щупальца к кончику. В месте интерференции этих волн формируется подобие сустава – нечто вроде временного локтя. Нервная система каждого щупальца включает еще и нейропетли («рекуррентные связи» на профессиональной терминологии), которые могут обеспечивать щупальцу простенький вариант кратковременной памяти (!), хотя на самом деле неизвестно, что эта система дает осьминогу.

Как связан мозг осьминога с его щупальцами? На основе ранних исследований поведения и анатомии осьминогов сложилось впечатление о значительной независимости их щупалец. Как пишут Роджер Т. Ханлон и Джон Б. Мессенджер в своей книге 1996 года «Поведение головоногих», щупальца «странным образом разведены» с мозгом, по крайней мере по вопросам контроля за основными движениями. Однако в некоторых ситуациях осьминоги могут «собираться». Когда вы приближаетесь к представителям некоторых видов осьминогов в естественной среде обитания, они вытягивают одно щупальце, чтобы изучить вас, – такое поведение предполагает определенные намерения, это действие, ведомое мозгом.

На деле может иметь место некая смесь местного и централизованного контроля. Лучшее экспериментальное исследование по данной теме проведено в лаборатории нейробиолога Биньямина Хохнера из Еврейского университета в Иерусалиме (Израиль). В 2011 году там поставили эксперимент, чтобы проверить, сможет ли осьминог одним из своих щупалец проложить в лабиринте путь до особого отсека с едой. Хитрость заключалась в том, что с помощью собственных химических рецепторов щупальце не смогло бы привести себя к пище: в одном месте ему приходилось вылезать из воды, чтобы добраться до цели. Однако стены лабиринта были прозрачны, так что целевой отсек можно было видеть. Осьминог мог провести свою конечность через лабиринт, используя глаза.

Прошло некоторое время, прежде чем осьминоги сообразили, как выполнить задание, но в конце концов почти все испытуемые особи в этом преуспели. Глаза могут направлять щупальца. В то же время в статье отмечено, что, когда осьминог справляется с заданием хорошо, щупальце, ищущее пищу, производит собственное исследование местности – прощупывает лабиринт, пробираясь по нему. Так что, видимо, обе формы контроля работают в тандеме: есть центральный контроль над общим направлением щупальца, осуществляемый глазами, и есть тонкая настройка поиска, производимая собственно щупальцем. Мне бы так, сидишь на экзамене, смотришь в окошко, а твои руки сдают на прев. Или ноги.

Осьминогов иногда называют хорошим примером, демонстрирующим важность психологической концепции воплощенного познания. Одна из ее центральных идей заключается в том, что наше тело в большей степени, чем мозг, определяет то, насколько «умно» мы взаимодействуем со средой. Суставность и угловатость наших конечностей, к примеру,  способствовали естественному возникновению такого движения, как ходьба. Умение ходить – это отчасти следствие обладания правильным телом.

И все-таки эта теория не слишком вяжется со всеми странностями осьминожьего бытия. Ее защитники часто говорят, что форма и организация тела кодируют информацию. Но для этого должна существовать сама форма тела. А осьминог может и выпрямиться в полный рост на щупальцах, и протиснуться сквозь дырку размером чуть больше его глаза, и вытянуться в обтекаемый снаряд, и упаковаться в банку.

Также не очень понятно, где у него начинается и заканчивается мозг. Осьминог весь пропитан нервностью, его тело не является чем-то отдельным под управлением мозга или нервной системы. Споры обычно возникают между теми, кто рассматривает мозг в качестве всевластного руководителя, и теми, кто уверен, что разум рассредоточен по телу. Но осьминог существует за пределами обеих доктрин – он не укладывается в стандартные представления о разделении тела и мозга.

Ну и пару слов о молекулярной эволюции. Если большинство животных эволюционируют, полагаясь на мутации ДНК, то осьминоги, кальмары и каракатицы предпочитают изменениям генома редактирование РНК. Тема довольно интересная, посмотрите про нее видео и почитайте статьи.

А мы с вами прощаемся, и, скорее всего, на целое лето. Надеюсь, вы не будете скучать, ну а я постараюсь за это время придумать интересные темы для обсуждения. 

http://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(17)30344-6

https://elifesciences.org/content/4/e05198

Источник: www.cell.com

Комментарии: