(Takuya Kabe/EyeEm/Getty Images) Verbringen Sie ein paar Minuten damit, den anmutigen Tanz eines Oktopus auf der Jagd zu beobachten, und Sie werden schnell sein Talent zu schätzen wissen, seine Arme wie eine lebendige Flüssigkeit fließen zu lassen.
Es ist eine Sache, über ihre Flexibilität zu staunen. Um ihre motorischen Fähigkeiten wirklich in den Griff zu bekommen, haben Forscher vom Marine Biological Laboratory in Massachusetts zehn Exemplare in ihre eigenen, speziell unterteilten Tanks gelegt, um jedes Zucken ihrer Gliedmaßen zu filmen.
Alles in allem enthielten 120 Minuten Filmmaterial, das über mehrere Monate gesammelt wurde, insgesamt 16.563 Armverformungen von 10 Kraken und lieferten zahlreiche Beispiele für nahezu jede Art von Biegung, Drehung im Uhrzeigersinn, Drehung gegen den Uhrzeigersinn, Kontraktion und Dehnung, die man sich vorstellen kann.
Wir können leicht davon ausgehen, dass der Oktopus in puncto Geschicklichkeit unter den Tieren einen hohen Stellenwert einnimmt und ähnliche knochenlose Bewegungen übertrifft, die in Wurmrümpfen, Elefantenrüsseln und sogar unseren eigenen sich drehenden Zungen zu finden sind.
Aber in der Wissenschaft sind Annahmen etwas für Trottel. Harte Daten sind wichtig, und überraschenderweise hatte noch niemand die genauen Bewegungen der Arme eines Oktopus kartiert.
O. bimaculoides streckt einen Arm aus, um seine Umgebung zu erkunden. (Michael LaBarbera)
Wir schon einen guten Sinn haben der Anatomie und Physiologie des Oktopus. Jeder Arm ist im Wesentlichen ein Nervenstrang, der von seinem eigenen, einzigartigen Gehirnzentrum nach unten verläuft und den Gliedmaßen die Fähigkeit verleiht, auf deren Grundlage individuelle Entscheidungen reflexartig zu treffen einzigartiges sensorisches System .
Tatsächlich, zwei Drittel der Neuronen eines Oktopus sind auf diese Weise über seine acht Arme verteilt, was bedeutet, dass sich in seinen Gliedmaßen mehr „Gehirn“ befindet als an irgendeiner zentralen Stelle. Dicht gepackte Quermuskeln umgeben den axialen Nervenstrang jedes Arms, der mit einer Umhüllung von Längsmuskeln mit Fasern verbunden ist, die der Länge nach entlang der Extremität verlaufen.
In diese Längsmuskeln sind schräge Streifen aus schrägen Muskelfasern eingestreut, die in zwei Richtungen abgewinkelt sind, um eine Torsion im und gegen den Uhrzeigersinn zu bewirken. Schließlich gibt es oben noch eine weitere Muskelschicht, deren fleischigster Teil zur Armbasis hin liegt.
Diese komplexe Anordnung der Muskulatur impliziert, dass Oktopusse die Fähigkeit haben, vier Arten von Bewegungen auszuführen – Beugen (einschließlich zum Mund hin und vom Mund weg), zwei Richtungen der Torsion, Verlängerung und Verkürzung.
Um genau zu zeigen, zu welchen Bewegungen jedes Stück des Arms eines Oktopus tatsächlich in der Lage ist, wurden zehn wilde kalifornische Zweipunktkraken ( Oktopus bimaculoides ) wurden gefangen und in Glasaquarien im Marine Biological Laboratory untergebracht.
In einigen Becken konnten sich die Tiere frei bewegen. Andere hatten durchsichtige Barrieren mit einem kleinen Loch – gerade groß genug, um einen oder zwei Arme durchzustecken.
Dann gab es die Tanks mit Sieben, die eine Reihe von Löchern enthielten, von denen einige es den Probanden ermöglichten, an unterschiedlich strukturierte Gegenstände oder Lebensmittel zu gelangen.
Jeder Raum förderte unterschiedliche Bewegungsarten, wobei mehrere Kameras so aufgestellt waren, dass sie nach Möglichkeit den gesamten Bewegungsumfang aller Gliedmaßen erfassen.
Überzeugen Sie sich selbst im folgenden Clip.
Anhand der sich ändernden Abstände zwischen den Saugnäpfen quantifizierte das Team die Vielfalt der Bewegungen, die jeder einzelne Arm über seine gesamte Länge ausführte.
Alle Abschnitte der Gliedmaßen drehten sich zum Beispiel im und gegen den Uhrzeigersinn, ohne dass die eine oder die andere Richtung wirklich bevorzugt wurde, was eine echte „Händigkeit“ bei der Armdrehung ausschließt.
Allerdings schienen die Exemplare eine Vorliebe für die Arme zu zeigen, wenn es darum ging, nach vorne zu greifen, wobei die beiden „vorderen“ Armpaare weitaus häufiger verlängert wurden als die beiden „hinteren“ Armpaare.
„Selbst unser Forschungsteam, das mit Kraken bestens vertraut ist, war von der extremen Vielseitigkeit jedes der acht Arme überrascht, als wir die Videos Bild für Bild analysierten.“ sagt Der leitende Forscher und Kopffüßer-Experte Roger Hanlon, ein Evolutionsbiologe von der University of Chicago.
Diese erstaunlichen Weichtiere verdienen auch ein blaues Band, wenn es um Verrenkung geht; Wir könnten ihre Körper als Inspiration für die Entwicklung einer Technologie nutzen, die sich in Spalten windet und schlängelt.
„Diese detaillierten Analysen können als Leitfaden für den nächsten Schritt bei der Bestimmung der neuronalen Kontrolle und Koordination von Krakenarmen dienen und möglicherweise Designprinzipien aufdecken, die die Entwicklung von Soft-Robotern der nächsten Generation inspirieren können.“ sagt Hanlon.
Denken Sie an weiche Roboter durch eingestürzte Gebäude schlängeln auf der Suche nach Opfern oder sogar selbstführende Intubationsschläuche, die mit der Geschicklichkeit eines Oktopus auf der Jagd nach Krebstieren sicher durch die Luftröhre eines Patienten gleiten.
Es ist ein Tanz, den wir umso mehr schätzen können, da wir wissen, dass es wirklich kein anderes Tier gibt, das ihm gleicht.
Diese Forschung wurde veröffentlicht in Wissenschaftliche Berichte .