Caracatițele se mișcă cu brațele necoordonate

Vizualizați videoclipul

Caracatițele nu au ritm.

Picioarele lor pot sclipi în orice direcție, fără niciun model clar și indiferent de direcția în care este îndreptat capul. Alte animale nu se mișcă în acest fel, sugerând că caracatița are un centru de comandă a mișcării în sistemul său nervos care este diferit de oricare altul, raportează cercetătorii în 4 mai. Biologie actuală. Descoperirea poate duce la roboți mai ageri, spun oamenii de știință.

Videoclipuri cu Octopus vulgaris târându-se pe fundul unui rezervor și între blocuri de zgârietură arată că un braț al unei caracatițe se contractă, se lipește de o suprafață și apoi se extinde, propulsând animalul înainte. Videoclipurile mai arată că fiecare braț împinge caracatița într-o singură direcție, așa că direcția de mișcare depinde doar de ce brațe sunt recrutate pentru împingere și nu de modul în care acestea împing. O astfel de agilitate ar fi putut fi o adaptare la nișa ecologică a caracatiței în mijlocul stâncilor și crăpăturilor fundului mării.

„Caracatițele își schimbă direcția de târare, fără să-și schimbe direcția corpului, într-o clipă”, spune Michael Kuba de la Institutul Max Planck pentru Cercetarea Creierului din Frankfurt. „Mișcările lor sunt imprevizibile, ceva care le poate salva viața.”

ÎN TOATE DIRECȚIILE Spre deosebire de alte animale cu simetrie bilaterală, caracatițele nu se târăsc într-o direcție predeterminată. Videoclipurile cu caracatițe care se târăsc arată că se pot mișca în orice direcție în raport cu corpul lor și își schimbă direcția de târare independent de rotirea corpului. În clip, săgeata verde marchează orientarea corpului caracatiței, iar o săgeată albastră marchează direcția în care se târăște. G. Levy et al/Current Biology 2015

Ca și alte animale, caracatițele au sisteme de control în sistemul nervos care execută mișcări comandând mușchilor sau regiunilor corpului să se miște. Sistemul trebuie să direcționeze mușchii corecti să se miște în ordinea corectă. Oamenii de știință au presupus că sistemul de control calculează comenzile conform strategiilor dezvoltate doar pentru a se potrivi corpului. Dar un nou concept sugerează că sistemul de control poate evolua împreună cu organismul, astfel încât ambele să poată funcționa eficient în mediul lor.

Conceptul, numit organizație întruchipată, provine din domeniul roboticii. Dar caracatița este poate cel mai bun exemplu al acestui concept, spune coautorul studiului Guy Levy de la Universitatea Ebraică din Ierusalim.

Caracatițele au simetrie bilaterală în corp, ceea ce înseamnă că partea stângă este o imagine în oglindă a părții drepte. Animalele cu simetrie bilaterală au întotdeauna o direcție preferată de locomoție în raport cu orientarea corpului. „De exemplu, mergem înainte și unii crabi merg lateral”, spune Levy. Caracatițele, însă, nu trebuie să aibă o direcție preferată. Asta pentru că brațele caracatiței sunt, de asemenea, simetrice radial în jurul corpului – brațele sunt peste tot în jurul acestuia. Animalele cu simetrie radială, cum ar fi stelele de mare, se pot deplasa în orice direcție în raport cu orientarea corpului lor.

Deoarece brațele caracatiței sunt extrem de flexibile, se pot mișca în multe moduri. Animalul nu se poate baza pe comenzile tradiționale de control pentru a mișca fiecare braț. Dacă ar face acest lucru, centrul său de comandă ar trebui să facă calcule complexe, făcând controlul extrem de dificil și poate chiar imposibil. Folosirea unui sistem de control care decide doar ce brațe să folosească pentru împingerea corpului eliberează sistemul de a decide și în ce direcție va împinge brațul. Adaptarea unei astfel de soluții simple pentru o problemă complexă ilustrează organizarea întruchipată, spune Levy.

Următorul pas este identificarea circuitelor sistemului nervos implicate în locomoția caracatiței. Studierea modului în care funcționează mișcarea și organizarea întruchipată la caracatițe și alte animale poate ajuta inginerii să proiecteze roboți care sunt mai capabili să se adapteze și să răspundă la mediile lor.

Kuba spune că descoperirile noului studiu și alte lucrări preliminare au fost deja aplicate pentru a construi un bot prototip numit, fără a fi surprinzător, OCTOPUS.