Chobotnice svým zvláštním pohybem, hlubokomořským prostředím a překvapivě obrovským genomem fascinují člověka již po staletí. A nyní vědci poprvé podrobili tyto hlavonožce magnetické rezonanci, aby si lépe prohlédli jejich mozek – a odhalili, že jsou mnohem podobnější jinému člověku milovanému zvířeti, než jsme si uvědomovali.
To je pravda:
Vědci použili přístroj magnetické rezonance, aby si prohlédli mozek mladé útesové chobotnice. Podařilo se jim identifikovat 145 dosud neznámých drah a spojení, což by mohlo pomoci odhalit záhadu, která se skrývá za šikovnou dovedností kalamárů – maskováním.
Je to velký krok k vytvoření kompletního průvodce složitými nervovými spojeními mozku kalamárů – tzv. mapy konektivity – tvrdí vědci.
„Je to poprvé, kdy byla moderní technologie použita ke zkoumání mozku tohoto úžasného živočicha,“ uvedl Chung ve svém prohlášení.
Studie, kterou vedli vědci Wen-Sung Chung a Justin Marshall z Queenslandské univerzity, byla tento měsíc publikována v časopise iScience.
Chytří hlavonožci
Chung vysvětlil, že hlavonožci – skupina čeledi, do které patří chobotnice a olihně – mají „proslulý složitý mozek, který se blíží mozku psa a překonává myši a krysy, přinejmenším v počtu neuronů.“
Někteří hlavonožci mají více než 500 milionů neuronů – přibližně stejně jako psi, kteří jich mají kolem 530 milionů. Krysy jich mají jen 200 milionů. Lidé jsou mezitím obdařeni něčím kolem 100 miliard neuronů – ale nenechte si to líbit. Miliony neuronů neznamenají vždy stejný soubor dovedností – například měnit barvu těla podle libosti.
Mozková síla chobotnic, jako je Sepioteuthis lessoniana, druh zobrazený ve studii, je jedním z důvodů, proč jsou schopny měnit barvu na povel. Ironií je, že chobotnice jsou barvoslepé – takže bohužel nejsou příliš zdatné v pozorování změny barvy svého těla. Tato dovednost však patří k vlastnostem, díky nimž jsou chobotnice tak skvělé – stejně jako jejich schopnost počítat a řešit problémy.
„Vidíme, že mnoho nervových obvodů se věnuje maskování a vizuální komunikaci,“ řekl Chung. To dává chobotnicím „jedinečnou schopnost“ skrývat se před predátory, lovit a komunikovat mezi sebou.
Aby však vědci mohli studii vůbec provést, museli nejprve dostat chobotnice do přístroje pro magnetickou rezonanci – což vyžadovalo, aby (mrtvé) chobotnice nejprve ošetřili a poté uchovali jejich tkáň pro zkoumání.
Po umístění do přístroje mohli vědci detailně zobrazit jejich mozek. Odebrali také vzorky mozku chobotnic a provedli různé analýzy, které jim pomohly vysledovat komplexní obraz jejich nervových spojení.
Budoucí směry
Na základě získaných dat budou vědci možná schopni získat konkrétnější informace o některých vlastnostech chobotnic, například zjistit, proč se chobotnice v daném období projevují určitou barvou. Například chobotnice může změnit barvu svého těla, pokud je v blízkosti predátor, aby splynula s okolím. Pokud ji však někdo sleduje shora, může hlavonožec změnit pouze barvu hlavy.
„Naše zjištění nám snad poskytnou důkazy, které nám pomohou pochopit, proč tito fascinující tvorové vykazují tak rozmanité chování a velmi odlišné interakce,“ řekl Chung.
Nový výzkum představuje další prvenství ve studiu hlavonožců po nedávné studii, která dekódovala genom olihně obrovské. Jak tehdy informoval server Inverse, výzkum odhalil, že genetická složitost olihně obrovské se blíží složitosti člověka. Ukázalo se, že chobotnice obrovská má ve svém genomu asi 2,7 miliardy párů bází DNA, zatímco člověk má asi 3 miliardy párů bází.
Poznání mechanismu mozku, který stojí za chováním chobotnic, může vědcům lépe umožnit předpovědi o historii hlavonožců – například kdy se poprvé vyvinuli, aby měli tyto adaptace, a jaké další neuvěřitelné schopnosti by mohli skrývat.
Abstrakt: Pomocí difuzní magnetické rezonance s vysokým rozlišením (dMRI) a souboru starých i nových barvicích technik byly postaveny počátky víceúrovňové mapy konektivity mozku olihní. Jako první svého druhu pro hlavonožce zahrnuje potvrzení 281 známých spojení s přidáním 145 dříve nepopsaných drah. Tyto a další rysy naznačují soubor funkčních atributů, včetně (1) retinotopické organizace přes optické laloky a do dalších oblastí mozku daleko nad rámec dříve uznávaných, (2) úrovně složitosti a rozdělení v bazálním laloku podporující myšlenky konvergence s bazálními ganglii obratlovců a (3) rozdílné rychlosti růstu závislé na laloku, které odrážejí složitost a přechody v ontogenezi.