Secretele abilităților uimitoare de camuflaj ale sepiei au fost dezvăluite

Secretele abilităților uimitoare de camuflaj ale sepiei au fost dezvăluite

Caracatița, calmarul și sepia își pot schimba culorile, modelele și texturile pielii în moduri nemaivăzute nicăieri altundeva în regnul animal. Vedeți ceea ce pare a fi un pâlc de alge marine și apoi prinde brusc viață sub forma unui cefalopod în retragere. Schimbarea texturii pielii este o abilitate deosebit de impresionantă – una pe care biologii marini sunt acum cu un pas mai aproape de a o înțelege.

Sepie (Sepia officinalis) au un organ muscular unic în pielea lor care, atunci când este exprimat, prezintă umflături cutanate numite papile. Aceste vârfuri tridimensionale proeminente pot modifica dramatic forma animalului, permițându-i acestuia să imite textura fină a obiectelor din jur, cum ar fi suprafața conturată a algelor și algelor sau conturul zimțat al coralului.

Oamenii de știință s-au nedumerit cu privire la această abilitate de ani de zile, determinând o investigație a cercetătorilor de la Laboratorul de Biologie Marină, Institutul Oceanografic Woods Hole și de la Universitatea din Cambridge. Al lor rezultatepublicat acum în iSciencedezvăluie câteva lucruri surprinzătoare despre sepie și despre modul în care sunt capabili să realizeze aceste trucuri uimitoare de înșelăciune.

Cercetătorii Paloma Gonzalez-Bellido, Trevor Wardill și colegii lor au explorat mecanismele musculare și neuronale care permit sepielor să-și exprime și să-și mențină papilele în loc. Cercetătorii și-au făcut observațiile pe parcursul mai multor experimente, inclusiv intervenții chirurgicale pe sepie anesteziate. Rezultatele ulterioare au fost confirmate prin stimularea electrică a cioturilor nervului înotătoare și a nervilor periferici. (Cercetătorii au remarcat că „toate procedurile efectuate în acest studiu respectă recomandările instituționale pentru cefalopode și urmează chiriașii subliniați de Legea privind bunăstarea animalelor.”)

În prima dintre cele două revelații majore, cercetătorii au observat că sepia își poate menține papilele în poziție extinsă mai mult de o oră – și fără utilizarea semnalelor neuronale pentru a le menține pe loc. Scufundându-se puțin mai departe, oamenii de știință au descoperit un aranjament specializat al mușchilor similar mecanismelor de „prindere” găsite la scoici și alte bivalve.

Videoclip cu papilele sepiei în acțiune. (Credit: MBL Woods Hole)

Video cu papilele stimulate de laborator. (Credit: MBL Woods Hole)

„Mecanismul de prindere permite unui bivalv să-și închidă coaja și să o țină închisă, în cazul în care vine un prădător și încearcă să-l deschidă”, a spus Wardill într-un comunicat.

Aceasta înseamnă că sepiele nu necesită energie și efort mental pentru a menține aceste vârfuri drepte. Mai degrabă, tensiunea, fie conștient, fie inconștient (încă nu știm), este menținută de mușchii netezi care sunt blocați într-o îmbrățișare strânsă până când un agent chimic sub formă de neurotransmițător lovește mușchii cu un mesaj de „eliberare”. Oamenii de știință au identificat un nerv motor care este dedicat controlului papilar și al tensiunii pielii, dar nu se află în creier. Mai degrabă, este situat într-un centru nervos periferic cunoscut sub numele de ganglion stelat.

În cea de-a doua mare revelație, oamenii de știință au descoperit că circuitul neuronal pentru acțiunea papilelor este foarte asemănător cu circuitul neuronal folosit de calmari pentru a controla calitatea irizată a pielii lor (iridescența este locul în care culorile se schimbă în funcție de unghiul de vedere, un bun exemplu. fiind aspectul de curcubeu al bulelor de săpun). Acest lucru este surprinzător, deoarece sepiele nu își pot schimba irizațiile, iar calmarii nu au papile. Acest lucru sugerează un fel de suprapunere evolutivă comună între specii.

„Presumăm ipoteza că circuitul neuronal pentru irizații și pentru controlul papilelor provine de la un strămoș comun al calmarilor și sepielor, dar nu știm încă acest lucru. Aceasta este pentru lucrări viitoare ”, a spus Gonzalez-Bellido.

Descoperirea acestor mecanisme fiziologice este importantă de dragul ei, dar ar putea duce la noi tipuri de materiale moi și dinamice care ar putea fi folosite în orice, de la aplicații medicale (imaginați-vă un bandaid inspirat de sepie) până la camuflaj militar (* ahem * asta studiu a fost finanțat de Biroul de Cercetare Științifică al Forțelor Aeriene ale SUA). Adesea, cele mai bune invenții sunt cele pe care evoluția le-a creat deja – trebuie doar să le găsim, să ne dăm seama cum funcționează și apoi să le aplicăm propriilor noastre nevoi.

[iScience]

.

Leave a Comment

Adresa ta de email nu va fi publicată.