Stavljajući hobotnice u MRI uređaje, znanstvenici otkrili fascinantne podatke!

Veličina i složenost moždanih struktura glavonožaca razlikuju se ovisno o staništima koja zauzimaju, otkriva studija.

Bilo da predviđaju ishode sportskih igara ili otvaranja staklenki, inteligencija hobotnica i njihovih glavonožaca fascinirala je strastvene ljubitelje sporta i znanstvenike. Međutim, uvid u mozak  ovih životinja bio je ograničen, budući da su strukturni podaci došli iz niskotehnoloških metoda kao što je disekcija, prenosi TheScientist.

Wen-Sung Chung, neurobiolog Instituta za mozak Sveučilišta Queensland, koji se posebno bavi morskim vrstama, objašnjava da hobotnice imaju “vjerojatno najveći centralizirani mozak među beskralježnjacima”, s više slojeva i režnjeva. Neke vrste imaju više od 500 milijuna neurona, dodaje on – u usporedbi s oko 70 milijuna u laboratorijskih miševa – što čini glavonošce posebno intrigantnim kao modelima za neuroznanost.

Chung i njegovi kolege odlučili su unijeti neuroznanost glavonožaca u 21. stoljeće: koristeći najsuvremeniju magnetsku rezonancu, ispitali su mozak četiri vrste glavonožaca. Posebno su bili zainteresirani istraživati, odražavaju li moždane strukture glavonožaca okruženje u kojem žive. Doista, tim izvještava o brojnim strukturnim razlikama između vrsta koje žive na grebenima i onih koje žive u dubljim vodama u članku Current Biology.

Giovanna Ponte, evolucijska morska biologinja u Stazione Zoologica Anton Dohrn Napoli, u Italiji koja nije bila uključena u rad, kaže za The Scientist da, iako ovo nije prva studija koja traži neurološke korelacije u pozadini ekoloških razlika kod glavonožaca, nudi novi tehnološki pristup istraživanju morfologije i raznolikosti mozga ovih životinja, i što je najvažnije, “prvi je put da postoji . . . komparativni pristup između različitih vrsta.”

Chung i njegov tim uzorkovali su četiri vrste glavonožaca koji predstavljaju različite ekološke niše: vampirsku lignju koja živi duboko (Vampyroteuthis infernalis), osamljenu i noćnu hobotnicu s plavim linijama (Hapalochlaena fasciata) i dva dnevna stanovnika grebena, algalnu hobotnicu (Acorplus octopus). ), te dnevna hobotnica (Octopus cyanea). Najmanje tri uzorka svake vrste dobivena su i eutanazirana kako bi se mogli snimiti magnetskom rezonancom, što je omogućilo istraživačima da uspoređuju oblik, veličinu i preklapanje neuroloških struktura životinja.

Jedna od najizraženijih razlika koju istraživači opisuju je da su optički režnjevi noćne H. fasciata i dubokomorske V. infernalis manji i manje složeni od optičkih režnjeva dnevne A. capricornicus i O. cyanea. Dnevne vrste također imaju mnogo veće okomite režnjeve, dio mozga koji je uključen u učenje i pamćenje hobotnica. Zapravo, njihovi su okomiti režnjevi gotovo dvostruko veći od druge dvije vrste i više naborani – svaki je imao sedam nabora poznatih kao gyri umjesto pet tipično zabilježenih kod drugih hobotnica. Chung uspoređuje prisutnost vijuga u mozgu hobotnica, s borama u mozgu ljudi i drugih primata i kaže da su takvi vijugavi koristan pokazatelj složenosti mozga.

Shuichi Shigeno, istraživač neuroznanosti sa Sveučilišta u Osaki koji se specijalizirao za evoluciju mozga glavonožaca i nije bio uključen u ovu studiju, napominje da su zapažanja u radu, osobito oko preklapanja mozga, nova. Sadašnje znanje o mozgu hobotnice prvenstveno se temelji na literaturi iz 1970-ih, kaže on. Nitko nije proučavao detalje savijanja moždane strukture moždane kore mozga u hobotnici [prije], a Chung je otkrio zanimljive rezultate primjenom vrlo modernih tehnika, kaže za The Scientist.

Chung i suradnici sugeriraju da veća veličina i broj vijuga u optičkim i vertikalnim režnjevima dnevnih vrsta koreliraju sa kompliciranim vizualnim i kognitivnim zadacima koje ove vrste obavljaju u svojim relativno plitkim, svijetlim staništima. Na primjer, poznato je da O. cyanea i druge hobotnice koje žive na grebenima surađuju s ribama u lovu.

Studija u konačnici postavlja nova pitanja o biološkoj plastičnosti i prilagodbi. Potrebno je provesti više istraživanja o drugim regijama mozga životinja, kao što su njihovi frontalni režnjevi, i kako se razdvajanje neurona unutar režnja može povezati sa specijalizacijom.

Chung se slaže da je potrebno više istraživanja.  – Ovo je samo početak, kaže on – dodajući da se nada da će ovaj rad inspirirati druge istraživače glavonožaca. Također kaže da bi želio slikati mozak živih hobotnica kako bi dobio funkcionalne podatke, iako takav rad smatra “stvarno, jako dugoročnim ciljem”.

Z.G.

PROČITAJTE JOŠ:

Znanstvenici traže zabranu pokretanja prve svjetske farme hobotnica – Evo i zašto

TEST GRANICA ZNANOSTI Jesu li hobotnice zapravo vanzemaljci, stigli iz svemira?