Американские ученые проанализировали структуру аксиального нервного пучка в щупальцах осьминога. Оказалось, что тела нервных клеток в пучке сгруппированы в сегменты и разделены перегородками, через которые нервы и кровеносные сосуды соединяются с мышцами. Эта структура позволяет осьминогу управлять движениями в каждой части своего тела с высокой точностью. Похожее строение щупалец существует и у кальмара, несмотря на то, что виды разделены миллионами лет эволюции. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Щупальца осьминога способны изгибаться, скручиваться и легко захватывать предметы, выполняя множество сложных движений одновременно. Каждое щупальце оснащено нервной системой — в нем больше нейронов, чем в мозге самого животного. Эти нейроны сосредоточены в аксиальном нервном пучке (АНП), который проходит по всей длине щупальца. Ученые уже знали о том, что АНП отвечает за управление движениями, но не понимали механизм его работы.
Американские исследователи решили это исправить. Они проанализировали структуру АНП и его связь с мускулатурой в щупальцах осьминога Octopus bimaculoides. Команда изучила тонкие срезы тканей щупалец и продольные разрезы с помощью микроскопа. Оказалось, что тела нервных клеток в АНП сгруппированы в сегменты, напоминающие гофрированную трубу. Эти сегменты разделены перегородками, через которые нервы и кровеносные сосуды соединяются с мышцами. Такая структура позволяет щупальцу управлять движениями в каждой отдельной части с высокой точностью.
Нервы в каждой перегородке не только обеспечивают связь с близлежащими мышцами, но и формируют пространственную карту присосок — «сукеротопию». Это помогает осьминогам не только двигать присосками независимо, но и ощущать вкус и запах окружающих предметов.
Для сравнения исследователи изучили щупальца кальмара (Doryteuthis pealeii). Оказалось, что их нервная система устроена похожим образом, но сегментация присутствует только в тех частях, которые снабжены присосками. Кальмары меньше полагаются на сенсорику своих конечностей и больше — на зрение. Это объясняет, почему у них меньше сегментов на одну присоску.
«Организмы с такими отростками-присосками, которые передвигаются подобно червям, нуждаются в правильной нервной системе», — рассказал Клифтон Рэгсдейл, старший автор исследования из Калифорнийского университета, США. «Различные головоногие моллюски создали сегментарную структуру, детали которой варьируются в зависимости от требований окружающей среды и давления сотен миллионов лет эволюции».
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
