Биологи изучили двухчасовую запись движений десяти осьминогов и обнаружили, что каждое их щупальце может совершать все возможные типы движений — сгибаться, разгибаться, крутиться, удлиняться и укорачиваться. Это подтверждает предположение о том, что щупальца осьминогов — одни из самых гибких конечностей животных на Земле, пишут ученые в журнале Scientific Reports.

Основную часть тела осьминога составляют восемь щупалец, состоящих из мышц и соединительной ткани, с присосками. С их помощью осьминоги плавают, ползают по дну, хватают и подтягивают к себе предметы, ловят добычу, спариваются и борются друг с другом. Многочисленные наблюдения показывают , что щупальца осьминогов невероятно гибкие.

Лэйн Кеннеди (E. B. Lane Kennedy) из Морской биологической лаборатории в Вудс Холл, США, и ее коллеги решили детально описать, как могут крутиться и сгибаться щупальца моллюсков. Для этого ученые отловили у берегов южной Калифорнии десять осьминогов вида Octopus bimaculoides и доставили их в лабораторию, где поместили в разные аквариумы.

В одном аквариуме не было барьеров, что позволяло моллюскам свободной перемещаться. Во втором была прозрачная стенка с единственным отверстием, в которое можно было просунуть одно или два щупальца. В третьем аквариуме тоже была прозрачная стенка, но со множеством отверстий. Также, чтобы мотивировать осьминогов к движениям, к ним в резервуары подкладывали предметы: пластиковый домкрат, зажим, цилиндр, колбу, резиновую пробку — а также протягивали пищу на конце пластиковых стержней.

Наблюдаемые движения щупальцев осьминогов / E. B. Lane Kennedy et.al / Scientific Reports

Пребывание животных в аквариумах несколько месяцев записывалось на видео с помощью пары камер, закрепленных под разными углами. После этого из записей вырезали моменты, когда ничего не происходило. В итоге ученые получили два часа видео, на которых удалось зафиксировать 16563 различных движений щупалец. Их отсмотрели три независимых наблюдателя, не участвовавших в съемке.

В итоге ученые выделили четыре типа деформации щупалец осьминогов: изгибание (к ротовому отверстию и от него, внутрь и наружу), кручение (по часовой стрелке и против), удлинение и укорачивание. Каждое щупальце осьминогов, как показали наблюдения, способно к каждому из выделенных движений.

Самым любимым движением осьминогов оказалось сгибание: его они выполнили около 11 тысяч раз (65 процентов всех наблюдаемых движений). Удлинение зафиксировали 2723 раза, укорочивание — 1340 раз. Кручение ученые заметили 1426 раза, причем примерно поровну по часовой стрелке и против нее.

Эти наблюдения подтвердили давнее предположение, что щупальца осьминога — одни из самых гибких конечностей, встречающихся в природе. Небольшие различия в строении мускулатуры разных щупалец не мешают им изгибаться во всех возможных направлениях, а также по всей своей длине, то есть проксимально, медиально и дистально.

Щупальца осьминогов, так же как человеческий язык или хобот слона, с точки зрения физики — мышечный гидростат. То есть биологическая структура, состоящая целиком из мышц и двигающаяся за счет их сокращения. Подробное изучение управления такими конечностями в будущем поможет создавать новые виды гибких роботов и прочих устройств.