Близькі зустрічі, чому кальмари такі розумні
Вже в сазі про норвезького короля Сверре Сігурдссона, написаній близько 1180 року, він - разом з іншими морськими чудовиськами - бореться з гігантським восьминогом. Протягом багатьох років легенда про багаторукого монстра повторювалася настільки часто, що восьминіг навіть потрапив у "Систему природи" Карла фон Лінне, вперше опубліковану в 1735 році. У першому виданні своєї роботи над науковою класифікацією тварин, рослин та мінералів шведський натураліст зафіксував гігантського восьминога під назвою Microcosmus marinus. Прагнучи досягти наукових досліджень, фон Лінне вилучив містичну суть у наступних виданнях. Лише понад сто років потому з’ясувалося, що восьминіг, безумовно, є частиною реального тваринного світу.
У 19 столітті датський дослідник Япетус Стеенструп зібрав усі підказки, які йому вдалося знайти про гігантського восьминога. З точки зору сьогоднішнього дня, Стінструп був одним із перших криптозоологів, який спробував довести існування міфічних істот. Хоча інші вчені свого часу вважали, що гігантський восьминіг - це мрія труби, Стенструп не відпускав цього питання. Він перерив старі фотографії дивно викривлених великих "риб", яких визначив головоногими. Кілька старих картин було недостатньо, щоб довести його теорію.
У 1854 році випадковість остаточно змила вирішальні докази: рибалки виявили на пляжі в Ютландії тушу величезної невідомої тварини. Вони переробили його м'ясо на рибну їжу, але дзьоб опинився в руках Стінструпа. На лекції для Датського природознавчого товариства він зміг довести існування легендарного гігантського восьминога, який з тих пір був відомий під своєю науковою назвою Architeuthis dux.
Однак з систематичної точки зору це не восьминіг, а кальмар. Це можна впізнати за кількістю рук: у восьминогів вісім рук, у кальмарів - окрім восьми рук - два довгих щупальця. Обидва, як і каракатиця з десятьма руками, належать до підкласу восьминогів. До більш віддалених родичів головоногих належать вимерлі амоніти та бактрити, а також перлинні човни, єдині головоногі молюски, що все ще живі на сьогоднішній день і захищають своє тіло оболонкою. Вони включають «Наутілус» з характерним спіралеподібним кожухом. Цей вид мешкає на схилах коралових рифів і рухається глибиною від семидесяти до семисот метрів - навіть далі тиск води порушить його оболонку.
Їхні родичі без раковин більш гнучкі: навіть у Бездні, у цій безсвітлій зоні глибокого моря на від двох до шести тисяч метрів нижче рівня моря, все ще зустрічаються види восьминогів. Найбільше різноманітності головоногих молюсків можна знайти в межах від двохсот до тисячі метрів протягом дня. Там живе більшість видів кальмарів, а також кілька інших головоногих молюсків. Architeuthis dux також живе в цій нелегкій, важкодоступній зоні, саме тому до цього часу вчені в основному могли досліджувати лише залишки вимитих туш. Оскільки трали проникли на глибші рівні Світового океану, у них також ловили гігантських кальмарів. Однак для любителів морепродуктів вони не є вартим уловом. Як і майже всі інші види кальмарів, гігантські кальмари зберігають аміак у своїх тканинах, що дає їм плавучість замість плавального міхура.
Однак нещодавно вчені з Університету Копенгагена зраділи новому архітектурі в прилові з інших причин. Завдяки незіпсованим зразкам тканин вони змогли вперше провести секвенування геному гігантського кальмара та порівняти його з генетичними даними зразків тканин інших споріднених видів кальмарів. Дослідникам було цікаво, як гігантський кальмар отримав величезні розміри. Вважається, що при повному зростанні архітектус дукс має довжину від десяти до дванадцяти метрів. Це важко визначити саме через еластичність його рук. Але одна голова має довжину один метр і пропонує простір для двох очей розміром з тарілку.
Як показало дослідження дослідників з Копенгагена, опубліковане в середині січня в GigaScience, геном гігантських кальмарів складається приблизно з 2,7 мільярда пар основ, що становить 90 відсотків від розміру людського геному. Але це нічого не говорить про розмір тварини. Це правда, що подвоєння їх геному в процесі еволюції допомогло багатьом хребетним збільшитися. Здається, подібний процес не відбувся у гігантських кальмарів, встановлено дослідження.
Хоча дослідники не розкрили таємницю розмірів гігантських кальмарів, вони виявили щось інше: понад сотню генів із сімейства протокадгеринів. На думку авторів дослідження, вони важливі для правильного підключення складного мозку. Ще кілька років тому передбачалося, що ці гени були знайдені лише у хребетних. Тепер вчені сподіваються отримати ще більше інформації про розвиток головоногих молюсків з геному гігантських кальмарів шляхом подальшого аналізу.
Більшість головоногих молюсків значно менші, ніж Architeuthis dux. Наприклад, деякі восьминогі виростають лише до декількох сантиметрів. Крихітні чи величезні, всі головоногі малюнки мають приблизно однакову будову тіла: як випливає з назви, ноги або руки головоногих молюсків звисають прямо на голові. Посередині лежить рот, озброєний дзьобом, схожим на папугу. Більшість головоногих молюсків харчуються дрібнішими молюсками, рибою або ракоподібними. Вони не пережовують їжу, але натріть її дрібно: їх язик покритий безліччю дрібних зубчиків і забезпечує надходження їжі у шлунок у вигляді дрібної м’якоті. І це також необхідно, оскільки стравохід проходить прямо через мозок. З'їдений занадто поспішно шматок міг легко застрягти там.
Центральна частина мозку головоногих молюсків складає лише близько третини нервової системи. Решта поширюється на самі кінчики щупалець. Близько шістдесяти відсотків нейронів знаходиться в руках, шкірі та інших органах. Вже спостерігали поодинокі руки восьминога, які завдяки своєму оснащенню нервовими клітинами деякий час йшли своєю дорогою - гарною приманкою, коли решті тварини доводиться тікати від нападника. Для головоногих молюсків великий розподіл їхньої нервової системи має сенс і з інших причин. Ваші руки - справжні багатофункціональні інструменти. Ви можете хапати і тримати предмети; деякі види бігають з ним по морському дну; а присоски на руках оснащені сенсорними клітинами, якими тварини можуть відчувати і смакувати.
Життя більшості головоногих молюсків - за винятком неквапливого «Наутілуса», якому може прожити до двадцяти років - швидко і коротко. Навряд чи будь-який вид старше двох років. Для того, щоб досягти своїх часом значних розмірів, деяким видам доводиться подвоювати свою вагу щотижня. Ваш метаболізм у розпалі; високий кров'яний тиск є не патологічним у головоногих молюсків, а нормальним станом. Два додаткових маленьких зябрових серця нагнітають кров до зябер, де вона збагачується киснем. У головоногих молюсків це не зв’язується із вмістом заліза гемоглобіном, а з гемоціаніном - білковим комплексом, побудованим навколо двох атомів міді. Тому кров головоногих забарвлюється в синій колір. Потім третє, так зване системне серце, перекачує багату киснем кров до решти тіла.
На відміну від хребетних, головоногі молюски не обмежуються у свободі пересування суглобами або жорстким скелетом. Ви можете рухати руками в будь-якому напрямку, який тільки можна собі уявити. Вони роблять це завдяки техніці, відомій як “м’язовий гідростат”. Принцип той самий, що і у мови людини або хобота слонів. Замість того, щоб прикріпитися до кістки, м’язи скручуються навколо один одного і таким чином забезпечують різноманітні рухи. Але як кальмари координують свої численні руки? Для цього вирішальною є складна нервова система головоногих: руки, схоже, мають власне нервове кільце, яке веде повз центральний мозок. Це дозволяє придаткам спілкуватися один з одним, без того, що мозок завжди повинен про це знати. Навіть якщо останній не знає, де в даний момент знаходиться одна з рук, інші руки знають, щоб щупальця випадково не завязались.
Ф. домовленість також потрібна, коли мова йде про камуфляж. Багато видів восьминогів живуть на мілководді, таких як коралові рифи або луки морської трави. Щоб уникнути нападників, вони навчились ідеально маскуватися. Наприклад, восьминогі можуть змінювати текстуру шкіри, стискаючи або розслабляючи невеликі ділянки в ній, які називаються сосочками. У цих точках м’язові волокна працюють як кругла павутина. Коли вони з’єднані, м’яка тканина в центрі сосочків перетворюється на невеликі горбки. Наприклад, восьминоги можуть оптично адаптуватися до складної поверхні деяких видів коралів.