v chladných vodách 1500 stop pod hladinou Tichého oceánu se stovky lidských chobotnic Humboldt živí náplastí lucerny s délkou prstu. Zip kolem sebe, dravci se pohybují s výjimečnou přesností, nikdy se nesrazí ani nesoutěží o kořist.
skupina humboldtových chobotnic plave ve formaci asi 200 metrů pod hladinou Monterey Bay. (Kredit: © 2010 MBARI)
jak nastolí takový řád v téměř temnotě oceánské zóny soumraku?
odpověď podle vědců ze Stanfordské univerzity a Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) může být vizuální komunikace. Stejně jako osvětlená slova na čtečce elektronických knih, tito vědci naznačují, že schopnost chobotnice jemně zářit-pomocí orgánů produkujících světlo ve svalech-může vytvořit podsvícení pro posun pigmentačních vzorů na jejich kůži. Tvorové mohou používat tyto měnící se vzorce, aby se navzájem signalizovali.
výzkum je publikován 23. března v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.
„mnoho chobotnic žije v poměrně mělké vodě a nemá tyto orgány produkující světlo, takže je možné, že se jedná o klíčovou evoluční inovaci pro schopnost obývat otevřený oceán,“ řekl Benjamin Burford, postgraduální student biologie na School of Humanities and Sciences na Stanfordu a hlavní autor článku. „Možná potřebují tuto schopnost zářit a zobrazovat tyto pigmentační vzorce, aby usnadnili skupinové chování, aby tam přežili.“
vidět hluboké moře
chování chobotnice Humboldt je téměř nemožné studovat v zajetí, takže vědci se s nimi musí setkat tam, kde žijí. Pro tento výzkum Bruce Robison z MBARI, který je hlavním autorem příspěvku, zachytil záběry Humboldtovy chobotnice u pobřeží Kalifornie pomocí dálkově ovládaných vozidel (rov) nebo bezpilotních robotických ponorek.
zatímco rov mohli zaznamenat vzorování kůže chobotnice, světla, která kamery vyžadovaly, byla příliš jasná na to, aby zaznamenala jejich jemnou záři,takže vědci nemohli přímo otestovat svou hypotézu podsvícení. Namísto, našli pro to podpůrné důkazy ve svých anatomických studiích ulovených chobotnic.
Humboldtova chobotnice ukazuje své barvy ve světlech dálkově ovládaného vozidla 300 metrů pod povrchem Monterey Bay. (Kredit na obrázek: © 2010 MBARI)
pomocí záběrů ROV vědci analyzovali, jak se jednotlivé chobotnice chovaly, když se krmily, versus když nebyly. Věnovali také pozornost tomu, jak se toto chování změnilo v závislosti na počtu dalších chobotnic v bezprostřední oblasti – konec konců, lidé komunikují odlišně, pokud mluví s přáteli oproti velkému publiku.
záběry potvrdily, že se zdá, že pigmentační vzorce chobotnice souvisejí se specifickými kontexty. Některé vzory byly dostatečně podrobné, aby naznačovaly, že chobotnice může sdělovat přesné zprávy – například „ta ryba tam je moje.“Existovaly také důkazy, že jejich chování lze rozdělit na odlišné jednotky, které chobotnice rekombinuje do různých zpráv, jako jsou písmena v abecedě. Vědci přesto zdůrazňují, že je příliš brzy na to, abychom dospěli k závěru, zda komunikace chobotnice představuje lidský jazyk.
„právě teď, když mluvíme, se v hlubokém oceánu pravděpodobně signalizují chobotnice,“ řekl Burford, který je spojen s Denny lab na Stanfordské stanici Hopkins Marine. „A kdo ví, jaké informace říkají a jaká rozhodnutí dělají na základě těchto informací?“
ačkoli tyto chobotnice mohou dobře vidět v tlumeném světle, jejich vidění pravděpodobně není příliš ostré, takže vědci spekulovali, že orgány produkující světlo pomáhají usnadnit vizuální komunikaci chobotnice tím, že zvyšují kontrast pro jejich vzorování kůže. Zkoumali tuto hypotézu mapováním, kde jsou tyto světelné orgány umístěny v Humboldtově chobotnici, a porovnáním s tím, kde se na tvorech objevují nejpodrobnější vzory kůže.
zjistili, že oblasti, kde byly osvětlovací orgány nejhustěji zabaleny – jako je malá oblast mezi očima chobotnice a tenkým okrajem jejich ploutví – odpovídaly oblastem, kde se vyskytly nejsložitější vzory.
známí mimozemšťané
v době, kdy byla chobotnice natočena, technologie ROV pokročila natolik, že tým mohl přímo zobrazit jejich hypotézu podsvícení v akci při příštím pozorování chobotnice v Kalifornii. Burford by také chtěl vytvořit nějakou virtuální chobotnici, kterou by tým mohl promítnout před skutečnou chobotnicí, aby viděl, jak reagují na vzory a pohyby cyber-chobotnice.
vědci jsou nadšeni tím, co dosud našli, ale touží po dalším výzkumu v hlubokém moři. Ačkoli studium obyvatel hlubokého moře, kde žijí, může být frustrovaně obtížným úsilím, tento výzkum má potenciál informovat nové chápání toho, jak život funguje.
„chobotnice někdy považujeme za bláznivé formy života žijící v tomto mimozemském světě, ale máme mnoho společného-žijí ve skupinách, jsou sociální, mluví spolu,“ řekl Burford. „Zkoumání jejich chování a chování ostatních obyvatel hlubokého moře je důležité pro učení, jak může život existovat v mimozemských prostředích, ale také nám obecněji říká o strategiích používaných v extrémních prostředích na naší vlastní planetě.“
tato práce byla financována Nadací Davida a Lucile Packardových a Katedrou biologie ve Stanfordu.
Chcete-li si přečíst všechny příběhy o Stanfordské vědě, přihlaste se k odběru biweekly Stanford Science Digest.