badacz Stanford bada, jak kałamarnice komunikują się w ciemności

w lodowatych wodach 1500 stóp pod powierzchnią oceanu Spokojnego, setki ludzkich rozmiarów kałamarnic Humboldta żywią się płatem ryb latarni o długości palców. Przeskakując obok siebie, drapieżniki poruszają się z wyjątkową precyzją, nigdy nie zderzając się ani nie rywalizując o zdobycz.

jak ustanawiają taki porządek w bliskiej ciemności Strefy Mroku Oceanu?

odpowiedzią, według naukowców z Uniwersytetu Stanforda i Monterey Bay Aquarium Research Institute (Mbari), może być komunikacja wizualna. Podobnie jak podświetlone słowa na czytniku e-booków, badacze ci sugerują, że zdolność kałamarnicy do subtelnego świecenia-przy użyciu organów wytwarzających światło w mięśniach-może stworzyć podświetlenie dla zmiany wzorców pigmentacji na skórze. Stworzenia mogą używać tych zmieniających się wzorców, by dawać sobie nawzajem sygnał.

badania zostały opublikowane 23 marca w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.

„wiele kałamarnic żyje w dość płytkiej wodzie i nie ma tych organów wytwarzających światło, więc możliwe, że jest to kluczowa innowacja ewolucyjna, aby móc zamieszkać na otwartym oceanie”, powiedział Benjamin Burford, absolwent biologii w School of Humanities and Sciences na Stanford i główny autor artykułu. „Być może potrzebują tej zdolności do świecenia i wyświetlania tych wzorców pigmentacji, aby ułatwić zachowania grupowe, aby przetrwać tam.”

zobaczenie głębin morskich

zachowanie kałamarnic Humboldta jest prawie niemożliwe do zbadania w niewoli, więc naukowcy muszą je spotkać tam, gdzie żyją. W tym celu Bruce Robison z MBARI, który jest starszym autorem artykułu, nagrał materiał filmowy o kałamarnicy Humboldta u wybrzeży Kalifornii za pomocą zdalnie sterowanych pojazdów (Rov) lub bezzałogowych, zrobotyzowanych okrętów podwodnych.

podczas gdy Rov-y mogły rejestrować wzór skóry kałamarnicy, światła wymagane przez kamery były zbyt jasne, aby rejestrować ich subtelny blask, więc naukowcy nie mogli bezpośrednio przetestować ich hipotezy podświetlenia. Zamiast tego znaleźli na to dowody w swoich badaniach anatomicznych schwytanych kałamarnic.

korzystając z materiału ROV, naukowcy przeanalizowali, jak poszczególne kałamarnice zachowywały się podczas karmienia, a kiedy nie były. Zwracali również uwagę na to, jak te zachowania się zmieniają w zależności od liczby innych kałamarnic w najbliższej okolicy-w końcu ludzie porozumiewają się inaczej, jeśli rozmawiają z przyjaciółmi, a nie z dużą publicznością.

nagranie potwierdziło, że wzorce pigmentacji squid wydają się odnosić do konkretnych kontekstów. Niektóre wzory były wystarczająco szczegółowe, aby sugerować, że kałamarnica może przekazywać precyzyjne wiadomości-takie jak ” ta ryba tam jest moja.”Istnieją również dowody na to, że ich zachowania można podzielić na różne jednostki, które kałamarnice łączą, tworząc różne wiadomości, takie jak litery w alfabecie. Badacze podkreślają jednak, że jest zbyt wcześnie, aby stwierdzić, czy komunikacja kałamarnic stanowi język podobny do człowieka.

„w tej chwili, jak mówimy, prawdopodobnie kałamarnice sygnalizują się nawzajem w głębokim oceanie”, powiedział Burford, który jest powiązany z Denny lab w Stanford ’ s Hopkins Marine Station. „A kto wie, jakiego rodzaju informacje mówią i jakie decyzje podejmują na podstawie tych informacji?”

chociaż te kałamarnice mogą dobrze widzieć w słabym świetle, ich widzenie prawdopodobnie nie jest szczególnie ostre, więc naukowcy spekulowali, że narządy wytwarzające światło pomagają ułatwić komunikację wizualną kałamarnic, zwiększając kontrast dla ich wzoru skóry. Badali tę hipotezę, mapując, gdzie te narządy świetlne znajdują się w kałamarnicach Humboldta i porównując je z najbardziej szczegółowymi wzorcami skóry na stworzeniach.

odkryli, że obszary, w których narządy świetlne były najgęściej upakowane – takie jak mały obszar między oczami kałamarnicy a cienką krawędzią ich płetw – odpowiadały tym, w których występowały najbardziej skomplikowane wzory.

znajomi kosmici

od czasu sfilmowania kałamarnicy technologia ROV rozwinęła się na tyle, że zespół mógł bezpośrednio zobaczyć ich hipotezę podświetlenia w akcji, gdy następnym razem kałamarnica zostanie zaobserwowana w Kalifornii. Burford chciałby również stworzyć jakiś rodzaj wirtualnej kałamarnicy, którą zespół mógłby projektować przed prawdziwą kałamarnicą, aby zobaczyć, jak reagują na wzorce i ruchy Cyber-kałamarnicy.

naukowcy są zachwyceni tym, co do tej pory odkryli, ale chętni do dalszych badań na głębokim morzu. Chociaż badanie mieszkańców głębin morskich, w których żyją, może być frustrująco trudnym przedsięwzięciem, badania te mają potencjał, aby umożliwić nowe zrozumienie funkcjonowania życia.

„czasami myślimy o kałamarnicach jako szalonych formach życia żyjących w tym obcym świecie, ale mamy wiele wspólnego – żyją w grupach, są towarzyskie, rozmawiają ze sobą” – powiedział Burford. „Badanie ich zachowań i zachowań innych mieszkańców głębin morskich jest ważne dla Poznania, w jaki sposób życie może istnieć w obcych środowiskach, ale także ogólnie mówi nam o strategiach stosowanych w ekstremalnych środowiskach na naszej własnej planecie.”