Stanford-forskare undersöker hur bläckfisk kommunicerar i mörkret

i det fria vattnet 1500 fot under ytan av Stilla havet, matar hundratals Humboldt-bläckfisk i mänsklig storlek på en lapp med fingerlängd lyktafisk. Zippa förbi varandra, rovdjurna rör sig med exceptionell precision, kolliderar aldrig eller tävlar om byte.

hur etablerar de en sådan ordning i nära mörkret i havets skymningszon?

svaret, enligt forskare från Stanford University och Monterey Bay Aquarium Research Institute (Mbari) kan vara visuell kommunikation. Liksom de upplysta orden på en e-bokläsare föreslår dessa forskare att bläckfiskens förmåga att subtilt glöda – med hjälp av ljusproducerande organ i sina muskler-kan skapa en bakgrundsbelysning för att skifta pigmenteringsmönster på huden. Varelserna kan använda dessa förändrade mönster för att signalera varandra.

forskningen publiceras 23 Mars i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences.

”många bläckfisk lever i ganska grunt vatten och har inte dessa ljusproducerande organ, så det är möjligt att det här är en viktig evolutionär innovation för att kunna bo i det öppna havet”, säger Benjamin Burford, en doktorand i biologi vid Institutionen för humaniora och vetenskap vid Stanford och huvudförfattare till tidningen. ”Kanske behöver de denna förmåga att glöda och visa dessa pigmenteringsmönster för att underlätta gruppbeteenden för att överleva där ute.”

att se djuphavet

Humboldt bläckfiskbeteende är nästan omöjligt att studera i fångenskap, så forskare måste möta dem där de bor. För denna forskning fångade Bruce Robison från MBARI, som är seniorförfattare av papperet, bilder av Humboldt bläckfisk utanför Kaliforniens kust med hjälp av fjärrstyrda fordon (rov) eller obemannade robotubåtar.

medan ROVs kunde spela in bläckfiskens hudmönster, var lamporna som kamerorna krävde för ljusa För att spela in sin subtila glöd, så forskarna kunde inte testa sin bakgrundsbelysningshypotes direkt. Istället fann de stödjande bevis för det i sina anatomiska studier av fångad bläckfisk.

med hjälp av ROV-bilderna analyserade forskarna hur enskilda bläckfisk uppförde sig när de matade kontra när de inte var. De uppmärksammade också hur dessa beteenden förändrades beroende på antalet andra bläckfisk i närområdet – trots allt kommunicerar människor annorlunda om de pratar med vänner kontra en stor publik.

filmen bekräftade att squid pigmenteringsmönster verkar relatera till specifika sammanhang. Vissa mönster var tillräckligt detaljerade för att antyda att bläckfisken kan kommunicera exakta meddelanden – till exempel ”den fisken där borta är min.”Det fanns också bevis för att deras beteenden kunde delas upp i olika enheter som bläckfisken rekombinerar för att bilda olika meddelanden, som bokstäver i alfabetet. Ändå betonar forskarna att det är för tidigt att dra slutsatsen om bläckfiskkommunikationen utgör ett mänskligt språk.

”just nu, som vi talar, finns det förmodligen bläckfisk som signalerar varandra i djuphavet”, säger Burford, som är ansluten till Denny lab vid Stanfords Hopkins Marine Station. ”Och vem vet vilken typ av information de säger och vilken typ av beslut de fattar baserat på den informationen?”

även om dessa bläckfisk kan se bra i svagt ljus, är deras syn förmodligen inte särskilt skarp, så forskarna spekulerade i att de ljusproducerande organen hjälper till att underlätta bläckfiskens visuella kommunikation genom att öka kontrasten för deras hudmönster. De undersökte denna hypotes genom att kartlägga var dessa ljusorgan finns i Humboldt squid och jämföra det med där de mest detaljerade hudmönstren visas på varelserna.

de fann att de områden där de lysande organen var tätast packade – som ett litet område mellan bläckfiskens ögon och den tunna kanten av deras fenor – motsvarade de där de mest invecklade mönstren inträffade.

bekanta utlänningar

under tiden sedan bläckfisken filmades har ROV-tekniken avancerat nog för att laget direkt kunde se deras bakgrundsbelysningshypotes i aktion nästa gång bläckfisken observeras i Kalifornien. Burford skulle också vilja skapa någon form av virtuell bläckfisk som laget kunde projicera framför real squid för att se hur de svarar på cyber-bläckfiskens mönster och rörelser.

forskarna är stolta över vad de hittills har hittat men ivriga att göra ytterligare forskning i djuphavet. Även om att studera invånarna i djuphavet där de bor kan vara en frustrerande svår strävan, har denna forskning potential att informera en ny förståelse för hur livet fungerar.

”vi tänker ibland på bläckfisk som galna livsformer som lever i denna främmande värld men vi har mycket gemensamt – de bor i grupper, de är sociala, de pratar med varandra”, sa Burford. ”Att undersöka deras beteende och andra invånare i djuphavet är viktigt för att lära sig hur livet kan existera i främmande miljöer, men det berättar också mer allmänt om de strategier som används i extrema miljöer på vår egen planet.”