Aštuonkojų nervų sistemą tyrinėjantys mokslininkai priblokšti: tai visiškai nauja struktūra, kuri pasitarnaus robotikoje (Foto)

Čikagos universiteto tyrėjai Melina Hale ir Williamas Rainey‘is susidomėjo šiais gyvūnais ir užsibrėžė ištirti, kaip jų nervų sistema gali atlikti tokias pačias funkcijas kaip žmogus, t. y. kontroliuoti judesius ir jausti galūnių judėjimą.

Leidinyje „Current Biology“ publikuojamas M. Hale su kolegomis atliktas tyrimas. Tyrėjai pastebėjo unikalų aštuonkojų nervų sistemos bruožą – ji turi struktūrą, kai nervų gijos išsidėsčiusios raumenų viduje, ir susietos taip, kad padeda aštuonkojams jausti čiuptuvų judesius bei susieti priešingose kūno pusėse esančius čiuptuvus, rašo scitechdaily.com. Vienas čiuptuvas jaučia, ką daro priešingoje pusėje esantis čiuptuvas.

Tyrimas suteikė naujų įžvalgų apie tai, kaip įvairioms bestuburių gyvūnų rūšims išsivystė sudėtingos nervų sistemos, nepanašios į žinduolių. Šias įžvalgas galima pasitelkti kuriant įvairius robotizuotus prietaisus, kaip antai, autonominius povandeninius prietaisus.

„Laboratorijoje tyrinėjame mechanosensaciją ir propriocepciją – tai, kaip jaučiamas galūnių judėjimas ir padėtis“, – aiškino M. Hale. Pasak tyrėjos, aštuonkojų raumenyse esančios nervinės skaidulos labai mažai tyrinėtos, o dabartinis eksperimentas parodė, kad šios skaidulos yra svarbios čiuptuvų kontrolei.

M. Hale tyrėjų komanda savo tyrimui pasitelkė dar jaunus aštuonkojus, kad būtų lengviau matyti visų aštuonių galūnių pagrindą ir stebėti nervinių skaidulų išsidėstymą raumenyse.

„Šie aštuonkojai buvo maži, maždaug monetos dydžio, mums reikėjo nukreipti juos reikiama kryptimi ir fiksuoti vaizdą tinkamu kampu“, – teigė vienas iš tyrimo autorių Adamas Kuuspalu.

Iš pradžių tyrėjai analizavo ilgesnes nervines skaidulas ataugose, bet netrukus pastebėjo, kad šios nervinės skaidulos nepasibaigia sulig atauga – jos driekiasi toliau į gyvūno kūną. Kadangi nėra daug raumenyse esančių nervinių skaidulų anatomijos tyrimų, tyrėjai ėmė stebėti nervus, manydami, kad jie suformuos apskritimą aštuonkojo kūne.

Paaiškėjo, kad nervinės skaidulos ne tik driekiasi per aštuonkojo ataugas, bet mažiausiai dvi tęsiasi į aštuonkojo kūną, jame apeina gretimai esančias galūnes ir susilieja su trečios galūnės nervine skaidula. Tai rodo, kad visi aštuonkojo čiuptuvai yra simetriškai susiję.

Tyrėjams iš pradžių nebuvo aišku, kaip šis modelis veikia visuose aštuoniuose čiuptuvuose. Jie daug modeliavimo. M. Hale netgi pasiėmė savo vaikų spirografą (geometrinį piešimo įtaisą), norėdama suprasti, kaip susisieja čiuptuvai.

Galutiniai rezultatai toli gražu neatitiko pradinių tyrėjų prognozių.

„Manome, kad tai – naujas su galūnėmis susijusios nervų sistemos modelis. Kiti gyvūnai tokios neturi, nieko panašaus nematėme“, – teigė M. Hale.

Tyrėjams dar nėra aišku, kokia šios anatominės sąrangos funkcija, kol kas jie kelia hipotezes.

Pasak tyrimo vadovės, dar praėjusio amžiaus šeštą dešimtmetį atlikto tyrimo duomenys atskleidė – judinant vieną aštuonkojo su pažeistomis smegenų sritimis čiuptuvą, juda priešingoje pusėje esantys čiuptuvai; gali būti, kad šie nervai atsakingi už decentralizuotą refleksyvų elgesį.

Tyrėjai tęsia eksperimentus, tiria raumenyse esančių nervinių skaidulų fiziologiją, taip pat tiria kitus galvakojus (sepijas ir kt.), aiškindamiesi, ar jų anatomija panaši į aštuonkojų.

M. Hale mano, kad jų tyrimas suteikė naujų žinių apie bestuburių gyvūnų rūšių nervų sistemą, o geriau suprantant šią sistemą, atsivers daugiau galimybių kuriant robotus ir kitas naujas technologijas.

M. Hale teigimu, aštuonkojai gali tapti įkvėpimu, kuriant autonominius povandeninius prietaisus, juk jų čiuptuvai – daug funkcionalesni nei žmonių rankos; „perpratus, kaip aštuonkojai integruoja sensorinę informaciją ir judėjimo kontrolę, galima gauti vertingos medžiagos naujų technologijų kūrimui“.