يمكن للأخطبوط أن يزحف في أي اتجاه بالنسبة لاتجاه جسمه. يتم التحكم في اتجاه الجسم واتجاهات الزحف بشكل منفصل ويفتقر الزحف إلى أي نمط إيقاعي في تنسيق الأطراف. هذا ما اكتشفه الباحثان بنيامين هوشنر وجاي ليفي من الجامعة العبرية
هيكل جسم الأخطبوط فريد من نوعه، فهو يتضمن دماغًا متطورًا وجسمًا ناعمًا ثنائي التماثل، محاطًا بثمانية أذرع متناظرة شعاعيًا ومرنة للغاية. الآن أعلن الباحثون عن أول تحليل حركي مفصل لتنسيق ذراع الأخطبوط في وضع الزحف، مما يدل على أن هذه المخلوقات لديها استراتيجية خاصة بها للتحكم في الحركة تناسب الشكل الخاص. ونشرت الدراسة في مجلة Current Biology في 16 أبريل.
يقول بنيامين هوشنر من الجامعة العبرية في القدس: "الأخطبوطات تستخدم شكلاً مختلفًا من أشكال الحركة مقارنة بأي حيوان آخر". "يرجع هذا على الأرجح إلى جسم الرخويات الناعم الذي أدى إلى تطور شكل مورفولوجي "غريب"، مما مكّن من الحركة بكفاءة دون هيكل عظمي جامد.
ويوضح هوشنر أن الدراسات السابقة حول سلوك الأخطبوطات التي أجرتها فرق الجامعة العبرية ركزت على حركة الأذرع نحو هدف مثل الوصول إلى هدف أو الاستيلاء على الطعام. الدراسة الجديدة هي الأولى التي تعالج السؤال الأكبر: كيف تتمكن الأخطبوطات من تنسيق أذرعها الثمانية المرنة أثناء الحركة؟
من المرجح أن الأخطبوطات تطورت من مخلوقات تشبه البطلينوس لها هيكل خارجي وقائي ولا تحتاج إلى التحرك. يقول غاي ليفي، الشريك البحثي: "خلال التطور، فقدت الأخطبوطات قشرتها الواقية الثقيلة وأصبحت أسهل في المناورة من ناحية، ولكنها أيضًا أكثر عرضة للخطر من ناحية أخرى".
"لقد تطورت قدراتهم الحركية وأصبحت أسرع بكثير من الرخويات النموذجية، ربما للتعويض عن عدم وجود صدفة".
إن تطور الساق النموذجية ذات القشرة إلى أرجل وأذرع نحيلة يسمح للأخطبوطات بأن تكون مرنة بشكل ملحوظ. رؤيتهم الممتازة مع دماغهم المتطور والكبير وقدرتهم على تمويه أنفسهم من خلال تغيير اللون تجعلهم صيادين ناجحين. لكن كيف يتحكمون في حركات هذا الجسم المثير للإعجاب؟
وبعد تحليل مقاطع الفيديو التي تظهر الأخطبوطات وهي تتحرك، إطارًا تلو الآخر، توصل الباحثون إلى بعض الاكتشافات المدهشة، وفقًا للدراسة الجديدة. على الرغم من الجسم المتماثل ثنائي الجانب، يمكن للأخطبوط أن يزحف في أي اتجاه بالنسبة لاتجاه جسمه. يتم التحكم في اتجاه الجسم واتجاهات الزحف بشكل منفصل ويفتقر الزحف إلى أي نمط إيقاعي في تنسيق الأطراف.
أظهر هوشنر وليفي وزملاؤهما أن هذه القدرة غير المألوفة للأخطبوطات على المناورة مستمدة من التماثل الشعاعي لأذرعها حول الجسم والآلية البسيطة التي تخلق بها الأذرع الدافع للزحف - الدفع من خلال التمدد. وهذان الاثنان معًا يخلقان آلية يختار بموجبها جهاز التحكم المركزي من لحظة إلى أخرى الذراع الذي يستخدمه لدفع الجسم في الاتجاه المباشر. يكتب الباحثون. يُطلب من الحيوانات فقط اختيار الذراع الذي سيتم تنشيطه لتحديد اتجاه الحركة.
تدعم النتائج ما نعرفه عن تصور الاتجاه العام للحركة. كانت الطريقة التقليدية لفهم ذلك هي أن الاستراتيجيات القائمة على الحركة تم إنشاؤها لتناسب الجسم، لكن الباحثين يقولون إنه في التنظيم الكلي، تطورت السيطرة والجسم معًا في سياق البيئة التي يتلامس معها الجسم. ".
"يدعي المفهوم المستعار من مجال الروبوتات أن السلوك الأمثل للروبوت أو الحيوان المستقل يتم تحقيقه نتيجة لتحسين التفاعلات المتبادلة والديناميكية بين الدماغ والجسم والبيئة المتغيرة باستمرار، مما يؤدي إلى يقول ليفي: "التكيف الأمثل للنظام بأكمله مع البيئة البيئية". "من المزايا المهمة لهذا النوع من التنظيم أن كل مستوى، بما في ذلك السمات الجسدية والشكل، يساهم في التحكم في السلوك المرصود - وليس فقط الدماغ كما نميل إلى التفكير."
يقول ليفي وهوشنر إن خطوتهما التالية ستكون الكشف عن الدوائر العصبية المشاركة في الزحف المنسق للأخطبوط.
