Удивительный мир осьминогов
Осьминоги — одни из самых загадочных существ на Земле, и чем больше ученые изучают их, тем яснее становится, насколько они не похожи на всех остальных животных. Эти мягкотелые головоногие моллюски обитают во всех океанах, от теплых мелководий до ледяных глубин, и демонстрируют такое поведение и физиологию, которые заставляют пересматривать наши представления о разуме, сознании и даже о том, что значит быть живым. Их эволюционная линия отделилась от позвоночных сотни миллионов лет назад, поэтому мозг и нервная система осьминога развивались совершенно независимо от нашей, но привели к поразительно похожим результатам: сложному обучению, игре, решению задач и, возможно, эмоциональным переживаниям.
Стоит начать с анатомии, которая сама по себе выглядит как научная фантастика. У осьминога три сердца: одно, системное, отвечает за перекачивание крови по всему телу, а два других, жаберных, проталкивают кровь через жабры, где она насыщается кислородом. При этом кровь у осьминога не красная, как обычно у млекопитающих, а голубая, потому что вместо железосодержащего гемоглобина в ней растворен медьсодержащий белок гемоцианин. Он менее эффективен при переносе кислорода в теплой воде, но в холодных, бедных кислородом глубинах работает надежнее гемоглобина. Любопытно, что когда осьминог плывет, его системное сердце фактически останавливается, и кровь перестает поступать к мышцам в достаточном количестве. Именно поэтому осьминоги предпочитают передвигаться ползком по дну, используя свои восемь рук (именно так биологи называют эти конечности), а плавание используют лишь для коротких рывков при бегстве или нападении, после чего долго восстанавливают силы. Эта особенность объясняет, почему осьминоги кажутся медлительными, но в случае опасности способны на молниеносный бросок.
Нервная система осьминога не менее удивительна. В теле взрослой особи насчитывается около пятисот миллионов нейронов — это примерно столько же, сколько у собаки, но распределены они крайне необычно. Лишь треть этих клеток находится в центральном мозге, расположенном в голове и имеющем форму пончика, окружающего пищевод. Остальные две трети распределены по рукам, каждая из которых содержит собственный нервный узел, способный обрабатывать информацию независимо от центра. Это значит, что рука осьминога может сама решать, как схватить добычу, исследовать незнакомый предмет или отдернуться от опасности, почти не консультируясь с мозгом. Более того, даже отрезанная рука продолжает двигаться, извиваться и реагировать на прикосновения в течение нескольких часов после отделения. Такая автономия настолько сильна, что иногда кажется, будто у осьминога не один, а девять «мозгов», работающих сообща, но каждый со своей специализацией. Центральный мозг, в свою очередь, отвечает за сложное поведение, обучение, память и принятие стратегических решений, тогда как руки выполняют тактические задачи на местах. Эта схема настолько эффективна, что некоторые робототехники пытаются копировать ее для создания мягких роботов.
Перейдем к сенсорным способностям осьминога — они поражают воображение. Их глаза устроены сложнее, чем у многих позвоночных: они имеют хрусталик, радужку, сетчатку, но, в отличие от человеческих, не имеют слепого пятна, потому что зрительный нерв подходит к фоторецепторам сзади. Осьминоги хорошо различают форму, размер, яркость и поляризацию света, но долгое время считалось, что они не различают цвета, так как в их сетчатке найден только один тип зрительного пигмента. Однако недавние исследования показали, что цветовое зрение может обеспечиваться за счет хроматической аберрации — разного преломления лучей разной длины волны в линзе глаза. Кроме того, кожа осьминога сама по себе чувствительна к свету: в ней есть опсины, позволяющие животному буквально «видеть» поверхностью тела и реагировать на изменения освещенности, даже если глаза закрыты или спрятаны в складках.
Обоняние и вкус у осьминога объединены: присоски на руках покрыты химическими рецепторами, которые позволяют пробовать все, к чему прикасается животное. Осьминог буквально «дегустирует» мир через кончики рук, мгновенно определяя съедобность предмета. Слух у осьминогов развит слабо, но они чувствительны к вибрациям воды, улавливая низкочастотные звуки и движения на расстоянии. Кожа осьминога работает как живой дисплей, не имеющий аналогов в природе. В ней находятся миллионы хроматофоров — эластичных мешочков с пигментами черного, коричневого, красного и желтого цветов, окруженных мышечными волокнами. По команде нервной системы мышцы сокращаются, растягивая хроматофоры, и цвет проявляется; при расслаблении мешочки сжимаются, и пигмент исчезает. Под слоем хроматофоров лежат иридофоры и лейкофоры — клетки, отражающие и рассеивающие свет, создающие голубые, зеленые, серебристые и белые переливы.
Но самое невероятное умение у них — это способность менять текстуру кожи. Специальные мышцы могут поднимать бугорки, создавать шипы, и даже имитировать поверхность камня, коралла или водоросли. Все это происходит за доли секунды, часто быстрее, чем человеческий глаз успевает заметить. Осьминог может превратиться из гладкого серого булыжника в ветвистый куст, покрытый колючками, и обратно, причем не только для маскировки, но и для общения: смена окраски и позы используется для угроз, ухаживания, выражения любопытства или испуга. Наблюдения показывают, что разные цвета соответствуют разным эмоциональным состояниям.
Поведение осьминогов давно стало легендой среди аквариумистов и ученых. Эти животные славятся умением открывать банки с едой, откручивая крышки как снаружи, так и изнутри. В лабораторных экспериментах осьминоги решают сложные лабиринты, запоминают маршруты, различают геометрические фигуры, объем и вес предметов. Они способны обучаться, наблюдая за сородичами: если один осьминог научился открывать прозрачный контейнер с крабом, другой, просто посмотрев на это, повторит действие с первой попытки. Использование орудий им также знакомо: некоторые виды носят с собой скорлупу кокосового ореха или половинки раковин, чтобы в случае опасности сложить их вокруг себя и получить бронированное укрытие. Известны случаи, когда осьминоги в аквариумах собирали камни и куски кораллов, чтобы забаррикадировать вход в свое логово на ночь.
Они узнают людей, ухаживающих за ними, и по-разному к ним относятся: одних приветствуют, других игнорируют, а в третьих могут плюнуть струей воды, целясь точно в лицо. Такое избирательное поведение невозможно объяснить инстинктами, это проявление индивидуальных предпочтений и, возможно, чувства юмора!
Кстати, осьминоги — прирожденные мастера побега. Поскольку единственная твердая часть их тела — это клюв, они способны протискиваться через отверстия размером с монету, если туда проходит клюв. В неволе они неоднократно удирали из своих аквариумов, переползали по полу в соседние емкости, съедали там рыбу и возвращались обратно, оставляя мокрый след как улику. В одном известном случае осьминог ночью выбрался из аквариума, прополз несколько метров по полу, забрался в другой аквариум, пообедал, а затем вернулся в свой, аккуратно закрыв за собой крышку. Они умеют откручивать вентили, открывать задвижки и даже разбирать фильтры. В естественной среде эта способность помогает им прятаться от хищников, забираясь в щели, которые кажутся невозможными для животного их размера.
Одна из самых драматичных страниц биологии осьминогов — это их размножение. Большинство видов живут всего один-два года, а некоторые карликовые — в районе полугода. После спаривания самец обычно умирает в течение нескольких недель, а самка откладывает от нескольких десятков до сотен тысяч яиц, прикрепляя их к потолку своего убежища. Затем начинается период инкубации, который у глубоководных видов может длиться до четырех с половиной лет. Все это время самка не ест, не покидает кладку, постоянно обдувает яйца свежей водой, очищает их от мусора и паразитов, защищает. К моменту вылупления детенышей самка настолько истощена, что умирает в течение нескольких дней, а иногда и часов. Детеныши появляются на свет крошечными планктонными личинками, дрейфующими в толще воды, и лишь немногие из тысяч доживают до взрослого состояния.
Интеллект осьминога развивался в условиях, радикально отличающихся от наших, и потому особенно интересен для науки. Их мозг лишен жесткой структуры, характерной для позвоночных, но демонстрирует пластичность, обучение, память, решение задач и даже элементы самосознания. Некоторые эксперименты показывают, что осьминоги узнают себя в зеркале, хотя результаты неоднозначны. Во время сна осьминоги часто меняют окраску, их глаза быстро двигаются, кожа пробегает волнами цвета, что напоминает фазу быстрого сна у человека. Ученые до сих пор спорят, видят ли осьминоги сны, но сложность их нервной системы и наблюдаемые реакции во сне позволяют предположить, что их внутренний мир богат образами и переживаниями.
Осьминоги обладают и другими удивительными адаптациями. Они могут отбрасывать руку, если ее схватили, и затем отращивать новую, процесс регенерации занимает несколько недель. Их чернила — это не просто темное облако, а сложная смесь веществ, включающая тирозиназу, которая раздражает глаза и жабры хищника, и слизь, делающую облако вязким и медленно рассеивающимся. Некоторые виды выбрасывают чернила в форме собственного тела, создавая ложную цель, в то время как сам осьминог меняет цвет и удирает в другую сторону.
Яд осьминога, вырабатываемый слюнными железами, парализует добычу, а у синекольчатого осьминога он смертельно опасен и для человека: тетродотоксин в его слюне способен убить взрослого человека за считанные минуты, и противоядия не существует. К счастью, эти маленькие осьминоги не агрессивны и кусают только при грубом обращении.
Все это вместе взятое рисует образ существа, которое невозможно втиснуть в рамки привычных представлений о моллюсках. Чем больше мы узнаем об осьминогах, тем яснее становится, что мы лишь начинаем приоткрывать завесу над их внутренним миром, и что у нас, людей, гораздо больше общего с этими голубокровными обитателями глубин, чем мы могли предположить.
Автор: Софья Левина
