معلومة

هل الأخطبوطات لها عيون أفضل من البشر؟

هل الأخطبوطات لها عيون أفضل من البشر؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لقد قرأت أنه على عكس البشر ، فإن الأخطبوط لها عيون "مصممة" بالطريقة الصحيحة ، أي مع الألياف العصبية خلف شبكية العين ، وبالتالي التخلص من النقطة العمياء التي نمتلكها نحن البشر وكذلك تحسين البصر نظريًا.

هل كانت هناك اختبارات لمقارنة مشهد الأخطبوط مع رؤية البشر ، وهل لديهم بالفعل رؤية أفضل منا؟


هناك عدة مزايا وعيوب لامتلاك عيون الأخطبوط.

  • الأول مميزات من عين الأخطبوط أنه لا يوجد لديه بقعة عمياء. هذا يعني أن الأخطبوطات يمكنها رؤية كل ما يحدث في بيئتها ، وهي أكثر وعيًا بالحيوانات المفترسة والفرائس من بعض الفقاريات. أيضًا ، لديهم العديد من المستقبلات الضوئية أكثر من الفقاريات تقريبًا 20000-50000 / مم2 مما يعني أن رؤيتهم أفضل بكثير من رؤية أي إنسان.

  • ال عيب من عين الأخطبوط أنها لا ترى في اللون. لا تمتلك العيون أي مخاريط ، فقط ما يعادل اللافقاريات للقضبان. هذا يعني أن الأخطبوطات يمكنها فقط التمييز بين الضوء والظلام.


إضافة إلى الإجابة أعلاه ، هناك ميزة أخرى لعيون رأسيات الأرجل وهي انخفاض خطر انفصال الشبكية. (التطور البشري)

أيضًا ، صورة تركيز عين رأسي الأرجل عن طريق تحريك العدسة (مثل الكاميرا أو التلسكوب) ، وليس عن طريق تغيير انحناء العدسة ، كما هو الحال في عين الفقاريات (Wiki). ومن ثم ، أعتقد أن رأسيات الأرجل لن تعاني من قصر النظر أو مد البصر. قد تظل رأسيات الأرجل تعاني من مشكلة طول النظر الشيخوخي في سن الشيخوخة ، مما يؤثر على الرؤية القريبة والبعيدة.

علاوة على ذلك ، قد تكون هذه المقالة التي تقارن عيون الإنسان وعين رأسي الأرجل موضع اهتمام: QuarkPhysics


الأخطبوطات ناجون بشكل مذهل. فيما يلي بعض الحيل التي يستخدمونها لمساعدتهم على البقاء على قيد الحياة

أنت & # x27re في المحيط ، مع أسماك القرش والحيوانات المفترسة الأخرى التي ترغب في إعداد وجبة خفيفة لذيذة منك. كيف تتجنب الموت أو الإصابة؟

مثلنا نحن البشر ، تبدو الأخطبوطات الرخوة أعزل نسبيًا - ليس لديها قذائف صلبة واقية مثل الحلزون وأبناء عمومتها.

بدلاً من ذلك ، طوروا استراتيجيات معقدة للبقاء على قيد الحياة وخداع مفترسيهم.

وعلى الرغم من أن أجسادهم الشبيهة بالفضاء قد تبدو كوابيس ، إلا أن ذكاءهم وجمالهم لا يقل عن كونه رائعًا.


توصلت الدراسة إلى أن الأخطبوطات لديها حالات نوم متناوبة مثل البشر

(CN) - تشير التغيرات السريعة في لون الأخطبوط النائم إلى حالتين رئيسيتين متناوبتين للنوم ، وفقًا لدراسة جديدة نُشرت في مجلة iScience.

اكتشف باحثون في معهد الدماغ التابع للجامعة الفيدرالية في ريو غراندي دو نورتي بالبرازيل ، مثل البشر ، مرحلتان من النوم: نشطة وهادئة. خلال الحالة النشطة يتغير لون النبض عبر الجلد ، مما يشير إلى احتمالية أن يحلم أذكى من رأسيات الأرجل - وهي خاصية ظلت لفترة طويلة تقتصر على الثدييات والطيور والزواحف المختارة ، بما في ذلك التنين الملتحي.

قال كبير الباحثين سيدارتا ريبيرو: "قادنا ذلك إلى التساؤل عما إذا كنا قد نرى دليلاً على حالتين للنوم في الأخطبوط أيضًا". "الأخطبوطات لديها الجهاز العصبي الأكثر مركزية من أي لافقاريات ومن المعروف أن لديها قدرة عالية على التعلم."

لسنوات ، عرف العلماء أن الأخطبوطات لديها نظام عصبي معقد وهي من بين أكثر اللافقاريات ذكاءً. إن اكتشاف أن هذه المحولات ذات الأجسام الناعمة لها دورات نوم يمكن أن يوسع فهم الإنسان لتطور النوم.

للوصول إلى هذا الاستنتاج ، قام الباحثون بتسجيل فيديو لأربعة أخطبوط إنسولاريس في المختبر. أظهرت مقاطع الفيديو أنه أثناء "النوم الهادئ" ، كانت الأخطبوطات ساكنة وهادئة ، وبشرتها شاحبة وتقلص بؤبؤ العين إلى شق. ومع ذلك ، أثناء "النوم النشط" ، قامت رأسيات الأرجل بتغيير لون بشرتها وملمسها ديناميكيًا لأنها تحركت أعينها بينما تتعاقد مع مصاصيها وجسمها مع تشنجات عضلية.

قال ريبيرو: "ما يجعل الأمر أكثر إثارة للاهتمام هو أن هذا" النوم النشط "يحدث غالبًا بعد" نوم هادئ "طويل - وعمومًا أطول من 6 دقائق".

تتكرر الدورة كل 30 دقيقة أو نحو ذلك.

لضمان نوم الأخطبوطات ، استخدم الباحثون اختبارات التحفيز البصري واللمسي لقياس عتبة إثارة الحيوانات. وجد الباحثون أنه في كلتا حالتي النوم ، كانت الأخطبوطات بحاجة إلى محفز قوي لاستحضار استجابة سلوكية.

بدت حالات النوم المتناوبة مشابهة لنوم الإنسان ، على الرغم من المسافة التطورية الهائلة بين رأسيات الأرجل والفقاريات ، التي تباعدت أنسابها منذ حوالي 500 مليون سنة ، وفقًا للمؤلفة الأولى وطالبة الدراسات العليا سيلفيا ميديروس من معهد الدماغ التابع للجامعة الفيدرالية في ريو غراندي. نورتي ، البرازيل.

"إذا تطورت حالتان مختلفتان للنوم مرتين بشكل مستقل في الفقاريات واللافقاريات ، فما هي الضغوط التطورية الأساسية التي تشكل هذه العملية الفسيولوجية؟" قال ميديروس. "التطور المستقل في رأسيات الأرجل لنوم" نشط "مشابه لنوم الريم لدى الفقاريات قد يعكس خاصية ناشئة مشتركة في الأنظمة العصبية المركزية التي تصل إلى درجة معينة من التعقيد."

ومن المثير للاهتمام ، أن النتائج تثير احتمال أن الأخطبوط يمر بشيء مشابه للحلم.

"لا يمكن التأكيد على أنهم يحلمون لأنهم لا يستطيعون إخبارنا بذلك ، لكن نتائجنا تشير إلى أنه أثناء" النوم النشط "قد يمر الأخطبوط بحالة مماثلة لحالة نوم حركة العين السريعة ، وهي الحالة التي يحلم بها البشر أكثر من غيرهم ، يشرح ميديروس.

يشير ميديروس إلى أنه إذا حلمت الأخطبوطات ، فمن غير المرجح أن تتعرض لمؤامرات رمزية معقدة مثل البشر. بالنظر إلى أن مرحلة "النوم النشط" لا تستغرق عادةً أكثر من دقيقة ، فإن أحلامهم تكون على الأرجح مشابهة لمقاطع الفيديو القصيرة أو حتى صور GIF.

في الدراسات المستقبلية ، يأمل الباحثون في تسجيل البيانات العصبية من رأسيات الأرجل لفهم أفضل لما يحدث عندما ينامون. يعتزمون أيضًا استكشاف دور النوم في عمليات التمثيل الغذائي للأخطبوطات والتفكير والتعلم أثناء الإجابة على أسئلة مثل ما إذا كانت الأخطبوطات تعاني من كوابيس وما إذا كانت أحلامهم مكتوبة على أنماط بشرتها الديناميكية.

يقول ريبيرو: "من المغري التكهن بأن الحلم بالأخطبوط ، تمامًا مثل البشر ، قد يساعد في التكيف مع التحديات البيئية وتعزيز التعلم".


كيف يكون الأخطبوط أذكى من طالب الصف الخامس؟

تمت دراسة الأخطبوط ، إلى جانب العديد من الحيوانات البحرية الأخرى مثل الدلافين والحيتان ، ومقارنتها بالبشر. غالبًا ما يتم ملاحظة سلوكياتهم ومهاراتهم واختبارها على نطاق واسع من أجل فهم الطبيعة الحقيقية لهذه المخلوقات. تشمل القدرات الرائعة للأخطبوط أنماطه السلوكية والابتكارات المورفولوجية والقدرات المعرفية.

فيما يتعلق بأنماطها السلوكية ، فإن الأخطبوطات مخلوقات معادية للمجتمع نسبيًا ، وتقضي فترة حياتها القصيرة التي تبلغ خمس سنوات في تعلم كيفية العثور على الطعام ، وتجنب الحيوانات المفترسة ، والتفاعل مع بيئتها بشكل مستقل ، مقابل طالب في الصف الخامس ، ويفترض أن تتراوح أعمارهم بين العاشرة والحادية عشرة ، الذين لا يزالون معتمدين بشكل كامل على أحد الوالدين أو الوصي. وبهذا المعنى ، فإن قدرة الأخطبوط على تلقي المعلومات ومعالجتها والاستجابة لها أسرع بكثير من طالب الصف الخامس ، مما يعزز حقيقة أنهم أكثر ذكاءً بالفعل.

من الناحية الشكلية ، تتمتع الأخطبوطات ببصر استثنائي. لا يمكنهم رؤية الألوان كما يمكن للبشر ، ومع ذلك ، ليس لديهم نقطة عمياء ويمكنهم رؤية 360 درجة كاملة ، مما يجعلهم يتمتعون ببصر أكثر تقدمًا من البشر (Byrne et al.2006). هذا يسمح للأخطبوطات باختيار الذراع الأقرب إلى الكائن الذي يريدون الإمساك به بدلاً من اختيار طرف على الجانب الآخر من جسمهم (بيرن وآخرون ، 2006).

http://biol1210.trubox.ca/wp-content/uploads/sites/84/2016/04/Octopus-Red-Arm.jpg. 2016. [تم الدخول في 4 أبريل 2016]

عندما يتعلق الأمر بالحركة والتنسيق ، تميل المهارات الحركية للأخطبوط إلى أن تكون أفضل من المهارات الحركية لطالب الصف الخامس النامي. لكي لا تتشابك أطرافها الثمانية ، تحتوي الأخطبوطات على العديد من الخلايا العصبية ، ما مجموعه 500 مليون خلية عصبية كبيرة في جميع أنحاء الجسم ، يوجد معظمها في أذرعها. علاوة على ذلك ، يمكن أن تظهر الأخطبوطات تفضيلات الأطراف ، وهو شيء لا تظهره عادة العديد من الحيوانات التي لديها أزواج متعددة الأطراف (Byrne et al.2006). يُعتقد أن تفضيل الأطراف يرتبط جزئيًا بقدرات رؤية الأخطبوط (بيرن وآخرون 2006). يمكن للأخطبوط أن يتحرك في أي اتجاه ، ولديهم وعي ذاتي / جسدي أعلى بشكل عام من الطفل الذي لا يزال ينمو وينمو في جسده.

على غرار البشر ، يمكن للأخطبوط أن يتحرك من نقطة إلى نقطة الحركة عن طريق تحويل أذرعه مؤقتًا إلى هياكل شبه مفصلية ، مما يعني إنشاء ثلاثة انحناءات مختلفة لتعمل كمفاصل ، وبالتالي تقليل درجات مشكلة الحرية (Sumbre 2005). هذا يخلق بعض الصلابة التي تسمح لهم بالتحكم بشكل أفضل في أذرعهم. تمتلك الأخطبوط أكواب شفط في جميع أنحاء أذرعهم وهو ما يستخدمونه للإمساك بطعامهم. إنهم يصنعون قبضة كماشة بين أي اثنين من المصاصين على أذرعهم ، وهي نفس الحركة التي يقوم بها البشر بإبهامهم وأصابعهم (Borrell 2009). الأخطبوط قادر على تغيير تنظيم هيكله شبه المفصل ديناميكيًا اعتمادًا على مكان وضع مصاصه (Sumbre 2005). إنه لأمر مدهش كيف يمكن للأخطبوط أن يتكيف بهذه الطريقة دون مساعدة العديد من الآليات التي لدينا كبشر.

https://www.google.ca/search؟q=octopus&rls=com.microsoft:en-CA:IE-Address&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwj5oM3XgvTLAhXIsIMKHQe3BIIQ_AUBygB & 3 أ. 2016. [تم الدخول في 4 أبريل 2016]

إلى جانب مزاياها المورفولوجية ، تتمتع الأخطبوط بقدرات معرفية رائعة. تمكن العلماء والباحثون على حد سواء من تكييف وتعليم الأخطبوطات كيفية حل الألغاز والمتاهات البسيطة ، وفقًا لمجلة جينيفر أ.ماذر ، تحت عنوان تخصصات رأسيات الأرجل. اكتشفوا مناطق في أدمغتهم تسمح بوظائف أكثر تعقيدًا ، من خلال تخزين "المعلومات المكتسبة" بعيدًا ، مثل مهارات حل الألغاز البسيطة. تولد الركيزة المحايدة وعي الأخطبوط الذي يحتاجه لتطوير وتطبيق هذه المهارات (Mather et al 2013). نتيجة لذلك ، يتمتع الأخطبوط بالقدرة على حل المشكلات والتخطيط.

يمكن أن تكون ذكرياتهم واسعة النطاق أيضًا. دراسة بعنوان التعلم والذاكرة في Octopus vulgaris بقلم آي. زاريلا وآخرون ، يتحدثون ويقارنون ذاكرتهم بذاكرة الإنسان. يستطيع الأخطبوط تخزين واسترجاع الذاكرة مثل البشر. لديهم أيضًا القدرة على تذكر الذاكرة قصيرة وطويلة المدى. تساعد قدرة ذاكرتهم في مساعدتهم على تعلم كيفية حل المشكلات والتخطيط. تميل ذاكرتهم طويلة المدى إلى الاعتماد على النشاط. بمجرد أن يتم تعليمهم ، يصبح من السهل عليهم تذكرها. لا يختلف الأمر كثيرًا عن متوسط ​​الأطفال في سن المدرسة ، الذين يجب عليهم متابعة الحركات والتعلم من أجل تخزينها بعيدًا في وقت لاحق.

من خلال الأنماط السلوكية والابتكارات المورفولوجية والقدرات المعرفية ، يشير بحثنا إلى أن الأخطبوطات تحتوي على قدرات مساوية وأكبر من قدرات طالب الصف الخامس. إنهم يعرفون كيفية الاستجابة لبيئتهم والبحث عن الطعام والبقاء على قيد الحياة. جسديًا ، يمكنهم الإمساك بالأشياء "بأيديهم" والرؤية بأعينهم الشبيهة بالكاميرا (Albertin et al 2015) ، وكلاهما لا يأتي بسهولة للبشر إلا بعد الولادة بقليل. يمكن تعليم الأخطبوط ، مثل متوسط ​​الصف الخامس الخاص بك. يكتسبون المهارات ويمكنهم تخزينها بعيدًا للرجوع إليها في المستقبل. إذا استمروا في التكيف والنمو بهذه الطريقة ، فإن الأخطبوطات لديها القدرة على أن تصبح أكثر ذكاءً من طلاب الصف الخامس.


تظهر الدراسة أن الأخطبوطات لها حالتان متناوبتان من النوم

أخطبوط في نوم نشط. الائتمان: سيلفيا إل إس ماديروس

من المعروف أن الأخطبوط ينام ويغير لونه أثناء قيامه بذلك. الآن ، دراسة نشرت في 25 مارس في المجلة iScience وجد أن هذه التغييرات في اللون هي سمة لحالتين رئيسيتين من النوم المتناوب: مرحلة "النوم النشط" ومرحلة "النوم الهادئ". يقول الباحثون إن النتائج لها آثار على تطور النوم وقد تشير إلى أنه من الممكن للأخطبوطات أن تعيش شيئًا يشبه الأحلام.

اعتاد العلماء على الاعتقاد بأن الثدييات والطيور فقط لديها حالتان من النوم. في الآونة الأخيرة ، تبين أن بعض الزواحف تظهر أيضًا نومًا غير حركة العين السريعة وحركة العين السريعة. تم الإبلاغ عن حالة نوم تشبه حركة العين السريعة أيضًا في الحبار ، وهو أحد أقارب الأخطبوط من رأسيات الأرجل.

يقول المؤلف الكبير سيدارتا ريبيرو من معهد الدماغ التابع للجامعة الفيدرالية في ريو غراندي دو نورتي بالبرازيل: "قادنا ذلك إلى التساؤل عما إذا كنا قد نرى دليلاً على حالتين للنوم في الأخطبوط أيضًا". "الأخطبوطات لديها الجهاز العصبي الأكثر مركزية من أي لافقاريات ومن المعروف أن لديها قدرة تعليمية عالية."

لمعرفة الإجابة ، التقط الباحثون تسجيلات فيديو للأخطبوطات في المختبر. ووجدوا أنه أثناء "النوم الهادئ" كانت الحيوانات ساكنة وهادئة ، وبشرتها شاحبة وتقلص بؤبؤ العين إلى شق. أثناء "النوم النشط" ، كانت قصة مختلفة. غيرت الحيوانات لون بشرتها وملمسها ديناميكيًا. قاموا أيضًا بتحريك عيونهم أثناء التعاقد مع مصاصيهم وجسمهم مع تشنجات عضلية.

يقول ريبيرو: "ما يجعل الأمر أكثر إثارة للاهتمام هو أن هذا" النوم النشط "يحدث غالبًا بعد" نوم هادئ "طويل - بشكل عام أطول من 6 دقائق - وأن له تواترًا مميزًا".

تتكرر الدورة كل 30 إلى 40 دقيقة. لإثبات أن هذه الحالات تمثل بالفعل النوم ، قام الباحثون بقياس عتبة استثارة الأخطبوط باستخدام اختبارات التحفيز البصري واللمسي. وأظهرت نتائج تلك الاختبارات أنه في كل من حالتي "النوم النشط" و "النوم الهادئ" ، كانت الأخطبوط بحاجة إلى محفز قوي لاستحضار استجابة سلوكية مقارنة بحالة اليقظة. بعبارة أخرى ، كانوا نائمين.

أخطبوط في نوم هادئ ونوم نشط. الائتمان: سيلفيا إس إل ماديروس

النتائج لها آثار مثيرة للاهتمام على الأخطبوط وتطور النوم. كما أنها تثير أسئلة جديدة مثيرة للاهتمام.

تقول المؤلفة الأولى وطالبة الدراسات العليا سيلفيا ميديروس: "يبدو تناوب حالات النوم التي لوحظت في الأخطبوط الجزئي مشابهًا تمامًا لنا ، على الرغم من المسافة التطورية الهائلة بين رأسيات الأرجل والفقاريات ، مع تباعد مبكر في الأنساب منذ حوالي 500 مليون سنة". معهد الدماغ التابع للجامعة الفيدرالية في ريو غراندي دو نورتي ، البرازيل.

"إذا تطورت حالتان مختلفتان من النوم في الواقع مرتين بشكل مستقل في الفقاريات واللافقاريات ، فما هي الضغوط التطورية الأساسية التي تشكل هذه العملية الفسيولوجية؟" هي تسأل. "التطور المستقل في رأسيات الأرجل لنوم" نشط "مشابه لنوم الريم لدى الفقاريات قد يعكس خاصية ناشئة مشتركة في الأنظمة العصبية المركزية التي تصل إلى درجة معينة من التعقيد."

يقول Medeiros أيضًا أن النتائج تثير احتمال أن الأخطبوط يمر بشيء مشابه للحلم. "لا يمكن التأكيد على أنهم يحلمون لأنهم لا يستطيعون إخبارنا بذلك ، لكن نتائجنا تشير إلى أنه أثناء" النوم النشط "قد يمر الأخطبوط بحالة مماثلة لحالة نوم حركة العين السريعة ، وهي الحالة التي يحلم بها البشر أكثر من غيرهم ، "تقول. "إذا كان الأخطبوط يحلم بالفعل ، فمن غير المحتمل أن يواجهوا مؤامرات رمزية معقدة مثلنا. فالنوم النشط في الأخطبوط له مدة قصيرة جدًا - عادةً من بضع ثوانٍ إلى دقيقة واحدة. إذا كان هناك أي حلم خلال هذه الحالة على ، يجب أن يكون أشبه بمقاطع فيديو صغيرة ، أو حتى صور متحركة. "

في الدراسات المستقبلية ، يرغب الباحثون في تسجيل البيانات العصبية من رأسيات الأرجل لفهم أفضل لما يحدث عندما ينامون. كما أنهم فضوليون حول دور النوم في عملية التمثيل الغذائي للحيوانات وتفكيرها وتعلمها.

يقول ريبيرو: "من المغري التكهن بأن الحلم بالأخطبوط ، تمامًا مثل البشر ، قد يساعد في التكيف مع التحديات البيئية وتعزيز التعلم". "هل الأخطبوطات بها كوابيس؟ هل يمكن كتابة أحلام الأخطبوط على أنماط جلدهم الديناميكية؟ هل يمكننا تعلم قراءة أحلامهم من خلال قياس هذه التغييرات؟"


كيف يتغير لون الأخطبوط؟

تمتلك الأخطبوطات خلايا متخصصة تحت سطح الجلد تُعرف باسم كروماتوفورس. يحتوي كل حامل كروماتوفور على كيس مطاطي يسمى كيس مرن خلوي في مركزها. كل من هذه الأكياس مليئة بأصباغ مختلفة الألوان و mdashred ، أصفر ، أسود أو بني.

وهكذا ، عندما يشد الأخطبوط عضلاته ، يتم سحب كيس الصباغ على نطاق أوسع. هذا يجعل الأصباغ أكثر وضوحا على جلد الأخطبوط. عندما تسترخي العضلات ، يتقلص كيس الصباغ إلى حجمه الطبيعي وتصبح الصبغات أقل وضوحًا ، لذلك يعود الأخطبوط إلى لونه الأصلي الذي لم يتغير.

هل يمكنك اكتشاف الأخطبوط في هذه الصورة؟ (مصدر الصورة: marketa1982 / Shutterstock)

كل من الخلايا اللونية في الأخطبوط مرتبطة بعصب. يتم التحكم في شد واسترخاء الخلايا عن طريق الجهاز العصبي الأخطبوط. وهكذا ، عندما يريد الأخطبوط تمويه نفسه ، فإن دماغه يشير إلى حوامل الكروماتوف للتوسع في لحظة!


المجالات المرئية وحركات العين

يتم وضع عيون الأخطبوط بشكل جانبي ويمكن تحريكها بشكل مستقل ، مع انحراف محاور العين أحيانًا حتى 180 درجة (Heidermanns ، 1928). حتى الآن ، لا تتوفر قياسات لحجم المجال البصري لهذه الأنواع. من موضع عين الأخطبوط ، يمكن للمرء أن يفترض أن الأخطبوط يمتلك مجالًا مرئيًا صغيرًا ، إلى الأمام وربما إلى الخلف ، لكن Budelmann et al. (1997) يجادل في وجود مجال مجهر في الأخطبوطات. على أي حال ، يمتلك الأخطبوط بالتأكيد مجالات بصرية أحادية العين كبيرة ، وهي المساحة التي يمكن فيها رؤية الأشياء بعين واحدة. وهذا يتفق مع الحيوانات التي تراقب أو تتعقب الأشياء المفضلة بعين واحدة (Heidermanns، 1928 Muntz، 1963 Byrne et al.، 2002، 2004). من المحتمل أن يكون حجم المجال البصري أحادي العين مشابهًا لحجم أوفيسيناليس البني الداكن. حسابات النموذج بتنسيق بني داكن كشف أن المجال البصري مقيد بحجم التلميذ وأنه أصغر بكثير (Schaeffel et al. ، 1989) من 177 درجة التي قدّرها Messenger (1968b) للمستوى الأفقي.

يمكن للأخطبوط تعديل المساحة التي يمكنه الإشراف عليها عن طريق سحب عينيه وانتفاخهما ، أو عن طريق حركات العين الدورانية. حركات العين الدورانية التي يمكن أن تدير العين حتى 80 درجة جانبًا في أي من الاتجاهين (Budelmann and Young ، 1984) تتوسطها أربع عضلات مائلة تمر في منتصف الطريق حول مقلة العين. في المجموع ، تحتوي كل عين أخطبوط على سبع عضلات خارج العين ، كل منها يعصبها عصب منفصل (Glockauer ، 1915 Budelmann and Young ، 1984). على النقيض من ذلك ، فإن رأسيات الأرجل العشرية لها ما يصل إلى 14 عضلة للعين تعصبها أربعة أعصاب فقط (Glockauer ، 1915 Budelmann and Young ، 1993).

يظهر الأخطبوط أيضًا حركات عين انعكاسية. عندما يتم تحفيزها بواسطة محزوز عمودي كبير يدور على أسطوانة حركية بصرية ، تؤدي الحيوانات حركات تعويضية للعين والرأس والجسم (باكارد ، 1969).

الدراسات المستقبلية للحقول المرئية للأخطبوط مرغوبة للغاية ، لا سيما تلك التي توفر قياسات المجال البصري المجهر المفترض وتقييم آثاره على إدراك عمق المجهر ، والمجال البصري الأحادي ، والمجال البصري الديناميكي ، مع مراعاة حركات العين. فيما يتعلق بحركات العين ، يبقى أن نحدد ما إذا كان الأخطبوط يمكنه أيضًا أن يدير عينيه لأعلى ولأسفل ، وإذا كان الأمر كذلك ، فإلى أي درجة.


استنتج العلماء أن DNA Octopus خارج هذا العالم

بصفتك مشاركًا في برنامج Amazon Services LLC Associates ، قد يكسب هذا الموقع من عمليات الشراء المؤهلة. قد نربح أيضًا عمولات على المشتريات من مواقع البيع بالتجزئة الأخرى.

قادت دراسة جديدة الباحثين إلى استنتاج أن الأخطبوطات (وليس الأخطبوط) لديها حمض نووي غريب. يُظهر الجينوم الخاص بهم مستوى تعقيدًا لم يسبق له مثيل مع تحديد مذهل لـ 33000 جينة ترميز بروتينية ، أكثر من تلك الموجودة في الإنسان.

تخفي محيطات كوكبنا ألغازًا لا حصر لها قد تساعد في الإجابة على العديد من أسرار الحياة نفسها. خلال العقدين الماضيين ، حقق علماء الأحياء البحرية تقدمًا صغيرًا ولكنه ثابت نحو فهم أعمق للطبيعة والحياة.

قررت مجموعة من الباحثين القيام ببعض العلوم واختاروا رأسيات الأرجل لمحاولة تحطيم كود الحمض النووي الخاص بهم ، على أمل فهمهم بشكل أفضل.

يتم دمج الأخطبوط والحبار والحبار في الفئة الفرعية من الرخويات القولونية. لديهم تاريخ تطوري يعود إلى أكثر من 500 مليون سنة ، وهي فترة طويلة قبل انتقال النباتات إلى الأرض. تعيش هذه المخلوقات في كل محيط تقريبًا وبأي عمق تقريبًا.

تتميز بشكل أساسي بمجموعة واسعة من التجاعيد المورفولوجية المذهلة: عيون تشبه الكاميرا ، وأجسام مرنة حقًا ، و & # 8216 استجابة متطورة & # 8217 الحرباء. كل هذا يحكمه الجهاز العصبي الأكبر الموجود بين اللافقاريات ، مما يجعل هذه الكائنات حاكمة المحيطات.

يمتلكون أدمغة متطورة للغاية ويعتبرون أكثر اللافقاريات ذكاءً ويظهرون سلوكيات معقدة لحل المشكلات. وإذا لم يكن الأمر فظيعًا بما يكفي لأن تفتح الأخطبوطات أوعية مربى ، فقد خلص العلماء للتو إلى أن هذه الكائنات المائية أكثر غموضًا.

بفضل أول تسلسل كامل للجينوم على الإطلاق ، وجد الباحثون أن الأخطبوطات (وليس الأخطبوط) هي في الواقع مختلفة تمامًا عن أي حيوانات أخرى على كوكبنا. يُظهر الجينوم الخاص بهم مستوى تعقيدًا لم يسبق له مثيل مع تحديد مذهل لـ 33000 جينة ترميز بروتينية ، أكثر من تلك الموجودة في الإنسان.

قال الباحث الأمريكي الدكتور كليفتون راجسدال ، من جامعة شيكاغو: يبدو أن الأخطبوط مختلف تمامًا عن جميع الحيوانات الأخرى ، حتى الرخويات الأخرى ، بأذرعها الثمانية التي يمكن شدها ، ودماغها الكبير ، وقدراتها الذكية في حل المشكلات.

قال عالم الحيوان البريطاني الراحل مارتن ويلز إن الأخطبوط كائن فضائي. بهذا المعنى ، إذن ، تصف ورقتنا الجينوم الأول المتسلسل من كائن فضائي. "

كان أحد الأسباب الرئيسية وراء قرار الباحثين التحقيق في الأساس الجزيئي لدماغ رأسيات الأرجل هو قدرته على التكيف الفوري مع خصائص شبكته العصبية مما يؤدي إلى تأثير كبير في الذاكرة والقدرة على التعلم. تقدم هذه القدرات المحددة تفسيرًا داخل الجينوم يشتمل على آليات بيولوجية تسمح للأنسجة بتغيير البروتينات بسرعة من أجل تغيير وظيفتها.

وفقًا لباحثين من جامعة شيكاغو ، فإن جينوم الأخطبوط مُخصب في الينقولات ، والتي يشار إليها عادةً باسم "الجينات القافزة" ، والتي يمكنها إعادة ترتيب نفسها على الجينوم. وجد الباحثون أنه على الرغم من أن دورها في الأخطبوطات غير واضح ارتفاع تعبير الينقولات في الأنسجة العصبية. من المعروف أن الينقولات لديها القدرة على التأثير على تنظيم التعبير الجيني ويعتقد أنها تلعب أدوارًا رئيسية في تشكيل بنية الجينوم. (مصدر)

قالت كارولين ألبرتين ، المؤلفة الرئيسية المشاركة وطالبة الدراسات العليا في علم الأحياء والتشريح في جامعة شيكاغو. "هذا يؤدي إلى وضع الجينات في بيئات جينومية جديدة مع عناصر تنظيمية مختلفة ، وكان اكتشافًا غير متوقع تمامًا." (مصدر)

الأخطبوطات لديها أمتعة وراثية غريبة. خلص التقرير العلمي بشكل أساسي إلى أن الأخطبوطات تشارك & # 8216Alien & # 8217 الجينات ، وقد كان هذا ادعاءً يهز الأرض في المجتمع العلمي مما تسبب في حدوث اضطراب بين علماء الأحياء البحرية الذين بدوا مصدومين ومذهلين في نفس الوقت.

اتضح أنه على ما يبدو ، كان لدينا رابط بين ألغاز الإنسانية وأعظم 8217s ، ويمكن حل العديد من الألغاز الأكبر في الحياة إذا قررنا فقط إيلاء المزيد من الاهتمام لمحيطنا وكل شيء بداخله.


هذا هو السبب في تجويع الأم الأخطبوط نفسها حتى الموت

ذكية وغريبة ، الأخطبوطات مخلوقات رائعة مع مهارات لا تصدق في حل المشكلات وتمويه يخطف الأنفاس. لكن بشكل عام ، فهي قصيرة العمر ، وعادة ما تكون موجودة لمدة عام إلى عامين فقط.

هذا لأنهم شبه متماثلون ، مما يعني أنهم يتكاثرون مرة واحدة فقط قبل أن يموتوا. مع أنثى الأخطبوط ، بمجرد أن تضع بيضها ، هذا كل شيء.

في الواقع ، تتوقف الأم عن الرضاعة - ستبقى وتراقب بيضها حتى تفقس وتتضور جوعاً ببطء. في الأسر ، في بعض الأحيان ، في النهاية ، تمزق جلدها ، وتأكل أطراف مخالبها.

الآن ، اكتشف العلماء سبب حدوث هذا السيناريو القاتم. يتعلق الأمر بالغدة البصرية الموجودة بين عيني الأخطبوط ، وهي غدة تشبه الغدة النخامية في الإنسان.

في عام 1977 ، أزال الباحثون هذه الغدة ووجدوا أن غرائز الأخطبوط الأمومة قد اختفت. تخلت عن بيضها ، وبدأت تتغذى مرة أخرى ، وواصلت العيش حياة أطول بكثير.

يبدو أن نضج الأعضاء التناسلية مدفوع بإفرازات الغدة البصرية. يبدو أن هذه الإفرازات نفسها تعطل الغدد الهضمية واللعابية ، مما يؤدي إلى موت الأخطبوط جوعاً.

في بحث جديد ، استخدم علماء البيولوجيا العصبية من جامعة شيكاغو أدوات التسلسل الجيني لوصف الإشارات الجزيئية الدقيقة التي تنتجها الغدة البصرية لإناث أخطبوط مزدوج البقعة في كاليفورنيا (الأخطبوط bimaculoides) بعد التكاثر.

كما وصفوا أربع مراحل مميزة لسلوك الأم تمكنوا من ربطها بهذه الإشارات ، موضحين كيف تدفع الغدة البصرية موتها.

قال عالم الأعصاب ز يان وانج: "إننا نأتي بأبحاث رأسيات الأرجل إلى القرن الحادي والعشرين ، وما هي أفضل طريقة للقيام بذلك من كشف النقاب عن عضو أبهر علماء الأحياء في رأسيات الأرجل على مدى فترة طويلة جدًا".

"هذه السلوكيات متميزة جدًا ومنمطة جدًا عندما تراها في الواقع. إنها مثيرة حقًا لأنها المرة الأولى التي يمكننا فيها تحديد أي آلية جزيئية لمثل هذه السلوكيات الدرامية ، والتي هي بالنسبة لي الهدف الكامل لدراسة علم الأعصاب."

المرحلة الأولى هي أنثى ناضجة غير متزوجة ، وهي نشطة وصياد رشيق وعدواني ، وتقضي الكثير من الوقت خارج أوكارها.

في المرحلة الثانية ، بعد فترة الحضنة مباشرة ، ستراقب بيضها ، وتضربها وتنفخ الماء فوق القابض. لن تخرج بنشاط وتطارد ، لكنها قد تصطاد في بعض الأحيان السلطعون غير المحظوظ الذي يقترب كثيرًا. يستمر هذا حوالي 3 إلى 4 أيام.

في المرحلة الثالثة ، تتوقف عن الأكل تمامًا ، فتزداد فتورًا. يستمر هذا من 8 إلى 10 أيام.

أخيرًا ، في المرحلة الرابعة ، أصبحت مضطربة. لاحظ الباحثون أن الأخطبوطات تضرب نفسها بالدبابات ، وتهيئ نفسها ممزقة ، وتشابك مخالبها وتنمو شاحبة وهزيلة ، قبل أن تموت بعد فترة وجيزة من فقس البيض.

جمع الباحثون الغدد البصرية من الأخطبوطات في كل مرحلة من هذه المراحل الأربع ، وتسلسلوا الحمض النووي الريبي لمعرفة ما كان يحدث بالضبط.

قبل التزاوج ، أنتجت الأخطبوط مستويات عالية من الببتيدات العصبية ، وهي جزيئات صغيرة تشبه البروتين تم ربطها بسلوك التغذية في العديد من الحيوانات. بعد التزاوج ، انخفض إنتاج الببتيد العصبي.

بعد التزاوج ، أظهرت الأخطبوطات زيادة طفيفة في إنتاج الكاتيكولامينات والمنشطات التي تنظم استقلاب الكوليسترول والعوامل الشبيهة بالأنسولين - وهي المرة الأولى التي يتم فيها ربط الغدة البصرية بوظيفة لا علاقة لها بالتكاثر.

تشير النتائج إلى أن الغدة البصرية لا تنتج هرمونًا واحدًا فقط لتنظيم التكاثر ، ولكنها تستخدم مسارات إشارات متعددة ، ربما لإبقاء الأخطبوط الأم يراقب بيضها الثمين.

كيف تحدث هذه المسارات لا يزال لغزًا يجب حله - سواء أكانت الناقلات العصبية التي تبدأ بعد التزاوج تستهدف الأنسجة التناسلية التي تعزز غرائز الأم ، أو تغلق وظائف الجهاز الهضمي لإبقائها قريبة من بيضها غير معروف.

قال وانغ: "في السابق ، عندما كنا نعرف فقط عن الغدة البصرية ، شعرنا وكأننا نشاهد المقطع الدعائي لفيلم". "تحصل على جوهر ما يحدث ، لكننا بدأنا الآن في التعرف على الشخصيات الرئيسية ، وما هي أدوارهم والمزيد حول الخلفية الدرامية."

ما هو غير معروف أيضًا هو سبب موت ذكور الأخطبوط بعد فترة وجيزة من التزاوج أيضًا ، على الرغم من أنه ليس لديهم نفس الالتزام الأبوي لرعاية البيض. لذلك ، لا يزال هناك الكثير من الألغاز التي يجب حلها عندما يتعلق الأمر بأصدقائنا ذوي المجسات.

نشر الفريق ورقتهم في مجلة البيولوجيا التجريبية.


الأيام الأخيرة القاتمة لأم الأخطبوط

الأخطبوطات هي أعزاء الإنترنت العلمي بلا منازع ، ولسبب وجيه. إنهم أذكياء في حل المشكلات وفناني الهروب المخادعين بأجهزة عصبية كبيرة ومعقدة. لديهم قدرات شبه سحرية لتغيير الألوان وملمس البشرة وأشكالها على الفور ، ويمكنهم تجديد الأذرع المفقودة حسب الرغبة.

لكن الأيام الأخيرة لأنثى الأخطبوط بعد أن تتكاثر قاتمة للغاية ، على الأقل بالنسبة للعين البشرية. الأخطبوطات هي حيوانات شبه متخلفة ، مما يعني أنها تتكاثر مرة واحدة ثم تموت. بعد أن تضع أنثى الأخطبوط مجموعة من البيض ، تتوقف عن الأكل وتهدر عندما يفقس البيض ، تموت. في المراحل اللاحقة ، يبدو أن بعض الإناث في الأسر تسرع عمدًا على طول دوامة الموت ، وتضرب على جوانب الخزان ، أو تمزق قطعًا من الجلد أو تأكل أطراف مخالبها. (إذا كنت تتساءل ، فإن الذكور لا ينزلون بسهولة. فالإناث تقتل وتأكل رفقاءها إذا لم تفعل ، تموت أيضًا بعد بضعة أشهر).

في عام 1977 ، أظهر عالم النفس في جامعة برانديز ، جيروم وودنسكي ، أنه إذا أزال الغدة البصرية من إناث الأخطبوطات الكاريبية ذات النقطتين (الأخطبوط hummelincki) ، حدث شيء مثير للاهتمام. تشبه الغدة البصرية الغدة النخامية في معظم الحيوانات البرية ، ويسمى ذلك لأنها تقع بين العينين. بدونها ، تخلت إناث الأخطبوطات عن بيضها ، واستأنفت التغذية ، بل وتزاوج بعضها مرة أخرى. في ذلك الوقت ، خلص Wodinsky وغيره من علماء الأحياء في رأسيات الأرجل إلى أن الغدة البصرية يجب أن تفرز نوعًا من هرمون "التدمير الذاتي" ، ولكن لم يكن واضحًا ما كان عليه أو كيف يعمل.

الآن ، تستخدم دراسة جديدة أجراها علماء الأحياء العصبية في جامعة شيكاغو أدوات التسلسل الجيني الحديثة لوصف العديد من الإشارات الجزيئية المتميزة التي تنتجها الغدة البصرية بعد أن تتكاثر أنثى الأخطبوط. الدراسة المنشورة في مجلة البيولوجيا التجريبية، يفصل أيضًا أربع مراحل منفصلة لسلوك الأم ويربطها بهذه الإشارات ، مما يشير إلى كيفية سيطرة الغدة البصرية على موت الأخطبوط الأم.

قال ز. يان وانج ، طالب دراسات عليا في كلية الطب ، "إننا نأتي بأبحاث رأسيات الأرجل إلى القرن الحادي والعشرين ، وما هي أفضل طريقة للقيام بذلك من كشف النقاب عن عضو أبهر علماء أحياء رأسيات الأرجل تاريخيًا لفترة طويلة". علم الأعصاب في جامعة شيكاغو الذي قاد الدراسة البحثية.

قالت: "هذه السلوكيات مميزة جدًا ومُصوَّرة للغاية عندما تراها في الواقع. إنها حقًا مثيرة لأنها المرة الأولى التي يمكننا فيها تحديد أي آلية جزيئية لمثل هذه السلوكيات الدرامية ، والتي هي بالنسبة لي الهدف الكامل لدراسة علم الأعصاب".

رسم خريطة دوامة الموت

في عام 2015 ، قام كليفتون راجسدال ، الحاصل على درجة الدكتوراه ، وأستاذ البيولوجيا العصبية في جامعة شيكاغو ، وفريقه بتسلسل جينوم الأخطبوط ذي البقعتين في كاليفورنيا (الأخطبوط bimaculoides) ، أول رأسيات أرجل يتم تسلسلها بالكامل. كانت وانغ جزءًا من فريق البحث واستمرت في البناء على هذا الأساس لأطروحة الدكتوراه الخاصة بها.

في الدراسة الجديدة ، استخدمت نفس الأخطبوطات ذات النقطتين في كاليفورنيا لدراسة سلوكيات الأمهات الغريبة. الإناث الناضجة غير المتزاوجة هي مفترسات نشطة تقضي الكثير من الوقت خارج أوكارها وتنقض بسرعة على سرطان البحر الذي يشبه الفريسة. في المرحلة الأولى من التفريخ ، تجلس الإناث المتزاوجة مع بيضها مثل دجاجة أعماق البحار ، وتضربها وتنفخ الماء فوق القابض. في الأيام الثلاثة أو الأربعة الأولى ، يستمرون في التغذية ولكن نادرًا ما يتركون بيضهم ، ولا يخطفون السلطعون غير المحظوظ إلا إذا اقترب منهم كثيرًا.

بعد أربعة أيام أو نحو ذلك ، يتوقفون عن الأكل تمامًا. يمكن أن تستمر هذه المرحلة من الحضنة من ثمانية إلى عشرة أيام أخرى حتى تصل إلى المرحلة الأخيرة من التدهور السريع ، عندما تصبح الأمور قبيحة حقًا. تصبح الإناث فاترة ، وتقضي وقتًا أطول بعيدًا عن بيضها أو تضرب نفسها في زوايا الحوض. يبدأون في العناية بأنفسهم بشكل مفرط ، ويمررون أذرعهم على عباءاتهم حتى يصبحوا في حالة من الفوضى المتشابكة. يتضاءل جلدهم ويفقدون قوة العضلات ، حتى أكثر مما تتوقع رؤيته في الأخطبوط الجائع.

قال وانغ ، الذي صنع حيوانات أليفة من بعض الأخطبوطات في المختبر ، "هذا أمر مزعج حتى أن نشهده في المختبر ، لأنه من منظور بشري يبدو أنهم يشوهون أنفسهم. إنه أمر غريب جدًا جدًا. سلوك."

قراءة السيناريو من الغدة البصرية

جمع وانغ الغدد البصرية من الأخطبوطات في كل مرحلة وقام بترتيب نسخة الحمض النووي الريبي لكل منها. يحمل الحمض النووي الريبي تعليمات من الحمض النووي حول كيفية إنتاج البروتينات ، لذا فإن التسلسل هو طريقة جيدة لفهم نشاط الجينات وما يحدث داخل الخلايا في وقت معين.

خلال مرحلة عدم التزاوج عندما كانت الإناث تقوم بالصيد والأكل بنشاط ، أنتجت مستويات عالية من الببتيدات العصبية ، أو جزيئات البروتين الصغيرة التي تستخدمها الخلايا العصبية للتواصل مع بعضها البعض والتي ارتبطت بسلوك التغذية في العديد من الحيوانات. بعد التزاوج ، انخفضت هذه الببتيدات العصبية بشكل كبير.

عندما بدأت الحيوانات في الصيام والانحدار ، كان هناك نشاط أكبر في الجينات التي تنتج الناقلات العصبية التي تسمى الكاتيكولامينات ، والمنشطات التي تستقلب الكوليسترول ، والعوامل الشبيهة بالأنسولين. قال وانغ إن العثور على نشاط متعلق بالتمثيل الغذائي كان مفاجئًا لأنها المرة الأولى التي يتم فيها ربط الغدة البصرية بشيء آخر غير التكاثر.

ومع ذلك ، من غير الواضح كيف تسبب هذه التغييرات الجزيئية والإشارات التغيرات السلوكية المختلفة. استمرت الإناث في المرحلة المبكرة من الحضنة في تناول الطعام ولكنهن لم يبحثن بنشاط عن الطعام. قد يعني هذا أن الببتيدات العصبية تؤثر على كمية الطاقة التي يبذلها الأخطبوط للعثور على الفريسة. قد تبدأ عضلات معينة في التدهور حتى لا يتمكن الأخطبوط جسديًا من اصطياد الطعام أو هضمه. يمكن أن تستهدف زيادة إنتاج الستيرويد والأنسولين الأنسجة التناسلية التي تعزز سلوك الأم ، أو يمكن أن توجه الطاقة بعيدًا عن الهضم والتغذية.

قال وانغ: "في السابق ، عندما كنا نعرف فقط عن الغدة البصرية ، شعرنا وكأننا نشاهد المقطع الدعائي لفيلم". "تحصل على جوهر ما يحدث ، لكننا بدأنا الآن في التعرف على الشخصيات الرئيسية ، وما هي أدوارهم والمزيد حول الخلفية الدرامية."

الموت في عالم الأخطبوط

لا تزال هيئة المحلفين العلمية خارج السؤال عن سبب تلبية هذه المخلوقات الذكية والرائعة لمثل هذه النهاية المخزية ، ولكن هناك العديد من النظريات. الأخطبوطات أكلة لحوم البشر خطيرة ، لذلك قد تكون دوامة الموت المبرمجة بيولوجيًا وسيلة لمنع الأمهات من أكل صغارهن.

يمكن أن تنمو أيضًا إلى حد كبير إلى أجل غير مسمى ، لذا فإن القضاء على البالغين الجياع يحافظ على النظام البيئي للأخطبوط من هيمنة عدد قليل من إصدارات الأخطبوط الضخمة والمتقلبة من مواليد الأطفال. ولكن ربما ليس من العدل أن نفرض منظورنا البشري على عالم رأسيات الأرجل.

قال وانغ: "من الغريب للغاية أن نرى كبشر لأننا نتكاثر أكثر من مرة ونعيش بطريقة تتجاوز سن الإنجاب". "ولكن إذا كان الغرض الكامل من الحياة هو نقل جيناتك ، فربما لا يكون الجو مظلمًا جدًا."


شاهد الفيديو: تجربة بلالين الماء وتحدي حرب الماء!!! (ديسمبر 2022).