Funcțiile tactile și olfactive comune aceluiași receptor la caracatițe

Oamenii sunt atrași de caracatițe și de alțe cefalopode deoarece sunt deosebit de diferite de majoritatea celorlalte animale. Strategiile pe care le-au evoluat pentru a rezolva problemele din mediul lor sunt unice și asta produce un mare interes atât oamenilor de știință din domeniu, cât și oricui pasionat de știință, curios și interesat.

Caracatițele au capturat imaginația umană de secole, inspirând în special creațiile literare și cinematografice. Cu cele opt tentacule acoperite cu ventuze, aspectul lor este unic, iar capacitatea lor de a folosi acele anexe sateliți pentru atingere și gust, le diferențiază în continuare.

De fapt, oamenii de știință s-au întrebat de zeci de ani cum acele brațe, sau mai precis ventuzele de pe ele, își fac treaba, în acest sens efectuându-se o serie de experimente în biomecanică. Dar foarte puțini au studiat ce se întâmplă la nivel molecular. Într-un nou raport, cercetătorii de la Harvard au văzut cum sistemul nervos din brațele caracatiței (care funcționează în mare măsură independent de creierul său centralizat) gestionează funcțiile tactile și olfactive..

Oamenii de știință au identificat o nouă familie de senzori în primul strat de celule din interiorul ventuzelor care s-au adaptat să reacționeze și să detecteze molecule care nu se dizolvă bine în apă. Cercetarea sugerează că acești senzori, numiți receptori chemotactici utilizează aceste molecule pentru a ajuta animalul să afle ce atinge. Totodată, poate face diferența dintre pradă sau prădător.

„Credem că, deoarece moleculele nu se solubilizează bine, ar putea fi, de exemplu, găsite pe suprafața prăzii caracatițelor și orice ar atinge animalele”, declară Nicholas Bellono, profesor de biologie moleculară și celulară.

Această cercetare poate ajuta la descoperirea unor sisteme de receptori similari în alte cefalopode din familia nevertebratelor. Speranța este de a determina modul în care aceste sisteme funcționează la nivel molecular și de a răspunde unor întrebări încă nesuficient neexplorate despre modul în care capacitățile acestor creaturi au evoluat pentru a se potrivi mediului lor.

„Credem că acest lucru este important deoarece ar putea facilita complexitatea în ceea ce simte caracatița și, de asemenea, modul în care poate procesa o serie de semnale folosind sistemul său nervos semi-autonom pentru a produce comportamente complexe”, a spus Bellono.

Brațele caracatiței sunt distincte și complexe; aproximativ două treimi din neuronii unei caracatițe sunt localizați în brațele lor și deoarece acestea funcționează parțial independent de creier, aceasta poate identifica și înțelege elementele într-un mod aparte.

Echipa a început prin a identifica ce celule din ventuze fac efectiv detectarea. După izolarea și clonarea receptorilor tactili și chimici, i-au introdus în ouă de broască și în liniile celulare umane pentru a studia aceste funții în mod izolat..Cercetătorii au expus apoi aceste celule la diferte molecule, cum ar fi unele extracte dintr-o prada obișnuită a caracatiței și alte molecule la care se cunoaște că acești receptori reacționează. Unele substanțe testate au fost solubile în apă, cum ar fi sărurile, zaharurile sau aminoacizii, iar altele nu se dizolvă bine și de obicei nu sunt considerate de interes pentru animalele acvatice. În mod surprinzător, numai moleculele slab solubile au activat receptorii.

Cercetătorii s-au întors apoi la caracatițele din laborator lor pentru a vedea dacă și ele vor răspunde la aceste molecule punând aceleași extracte pe podelele rezervoarelor lor. Au descoperit că singurele substanțe la care au răspuns receptorii caracatițelor au fost dintr- o clasă de substanțe chimice care nu se dizolvă, cunoscute sub numele de terpenoide.

În timp ce studiul oferă o explicație pentru această senzație de gust acvatic la atingere în cazul caracatițelor prin receptorii lor chemotactili, cercetătorii sugerează că sunt necesare studii suplimentare, având în vedere că un număr mare de compuși naturali necunoscuți ar putea stimula acești receptori pentru a media comportamente complexe.

 

Mai multe informații: sursa 1 | sursa 2