憑藉著奇特的聰明才智,皮膚變質,以及由三顆心臟驅動的柔軟身體,章魚可以達到各種惡作劇。 他們的偽裝技巧可以讓他們保持隱藏,同時用麵條狀的四肢悄悄探索周圍的環境,每條四肢都有一個自己的迷你頭腦。 有了它們,這些海洋外星人就可以伸出手來品嚐你的味道。
現在,我們可能對這種觸覺味覺能力是如何運作的有了一些了解。
當它們的手臂伸過海底,用數千個獨立移動的手指狀吸盤進行探測時,事實證明章魚正在使用獨立的味覺感應以及獨特的觸摸感應細胞來捕捉周圍環境的感官圖。
哈佛大學的分子生物學家 Lena van Giesen 及其同事在加州兩點章魚(雙斑章魚)吸盤的皮膚。
猛撲加州兩點章魚。 (彼得·基利安)
這些趨化細胞具有細細的分支末端,可以連續發出訊號(補品射擊),但它們依賴於足夠接近以觸摸,就像我們的舌頭一樣。 化學感應細胞可以對多種味道做出反應,包括頭足類墨水中發現的化學物質,以及潛在有毒獵物釋放的「警告」化學物質。
分子生物學家尼古拉斯·貝洛諾 (Nicholas Bellono) 告訴《ScienceAlert》:“這對於章魚檢測隱藏在海底裂縫或傳統感覺器官無法到達的區域的獵物非常有用。”
在吸盤的皮膚內,研究團隊還發現了預期的、更熟悉的機械感覺細胞,其末端有粗短的分支。 這些細胞僅在接觸開始時訊號耗盡之前才會放電(階段性發射)。
這種類型的訊號使章魚能夠判斷它們是否正在觸摸無生命的物體(訊號在靜止的接觸時會停止)或蠕動的獵物,訊號會在失去和重新獲得接觸時再次發射。
研究人員說:“我們發現章魚使用刻板的觸摸動作來探索環境,這些動作通過與不同的[觸發化學觸覺受體的分子]接觸而明顯改變。”在他們的論文中解釋。
他們透過觀察動物、進行測試以及觀察特定吸盤細胞中的基因表達哪些蛋白質來弄清楚這些技能。 這個方法稱為轉錄組學,它允許研究人員透過分析細胞內活躍使用的蛋白質來了解細胞的功能。
章魚觸嚐一杯。 (莉娜·範·吉森)
研究團隊發現,一些趨化細胞對魚和蟹萃取物的反應強烈活化。 但他們認為,除了檢測獵物之外,這種觸覺味覺能力還可能引發人們對暗示危險的令人厭惡的味道的快速撤退。 他們也觀察了章魚墨水如何關閉肢體的味覺能力。
貝洛諾說:“我們的發現令人驚訝,因為水生化學感覺長期以來一直與通過溶解在水中的化學物質發出的遠程水傳播信號有關。” “我們的研究表明,章魚以及其他可能的水生動物也可以以接觸依賴的方式檢測難溶性分子。”
研究小組檢視的三種不同章魚物種中都發現了化學觸覺受體的基因,但未參與這項研究的加州大學生物學家麗貝卡·塔文(Rebecca Tarvin),解釋說其他頭足類動物(如魷魚)似乎不會以同樣的方式使用吸盤來品嚐環境。
貝洛諾說:「我們對這種獨特的感覺運動系統如何在其他頭足類動物中進化非常感興趣。」他解釋說,他們現在正在探索關於其進化、生理學和用途的許多問題。
雖然他們只仔細檢查了與特殊味覺細胞相關的幾個基因,但在大量細胞的基因組的其餘部分中卻發現了一些線索,其中有近 100 個與感覺相關的基因尚未被表徵。
貝洛諾說,章魚手臂上的迷你「大腦」一定具有從如此多高度專業化的受體中過濾訊息的非凡能力。 這可能有助於解釋原因三分之二章魚的神經元位於其手臂。
因此,章魚本質上有八個有大腦且靈巧的臂舌,使它們能夠在海洋家園的黑暗深處半獨立於其主體來感受食物的味道。 生活還能變得多麼令人愉快、怪異呢?
這項研究發表於細胞。