Publikacja naukowa na ten temat ukazała się w recenzowanym czasopiśmie „Journal of Experimental Biology”. Za badaniem stoi międzynarodowy zespół naukowców z Singapuru, Wiednia i Neapolu.
WIDEO…
Badacze wzięli pod lupę młode osobniki ośmiornicy zwyczajnej (Octopus vulgaris) pozyskane z Francji oraz ośmiornicy meksykańskiej (Octopus maya) hodowane z jaj z Meksyku.
Niezwykła umiejętność ośmiornic
Ośmiornice od dawna fascynują biologów i inżynierów swoją niezwykłą giętkością. Potrafią zmienić kształt i dostawać się do otaczających warunków w nadzwyczajny sposób.
Umożliwia im to brak wewnętrznego szkieletu. Dzięki temu przeciskają się przez wąskie szczeliny w obliczu zagrożenia, albo gdy polują.
Jednak do tej pory nikt dokładnie nie zbadał, jak te głowonogi koordynują pracę ośmiu ramion i miękkiego płaszcza, gdy napotkają otwór o średnicy wyraźnie mniejszej niż szerokość ich ciała. Pytanie to jest istotne nie tylko z punktu widzenia biologii ewolucyjnej, ale także inżynierii robotycznej.
Ośmiornice w laboratorium
Aby zmierzyć możliwości dostosowania się ośmiornice, naukowcy skonstruowali specjalne akrylowe zbiorniki przegrodzone przezroczystą ścianką z regulowanym otworem
Przygotowano dwa eksperymenty. W jednym otwór był większy od odległości zwierzęcia między oczami (np. średnica 20 mm przy rozstawie oczu 15–20 mm) oraz otwór wyraźnie mniejszy (np. średnica 30 mm przy rozstawie 30–35 mm)
Każdy manewr ośmiornic był skrupulatnie rejestrowany kamerami pod różnymi kątami i analizowany klatka po klatce pod kątem wykorzystania poszczególnych ramion oraz czasu trwania próby.
Jak przejść przez mikrootwór?
Okazało się, że ośmiornica zwyczajna dostosowuje swoją taktykę do rozmiaru przeszkody. W większych otworach zwierzęta te stosowały 3-etapową sekwencję: najpierw badały szczelinę jednym ramieniem, następnie przekładały od 3 do 5 kolejnych ramion, po czym przyczepiały się przyssawkami do przegrody, usztywniały je i jednym płynnym ruchem przeciągały resztę ciała w około 20 sekund.
Gdy jednak otwór był mniejszy od odległości między oczami, przejście było bardziej złożone, bo istniał limit liczby kończyn, które ośmiornice mogły przez niego przełożyć. W takiej sytuacji zwierzęta dzieliły końcowy etap manewru na dwie fazy: najpierw przeciągały przez otwór pozostałe ramiona, a następnie lekko ściskały płaszcz i przeciągały go za nimi.
Co ciekawe ośmiornice meksykańskie nie podejmowały próby przejścia przez mniejszy otwór.
Od biologii do robotyki – czego możemy nauczyć się od ośmiornic?
– Wszystkie obecnie istniejące roboty poszukiwawczo-ratownicze czy badawcze mają smukłe, wężowate kształty, co ułatwia im poruszanie się w wąskich przestrzeniach – wyjaśnia dr Wenci Xin z Narodowego Uniwersytet Singapuru. To znacząco ogranicza przestrzeń na montaż czujników i manipulatorów.
Naukowcy chcieliby, żeby takie roboty były konstruowane na wzór ośmiornic – były w stanie na chwilę ulec kompresji. Teraz eksperci zamierzają wykorzystać swoje obserwacje przy projektowaniu robotów o miękkiej konstrukcji. Takie maszyny mogłyby przeszukiwać ruiny na terenach dotkniętych katastrofami lub prowadzić badania w oceanach.
Źródło: Journal of Experimental Biology
