Октоподите са известни със способността си да се промъкват през невероятно тесни пространства, но досега учените не знаеха точно как успяват да го направят. Ново международно изследване разкрива, че морските животни използват две различни стратегии в зависимост от големината на отвора. Откритието може да помогне за създаването на ново поколение гъвкави роботи, способни да проникват под развалини и в труднодостъпни пространства при спасителни операции, съобщава Ройтерс.

Резултатите са публикувани на 5 ноември в научното списание Journal of Experimental Biology. Изследването е дело на международен екип от биолози и специалисти по роботика, сред които учени от Националния университет на Сингапур и Университета „Федерико II“ в Неапол.

Три движения за широките отвори, четири за тесните

За да разберат как октоподите преодоляват тесните пространства, учените наблюдавали поведението на три млади екземпляра от вида обикновен октопод (Octopus vulgaris).

Животните били поставени пред прегради с отвори с различна големина, а движенията им били заснети и анализирани подробно.

Изследователите установили, че когато отворът е по-широк от разстоянието между очите на октопода, животното използва последователност от три движения.

Първо прокарва едно от пипалата си през отвора, за да проучи пространството от другата страна. След това промушва още няколко пипала и ги използва като опора. Накрая издърпва останалата част от тялото си през пролуката.

Когато обаче отворът е по-тесен от разстоянието между очите, стратегията се променя.

Октоподът първо премества всичките си пипала през отвора, а едва след това внимателно прокарва главата и мантията си — меката част на тялото, в която се намират жизненоважните му органи.

Така преминаването се извършва в четири отделни етапа.

Откритието изненадало учените, които първоначално очаквали октоподите да използват една и съща последователност от движения независимо от размера на отвора.

Как октоподът разбира дали ще се побере?

Един от най-интересните въпроси е как животното преценява дали дадена пролука е достатъчно голяма, за да премине през нея.

Според биолога Майкъл Куба от Университета „Федерико II“ в Неапол октоподите вероятно използват изключително развитото си осезание.

Пипалата им са снабдени с множество чувствителни рецептори, които позволяват на животните да изследват формата и размерите на заобикалящите ги предмети.

По този начин октоподът може да получи информация за отвора, преди да направи опит да премине през него.

Способността има важно значение за оцеляването му в природата. Октоподите често се укриват в скални цепнатини и малки подводни кухини, където могат да се предпазят от хищници.

Същото умение им позволява да достигат до плячка, която се намира на места, недостъпни за много други морски животни.

Кое е най-тясното пространство, през което може да премине октопод?

За разлика от повечето животни октоподите нямат твърд скелет. Телата им се състоят предимно от мускули, които могат да променят формата си в изключително голяма степен.

Осемте им пипала се огъват, удължават и усукват, а мантията може да се деформира, за да премине през ограничено пространство.

Дълго време се е смятало, че основното ограничение е твърдият клюн, с който октоподът раздробява храната си.

Новото изследване обаче поставя под въпрос това предположение.

Според един от авторите, Уънси Син от Националния университет на Сингапур, възможно е решаващо значение да има дебелината на пипалата в близост до тялото.

Това означава, че минималният размер на отвора, през който може да премине октоподът, вероятно зависи не само от твърдите части на анатомията му, но и от начина, по който той организира движенията си.

Учените все още не са установили точната граница на тази способност.

Не всички октоподи използват една и съща стратегия

Изследователите предупреждават, че наблюдаваните модели на поведение не бива автоматично да се прилагат към всички видове октоподи.

В допълнителни наблюдения върху мексиканския октопод (Octopus maya) учените установили различно поведение.

За разлика от обикновените октоподи, тези животни били по-предпазливи при среща с много тесни отвори и често изобщо не се опитвали да преминат през тях.

Едно от възможните обяснения е различната среда, в която живеят двата вида.

Обикновеният октопод често обитава скалисти крайбрежни райони с множество тесни процепи и кухини. Други видове прекарват повече време върху песъчливо дъно и може да нямат същата необходимост да се промъкват през тесни пространства.

Октоподите могат да помогнат за създаването на спасителни роботи

Откритието има значение не само за морската биология, но и за развитието на роботиката.

Съвременните роботи, предназначени за проникване в тесни пространства, обикновено имат удължена форма, наподобяваща змия.

Тази конструкция им позволява да преминават през тесни проходи, но ограничава възможностите им да носят допълнително оборудване.

Учените смятат, че робот, вдъхновен от анатомията и движенията на октопода, би могъл да бъде значително по-функционален.

Неговите гъвкави пипала биха могли да бъдат оборудвани със сензори, камери, инструменти и комуникационни устройства.

Подобни машини биха били полезни при издирване на хора под разрушени сгради, обследване на опасни промишлени съоръжения или работа в пространства, до които спасителите нямат достъп.

Пред инженерите обаче стои сериозно предизвикателство.

Роботизираните пипала трябва едновременно да бъдат достатъчно меки, за да се промъкват през тесни пролуки, и достатъчно силни, за да придвижват цялата машина.

Освен това традиционните механизми за задвижване често съдържат твърди компоненти, които ограничават гъвкавостта на конструкцията.