Як восьминоги протискаються у вузькі щілини? Відкриття здивувало науковців
Науковці з'ясували, що восьминогам вдається проникати у надзвичайно вузькі щілини завдяки координації щупалець і м'якого тіла. При цьому вони змінюють послідовність, залежно від розміру отвору.
Відкриття, що може допомогти в розробці роботів, описали в дослідженні, опублікованому в Journal of Experimental Biology, пише Reuters.
Восьминоги відомі своєю здатністю проникати в щілини, які здаються занадто вузькими для них. Особливістю цих тварин є відсутність твердого скелета. Натомість молюски мають надзвичайно гнучке тіло, побудоване на основі м'язового гідростата – системи м'язів, що забезпечує опору і рух без кісток.
Їхні вісім спритних щупалець можуть згинатися й подовжуватися, а мантія (центральна частина тіла) – змінювати форму. Кровоносна система тварин також пристосована до сильних деформацій: великі кровоносні судини мають м'язові насосні механізми, що підтримують циркуляцію в окремих ділянках тіла, навіть коли воно стиснуте.
"У природі восьминоги здатні проникати в простори, менші за розміри їхнього тіла; цю здатність називають поведінкою протискування. Ми досліджували, чи існує певна закономірність у тому, як ці тварини виконують такі дії, і чи можна застосувати цей принцип у майбутньому для створення роботів", – сказала Веньсі Сінь, дослідниця з Лабораторії м'якої робототехніки Національного університету Сінгапуру та співавторка дослідження.
Дослідники проаналізували відео з трьома восьминогами виду Octopus vulgaris, на яких тварини пролазили крізь отвір зі змінним розміром.
Виявилося, що молюски використовували дві основні стратегії. До першого – триетапного – підходу вдавалися, коли отвір був ширшим за відстань між їхніми очима. Інший – чотириетапний – використовували, якщо діра була вужчою.
У процесі триетапного підходу восьминіг спочатку досліджував отвір одним щупальцем, просував крізь нього ще кілька мацаків, а потім, спираючись ними на перегородку, підтягував решту щупалець, голову й мантію.
Якщо отвір був вужчим, восьминіг мав проходив додатковий етап: спершу просував решту щупалець, а слідом за ними окремо протискував голову й мантію.
"Спочатку ми очікували, що тварини використовуватимуть одну й ту саму стратегію... Ми були здивовані, виявивши, що стратегія змінюється", – зізналася Сінь.
Достеменно невідомо, який мінімальний розмір отвору, в який може пролізти восьминіг. Досі вважалося, що ця здатність обмежена дзьобом – єдиною твердою частиною тіла, що виконує функцію щелеп. Однак в останньому дослідженні вчені припустили, що це не зовсім так.
"Суть у тому, що восьминоги використовують органи дотику на своїх щупальцях, щоб дослідити отвір", – пояснює Майкл Куба, біолог з Неаполітанського університету імені Фрідріха II та співавтор дослідження.
Як восьминоги можуть допомогти створити нових роботів?
Дослідники сподіваються, що розуміння того, як восьминоги пролазять у щілини, може допомогти розробити більш універсальних пошуково-рятувальних роботів для обмежених просторів.
Однак створення такого пристрою має інженерну проблему: руки робота повинні бути достатньо м'якими, щоб протискатися крізь вузькі отвори, але достатньо сильними та спритними, щоб згинатися, скручуватися та розтягуватися, протягуючи решту тіла.
Раніше ми розповідали про мімічного восьминога, який здатний імітувати десятки морських тварин, зокрема камбалу, медузу, ската та морську змію.
