Pořádek ve změti končetin: Proč si chobotnice nezauzlí svá chapadla?

Člověk vděčí za svou výjimečnou inteligenci asi 100 miliardám neuronů uložených v mozku. Chobotnice vybavila příroda mnohem skromnější nervovou soustavou – vystačí se 130 miliony neuronů. I s touto spartánskou výbavou však dokážou úžasné kousky.

Chapadlo na cestách

Plné tři pětiny všech neuronů nemá chobotnice v centrální nervové uzlině plnící funkci mozku ale v chapadlech. Díky tomu mohou chapadla operovat víceméně samostatně. Nejsou závislá na ostatních chapadlech, ani na hlavním nervovém centru. Chobotnice se nedostane do problémů, dokonce ani tehdy, když o některé chapadlo přijde. Za ztracenou „končetinu“ jí doroste nová. Osud ztraceného údu názorně demonstruje samostatnost jednotlivých chapadel.

Chapadlo oddělené od těla pracuje ještě zhruba hodinu, jak bylo zvyklé. Pokud narazí na kořist, hbitě ji obemkne, přichytí se k ní přísavkami a podává ji do míst, kde si „pamatuje“ ústní otvor.

Leváci a praváci s osmi nohama

Úplně nezávislá však jednotlivá chapadla nejsou. Chobotnice je přeci jen do určité míry ovládá svou velkou nervovou uzlinou. Má mezi nimi své oblíbence. Ty používá přednostně a svěřuje jim nejnáročnější úkoly. Tak trochu to připomíná pravorukost či levorukost lidí.

Je s podivem, že se chobotnicím jejich částečně autonomní chapadla nezamotají. Jak si je uhlídají? Je to další důkaz nevšední inteligence těchto hlavonožců? Izraelští vědci tuhle záhadu vyřešili. Ve studii publikované vědeckým časopisem Current Biology prokázali, že se chobotnice proti zauzlení chapadel jistí jednoduchým trikem, při kterém své neurony nijak zvlášť nenamáhají.

Jak pozná sama sebe?

My lidé máme celkem jasnou představu o pohybu i poloze svého těla i končetin. Informace o jejich postavení sbírá nervový systém a předává je do mozku. Tam jsou porovnány se základní „mapou“ organismu. Díky tomu si uvědomujeme, jestli stojíme nebo ležíme, zda zvedáme ruku nebo nohu. Jde o poměrně náročný systém, ale člověk a spolu s ním i další obratlovci si ho mohou dovolit. Jejich nervový systém disponuje dostatečným výkonem a anatomická stavba kostí, šlach, vazů a svalů výrazně omezuje rejstřík poloh, jaké mohou naše tělo i končetiny zaujmout. Nedokážeme například bez vykloubení kolena ohnout nohu tak, abychom měli chodidlo před tělem.

Chobotnice si tenhle systém dovolit nemůže. Její nervový systém má omezenou kapacitu, ale chapadla naopak dokážou zaujmout prakticky jakoukoli pozici. I kdyby si chobotnice dokázala ve svých malých nervových uzlinách vytvořit „mapu“ organismu, pro její porovnání se skutečnou polohou všech osmi chapadel by se nabízelo nekonečné množství variant. Chobotnice si proto neudržuje přehled o tom, jak má chapadla rozprostřená a co všechno zrovna dělají.

Chemický odpuzovač

Tým biologů vedený Binyaminem Hochnerem z Hebrejské university v Jeruzalémě zjistil, že chapadla chobotnice se vzájemně dotýkají, ale přísavky se na jejich kůži nezachytí. Neulpí ani na kusu kůže chobotnice a jen velmi slabě přilnou k povrchu plastu natřeném sekretem z kůže.

Trik je zřejmě v tom, že přísavky slouží nejen jako končetiny, ale také jako chuťový a hmatový orgán. Na své kůži zjevně cítí molekuly, které jim prozradí, že se dotýkají vlastního těla a přísavka na ně reaguje ochabnutím. Chobotnice má ale i tuto reakci do určité míry pod kontrolou. Pokud některým ze svých chapadel narazí na chapadlo oddělené od těla, dokáže ho přísavkami uchopit. Jde jí to lépe, pokud chapadlo patřilo cizí chobotnici. Hochner a jeho spolupracovníci to považují za další důkaz o inteligenci chobotnic, protože rozlišují „moje“ a „cizí“.

Inspirace pro roboty

Zatím není jasné, jakou látku chobotnice používají k identifikaci vlastního povrchu těla. Nejspíš půjde o směs několika látek a jednotlivé chobotnice se budou lišit jejich poměrem. To by vysvětlovalo, proč chobotnice respektuje vlastní chapadla, ale cizí „končetiny“ umí uchopit.

Po chemikálii, jež nedovolí chobotnici využít přísavky, by možná rádi sáhli potápěči z dobrodružných románů, kteří se pod mořskou hladinou potýkají s obřími hlavonožci. V reálném životě ale takové situace nenastávají. Přesto zřejmě najde objev izraelských vědců praktické uplatnění. Zaujal konstruktéry „měkkých“ robotů určených k pronikání stísněnými prostorami. Také tito roboti se potýkají s potřebou odlišit „své“ od „cizího“. Mohli by nést na povrchu chemické, mechanické nebo elektronické „značky“ a ty by jim spolehlivě prozradily, jestli se dotýkají předmětů v okolí nebo některé z částí vlastního „těla“.