Осьминоги – мастера перевоплощения. Они меняют цвет кожи, чтобы сливаться с окружающей средой, отпугивать хищников или общаться с собратьями. Это кажется простым и естественным процессом, но новое исследование показало, что за эффектными сменами цветов скрываются огромные энергетические затраты.
Учёные из Университета Уолла Уолла выяснили, что активация цветоизменяющих клеток – хроматофоров – требует столько же энергии, сколько осьминоги тратят на работу всех систем организма в состоянии покоя.
Хроматофоры: как они работают
Хроматофоры – это крошечные органы, разбросанные по коже осьминогов, словно пиксели на экране. В состоянии покоя они имеют форму точек, но при активации превращаются в диски цвета, сливаясь в яркий рисунок. У обитателей мелководий, таких как Octopus rubescens, на квадратном миллиметре кожи находится около 230 таких клеток, что обеспечивает высокую "разрешающую способность" их окраски.
"Осьминоги обладают кожей высокого разрешения, это словно HD или 4K", – шутит морской биолог Мэттью Бёрк.
Цена красоты
Чтобы понять, сколько энергии требует активация хроматофоров, исследователи взяли образцы кожи у 17 осьминогов и измерили потребление кислорода клетками в разных состояниях – при сжатых и расширенных хроматофорах. Результаты показали, что затраты энергии при смене цвета возрастают в несколько раз.
Дополнительно учёные использовали 3D-сканирование тела осьминогов, чтобы оценить общие затраты энергии на активацию хроматофоров. Оказалось, что эти затраты сопоставимы с энергией, необходимой для работы нервной системы, органов пищеварения и дыхания.
Почему эволюция оставила эту систему?
Интересно, что предки современных головоногих моллюсков имели защитные раковины, которые позже утратили, заменив их гибкостью и способностью к маскировке. Однако почему природа пошла по столь "дорогому" пути, до сих пор остаётся загадкой.
"Если для выхода из дома вам пришлось бы каждый раз тратить кучу сил на макияж и наряды, вы, вероятно, оставались бы в пижаме до тех пор, пока все не уснут", – шутит соавтор исследования Кирт Онтанк.
Какие выводы можно сделать?
Эти открытия помогают объяснить поведение осьминогов. Например, их склонность к ночному образу жизни может быть связана с высокой стоимостью цветоизменения – проще спрятаться в укрытии или выйти на охоту в темноте.
В то же время осьминоги, обитающие на больших глубинах, имеют менее развитую систему хроматофоров – ведь в темноте она становится практически бесполезной.
Учёные планируют продолжить исследования, чтобы изучить, как затраты энергии зависят от размеров и вида осьминогов, а также оценить когнитивные усилия, которые требуются для управления сложной системой маскировки.
Наука рулит, а мы следуем за ней! Оставайтесь любознательными!
Подписывайтесь на наш канал наш канал, если еще этого не сделали.