Чему нас осьминог научит?

Наука и технологии28 ноября 2018 года

Если бы осьминоги могли говорить на любом из человеческих языков, то, возможно, мы сумели бы понять этих загадочных животных, чьи мыслительные способности превосходят способности многих видов, находящихся на более высокой ступени развития. Их не зря называют «супергероями среди беспозвоночных».

Израильский ученый из университета им. Бен-Гуриона (факультет морских исследований в Эйлате) надеется, что с помощью современных технологий мы сумеем лучше понять этих животных.

Доктор Ноам Йосеф, руководитель лаборатории экологического поведения в Эйлатском филиале университета имени Бен-Гуриона, разработал уникальную методику изучения поведения морских животных в лабораторных условиях, максимально приближенных к естественной среде обитания. Он проецирует видеоизображения с картинами морской жизни на стенки и дно лабораторного аквариума. Это создает иллюзию естественной среды обитания, и подопытные животные начинают реагировать на проекцию, как если бы это были реальные объекты.

Устройство представляет собой резервуар из стекловолокна, стены и дно которого выкрашены в матовый белый цвет. Эта конструкция позволяет проецировать изображения на дно и боковые стенки контейнера, создавая иллюзию динамичной морской среды. Резервуар помещен в специальную комнату, стены и потолок которой выкрашены в матовый черный цвет, чтобы свести к минимуму любые посторонние отражения и посторонние визуальные ориентиры. К потолку крепится проектор, направляющий изображение на дно и стенки контейнера. Камера высокого разрешения (до 50 кадров в секунду) также подвешена к потолку и фиксирует любую активность в резервуаре. Таким образом с помощью современных технологий создания виртуальной реальности морские животные оказываются в окружении привычных им ландшафтов.

На месте аквариумных стенок оказываются коралловые рифы, дно словно покрывается морским песком, подопытных животных окружают стаи рыбок. Ученые следят за реакцией морских обитателей. По словам д-ра Йосефа, поведение животных в лаборатории при условии, что в ее стенах воссоздается виртуальная реальность морских глубин, не отличается от поведения в природных условиях. Завидев опасность, они пытаются спрятаться или же принимают угрожающие позы, меняют цвет, увеличиваются в размерах, чтобы отогнать противника. Если же животное видит объект, который годится в пищу, оно пытается его поймать. Эксперименты показали, что осьминоги, находясь в аквариуме, на стены которых проецируются картины, реагируют в соответствии с поведенческими привычками своего вида. Таким образом ученые могут моделировать поведение подопытных, создавая вокруг них ту или иную виртуальную среду.

Как и ожидали ученые, животные лучше реагируют на движущиеся картинки, чем на простые проекции морских видов, которые использовались в исследованиях до недавней поры. Д-р Йосеф считает, что в будущем, когда вместо обычных видеопроекций станут использовать изображения в формате 3D и к ним добавятся запахи, опыты станут еще точнее.

Новая система, возможно, приблизит нас к разгадке главной тайны этих животных. Известно, что осьминоги не умеют различать цвета, что не мешает им с удивительной быстротой и точностью мимикрировать под окружающую среду. Д-р Йосеф называет это «вопросом на миллион долларов».

Осьминоги меняют цветовую палитру своей кожи, преследуя две задачи. В одном случае они притворяются частью растения, скалы или кораллового рифа, чтобы укрыться от глаз хищников, в другом проделывают ту же метаморфозу, чтобы усыпить бдительность тех животных, которых они намерены употребить в пищу. Кожа осьминога обладает клетками с различными пигментами, которые способны растягиваться или сжиматься в зависимости от того, какой окрас потребуется их хозяину в тот или иной момент. Более того: осьминоги меняют не только цвет, но и текстуру своей поверхности, она может быть гладкой, шероховатой, ребристой.

И вот что самое загадочное в этой теме: оказываются, осьминоги начинают менять свой окрас и текстуру еще до того, как достигают среды, с которой собираются слиться. Исследователи создают среды различной расцветки, чтобы посмотреть, что и как будет делать животное. По словам доктора Йосефа, технический аспект мимикрии осьминога достаточно хорошо изучен, а вот то, как животное принимает решение, пока остается неизвестным. В условиях лаборатории исследователи могут перемещать фоновые виды вместе с движением осьминога, «тормозить» изменение окружающей среды, влиять на взаимодействие подопытного с окружающей средой и т.д.

Д-р Йосеф считает осьминогов исключительно умными животными, полагая, что во многом они не уступают млекопитающим, а в чем-то их превосходящим. «Это животное удивительно и непохоже ни на какие другие, – говорит он. – У него три сердца, два мозга, голубая кровь, у него нет костей, а пищу он захватывает и подносит ко рту щупальцами, подобными рукам». Одним словом, считает ученый, осьминог – самое крутое животное в мире, у которого есть чему поучиться.