Октоподите са известни с мигновената си способност да променят цвета си – умение, което използват, за да надхитрят хищниците и да изненадат плячката. Въпреки това енергийните разходи, които се крият зад този необикновен камуфлаж, оставаха загадка – досега.
Промяната на цвета е жизненоважен адаптивен механизъм за много животни, въпреки че се смята, че изисква значителна енергия.
Сега биолози измерват колко точно енергия изразходват октоподите по време на пълните си цветови трансформации, което дава нов поглед върху тяхната биология.
Промяната на цвета разкрива скрити енергийни компромиси
Въпреки че предимствата на способността на октоподите да променят цветовете си са добре документирани, енергийните им разходи остават до голяма степен неизвестни.
Това ново разбиране за метаболитните разходи, свързани с промяната на цветовете, дава представа за компромисите, които октоподите правят, за да останат скрити, обяснява морският биолог и професор по биология в университета Уола Уола във Вашингтон, Кирт Онтанк.
Октоподите, както и много други главоноги, притежават специализирани кожни органи, наречени хроматофори. Тези малки торбички с пигмент са свързани с мускулни влакна, които функционират като спици на колело.
Когато мускулите се отпуснат, пигментните торбички се свиват до почти невидими точки. Когато мускулите се свиват, те разширяват торбичките, като разнасят пигмента по кожата и разкриват цвета.
Според Онтанк всеки хроматофор действа като малък пиксел на екрана, като октоподите могат да се похвалят с впечатляващите 230 хроматофора на квадратен милиметър кожа – далеч повече от 180-те пиксела на квадратен милиметър на 13-инчов монитор на 4K лаптоп.
За да променят цвета си, хиляди малки мускули в тези подобни на пиксели органи се свиват. Чрез прецизно управление на всеки хроматофор чрез нервната си система октоподите могат да създават сложни камуфлажни модели или сложни визуални дисплеи.
Камуфлажът на октоподите изразходва изненадващи количества кислород
Скорошно проучване изследва енергийните разходи за промяна на цвета при октоподите. Изследването, проведено от Онтанк и водещия автор Софи Сонер като част от магистърската ѝ работа в университета Уола Уола във Вашингтон, включва анализ на проби от кожата на 17 рубинени октопода.
Проучването установява, че за пълната промяна на цвета са необходими средно 219 микромола кислород на час – равностойно на енергията, която октоподът използва за всички останали телесни функции, докато е в покой.
Привеждайки резултатите към човешките пропорции, Онтанк изчислява, че ако хората имаха променяща цвета си кожа на октопод, щяхме да изгаряме допълнително 390 калории на ден, което е приблизително толкова, колкото при 23-минутно бягане.
Октоподите и главоногите не са единствените животни, които могат да променят цвета си. Сонер също така отбелязва, че бързата промяна на цветовете е еволюирала независимо при широк спектър от видове, включително земноводни, влечуги, риби, членестоноги и мекотели, което подчертава широкото ѝ адаптивно значение.
Цветовите трансформации на главоногите са много по-бързи и по-прецизни от тези на животни като хамелеоните, които използват хормони, за да контролират пигментните клетки, като по-бавните процеси при другите животни вероятно консумират по-малко енергия.
Изследването е публикувано в списание PNAS.
Източник: InterestingEngineering
