Как щупальца осьминога одновременно ощущают прикосновение и вкус

Ученые из Гарварда впервые описали на молекулярном уровне, как сенсоры в присосках щупалец осьминога позволяют ему одновременно осязать и «пробовать на вкус» объекты.

Исследование, опубликованное в журнале Cell, выявило новый класс хемотактильных рецепторов в клетках присосок. Эти рецепторы адаптированы для реакции на молекулы, которые плохо растворяются в воде.

Ключевые открытия:

• Рецепторы активируются только нерастворимыми в воде молекулами, такими как природные терпеноиды. Водорастворимые вещества (соли, сахара, аминокислоты) их не стимулируют.
• Ученые предполагают, что такие молекулы могут находиться на поверхности добычи осьминога (например, крабов). Это позволяет животному отличать живой объект от неживого (камень) по химическому сигналу.
• Разнообразие рецепторов и передаваемых ими сигналов позволяет сложной полуавтономной нервной системе щупалец (где находится 2/3 нейронов осьминога) обрабатывать информацию и принимать быстрые решения: хватать добычу или нет.

Методология:

Исследователи изолировали и клонировали рецепторы, а затем встроили их в клетки лягушачьих яиц и человеческие клеточные линии для изучения в «чистом» виде. После тестов с различными молекулами они подтвердили реакцию на те же соединения у живых осьминогов в лаборатории.

Значение работы:

• Дает молекулярное объяснение уникальной способности осьминогов к хемотактильному восприятию.
• Модель этой системы рецепторов открывает путь к изучению аналогичных механизмов у других головоногих (кальмаров, каракатиц) и пониманию эволюции сенсорных систем.
• Исследование подчеркивает, как много еще неизвестных природных соединений могут влиять на поведение этих животных.