Πώς τα χταπόδια καταφέρνουν να περνούν μέσα από απίστευτα μικρά ανοίγματα

Τα χταπόδια μπορούν να περνούν μέσα από ανοίγματα που μοιάζουν υπερβολικά μικρά για το μέγεθος του σώματός τους, αξιοποιώντας την εξαιρετική ευκαμψία τους και μια συγκεκριμένη ακολουθία κινήσεων.

Επιστήμονες μελέτησαν τη συμπεριφορά τους και διαπίστωσαν ότι αλλάζουν στρατηγική ανάλογα με το πόσο στενό είναι το πέρασμα.

Η ικανότητά τους αυτή οφείλεται κυρίως στην ιδιαίτερη ανατομία τους.

Σε αντίθεση με τα περισσότερα ζώα, τα χταπόδια δεν διαθέτουν οστά, αλλά ένα σώμα που στηρίζεται σε ένα σύστημα μυών, γνωστό ως «μυϊκός υδροστάτης».

Με αυτόν τον τρόπο μπορούν να αλλάζουν σχήμα, να κάμπτονται και να επιμηκύνονται χωρίς να περιορίζονται από έναν σκελετό.

Τα οκτώ πλοκάμια τους κινούνται με μεγάλη ευελιξία, ενώ και ο κεντρικός μανδύας μπορεί να παραμορφώνεται, επιτρέποντας στο ζώο να προσαρμόζεται στις διαστάσεις του διαθέσιμου χώρου.

Ακόμη και το κυκλοφορικό τους σύστημα είναι προσαρμοσμένο σε αυτές τις μεταβολές, καθώς διαθέτει μηχανισμούς άντλησης που συμβάλλουν στη διατήρηση της ροής του αίματος όταν το σώμα συστέλλεται.

Οι δύο στρατηγικές για να περάσουν από στενά ανοίγματα

Η ερευνητική ομάδα κατέγραψε σε βίντεο τρία ημι-ενήλικα κοινά χταπόδια, καθώς περνούσαν μέσα από ένα άνοιγμα του οποίου το μέγεθος μπορούσε να μεταβάλλεται.

Οι επιστήμονες εντόπισαν δύο διαφορετικούς τρόπους κίνησης.

Όταν το άνοιγμα ήταν μεγαλύτερο από την απόσταση ανάμεσα στα μάτια του χταποδιού, το ζώο ακολουθούσε μια διαδικασία τριών βημάτων.

Όταν, όμως, το πέρασμα ήταν στενότερο, πρόσθετε ένα ακόμη στάδιο, ακολουθώντας μια διαδικασία τεσσάρων βημάτων.

«Στην αρχή, περιμέναμε τα ζώα να χρησιμοποιούν την ίδια στρατηγική. Μας εξέπληξε όταν διαπιστώσαμε ότι η στρατηγική άλλαζε», δήλωσε ο Wenci Xin, ερευνητής στο Εργαστήριο Μαλακής Ρομποτικής του Εθνικού Πανεπιστημίου της Σιγκαπούρης και ένας από τους συγγραφείς της μελέτης.

Στην πρώτη περίπτωση, το χταπόδι εξερευνούσε αρχικά το άνοιγμα με ένα από τα πλοκάμια του. Στη συνέχεια, περνούσε μέσα περισσότερα πλοκάμια και χρησιμοποιούσε όσα είχαν ήδη εισχωρήσει για να τραβήξει ή να σπρώξει το υπόλοιπο σώμα του προς την άλλη πλευρά.

Όταν το άνοιγμα ήταν ακόμη πιο στενό, η διαδικασία γινόταν πιο σύνθετη. Το ζώο τραβούσε πρώτα τα υπόλοιπα πλοκάμια και στη συνέχεια περνούσε ξεχωριστά το κεφάλι και τον μανδύα του.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Journal of Experimental Biology και επιχείρησε να εντοπίσει εάν υπάρχει ένα κοινό μοτίβο πίσω από την εντυπωσιακή ικανότητα συμπίεσης των χταποδιών.

Ποιο είναι το σημείο που περιορίζει τη διέλευσή τους

Παραμένει ανοιχτό το ερώτημα για το πόσο μικρό μπορεί να είναι το άνοιγμα μέσα από το οποίο καταφέρνει να περάσει ένα χταπόδι.

Για μεγάλο χρονικό διάστημα, οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι ο βασικός περιοριστικός παράγοντας είναι το ράμφος του, το οποίο λειτουργεί ως σαγόνι και αποτελεί το μοναδικό άκαμπτο μέρος του σώματός του.

Ωστόσο, σύμφωνα με τον Xin, τα πειραματικά δεδομένα αφήνουν ανοιχτό το ενδεχόμενο το μέγεθος των πλοκαμιών κοντά στο σώμα να παίζει τελικά σημαντικότερο ρόλο.

Η ικανότητα αυτή προσφέρει στα χταπόδια σημαντικά πλεονεκτήματα στο φυσικό τους περιβάλλον. Μπορούν να χρησιμοποιούν στενά περάσματα για να αποφεύγουν θηρευτές, να βρίσκουν καταφύγιο ή να φτάνουν σε σημεία όπου κρύβεται η λεία τους.

Ο βιολόγος Michael Kuba, από το Πανεπιστήμιο Federico II της Νάπολης και συν-συγγραφέας της μελέτης, εξήγησε ότι η αίσθηση της αφής στα πλοκάμια βοηθά τα ζώα να εξερευνούν τα ανοίγματα και να αξιολογούν εάν μπορούν να περάσουν από αυτά.

Πώς μπορούν τα χταπόδια να αλλάξουν τη ρομποτική

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η μελέτη της συγκεκριμένης συμπεριφοράς θα μπορούσε να συμβάλει στην ανάπτυξη νέων τύπων ρομπότ, τα οποία θα μπορούν να κινούνται σε ιδιαίτερα περιορισμένους χώρους.

Ένα πιθανό πεδίο εφαρμογής είναι οι επιχειρήσεις έρευνας και διάσωσης. Τα ρομπότ που χρησιμοποιούνται σήμερα για την εξερεύνηση κτιρίων και περιοχών που έχουν καταρρεύσει είναι συχνά μακρόστενα, ώστε να μπορούν να εισχωρούν σε στενά περάσματα.

Ένα σύστημα εμπνευσμένο από την κίνηση των χταποδιών θα μπορούσε να διαθέτει εύκαμπτους βραχίονες, στους οποίους θα τοποθετούνται αισθητήρες, εργαλεία και εξοπλισμός επικοινωνίας.

Με αυτόν τον τρόπο θα είχε τη δυνατότητα να εξερευνά σημεία που είναι δύσκολα προσβάσιμα για τα συμβατικά ρομπότ.

Η κατασκευή του, ωστόσο, δεν είναι εύκολη υπόθεση. Οι βραχίονες θα πρέπει να είναι αρκετά μαλακοί ώστε να περνούν από μικρά ανοίγματα, αλλά ταυτόχρονα αρκετά ισχυροί για να μπορούν να κάμπτονται, να στρίβουν και να μεταφέρουν το υπόλοιπο σώμα του ρομπότ.

Οι συμβατικοί μηχανισμοί κίνησης συχνά απαιτούν άκαμπτα εξαρτήματα, κάτι που δυσκολεύει την ανάπτυξη ενός πραγματικά εύκαμπτου συστήματος.

Παράλληλα, η έρευνα αναδεικνύει πόσο περιορισμένες παραμένουν οι γνώσεις των επιστημόνων για την καθημερινή συμπεριφορά των χταποδιών.

Όπως σημείωσε ο Kuba, παρά το έντονο ενδιαφέρον που προκαλούν αυτά τα ζώα για την ιδιαίτερη νοημοσύνη τους, πολλά στοιχεία της ζωής τους στον ωκεανό εξακολουθούν να μην έχουν μελετηθεί επαρκώς.