Ahtapotların Kollarındaki Gizemli Sinir Sistemi Çözüldü

Ahtapotların, kollarını son derece etkileyici bir beceriyle kontrol eden sinir sistemi mekanizması keşfedildi.

Birçok ilgi çekici özelliğe sahip olan ahtapotlar, üç kalp taşımaları ve renk değiştirme yetenekleri ile dikkat çekiyor. Ancak bu yaratıkların en çarpıcı özelliklerinden biri, kollarını birbirinden bağımsız biçimde hareket ettirebilmeleridir. Ahtapotların sekiz kolu, adeta her biri ayrı bir beyin gibi hareket etmektedir.

Her bir kolun merkezinde, eksenel sinir kordonu (axial nervous cord / ANC) adı verilen bir yapı bulunmaktadır. Bilim insanları, bu yapının omurilik benzeri bir işlev gördüğünü ifade ediyor. Ayrıca, kolların içindeki toplam nöron sayısı, ahtapotun beynindekinden daha fazladır.

Bu mekanizma sayesinde kollar ve üzerindeki vantuzlar bağımsız hareket edebilme yeteneği kazanıyor. Ancak ANC’nin işleyişi ve kas sistemine entegrasyonu konusunda bilgiler eksikti. Chicago Üniversitesi’nden araştırmacılar, bu bilinmezliği çözmek için Kaliforniya iki benekli ahtapotlarını (Octopus bimaculoides) araştırdı.

Nature Communications dergisinde 15 Ocak’ta yayımlanan çalışma, sinir sisteminin bölümlere ayrılmış yapısının kolların bağımsız hareketini sağladığını gösteriyor. Araştırma ekibi, kollardan alınan doku örneklerindeki ince şeritleri incelediğinde, nöronların septa adı verilen boşluklarla ayrıldığını gözlemledi. Her bir bölüm, farklı bir kas bölgesine bağlıydı.

Ayrıca, vantuz sinirlerinin de bu septalar aracılığıyla bağlandığı ve ANC’de vantuzların konumunu belirleyen bir haritanın var olduğu belirlendi. Böylece her vantuz, dokunma, koku alma ve tatma işlevlerini bağımsız biçimde gerçekleştirebiliyordu.

Bilim insanları, bu tür bir haritalamanın başka bir canlıda görülmediğini ifade ediyor. Çalışma lideri Cassady Olson, “Modelleme açısından düşündüğümüzde, bu uzun ve esnek kol için en uygun kontrol sisteminin parçalar halinde düzenlenmesi olduğunu” belirtti ve ekledi:

Bölümler arasında bir tür iletişim olmalı, bunun da hareketleri kolaylaştırdığı düşünülüyor.

Araştırmacılar, ahtapotlardan yaklaşık 270 milyon yıl önce ayrıldığı tahmin edilen kalamarların da bu özelliğe sahip olup olmadığını araştırdı. Doryteuthis pealeii türündeki kalamarları inceleyen ekip, sadece vantuz bulunan uzuvlarda bölümlere ayrılmış ANC’yi saptadı.

Bulgular, bölümlere ayrılmış bir sinir sisteminin vantuz kontrolü açısından kritik bir rol üstlendiğini gösteriyor. Kalamarlar, vantuzlarını çevrelerini keşfetmekten ziyade avlanmak amacıyla kullandıklarından daha az bölüme ihtiyaç duyuyor olabilirler.

Ahtapotların benzersiz organizmaları, teknolojik tasarımlara ilham verebiliyor ve bu yeni araştırma, yumuşak robot üretimi gibi alanlara katkı sağlaması bekleniyor. Olson, “Araştırmamız, ANC’nin kol ve vantuzları kontrol etmesini sağlayan devreyi sunmakta ve bu, ahtapot kolunu taklit etmeye çalışan yumuşak robot tasarımında uygulanabilir” diye belirtti.