תמנונים נוטים, אבל זה עתה למדנו איך הם משיגים את המיומנות יוצאת הדופן שלהם.
הקנס שולט על אלהלבעלי חיים יש מעל כל אחת משמונה זרועותיהם, זה לפחות חלקית מפילוח של מעגל מערכת העצבים השולט בה. תגלית זו של חוקרים מאוניברסיטת שיקגו עוזרת לנו להבין את הדרך המוזרה של צפלפודים מנווטים בעולם, ואולי אף תודיע על עיצובים עתידיים לרובוטים רכים.
"אם תהיה לך מערכת עצבים ששולטת בתנועה דינמית כזו, זו דרך טובה להגדיר אותה."אומר הנוירוביולוג קליפטון ראגסדייל. "אנחנו חושבים שזו תכונה שהתפתחה במיוחד אצל צפלפודים בעלי גוף רך עם פראיירים כדי לבצע את התנועות הדומות לתולעת האלה."
מערכת העצבים של התמנון היא מהחריגות ביותר על פני כדור הארץ. שלא כמו בחיות אינטליגנטיות אחרות, הוא מופץ מאוד, עם חלק ניכר ממנופרוש לאורך שמונה הזרועות. למעשה, יותר נוירונים שוכנים בזרועות מאשר בראשו של התמנון.
הזרועות שלהם מסוגלותואף יכול להמשיך להגיב לגירוייםלאחר ניתוק. לכל אחד יש יותר דרגות חופש ממה שאנחנו יכולים לספור, וכל אחד ממאות הפראיירים שלו מסוגל"לטעום" את הכימיהמסביבתו של התמנון, מסוגל לשנות צורה באופן עצמאי.
הנוירונים בזרועות התמנון מרוכזים לאורך חוט עצב צירי המתפתל לאורך כל זרוע, עם צמתים ממוקדים סביב כל אחד מהפראיירים. זה נראה מורכב וממוקד, וצוות בראשות מדען המוח קסדי אולסן רצה לחקור את זה בפירוט כדי לראות אם הם יכולים ללמוד עוד על איך זה מתפקד.
כשהם שמו פרוסות זרוע אורכיות מתמנון קליפורניה שתי נקודות (תמנון bimaculoides) מתחת למיקרוסקופ, הם מצאו משהו שלא ראו מעולם. לאורך חוט העצבים הצירי, תאי העצב ארוזים למקטעים, מופרדים על ידי מרווחים הנקראים מחיצות, עשירות ברקמת חיבור, שם יוצאים העצבים והוורידים כדי להתחבר לשרירים בקרבת מקום.
בעקבות קשרים אלו, החוקרים מצאו שעצבים ממקטעים מרובים מתחברים לאזורי שרירים שונים - מה שמצביע על כך שהמקטעים עובדים יחד כדי לשלוט בשרירים ברמת דיוק גבוהה.
הם גילו שהעצבים של הפראיירים מתחברים גם דרך המחיצות, יוצרים מעין מפה מרחבית עצבנית של הפראיירים, ומאפשרים שליטה עדינה ואינדיבידואלית של כל אחד מהם, כאשר התמנון משתמש בהם כדי לחוש את סביבתו באמצעות טעימת מגע.
"לחשוב על זה מנקודת מבט של דוגמנות, הדרך הטובה ביותר להקים מערכת בקרה עבור הזרוע הארוכה והגמישה הזו תהיה לחלק אותה למקטעים."אומר אולסון. "חייבת להיות תקשורת כלשהי בין הקטעים, שאתה יכול לדמיין שתעזור להחליק את התנועות."
השלב הבא היה לנסות להבין את הקשר בין הפילוח של חוט העצב הצירי ותפקודו על ידי חיפוש אחר ארכיטקטורה דומה בקבוצה אחרת של צפליפודים: דיונונים.
החיות האלהלפני כ-270 מיליון שנה, וסידור הנספחים שלהם שונה במקצת. לדיונונים יש גם שמונה זרועות מרופדות בפראייר, אבל גם שני מחושים שאין להם פראיירים לאורך הגבעול, עם פראיירים על האלות בקצה.
דיונונים ותמנונים משתמשים בגפיים שלהם בצורה שונה: תמנונים כדי לחקור, לנוע על פני קרקעית הים ולתפעל חפצים, בעוד שדיונונים משתמשים בגפיים שלהם במים פתוחים כדי לתפוס ולהחזיק טרף.
החוקרים גילו שהארכיטקטורה של חוט העצבים הצירי בדיונון החוף הארוך (Doryteuthis pealeii) שונה לגמרי מזה של תמנונים. בנוסף, לא היה פילוח בגבעולים חסרי הפראייר של המחושים - אך נמצא פילוח עצבים באלות המוצצים.
הממצא מצביע על כך שמערכת עצבים מפולחת קשורה לשליטה על נספחים מוצצים, והיא חיונית לשליטה עדינה ומיומנת. דיונונים כנראה לא צריכים כל כך הרבה מקטעים כי הם לא משתמשים בפראיירים שלהם לחקירה כמו שתמנונים עושים.
"אורגניזמים עם הנספחים עמוסי הפראיירים האלה שיש להם תנועות דמויות תולעים זקוקים לסוג המתאים של מערכת העצבים,"אומר רגסדייל. "צפלופודים שונים הגיעו עם מבנה מגזרי, שפרטיו משתנים בהתאם לדרישות הסביבה שלהם ולחצים של מאות מיליוני שנות אבולוציה".
המחקר פורסם בתקשורת טבע.
