Ile serc ma ośmiornica? Poznaj fascynujące fakty

Ośmiornica ma trzy serca – jedno układowe i dwa skrzelowe. Dwa z nich pompują krew przez skrzela, a trzecie rozprowadza ją po organizmie. W artykule wyjaśniamy, dlaczego taka konstrukcja jest niezbędna u tych głowonogów.

Dlaczego ośmiornica ma trzy serca?

Ten rząd głowonogów, określany nazwą Octopoda, liczy około 300 gatunków. Jego przedstawiciele istnieją od pensylwanu do dziś, a najstarsze skamieniałości mają około 323 miliony lat. Serce i naczynia tworzą u nich zamknięty układ krążenia, co oznacza, że krew nie wylewa się do jam ciała.

Krew tych zwierząt zawiera hemocyjaninę, czyli białko oparte na miedzi. Barwi ona osocze na niebiesko i w chłodnych, słabo natlenionych wodach transportuje tlen wydajniej niż hemoglobina. Hemocyjanina zwiększa jednak lepkość krwi, dlatego do jej tłoczenia potrzebne jest wyższe ciśnienie tętnicze, które u tych mięczaków może przekraczać 75 mmHg. W spoczynku cienka skóra potrafi pokrywać do 41% zapotrzebowania na tlen.

Dwa serca skrzelowe pompują krew przez skrzela, a serce układowe, zbudowane z jednej komory i dwóch przedsionków, rozprowadza ją po całym ciele. Taki podział pracy pozwala sprawnie wymieniać gazy oddechowe, ale ma też słabszą stronę.

Serce układowe nie działa, kiedy zwierzę pływa, dlatego szybko się męczy i woli pełzanie po dnie.

Jak działa rozproszony układ nerwowy tego mięczaka?

U przedstawicieli tej grupy występuje jeden z najbardziej złożonych układów nerwowych wśród bezkręgowców. W całym ciele znajduje się około 500 milionów neuronów, z czego tylko jedna trzecia mieści się w chrzęstnej puszce mózgowej. Pozostałe dwie trzecie rozmieszczone są w ramionach, co daje im dużą samodzielność.

Jak przyssawki odbierają bodźce?

Każde z ośmiu ramion wyposażone jest zwykle w około 300 przyssawek. W ich obrębie znajdują się chemoreceptory, dzięki którym zwierzę rozpoznaje smak podczas dotykania. Jak pisze Ed Yong w książce „Niesamowite zmysły zwierząt”, pojedyncze przyssawki mają własne mini mózgi i centra sterowania, połączone ze zwojem ramiennym.

Zwoje te biegną przez ramię podobnie jak sznur świateł i koordynują pracę przyssawek. Dzięki receptorom napięcia mięczak wie, czy ramię jest wyciągnięte, ale nie potrafi stworzyć pełnej mapy kształtu trzymanego przedmiotu.

Dlaczego ramiona nie plączą się ze sobą?

Na wewnętrznej powierzchni każdego ramienia przyssawki układają się w dwa rzędy. Ich zewnętrzna część, infundibulum, odpowiada za przyleganie, a środkowe acetabulum za przywieranie i odczepianie. Receptory rozpoznają skórę właściciela, dzięki czemu ramiona nie sczepiają się wzajemnie.

Mechanizm ten ma duże znaczenie, bo ramiona funkcjonują jak hydrostatyczne narządy chwytne. Mogą się wydłużać, skręcać, zginać i sztywnieć w dowolnym kierunku.

Czy głowa i ramiona działają niezależnie?

Centralny mózg odpowiada głównie za przetwarzanie obrazu. Ramiona żyją natomiast w świecie smaku i dotyku, a wiele odruchów zachodzi w nich bez udziału głowy. To dlatego odcięte ramię przez pewien czas zachowuje wrażliwość na bodźce, a nawet oddala się od nieprzyjemnego dotyku.

Propriocepcja jest u tych zwierząt słaba – osobnik wie, jakie ruchy wykonuje ramię, przede wszystkim wtedy, gdy je widzi. Taka dwutorowość układu nerwowego bywa porównywana do dwóch równoległych światów zmysłów.

Jak zmienia się barwa i faktura skóry?

Kamuflaż należy do najskuteczniejszych mechanizmów obronnych tych zwierząt. Za barwę odpowiadają chromatofory, czyli komórki pigmentowe zawierające żółte, pomarańczowe, czerwone, brązowe i czarne barwniki. Zmiana wzoru na skórze może zachodzić bez bezpośredniego udziału centralnego mózgu.

Do chromatoforów dochodzą irydofory, które odbijają światło jak lustro, oraz mięśnie pozwalające tworzyć brodawki skórne. Dzięki temu zwierzę naśladuje nie tylko kolor, ale także fakturę otoczenia, na przykład chropowatość skały lub glonów. Jak wyjaśnia biolog morski Daniel Abed-Navandi, dla miękkiego, dobrze smakującego zwierzęcia morskiego ta zdolność ma ogromne znaczenie.

W filmie dokumentalnym „Czego nauczyła mnie ośmiornica” platformy Netflix nurek Craig Foster obserwował, jak samica stopniowo nabiera zaufania. Początkowo ukrywała się, a później sama dotykała jego palców przyssawkami. To pokazuje, jak sprawnie te zwierzęta łączą kamuflaż z innymi zachowaniami.

Badacze u gatunku Octopus insularis zaobserwowali, że faza aktywnego snu pojawia się co godzinę i trwa około minuty, a towarzyszą jej nagłe zmiany koloru oraz ruchy oczu.

Owe wzory senne przypominają te, które zwierzę nosi na jawie. Zespół japońskich naukowców opisał to zjawisko na łamach „Nature”. Leenoy Meshulam z Uniwersytetu Okinawy sugeruje, że aktywny sen może być wspólną cechą organizmów zdolnych do skomplikowanych mechanizmów poznawczych, nawet jeśli ich mózgi różnią się całkowicie od ssaczych.

Ile żyją te zwierzęta i jak się rozmnażają?

Większość gatunków rośnie szybko, wcześnie dojrzewa i prowadzi krótkie życie. Średnia długość życia wynosi od 1,3 do 1,6 roku, choć ośmiornica olbrzymia potrafi dożyć pięciu lat, a niektóre małe gatunki zaledwie sześciu miesięcy. Rozmnażanie kończy cykl życiowy obu płci.

Jakie gatunki osiągają rekordowe rozmiary?

W obrębie rzędu występują zarówno olbrzymy, jak i organizmy mieszczące się w dłoni. Zestawienie skrajnych wielkości przedstawia się następująco:

Jak długo trwa opieka nad jajami?

Po kopulacji samica składa od 10 000 do 70 000 zapłodnionych jaj. Przyczepia je do skał w szczelinie i przez około 160 dni napowietrza oraz oczyszcza. W chłodniejszych wodach, na przykład u wybrzeży Alaski, rozwój może trwać do dziesięciu miesięcy.

W tym czasie matka nie pobiera pokarmu. Po wylęgu młodych zwykle ginie, a samce umierają kilka tygodni po zapłodnieniu. Usunięcie gruczołów wzrokowych po rozrodzie może jednak wydłużyć życie i wznowić żerowanie, co dowodzi, że starzenie u tych głowonogów ma podłoże hormonalne.

Gdzie mieszkają i jak polują?

Zasiedlają wszystkie oceany – od raf koralowych po wody pelagiczne, dno morskie, strefę międzypływową i abisal. Niektóre gatunki trzymają się okolic kominów hydrotermalnych na głębokości 2000 metrów, a frędzlikowce potrafią żyć bardzo głęboko. Żaden gatunek nie występuje w wodach słodkich.

Prawie wszystkie są drapieżne. Zwierzęta denne zjadają głównie skorupiaki, wieloszczety oraz inne mięczaki. Zdobycz chwytają ramionami, przytrzymują przyssawkami, a czasem paraliżują śliną. Mięczaki chronione muszlą bywają rozdzierane, ale częściej wierci się w nich otwór. Wywiercenie dziurki o średnicy 0,6 mm może zająć ośmiornicy pospolitej około trzech godzin. Z kolei zjedzenie małego kraba trwa u niektórych osobników od jednej do dwóch godzin, co wynika między innymi z budowy przewodu pokarmowego.

W razie zagrożenia zwierzęta te wykorzystują kilka strategii obronnych:

• wyrzucenie sepii, która tworzy ciemną chmurę i zaburza węch drapieżnika,
• kamuflaż oraz mimikra, w tym upodabnianie się do groźnych ryb lub węży morskich,
• pływanie odrzutowe przez gwałtowne wypchnięcie wody z syfonu,
• autotomię, czyli odrzucenie ramienia, które odwraca uwagę napastnika.

Wszystkie gatunki dysponują jadem, ale tylko przedstawiciele rodzaju Hapalochlaena są groźni dla człowieka. Ich jad zawiera tetradotoksynę, która wywołuje porażenie mięśni oddechowych. Nie istnieje antidotum, jednak przy sztucznej wentylacji poszkodowany może wrócić do zdrowia w ciągu 24 godzin.

Rękawice inspirowane mackami to jeden z przykładów wykorzystania tych niezwykłych zdolności w technologii. W 2022 roku badacze z Iowa State University opisali w czasopiśmie „Science Advances” miękką rękawicę z przyssawkami i skanerami laserowymi, która ułatwia chwytanie przedmiotów pod wodą.