Меню

Как осьминог меняет цвета



УДИВИТЕЛЬНЫЙ МИР ЖИВОТНЫХ

«Идти к животным – это все равно, что возвращаться домой” Эрнст Хайне

Как осьминоги меняют цвет

Чтобы остаться незамеченным или, напротив, привлечь внимание, если он хочет, к примеру, произвести впечатление на врага или устранить соперника в период размножения, осьминог обладает целым арсеналом специальных механизмов и комбинирует одновременно позу, структуру кожи и окраску.

Совершенно замечательна способность этого моллюска радикально и иногда просто мгновенно менять цвет.

Это происходит высокоспециализированным хроматофорам – пигментным клеткам кожи.

Эти крупные клетки окружены венцом из мускульных волокон, в виде лучей, которые могут сокращаться. При их сокращении пигментная клетка растягивается, а возвращение в состояние покоя происходит при сокращении пигментного мешка.

Обретённая таким образом краска зависит одновременно и от пигмента, и от плотности его зёрен, то есть от степени растяжения клетки. У осьминога хроматофоры располагаются в 4 или 5 слоёв и могут содержать жёлтые, оранжевые или красные пигменты, а зачастую и бурые и чёрные. Как и все клетки, хроматофоры подвержены старению. Поначалу жёлтые или оранжевые, с возрастом они темнеют.

Расположение пигментных клеток связано, по-видимому, с размещением других клеток, лежащих под ними, которые они могут маскировать или делать видимыми, в зависимости от степени их сокращения.

Это иридофоры и лейкофоры, размер которых не меняется.

У первых более высокий уровень рефракции, и они дают «структурные» цвета.

Лейкофоры рассеивают свет и выглядят как белые пятна.

Взаимодействие этих различных элементов лежит в основе хроматических полей, которые образуют всё многообразие рисунков кожи.

Британец Дж. Мессенджер показал, что такое искусство камуфляжа, свойственное головоногим, является результатом простого пассивно-рефлекторного феномена, а сами осьминоги не различают цветов.

Когда хроматофоры осьминога сокращаются, иридофоры автоматически отражают все падающие на них световые лучи, какой бы ни была длина испускаемой волны. Лейкофоры же образуют белые и тёмные пятна. Хроматофоры просто имитируют светотень или интенсивность фона.

Источник

Удивительные факты об осьминогах, которые вы, возможно, не знали (17 фото)

Чернилами он создает призраков, вкус чувствует всем телом. Он может полностью изменить форму за 0.3 секунды, и многие верят, что он может предсказывать будущее.

3 сердца перекачивают его кровь. Он чувствует вкус при помощи 1600 язычков. Отрежете ему одно из щупалец, и оно будет извиваться, как змея, а новая конечность будет отрастать через 3 дня заново.

В океане осьминог постоянно в бегах. Это вкусный и богатый белком зверь, которого все пытаются съесть. Чтобы выжить — а живет осьминог около 2 лет, он должен применить свои удивительные способности.

Его первый инструмент выживания — потрясающая способность к маскировке. Всего за 0.3 секунды осьминог может полностью изменить свой рисунок и цвет. Обычно способность к изменению цвета связывают с хамелеоном, но тот делает это медленно и его репертуар ограничен. Настоящий мастер по смене окраски — осьминог.

Секрет, благодаря которому осьминог так быстро меняет цвет, находится под поверхностью кожи. В состоянии покоя цвет кожи осьминога нейтральный, но под кожей у него есть крошечные мешочки, наполненные различными цветовыми пигментами. Это хроматофоры.

Хроматофоры окружены мышцами, и когда они сокращаются, мешочек открывается. Так появляется новый цвет. Затем мышцы расслабляются, мешочек закрывается, и цвет исчезает.

Но как они делают это так быстро — за 0.3 секунды замаскироваться под тысячу растений и животных? Осьминоги поняли: достаточно запомнить несколько базовых расцветок, чтобы сливаться с окружающей средой. Неприметная — это чтобы слиться с камнем, пестрая — залечь на песчаное дно, смешанная — чтобы оставаться невидимым среди рифов.

Читайте также:  Нержавеющая сталь с покрытием зеленого цвета

Благодаря этому, осьминогу не нужно постоянно сверяться с мельчайшими деталями окружающей среды, достаточно выбрать один из трех вариантов и нанести последние штрихи. Осьминогу надо лишь осмотреться. Окружение напоминает расцветку два? Значит расцветка два. Это как умение менять наряд, чтобы он подошел на любой случай.

Но осьминог может менять не только расцветку, но и текстуру! Биологическая структура под кожей позволяет осьминогу создавать объемные формы. Мышечные кольца на коже осьминога сокращаются и принимают форму различных бугорков. Внутри бугорков другая группа мышц придает им определенную форму. Ни одно животное на планете, кроме осьминога, не может менять форму кожи.

Предки осьминога жили в океане 500 млн лет назад. Раньше у них была броня, но где-то по пути к современности осьминоги обменяли её на более продвинутую технику выживания.

Есть осьминоги, которые выделяются даже среди осьминогов. Это мимический осьминог. Они могут принимать совсем различные формы — форму рыбы, или щупальца могут принять форму змеи. И в каждом случае осьминог повторяет не только внешность, но и стиль, и скорость плавания оригинала.

У осьминога есть 8 отростков, которые следует называть руками, а не щупальцами. Присоски расположены на всей длине рук, будь они щупальцами, присоски бы находились только на кончиках.

Гигантский осьминог отгоняет от себя хищников при помощи 6-метровых рук, а это 2-как этажное здание по высоте. И на них находятся сотни независимо контролируемых мышечных присосок. Каждая присоска гигантского осьминога может поднять до 15 кг. Теоретически, каждая рука может поднять вес до 4.5 тонн, сколько весит грузовик.

Но присоски не просто хватают и удерживают, это сложный орган. Каждая присоска покрыта рецепторами, через которые осьминог ощущает мир и пищу. Т.е. он буквально видит всем телом. Присоски напоминают язычки, и на всего осьминога приходится 1600 штук.

Но как осьминог обрабатывает такой объем информации с 1600 язычков? Ответ прост: в каждой руке осьминога в 3 раза больше нейронов, чем в мозге. Если отрезать руку и дотронуться до неё кусочком пищи, даже спустя час рука попробует её направить туда, где находился рот, хотя головы там уже нет. Не переживайте, если осьминог потеряет руку, новая начнет отрастать через 3 дня.

Осьминоги могут различать цвета своей кожей, они словно видят всем телом сразу. Вообще, каждый день осьминоги преподают науке новый урок. Но их самая известная способность выживания — способность исчезать в чернильном облаке. В состав чернил осьминогов входит вещество тирозиназа. Оно запутывает осязание и обоняние хищников.

Они выделяют чернила в форме так называемой псевдомарфозы. Благодаря этому, чернила осьминога могут принимать форму. например, другого осьминога. Эффект прост: некий черный призрак плавает в океане и путает голодную рыбу.

Но чтобы проявить все перечисленные способности, у осьминога должен быть очень развитой мозг. Многие даже верят, что осьминоги — медиумы. Вспомним осьминога Пауля, который «мог предсказывать будущее», по крайней мере, будущее немецкой сборной по футболу. Звучит нелепо, но он в 2010 году предугадал исход всех 7 матчей. если бы хозяева Пауля поставили всего по 1000 долларов на каждый исход игры, Пауль бы заработал 300 000 долларов.

Читайте также:  Лиловый цвет сирени сочетается с чем

Источник

Биологи выяснили, что осьминоги видят цвета кожей

Осьминоги могут менять свой окрас, приспосабливаясь к цвету окружающей среды и маскируясь таким образом от хищников. Обычный цвет осьминога — коричневый, когда он злится, то становится красным, а когда напуган — белеет. Способность моллюска менять цвет в зависимости от окружения объясняется наличием в его коже клеток с различными пигментами, которые способны под влиянием импульсов из центральной нервной системы растягиваться или сжиматься в зависимости от восприятия органов чувств.

Ученые из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре выяснили, что кожа осьминога помимо пигментных клеток содержит еще и опсины — светочувствительные рецепторы, которые обычно содержатся в сетчатке глаза. Подробнее ознакомиться с результатами работы исследователей можно в статье в The Journal of Experimental Biology.

В ходе экспериментов биологи освещали осьминога вида Octopus bimaculoides светом, цвет которого варьировался от синего до оранжевого. Моллюск менял окраску так, как будто бы адаптировался к цвету окружающего пространства. Быстрее всего осьминог реагировал на свет голубого цвета — биологи связывают это с большим количеством родопсина (основного зрительного пигмента из группы опсинов) в его коже. Кроме того, изменение окраски животного позволяет сделать вывод о том, что светочувствительные рецепторы кожи связаны с хроматофорами — пигментосодержащими клетками, отвечающими за цвет осьминога.

Исследователи планируют выяснить, содержатся ли зрительные пигменты в коже других способных изменять цвет морских обитателей. Если их удастся обнаружить, то перед учеными встанет вопрос: выработалось ли такое «зрение» в ходе независимой эволюции видов или же животные имеют общего предка.

Источник

Головоногие моллюски и их способность менять цвет

Многие головоногие моллюски (цефалоподы) могут изменять цвет своего тела. Это умеют делать осьминоги, каракатицы и некоторые другие представители класса. Тело цефалопод характеризуются двусторонней симметрией. Также у головоногих 8, 10 или больше щупалец вокруг головы. Они развились из обычной «ноги», которая есть у многих других «родственников» моллюсков этого класса. Распространены головоногие широко, живут, преимущественно, в придонном слое морей и океанов.

Наружной раковины у них нет (кроме наутилусов), а тело состоит из головы и туловища (в основном, это «ноги») откуда и произошло название класса. Интересным моментом является то, что у головоногих моллюсков очень хорошо развито зрение. Глаза их по строению и принципу работы похожи на глаза позвоночных. Правда, развивались органы зрения этих моллюсков и позвоночных независимо друг от друга, сходство здесь чисто конвергентное. Кстати, глаза моллюсков-цефалопод имеют прямое отношение к способности этих животных изменять цвет, о чем будет сказано ниже.

Что касается изменения цвета тела, то каракатицы и другие представители головоногих обладают этой способностью благодаря специфическому строению тканей, покрывающих тело животных. В основном, это специализированные клетки. Их несколько типов, среди которых стоит выделить следующие:

Хроматофоры. Этот тип клеток представляет собой эластичную капсулу, внутри которой находится пигмент. Кроме того, к капсуле прикреплено несколько десятков мышечных волокон. Когда срабатывает мышца, она растягивает капсулу, вследствие чего она увеличивается в размере. Цвет тела животного зависит от цвета увеличившихся в размере хроматофор. Хамелеон тоже умеет менять цвет, и в этом процессе задействованы хроматофоры. Но у головоногих хроматофоры имеют нервные окончания, чего нет у хамелеонов. Благодаря этому удается с большей точностью контролировать поведение таких клеток.

Читайте также:  Как красиво украсить кашпо для цветов

«Мышцы, которые крепятся к клетками, фактически выжимают их. В итоге можно видеть много цветов. Когда осьминог расслабляется, пигментная клетка трансформируется в сферическую, и цвет ее не виден», — говорит Джейсон Хайкенфельд, специалист, изучавший механизм изменения цвета головоногими моллюсками.

Иридофоры. Такое название получили структуры, принцип действия которых похож на принцип действия дифракционной решетки. Глядя в микроскоп, можно видеть, что иридофоры похожи на стопки пластинок. Стоит отметить, что у насекомых и некоторых видов птиц (колибри, павлины) радужные цвета — следствие дифракции. В зависимости от точки, где находится наблюдатель, он видит разные цвета, которые получили название структурных. Как уже показано выше, такой цвет зависит от структуры элементов покрытия тела животного, а не от пигмента.

Лейкофоры. Еще одна группа клеток, которая схожа внешне с иридофорами. Но на этом схожесть и заканчивается. Дело в том, что лейкофоры не преломляют свет, а отражают его. Эти клетки тоже плоские, а их цвет зависит от окружающего света. Например, если на тело животного падает белый свет, то он и будет отражаться. Соответственно, в текущих условиях животное будет практически незаметным.

Фотофоры. А эти клетки не преломляют, отражают или поглощают свет. Они его излучают, причем генерируют свет фотофоры самостоятельно. В этом случае задействована биолюминесценция или хемилюминесценция. А в некоторых случаях речь идет и о биолюминесценции, источник которой — бактерии-симбионты. Биолюминесцировать могут не все головоногие. Те, кто умеет это делать, светятся, например, с нижней стороны — это делается для маскирования своей тени от хищников, находящихся ниже. Кроме того, биолюминесценция используется головоногими для привлечения внимания особей противоположного пола, для коммуникаций или заманивания добычи.

Здесь есть один любопытный факт: у большинства представителей класса цефалопод черно-белое зрение. Каким образом тогда эти животные изменяют свою окраску в соответствии с цветовым фоном окружающей среды? Американские ученые во главе с Александром Стаббс и Кристофером Стаббсы выяснили, что источник информация о цвете окружающих моллюска предметов и среды — хроматическая аберрация глаз. Речь идет о разном преломлении световых лучей в зрительных органах в зависимости от длины волны. Головоногие моллюски могут «настраиваться» на определенные световые волны, что позволяет им опознавать цвет. Принцип действия такого механизма похож на фокусировку камеры при настройке четкости кадра.

Практическое применение

Ученые долгое время изучают цветовую адаптацию головоногих на местности, надеясь создать аналогичную технологию. Скрываться на местности с такими способностями? Нет ничего проще.

Хотя есть и другое применение идее, подсказанной природной. Например, цветная электронная бумага работает примерно по тому же принципу, что и кожа головоногих моллюсков или же хамелеонов. Но здесь вместо мускулов для работы с пигментами используются электрические поля. Если подвести к пигментным молекулам цветной электронной бумаги электрический ток, то эти молекулы станут невидимыми, спрятавшись в специфические углубления. Если напряжение убрать, молекулы станут заметными. Есть и еще одна разновидность электронной бумаги, которая основана на фотонно-кристаллических чернилах. У такой бумаги специфическая структура, отражающая свет.

По мнению ряда специалистов, сейчас цветная электронная бумага уже превзошла свой природный аналог — кожу хамелеонов и головоногих моллюсков. Она может изменить цвет гораздо быстрее, чем живая молекула.

Источник