Чтобы избежать опасности, осьминог готов отбросить любую из своих восьми конечностей. Однако, он стремится сохранить одну из них, поскольку ее потеря существенно уменьшает вероятность успешного размножения – по крайней мере, до момента регенерации. Японские ученые определили, каким образом самцы этих головоногих моллюсков защищают свою наиболее важную конечность.
У осьминогов восемь конечностей. Каждая покрыта присосками, способна воспринимать тактильные и химические сигналы (фактически «пробуют на вкус» все, к чему прикасаются). Но у самцов одна рука устроена иначе, чем остальные. Обычно это третья правая R3, которую биологи называют гектокотиль.
Осьминог обладает уникальным строением тела. Его туловище состоит из головы, мантии (мешковидной области, расположенной позади головы) и конечностей. В мантии находятся внутренние органы. У самца в мантии располагается один семенник, который производит сперму, упаковываемую организмом в специальные капсулы — сперматофоры.
У самцов гектокотилей отсутствует внешний половой орган, предназначенный для прямой передачи спермы самке, поэтому эволюция нашла оригинальное решение: одна из конечностей преобразована в орган, осуществляющий доставку спермы. Другие конечности отличаются от этой специализированной руки: на её конце меньше присосок, но присутствует желобок и особые выросты, необходимые для переноса сперматофоров. В процессе спаривания самец помещает кончик этой руки в мантийную полость самки и аккуратно передаёт сперму.
Осьминоги, вероятно, используют свои щупальца для детального изучения окружающих предметов, а их присоски обеспечивают ощущение вкуса и тактильные ощущения. Несмотря на то, что у самцов на гектокотиле меньше присосок, благодаря рецептору R3 животное способно ощупывать предмет и воспринимать его текстуру, поскольку щупальце содержит чувствительные ткани и мышцы.
Несколько лет назад японские ученые во главе с Кейдзиро Харуки ( Keijiro Haruki) ученые из Университета Нагасаки установили, что самцы осьминогов по-разному реагируют на прикосновения к различным частям тела. При этом они особенно активно защищали гектокотиль, стремясь притянуть его к телу и предотвратить контакт. По всей видимости, это свидетельствует о способности осьминогов определять функционально значимые участки тела и изменять свое поведение для их защиты.
Харуки и его соавторы решили изучить, с какой регулярностью самцы и самки теряют третью правую конечность и какие меры принимают для её защиты. У самок R3 не имеет отличий от других конечностей, в то время как у самцов она трансформирована в гектокотиль.
В качестве объектов исследования были выбраны японские карликовые осьминоги ( Octopus parvus): в исследовании приняли участие 32 самца и 41 самка. Специалисты изъяли осьминогов из естественной среды обитания и провели оценку состояния их конечностей. Анализ показал, что третьей правой руки не хватает у 13 самок и всего у одного самца. Это заставило предположить, что самцы более бережно относятся к этой части тела.
В дальнейшем команда Харуки осуществила два эксперимента. В ходе первого исследования ученые сопоставили склонность самцов и самок к использованию R3 для установления контакта с объектом.
Свинцовое рыболовное грузило было помещено в центр аквариума специалистами, чтобы наблюдать, как осьминоги будут исследовать новый объект. Самки значительно чаще, чем самцы, использовали свою третью правую конечность в процессе исследования. Самцы, в свою очередь, практически не пытались прикоснуться к грузилу R3.
Второй эксперимент продемонстрировал еще более выраженные результаты. Ученые поместили замороженную креветку в коробку с отверстием. Для получения добычи осьминогу требовалось просунуть руку в отверстие. Количество особей, использующих R3, не имело статистически значимых различий: самцы и самки применяли эту стратегию с одинаковой частотой. Однако, различия стали заметны в другом аспекте: самцы значительно дольше осматривали отверстие другими конечностями, прежде чем использовать руку. Они, кажется, оценивали ситуацию, откладывая момент риска. Самки не демонстрировали подобной предосторожности.
Харуки вместе с коллегами получил первые числовые данные, которые подтверждают выдвинутую гипотезу об избирательной защите репродуктивного органа у головоногих моллюсков. Ранее существовало лишь предположение о том, что самцы осьминогов охраняют гектокотиль, однако проверенные экспериментальные исследования в этой области практически не проводились.
В ходе исследований было установлено, что самцы осьминогов проявляют особую осторожность, чтобы избежать травмирования «любимой» руки. Потеря этой конечности лишает их возможности размножаться до полного восстановления, что может занять от нескольких недель до нескольких месяцев, в зависимости от вида осьминога. Поэтому самцы предпочитают использовать другие конечности и крайне редко подвергают риску этот важный орган.
Выводы исследователей представлены в журнале Ethology.