Фото: depositphotos
Восьминоги можуть проходити крізь отвори, значно менші за їхнє тіло. Дослідники встановили, що для цього тварини застосовують різні послідовності рухів залежно від ширини проходу. Результати дослідження можуть допомогти інженерам удосконалити роботів, зокрема тих, яких використовують під час пошуково-рятувальних операцій.
Про це повідомляє NBC News із посиланням на дослідження, опубліковане в журналі Journal of Experimental Biology.
На відміну від людей та інших тварин із жорстким скелетом, восьминоги мають надзвичайно гнучке тіло. Його основу становить м’язовий гідростат — система м’язів, яка дає змогу підтримувати форму тіла та рухатися без кісток.
Восьминіг може згинати й видовжувати свої щупальця, а також змінювати форму центральної частини тіла — мантії. Навіть кровоносна система пристосована до таких деформацій: великі судини мають власні м’язові насосні механізми, які підтримують рух крові, коли окремі частини тіла стискаються.
Щоб з’ясувати, як саме тварини долають вузькі проходи, дослідники зняли на відео трьох молодих звичайних восьминогів. Під час експерименту вони протискалися крізь отвір, ширину якого можна було змінювати.
У результаті вчені виявили дві основні стратегії. Першу, триетапну, восьминоги використовували, коли отвір був ширшим за відстань між їхніми очима. Другу, чотириетапну, — коли прохід був вужчим.
«Спочатку ми очікували, що тварини використовуватимуть одну й ту саму стратегію. Ми були здивовані, коли виявили, що вона змінюється», — розповів Венсі Сінь, дослідник лабораторії м’якої робототехніки Національного університету Сінгапуру та один з авторів роботи.
Під час триетапного маневру восьминіг спочатку обмацує отвір одним щупальцем, а потім просуває крізь нього ще кілька. Далі він упирається ними в перегородку та використовує щупальця, щоб протягнути решту кінцівок, голову й мантію.
Якщо прохід вужчий, тварина додає ще один етап: спочатку просуває крізь отвір решту щупалець, а вже після цього окремо протягує голову й мантію.
Водночас дослідники поки не встановили, який саме чинник визначає мінімальний розмір отвору, крізь який може пройти восьминіг. Раніше вважали, що головним обмеженням є дзьоб — єдина жорстка частина його тіла, яка виконує функцію щелеп. Однак результати експериментів свідчать, що вирішальне значення може мати розмір щупалець біля тіла.
Здатність протискатися крізь вузькі отвори допомагає восьминогам уникати небезпеки та діставатися здобичі у важкодоступних місцях. Для дослідження таких проходів тварини використовують дотик.
«Ідея полягає в тому, що восьминоги використовують дотик на щупальцях, щоб дослідити отвір», — пояснив Майкл Куба, біолог Неаполітанського університету імені Фрідріха II та співавтор дослідження.
Вчені також зауважують, що різні види восьминогів можуть долати перешкоди по-різному. Звичайний восьминіг живе переважно в прибережних водах, зокрема поблизу скелястих берегів, де є багато вузьких отворів. Інші види, які мешкають на піщаному морському дні або мають іншу форму тіла й довжину щупалець, можуть використовувати відмінні стратегії.
Дослідники сподіваються, що розуміння механізмів руху восьминогів допоможе створювати універсальніших роботів, здатних працювати в обмеженому просторі.
Наприклад, пошуково-рятувальні роботи, які використовують для пересування крізь завали, зазвичай мають видовжену й тонку форму. Це дає їм змогу проходити крізь вузькі щілини, але обмежує кількість обладнання, яке вони можуть переносити.
Робот, створений за принципом руху восьминога, потенційно міг би бути функціональнішим. Його гнучкі щупальця можна було б оснащувати датчиками, інструментами та засобами зв’язку.
Однак розробка такої конструкції залишається складним інженерним завданням. Щупальця мають бути достатньо м’якими, щоб проходити крізь вузькі отвори, але водночас міцними й рухливими, аби згинатися, скручуватися та розтягуватися, протягуючи решту тіла.
Проблема полягає і в механізмах керування. Звичайні приводи, які забезпечують складні рухи, додають конструкції жорсткі компоненти. Через це робот може втрачати необхідну гнучкість.
На думку Майкла Куби, дослідження також нагадує, наскільки мало вчені знають про повсякденне життя цих морських тварин.
«Людей приваблюють восьминоги як м’який інтелект океану. Але ми дуже мало знаємо про те, як восьминіг живе своїм повсякденним життям», — зазначив біолог.
Стрілець Діана - pravdatutnews.com
