章鱼手臂的神秘秘密以前所未有的细节揭晓

与章鱼的手臂相比,我们自己的骨质四肢和老树枝一样灵活。按理说,头足类动物吸盘斑点附属物内的解剖结构应该与动物本身一样独特。

到目前为止,绘制章鱼手臂内神经和肌肉的编织一直受到这项任务绝对复杂性的挑战,将研究限制在收集二维切片和猜测它们如何拼接在一起。

现在,旧金山州立大学进化生物学家罗宾·克鲁克 (Robyn Crook) 实验室的两项研究揭示了一些人声称最接近地球上的外星人.

“让 [这两篇论文] 同时汇合意味着我们可以从任何单个实验中学到的东西量都高得惊人。”骗子。

“我想说,这些论文确实以新的方式促进了发现。”

看着章鱼寻找猎物,就像看着墨水有目的地流淌。没有骨头,它的肌肉组织扭曲、扭曲、伸展和伸展,力量和灵巧的平衡在动物王国中几乎是无与伦比的。

以前的研究提供了对斜肌和纵向肌,以及数亿个神经元如何聚集成簇,称为神经节,为每个手臂提供自己的控制水平,就像一个纪律严明的部队中的士兵,忠于事业,但能够解决个人问题.

但是,正如人脑是一个由各种神经元组成的网络,在各种神经递质的指导下运作一样,章鱼手臂的神经系统也应该具有一定程度的神经化学组织,使它们能够移动。意义,并以一定程度的自主性思考。

克鲁克和她的团队进行了两项独立的调查,以重建沿着博克侏儒章鱼手臂运行的神经的排列和分类(章鱼博基) 标本。

1 个实验由神经科学家 Gabrielle C. Winters-Bostwick 领导的一种 DNA 技术标记和识别不同类型的神经细胞。使用最近获得的尖端显微镜从尖端到顶部拍摄手臂的高分辨率图像,显示了每类神经细胞如何在三个维度上分布,揭示了它们在整个肢体中的种群差异。

章鱼手臂中的神经索,揭示了不同的神经元群。(Winters-Bostwick 等人,当前生物学, 2024)

“这使我们能够开始假设并提出新的问题,思考细胞如何相互交流,”温特斯-博斯威克。

“它基本上是在建立我们的武器库和工具包,以更好地了解章鱼的行为和生理机能。”

由生物学家 Diana Neacsu 领导的第二项研究应用电子显微镜重建神经元、肌肉和皮肤的结构,展示了不同组织如何连接和关联。

替代 3D 地图揭示了动物皮层中令人惊讶的模式、肌内神经索的斜连接、包含神经节和血管的重复结构,这些结构与吸盘位置相对应,以及细胞层内罕见的超大神经细胞的奇特排列。

章鱼手臂的切片,揭示了神经、肌肉和皮肤的连接。(Neascu 和 Crook,当前生物学, 2024)

拥有章鱼解剖图谱只是了解软体动物如何以如此相关的方式行为的开始,遵循了如此独特的进化途径。

“为什么你有这样一种动物,它这么复杂,似乎和我们的另一个例子——人类——不遵循同样的规则,有一个非常复杂的神经系统?”骗子。

“有很多假设。它可能是功能性的。章鱼手臂必须完成的任务可能会有根本的不同。但这也可能是一个进化的意外。

这项研究发表在当前生物学这里这里.

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