章鱼触手有分段神经系统

章鱼的触手是大自然的奇迹。它们的 8 个附肢可以几乎无限自由地移动,并挤满了数百个吸盘,这些吸盘可以独立改变形状,并品尝和嗅到它们接触到的东西。那么,章鱼是如何控制所有这些复杂性的呢?每只章鱼触手里面都有一个巨大的神经 […]

来源:宇宙杂志
Octopus bimaculoides。图片来源:Cassady Olson
Octopus bimaculoides。图片来源:Cassady Olson

章鱼的触手是大自然的奇迹。它们的 8 个附肢可以几乎无限自由地移动,并挤满了数百个吸盘,这些吸盘可以独立改变形状,并能品尝和嗅到它们接触到的东西。

那么,章鱼是如何控制所有这些复杂性的呢?

每只章鱼的触手内部都有一个巨大的神经系统,现在研究人员已经证明它是分段的。

“如果你要拥有一个控制这种动态运动的神经系统,这是一种很好的设置方式,”美国芝加哥大学神经生物学教授、发表在《自然通讯》杂志上的一项新研究的资深作者 Clifton Ragsdale 说。

新研究 《自然通讯》

“我们认为这是软体头足类动物特有的进化特征,它们有吸盘,可以进行类似蠕虫的运动。”

章鱼手臂上分布的神经元比大脑中的多。它们集中在一条大的轴神经索 (ANC) 中,沿着手臂的长度延伸。

章鱼的手臂

当 Ragsdale 和同事在显微镜下研究加州双斑章鱼 (Octopus bimaculoides) 手臂的纵向条纹时,他们有了意外的发现。

Octopus bimaculoides

ANC 的神经元细胞体被塞进柱子中,形成离散的节段,就像波纹管或蠕虫一样。

“从建模的角度考虑,为这种非常长且灵活的手臂建立控制系统的最佳方法是将其分成多个部分,”领导这项研究的计算神经科学研究生 Cassady Olson 说,

“各个部分之间必须存在某种形式的交流,你可以想象这有助于平滑运动。”

O. bimaculoides

吸盘的神经也通过这些隔膜离开 ANC 并附着在每个吸盘的外缘。

Doryteuthis pealeii 章鱼