Кохана смачна на смак! Жорстокий експеримент над восьминогом дав дивовижну відповідь науковцям, як самець цих головоногих молюсків знаходить собі самицю

Одне з найрозумніших створінь нашої планети в ході еволюції знайшло дивовижний спосіб знаходити собі пару. Як водиться у природі ініціатором стосунків і у цих молюсків виступає самець, зазначають Патріоти України. Одне з восьми щупальців самця — гектокотиль — виконує роль статевого органу, каналом котрого і відбувається запліднення. Таке саме спеціалізоване щупальце мають самці і родичів — кальмари та каракатиці.

Так от, в ході експеременту гектокотиль зміг знайти шлях до самиці навіть після того, як його відділили від решти тіла самця (на щастя головоногі молюски мають здатність до повної регенерації своїх кінцівок.- ПУ). На кінцях цього щупальця знайшли смакові рецептори до жіночого статевого гормону прогестерону, який самиця виділяє для приваблення партнера. Таким чином, щупальця восьминогів виявилися здатними знаходити на смак не лише здобич, що вже було відомо раніше, а й партнера для розмноження, повідомляє журналі Science.

Як восьминоги пробують довкілля на смак?

Науковцям уже було відомо, що восьминоги багато в чому покладаються на чуття у своїх щупальцях, у яких зосереджено навіть більше нервових закінчень, ніж в основному тілі. У 2020 році в щупальцях восьминогів знайшли рецептори, які допомагають їм розпізнавати хімічні речовини. Фактично вони працюють як рецептори на язиці людини, тож восьминоги «на смак» відрізняють здобич від каменя чи отруйної речовини. Пізніше також з’ясувалося, що ці рецептори дозволяють восьминогам розрізняти здорові яйця від тих, що ніколи не зможуть вилупитися.

При цьому щупальця у восьминогів дуже спеціалізовані, наприклад, передні кінцівки вони частіше використовують для хапання чогось, а задні — для пересування по дну. Але найбільш спеціалізованим є гектокотиль самців — щупальце, яке вони використовують для розмноження. У цьому щупальці є борозна, якою рухається мішечок зі спермою, званий сперматофором. І за допомогою гектокотилю самець поміщає сперматофор всередину яйцеводу самиці. Але досі науковцям було невідомо, як саме гектокотиль знаходить самицю. Щоб це з’ясувати, міжнародна команда науковців на чолі з фахівцями Гарвардського університету провела нове дослідження.

Як вивчали здатність восьминогів знайти собі самицю?

Дослідження проводили на каліфорнійських двокрапчастих восьминогах (Octopus bimaculoides), які ведуть поодинокий спосіб життя, окрім того часу, коли знаходять партнера для парування. Щоб з’ясувати, які органи чуття допомагають самцям знайти самицю, науковці поміщали двох особин різної статі в акваріум, розділяючи непрозорою перегородкою з декількома отворами, крізь які можна було просунути щупальця. Навіть у повній темряві восьминоги знаходили самиць і вводили їм гектокотиль. Іноді під час цього процесу обидві особини завмирали на період до години, чекаючи перенесення сперматофорів. При цьому коли в акваріум помістили двох самців, такої поведінки не спостерігали — вони лише торкалися одне одного щупальцями.

Ці результати вказали науковцям на те, що самиці виробляють якісь хімічні сигнали, що приваблюють самців. Щоб з’ясувати, які саме це були сигнали, науковці проаналізували тканини статевих органів самиць і виявили у них попередники біосинтезу жіночого статевого гормону прогестерону. Цей гормон нанесли на один бік акваріума, а потім помістили туди відрізаний гектокотиль самців восьминогів — він поповз у бік прогестерону. Коли здорових самців восьминогів знову помістили в акваріуми з бар’єром і перед самим початком розмноження самицю замінили на вкриту прогестероном трубку, їхні гектокотилі тягнулися до цієї трубки. Але цього не відбувалося, коли трубка була вкрита іншими хімічними речовинами.

Щоб виявити, як саме самці відчувають присутність прогестерону, науковці дослідили кінчики гектокотилів під електронним мікроскопом. На них знайшли присоски, як на інших щупальцях, які мають смакові рецептори для пошуку їжі. Дослідники проаналізували ДНК із клітин присосок у пошуках генів, що кодували б рецептори до прогестерону. Серед таких був тільки один — рецептор CRT1, функцію якого вже встановили раніше: він реагує на бактерії на поверхні здобичі.

Як щупальця восьминогів перекваліфікувалися з пошуку здобичі на пошук партнерки?

Науковці отримали перше підтвердження того, що гектокотиль є не лише спеціалізованим органом розмноження, але й чутливим органом. І, на відміну від решти щупалець, він відповідає не на багато різних хімічних сигналів, а на один — сигнал самиці про бажання розмножуватися. При цьому науковці з’ясували, що гени, які кодують смакові рецептори гектокотиля, в різних видів восьминогів відрізняються, хоча всі вони еволюціонували від рецепторів для пошуку їжі. Імовірно, це слугує для вибору партнерки власного виду та уникнення парування з неспорідненими восьминогами.