Ahtapotların kollarını ayrı ayrı kontrol etmesini sağlayan eşsiz sinir sistemi açığa çıktı

Ahtapotlar, kollarındaki vantuzlarla etraflarındaki şeylerin kokusunu ve tadını alabiliyor (Unsplash)
Ahtapotlar, kollarındaki vantuzlarla etraflarındaki şeylerin kokusunu ve tadını alabiliyor (Unsplash)
TT

Ahtapotların kollarını ayrı ayrı kontrol etmesini sağlayan eşsiz sinir sistemi açığa çıktı

Ahtapotlar, kollarındaki vantuzlarla etraflarındaki şeylerin kokusunu ve tadını alabiliyor (Unsplash)
Ahtapotlar, kollarındaki vantuzlarla etraflarındaki şeylerin kokusunu ve tadını alabiliyor (Unsplash)

Ahtapotların, kollarını muazzam bir beceriyle kontrol etmesini sağlayan sinir sistemi mekanizması tespit edildi.

Etkileyici bir zekaya sahip ahtapotların, üç kalp taşımalarından renk değiştirebilmelerine kadar pek çok ilgi çekici özelliği var. 

Ancak bunlar arasında belki de en çarpıcı olanı, kollarını birbirinden bağımsız bir şekilde kullanabilmeleri. Bu hayvanların 8 kolu, adeta ayrı beyinlere sahip gibi hareket ediyor. 

Kolların her birinin merkezinde eksenel sinir kordonu (axial nervous cord / ANC) denen bir yapı var. Bilim insanları ANC'nin omurilik gibi düşünülebileceğini söylüyor. Ayrıca kollardaki toplam nöron sayısı, ahtapotun beynindekinden daha fazla. 

Bu sayede kollar ve bunların üzerine yayılan vantuzlar bağımsız bir şekilde hareket edebiliyor. 

Ancak ANC'nin nasıl çalıştığı ve kas sistemine nasıl bağlandığı tam olarak bilinmiyordu. Chicago Üniversitesi'nden araştırmacılar bu gizemi aydınlatmak adına Kaliforniya iki benekli ahtapotlarını (Octopus bimaculoides) inceledi. 

Bulguları hakemli dergi Nature Communications'ta dün (15 Ocak) yayımlanan çalışmada, sinir sisteminin bölümlere ayrılmış yapısının kolların bağımsızlığını sağladığı ortaya kondu.

Kollardan alınan doku örneklerindeki ince şeritleri inceleyen ekip, nöronların septa denen boşluklarla bölümlere ayrıldığını gözlemledi. Ayrıca her bir bölüm, diğerlerinden farklı bir kas bölgesine bağlıydı. 

Ardından vantuz sinirlerinin de septalar yoluyla bağlandığı ve bu sayede ANC'de vantuzların konumunu içeren bir harita olduğu tespit edildi. Böylece her bir vantuz, dokunma, koklama ve tatma işlevlerini bağımsız bir şekilde yerine getiriyordu. 

Bilim insanları bu tür bir haritalamayı başka bir canlıda görmediklerini söylüyor. Çalışmaya liderlik eden Cassady Olson, "Bunu modelleme açısından düşündüğümüzde, bu çok uzun ve esnek kol için bir kontrol sistemi kurmanın en iyi yolu, onu parçalara bölmektir" diyerek ekliyor: 

Bölümler arasında bir tür iletişim olmalı, bunun da hareketleri kolaylaştırdığı düşünülebilir.

Araştırmacılar, ahtapotlardan yaklaşık 270 milyon yıl önce ayrıldığı tahmin edilen kalamarda da böyle bir özellik olup olmadığını merak etti. 

Doryteuthis pealeii türündeki kalamarları inceleyen ekip, sadece vantuz içeren uzuvlarda bölümlere ayrılmış ANC olduğunu saptadı.

Bulgular bölümlere ayrılmış bir sinir sisteminin, vantuz kontrolüyle ilgili olduğuna ve hassas bir kontrol için kritik önem taşıdığına işaret ediyor. Kalamarlar vantuzlarını çevrelerini keşfetmekten ziyade avlanmak için kullandığından çok fazla bölüme ihtiyaç duymuyor olabilir. 

Ahtapot gibi hayvanların eşsiz organizmaları, teknolojik çalışmalara ilham verdiğinden, yeni araştırma yumuşak robot üretimi gibi alanlara katkı sağlayabilir. 

Olson "Araştırmamız, ANC'nin kol ve vantuzları kontrol etmesini sağlayan devrenin bir çerçevesi sunuyor ve bu, ahtapot kolunu taklit etmeye çalışan yumuşak robot tasarımında kullanılabilir" diyor.

Independent Türkçe, IFLScience, Popular Science, Science Alert, Nature Communications



Bütün canlıların ölünce sönen tuhaf bir parıltı yaydığı tespit edildi

Fotoğraf: Pexels
Fotoğraf: Pexels
TT

Bütün canlıların ölünce sönen tuhaf bir parıltı yaydığı tespit edildi

Fotoğraf: Pexels
Fotoğraf: Pexels

Tıbbi teşhiste güçlü bir yeni aracın önünü açabilecek yeni bir araştırmaya göre, tüm canlı varlıkların canlılıkla bağlantılı olarak yaydığı tuhaf parıltı, öldüklerinde kayboluyor.

Yaşam formları, esasen metabolizmanın yaşamı sürdüren süreçleri beslediği karmaşık biyokimyasal laboratuarlardır.

Bu metabolizmanın yan ürünlerinden biri, reaktif oksijen türleri yani ROS adı verilen, yüksek oranda reaktif oksijen içeren bir grup molekül.

Kanada'daki Calgary Üniversitesi'nden araştırmacılar aşırı ROS üretiminin, oksidatif stres diye bilinen sürece yol açabileceğini ve bunun da vücuttaki kimyasallar arasında, parıltıyla bağlantılı elektron transfer süreçlerini tetiklediğini söylüyor.

The Journal of Physical Chemistry Letters'ta yayımlanan çalışma, farelerde ultra zayıf foton emisyonu (UPE) veya biyofoton emisyonu diye adlandırılan tuhaf parıltıyı belgeliyor.

Araştırmacılar canlı farelerin, yakın zamanda ölen farelere kıyasla kayda değer derecede daha yüksek yoğunlukta UPE yaydığını saptadı.

Buna karşılık bitkilerdeki UPE, sıcaklık değişiklikleri, yaralanma ve kimyasal işlemler gibi stres faktörlerine maruz kalma durumuna göre değişiklik gösteriyor.

Önceki çalışmalar, insan gözüyle görülemeyen son derece düşük yoğunluklu ışığın kendiliğinden salınmasıyla tanımlanan bu parıltının kaynağının ROS olabileceğini öne sürüyor.

200 ila 1000 nanometre aralığındaki spektrumda yer alan bu soluk ışık, tek hücreli organizmalar ve bakterilerden bitkilere, hayvanlara ve hatta insanlara kadar tüm yaşam formlarında gözlemleniyor.

Ancak ölüm ve stresin UPE üzerindeki etkisi hakkında pek bir şey bilinmiyor.

Son çalışma, canlı ve ölü hayvanlardaki bu parıltıyı karşılaştırırken, bitkilerde sıcaklık, yaralanma ve kimyasal işlemlerin UPE üzerindeki etkilerini görselleştirdi.

Bilim insanları, çevredeki ışığın etkisini ortadan kaldırmak için karanlık bölmeler geliştirerek bitki ve hayvanları özel kamera sistemleriyle görüntüledi.

Her iki grup da 37 derece vücut sıcaklığına sahip olmasına rağmen canlı farelerin güçlü bir ışık yaydığını, ötenazi uygulanan farelerden gelen soluk parıltınınsa neredeyse söndüğünü tespit ettiler.

Bilim insanları çalışmada, "Araştırmamız, canlı ve ölü farelerin UPE'si arasında önemli bir fark olduğunu ortaya koydu" diye belirtiyor.

Bitkilerde sıcaklık ve yaralanmalardaki artışın, UPE yoğunluğunda yükselmeye neden olduğunu gözlemledik.

Kimyasal işlemler de bitkilerin ışık yayma özelliklerini değiştirdi.

Araştırmacılar, bitkilerin yaralı bölgelerine lokal anestezik benzokain uygulandığında, test edilen bileşikler arasında en yüksek emisyonun görüldüğünü söylüyor.

Bulgular, UPE'nin hayvanlarda canlılığın ve bitkilerde stres tepkisinin hassas bir göstergesi olabileceğini ortaya koyuyor.

Bilim insanları bu çalışmanın gelecekteki araştırmalar ve klinik teşhisler için UPE görüntülemenin geliştirilmesine katkı sağlamasını umuyor. Araştırmacılar, "UPE görüntüleme, hayvanlarda canlılığın ve bitkilerin strese verdiği tepkilerin invazif olmayan, etiket gerektirmeyen bir şekilde görüntülenmesine olanak sağlıyor" ifadelerini kullanıyor.

Independent Türkçe