Каракатицы подбирают узор кожи под дно по шагам: пространство узоров имеет около 60 измерений
При съёмке Sepia officinalis в лабораторном аквариуме авторы увидели, что маскировка идёт с паузами и поправками, а не одним заранее заданным скачком.
Группа под руководством Сэма Райтера из Окинавского института науки и технологий (Япония) и Жиля Лорана из Института исследований мозга Общества Макса Планка (Германия) изучила, как каракатица Sepia officinalis подстраивает рисунок кожи под фон. Работа опубликована в Nature в июне 2023 года nature.com
Naturenature.comОткрыть источник ↗. Исследователи снимали дюжину молодых животных в аквариуме со стороной около 70 см; на дне лежали печатные фотографии гальки и камня на рулоне ткани, и каждые 5–10 минут фон меняли вручную. Семнадцать камер высокого разрешения записывали кожу со скоростью 25 кадров в секунду.
Многомерные узоры без фиксированного пути
Ранние работы делили узоры маскировки на три класса, собранных из небольшого набора компонентов, а поведенческие опыты говорили, что для их исполнения обратная связь не нужна. Новый анализ сотен тысяч изображений показал, что пространство узоров кожи многомерно. У этих животных число независимых способов изменения узора оказалось близким к 60; авторы отмечают, что их метод обычно занижает эту оценку.
После смены фона изменение занимало около минуты и шло неравномерно: кожа быстро менялась, почти замирала, снова ускорялась и устанавливалась лишь после нескольких пауз. В 85 таких изменениях у трёх животных каждый перезапуск после паузы смещал узор к конечному состоянию. Чем ближе узор подходил к нему, тем чаще были паузы и тем дольше они длились. Соавтор Теодосия Ву сообщила, что животные нередко «перелетали» целевой узор, делали паузу и возвращались. Авторы полагают, что каракатицы получают обратную связь о состоянии своей кожи; как именно, пока неизвестно.
Компоненты и побледнение
Хроматофоры, пигментные мешочки кожи, удалось сгруппировать в компоненты узора по тому, как они менялись совместно при маскировке. Компоненты различались формой и размером и накладывались друг на друга nature.com
Naturenature.comОткрыть источник ↗. Когда одно и то же животное повторяло ту же смену фона, конечные узоры выглядели одинаково, но менялись разные наборы мешочков. В одном случае около 1100 мешочков, менявшихся как одна группа при первом переходе, при втором разделились на 15 групп. Компоненты также различались чувствительностью к пространственной частоте.
Команда сравнила маскировку с побледнением, реакцией осветления кожи на угрозу. Угрозой служила рука исследователя, остановленная в 20 см от животного, или растущий тёмный круг на экране. Побледнение было быстрым и прямым, что согласуется с движением без обратной связи в малоразмерном пространстве узоров. В бледной коже сохранялись слабые следы прежнего узора маскировки, а в 16 из 17 опытов с угрозой у одного животного кожа потом возвращалась почти к тому же рисунку.
