触れたほぼすべてのものに腕がくっついていると想像してください。 人間は、クレイジーグルーを含む不幸な事件でそれについて心配するだけです。 ただし、タコは手足の付け過ぎに苦しむと思うでしょう。タコの8つの触手には、形状を変えて食物を感知する何百もの触覚吸引カップが並んでいます。 それでは、なぜこれらの腕が一緒にくっついたり、結び目を作ったりしないのでしょうか？
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「誰もこの質問をしなかったのは驚くべきことです」と、ヘブライ国立大学エルサレムのタコ神経生物学者ベニー・ホッホナーの研究室の研究者であるガイ・レヴィは言います。 腕がくっついて結び目を作るという問題は、人間の観点からはばかげているように思えるかもしれません。 しかし、タコにとって、それは運動制御の重要な進化的偉業です。
Levy、Hochner、および米国とイスラエルの同僚は、タコがそれをどのように行うかを理解したと考えています。 Current Biologyで本日発表された彼らの研究によると、タコの皮膚は触手の吸引カップ反射を無効にする化学信号を生成します。 また、各化学信号はタコに固有のものである場合があり、これにより、これらの時々共食い生物が自分の腕の切断された部分を食べるのを防ぐことができます。
科学者はこれらのエイリアンに見える動物に興味を持っています。なぜなら人間と同様に、彼らは大きな脳を持っているからです。 これらの脳は2億個のニューロンで構成されており、問題解決と暗記（さらには重要なサッカーゲームの予測）が可能です。 「タコの世界観を本当に理解することは、大きな脳を作る要因となるものを理解するために重要です」と、CUNYのブルックリン大学の生物学者で、研究に関係していなかったジェニファー・バジルは言います。
タコの神経系は、重要な点で私たちのものとは異なります：3億個の末梢ニューロンが触手から伸び、動きを促進します。 反対の親指は素晴らしいですが、これらの扱いやすい触手はタコに動きの自由を与え、食物を奪い、小さなスペースに隠れ、スキューバダイバーのカメラを盗みます。
Octopus vulgarisの触手に並ぶ吸引カップは、化学的および感覚的な信号を受け取り、潜在的な食品を本質的に味わいます。 （写真：©Ingo Arndt / Foto Natura / Minden Pictures / Corbis） 「タコは腕を完全に制御しますが、制御は脳と腕の間で分散され、ある程度自律的です」とレビーは言います。 そのため、タコの腕が偶然または捕食者との戦いで切り落とされた場合、タコの腕は約1時間アクティブのままになります。
彼らの自主性のために、研究者は、切断されたタコの腕が、これらの共食い動物が潜在的な食物から自分の付けられた（および付けられていない）腕をどのように認識するかについての質問に答える方法として見ました。
研究者は、研究室で一般的なタコ（ タコ尋常性 ）から腕を人道的に切断することから始めました。 「これはタコにとって外傷的な出来事ではありません」と、同僚のNir Nesherと実験室での作業の多くを行ったLevyは説明します。 「彼らは自然界で何度も腕を失い、正常に動作し続け、腕は元に戻ります。」
研究者らは、タコとさまざまなオブジェクト（切断された腕、皮を剥いた腕、魚、エビ、タコの皮で部分的に覆われたペトリ皿）をタンクに入れ、何が起こったかを観察しました。 切断された腕は、自分自身に付着することも、タンク内の生きているタコの腕をつかむこともありませんでした。
しかし、切断された腕は、皮を剥いたタコの腕とペトリ皿のプラスチック部分に引っ掛かりました。 研究者は、各オブジェクトに加えられる力を測定し、腕が皮膚につかむ力を決して加えないことを発見しました。 そのため、吸盤装着反射を妨げる信号が何であれ、それは皮膚から来ている必要がありました。
タコは、切断されたばかりの腕にその腕をこすりつけ、それをかわいがりますが、皮膚をつかみません。 タコは、肉が露出している切断部位でのみフレアリングアームをつかみ、食べずにくちばしに保持します。 （ビデオ：Current Biology、Nesher et al。） タコの皮は非常に複雑です。 それは、色素胞と呼ばれる色変化する細胞、化学シグナル伝達ネットワーク、および神経細胞で構成されています。 化学信号が機能するかどうかをテストするために、抽出したタコの皮膚分泌物と魚の皮膚分泌物をさまざまなペトリ皿に塗って、切断した腕でタコのタンクに入れました。
タコのスライムを含むペトリ皿に切断された腕によって加えられる力は、通常のペトリ皿の10倍、魚のスライムを含むペトリ皿の20倍でした。 明らかに、ある種の皮膚の化学物質は、「触手はやめろ！」というメッセージを伝えました。
化学信号は生物学で広まっていますが、研究者は、これが脳内の命令の連鎖を下回らない運動行動を引き起こす最初の化学信号であることに注目しています。 この信号は、クリーチャーが結び目を作らないようにするだけでなく、動物が切断された腕を食べるのを防ぐこともできます。 タンクテストでは、生きたタコも切断された腕に引っ掛かる場合がありますが、腕につかなかった場合は、食物のように腕をつかんで処理する可能性が高くなりました。
タコは腕を口の中に置き、食べ物のように扱います。化学信号は動物に固有のように見えますが、各信号がどの程度固有であるかを判断し、化学レシピを特定するには、さらなる調査が必要です。 「特に、非常に自由な形をした付属器官を持つ生物において、この化学的な自己認識は、そのような動物が他に存在しないため、そのような動物がどのように機能するかを理解するために不可欠です」とバジルは言います。
彼らのユニークな体と末梢神経系は、バイオロボティクスグループの注目を集めています。 世界中の多くの研究室は、医療機器から高齢者介護施設での患者の移動を支援するアプリケーションまで、タコをベースにしたソフトボディロボットの開発を試みています。 この場合、イスラエルの研究室は、タコの触手に基づいて柔軟なロボットアームを開発し、侵襲性の低い手術を支援するSTIFF-FLOPと呼ばれる欧州の取り組みと協力しています。
「ここで見つけたようなメカニズムは、エンジニアにとって大きな助けになります」とレビーは言います。 例えば、タコの腕のような手術器具をプログラムして、化学的認識による障害を回避したり、「マニピュレーターが腸のパイプをクロールする必要がある場合、腸壁の操作を回避するようにプログラムすることができます」と彼は提案します。
可能性は無限のようです。 たぶん、タコのロボットは、いつかは一緒にくっつかない触手で、私たちの海の深さを探検するかもしれません。
訂正：この記事の以前のバージョンでは、タコの末梢神経系には300個のニューロンではなく300個の神経が含まれていると述べていました。
