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      科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了墨魚3-D'隱形斗篷背后的秘密
      
			
      
				2019-04-28 09:20:07
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      一個(gè)國(guó)際科學(xué)家小組已經(jīng)確定了神經(jīng)回路，使烏賊能夠在眨眼間改變它們的外觀 - 并發(fā)現(xiàn)這類似于控制魷魚虹彩的神經(jīng)回路。
      

      科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了墨魚3-D
      

      墨魚和章魚是非凡的生物。他們有能力在幾秒鐘內(nèi)改變自己的外表，將自己從掠食者身上隱藏起來(lái)，讓他們驚訝于獵物。然而，與許多僅改變顏色以融入周圍環(huán)境的爬行動(dòng)物和兩棲動(dòng)物不同，這些頭足類動(dòng)物也能夠改變其皮膚的物理結(jié)構(gòu)，以匹配周圍巖石，珊瑚或海藻的粗糙。
      

      劍橋大學(xué)生理學(xué)，發(fā)育和神經(jīng)科學(xué)系的Trevor Wardill博士說(shuō)：“海洋中充滿了奇怪而奇妙的生物，但很少有像章魚和墨魚一樣奇異和聰明的東西。”“我們已經(jīng)看到了這些動(dòng)物突然出現(xiàn)的數(shù)十個(gè)例子，仿佛它們已經(jīng)拋出隱形斗篷。他們?nèi)绾巫龅竭@一點(diǎn)長(zhǎng)久以來(lái)一直是個(gè)謎。”
      

      這些動(dòng)物的皮膚被稱為“色素細(xì)胞”的微小肌肉器官覆蓋，這些器官根據(jù)來(lái)自大腦的信號(hào)改變顏色。它還有第二組肌肉器官，可被激活以產(chǎn)生稱為“乳突”的腫塊。受刺激時(shí)，每個(gè)乳頭可以將皮膚紋理從平面改變?yōu)槿S。乳頭可以起到多種功能，包括偽裝。
      

      了解這些生物的神經(jīng)系統(tǒng)以及它們?nèi)绾尾倏v皮膚已經(jīng)證明具有挑戰(zhàn)性，但現(xiàn)在海洋生物實(shí)驗(yàn)室和劍橋大學(xué)的一組科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)始了解這是如何發(fā)生的。他們的結(jié)果今天發(fā)表在iScience雜志上。
      

      研究人員發(fā)現(xiàn)來(lái)自墨魚大腦的指令信號(hào)通過(guò)周緣神經(jīng)中樞的星狀神經(jīng)節(jié)傳導(dǎo)。星狀神經(jīng)節(jié)容納巨大的軸突系統(tǒng)，因?yàn)樗銐虼?，可以用肉眼看到。它還包含特定的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，控制地幔上的乳頭(墨魚的外表面)。這種神經(jīng)回路類似于魷魚控制皮膚虹彩的神經(jīng)回路。
      

      巨大的軸突系統(tǒng)，由于它的大尺寸高達(dá)1毫米，幫助諾貝爾獎(jiǎng)得主劍橋科學(xué)家艾倫霍奇金和安德魯赫胥麗，以及澳大利亞科學(xué)家約翰?？藸査?，弄清楚神經(jīng)沖動(dòng)(動(dòng)作電位)是如何工作的。
      

      同樣來(lái)自劍橋大學(xué)的Paloma Gonzalez-Bellido博士補(bǔ)充說(shuō)：“從發(fā)展的角度來(lái)看，這一發(fā)現(xiàn)真的很有趣。它揭開(kāi)了首先出現(xiàn)的問(wèn)題：墨魚和魷魚能夠偽裝自己的共同祖先使用乳頭或表達(dá)彩虹色，或兩者兼而有之?
      

      研究人員團(tuán)隊(duì) - 包括Dalhousie大學(xué)的Lexi Scaros和海洋生物實(shí)驗(yàn)室的Roger Hanlon--也在乳頭上更詳細(xì)地了解他們?nèi)绾卧跊](méi)有信號(hào)的情況下長(zhǎng)時(shí)間保持其形狀。他們發(fā)現(xiàn)乳頭使用了一種他們稱之為“類似捕獲”的機(jī)制。它類似于雙殼類動(dòng)物中的“捕獲”機(jī)制，如牡蠣，貽貝和扇貝，它使雙殼貝殼能夠在不消耗大量能量的情況下保持閉合。
      

      “然而，這仍然是一個(gè)很大的謎團(tuán)，這就是這些動(dòng)物如何解釋它們周圍的世界并將其轉(zhuǎn)化為改變它們外觀的信號(hào)，”沃德?tīng)柌┦空f(shuō)。
      

      研究人員表示，了解頭足類動(dòng)物的皮膚如何從光滑，平坦的表面變?yōu)榧y理化的3D結(jié)構(gòu)，有助于設(shè)計(jì)生物啟發(fā)材料，這些材料本身可以由扁平材料組裝而成。
      

      “這項(xiàng)關(guān)于柔性皮膚神經(jīng)控制的研究，結(jié)合新型肌肉群的解剖學(xué)研究，使這種形狀變化的皮膚，應(yīng)用于開(kāi)發(fā)新類型的軟材料，可用于工業(yè)中的廣泛用途，社會(huì)和醫(yī)學(xué)，“海洋生物實(shí)驗(yàn)室的Roger Hanlon教授補(bǔ)充道。
      
			

			
        
      
			
      
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