章鱼手臂的神秘秘密，以前所未有的细节被揭示

与章鱼的手臂相比，我们自己的骨肢就像老树枝一样笨拙。有理由认为，这种头足类动物带有吸盘斑点的附属物的解剖结构，应该和这种动物本身一样独特。

到目前为止，绘制章鱼手臂内神经和肌肉的结构一直受到任务复杂性的挑战，研究仅限于收集二维切片，并猜测它们如何缝合在一起。

现在，旧金山州立大学进化生物学家罗宾·克鲁克实验室的两项研究揭示了一些人所说的地球上最接近外星人的东西的组织中前所未有的细节。

克鲁克说：“（这两篇论文）同时发表意味着我们从任何一个实验中可以学到的东西都是天文数字。”

“我想说，这些论文确实以新的方式促进了发现。”

看章鱼寻找猎物就像看墨水有目的地流动。没有骨头，它的肌肉组织弯曲、扭曲、伸展，达到了力量和灵巧的平衡，这在动物界几乎是无与伦比的。

以前的研究已经提供了对斜肌和纵肌之间相互作用的广泛理解，以及数亿个神经元如何聚集在一起，称为神经节，以使每个手臂具有自己的控制水平，就像纪律严明的部队中的士兵一样，忠于事业，但能够单独解决问题。

但是，就像人类的大脑是一个由不同种类的神经元组成的网络，在各种各样的神经递质的指导下运作一样，章鱼手臂的神经系统应该具有一定程度的神经化学组织，使它们能够以一定程度的自主性移动、感知和思考。

克鲁克和她的团队进行了两次独立的调查，以重建博克氏蛸（Octopus bocki）标本手臂上的神经排列和分类。

由神经科学家加布里埃尔·c·温特斯-博斯特威克（Gabrielle C. Winters-Bostwick）领导的一项实验，使用一种DNA技术来标记和识别不同类型的神经细胞。用最近获得的尖端显微镜对手臂从头到尾进行高分辨率成像，显示出每一类神经细胞是如何在三维空间中分布的，揭示了它们在整个肢体中的种群差异。

“这使我们能够开始假设并提出新的问题，思考细胞如何相互沟通，”温特斯-博斯特威克说。

“它基本上建立了我们的武器库和工具包，以更好地了解章鱼的行为和生理。”

由生物学家Diana Neacsu领导的第二项研究应用电子显微镜重建了神经元、肌肉和皮肤的结构，展示了不同组织是如何连接和联系的。

另一种3D地图揭示了动物皮层中令人惊讶的模式，肌内神经索的斜连接，包含神经节和血管的重复结构，与吸盘位置相对应，以及细胞层中罕见的超大神经细胞的奇怪排列。

拥有章鱼解剖图谱只是学习软体动物如何以如此相关的方式行为的开始，它们遵循着如此独特的进化途径。

克鲁克说：“为什么有一种如此复杂的动物，却不像我们的另一个例子 —— 人类 —— 那样遵循同样的规则？”

“有很多假设。它可能是功能性的。章鱼手臂所要完成的任务可能有一些根本性的不同。但这也可能是进化上的意外。”

这项研究发表在《当代生物学》杂志上。

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