Inteligence
Chobotnice, sépie i olihně patří k nejinteligentnějším bezobratlým. Mezi sebou i s okolím rozmlouvají pomocí podkožních buněk zvaných chromatofory. S jejich pomocí vykouzlí škálu barevných odstínů, jimiž dávají najevo své choutky, nálady i hrozby. V případě potřeby jim bleskový převlek dovolí nepozorovaně zmizet.
Pokud o hlavonožčí inteligenci pochybujete, podívejte se na kousky chobotnice druhového jména Thaumoctopus mimicus. Tento šašek se nejen dokáže maskovat až je k nerozeznání od podkladu, ale umí také napodobit kraba mírně zahrabaného do písku a pak pohybem, kterému krabí samečci dobře rozumí, si z nich vystřelit. Místo flirtu je čeká sežrání. Když své okolí nechce zbytečně provokovat, přimkne chapadla k sobě, zplacatí tělo, ze svého šatníku vybere něco decentně tmavohnědého a tváří se jako platýz. Nejraději ze všeho se navléká do trestanecky pruhovaného. To pak chapadla provádí dlouhé vlnovky jako klubko jedovatých mořských hadů. Občas zvolí úbor vznešeného perutýna překypujícího barvami s nepravidelnou kresbou, kdy chapadla vytrčená stranou připomínají jeho obávané tmavé ostny. Podle nálady může na hladině také zapózovat jako medúza s žahavým třásněním a když jí omrzí dělat sasanky a mušle, spojí chapadla, prohne je a zahrozí jako trnucha. A kdybyste ani to neocenili, má v záloze straška či něco jiného kousavého.
Ukázky kamufláže tichomořského bezobratlého tvora Thaumoctopus mimicus:
Zrak
Vnímání barev je závislé na vlnových délkách světla, které daný objekt z dopadajícího světelného spektra odráží, ale také na struktuře oka a mozku. Lidé a někteří další obratlovci mají na sítnici tři různé typy čípků. Každý typ reaguje na jinou barvu - na červenou, zelenou a modrou. Toto vnímání barev označujeme jako trichromatické. Většině savců ale chybí schopnost vidět červenou barvu – mají pouze dichromatické vidění. Až se budete dívat, jak toreadoři mávají býkovi před očima červenou muletou, vězte, že to je pouze na efekt, býk červenou nevidí. Někteří živočichové dokážou vidět i ultrafialové světlo. Takovým příkladem je karas stříbřitý, jenž svým tetrachromatickým zrakem rozeznává ultrafialovou, červenou, zelenou a modrou barvu.
Zrak je bezpochyby pro hlavonožce hlavním smyslem. Proto mnozí mají dokonalé komorové oči, které jsou prý lepší než savčí. Se svými čtyřicet centimetry v průměru jsou oči obřích chobotnic největší v celé živočišné říši. Hlavonožčím smyslům se začali vědci intenzivně věnovat, až když na sépiích zjistili, že jsou barvoslepé. Většina hlavonožců a jejich predátorů může detekovat pouze modré světlo a mají tedy monochromatické vidění. Jak to, že se tito tvorové dokážou tak dokonale maskovat? Jak se jim jeví svět a jak je vidí jejich nepřátelé? Aby si v tom vědci z Mořské biologické laboratoře (MBL) ve Woods Hole v Massachusetts udělali jasno, spojili se s těmi, co mají kamufláž v popisu práce – vojáky. Přesvědčili kolegy na americké vojenské akademii ve West Pointu, aby poskytli potřebnou techniku. Výsledky spolupráce zveřejnili ve Sborníku Národní akademie věd (PNAS).
Barvoměna
Buňky s pigmentem byly poprvé popsány u bezobratlých italským vědcem Sangiovannim v roce 1819. Nazval je chromoforo, což je odvozenina z řeckého slova khroma „barva“ a phoros „nesoucí“. Termín chromofory se používá u studenokrevných živočichů. Pro buňky s pigmentem u savců a ptáků se ale volí termín chromatocyt (cyte je řecký výraz pro „buňku“). Hlavonožci svou barvu mění komplexem chromatoforových orgánů rozptýlených v pokožce celého těla které ovládají svaly. Obratlovci, jako třeba chameleon stejného efektu dosahují změnou zbarvení buněk pomocí hormonů a neurotransmiterů. Barvu těla hlavonožců ale neurčují jen chromatofory. Jejich kůže obsahuje také buňky zvané leukofory. Ty v sobě mají bezbarvou, průsvitnou bílkovinu, která odráží světlo. Je jakýmsi „zrcadlem“, které funguje bez ohledu na vlnovou délku světla (tedy jeho barvu) a úhel, pod jakým na něj světlo dopadá. Ztráty jsou minimální a odrazí téměř vše. Když na bílkovinu posvítíme bílým světlem, jeví se jako bílá. Pod modrým světlem se „zbarví“ modře. Přizpůsobuje se i intenzitě světla. Ani to není vše. Hlavonožci mají v kůži ještě další „zrcadla“ - destičky, které v některých místech kryjí chromatofory a i ty umí ovládat. Výsledkem je dokonalá kamufláž, která nenechává klidnými jak módní dizajnéry tak vojáky.
Co dělá maskování efektivní?
Různé převleky vyžadují odlišné chování a zapojování jiných svalových partií. Podle situace se musí volit optimální i doba trvání kamufláže – to podle protivníka, proti kterému je namířena a musí odpovídat jeho schopnostem podfuk prokouknout. Strategie převleku za nebezpečného predátora je riskantní byznys a u zvířat se nevyskytuje často. Je úspěšná jen tehdy, když jde ruku v ruce s výraznými „mentálními“ schopnostmi. Proto už nás ani nepřekvapí, že vědci u hlavonožců zjistili, že mají krátkodobou i dlouhodobou paměť.
Na otázku, co je na maskování efektivní, odpověděl Kenneth J. Wickiser, profesor chemie na americké vojenské akademii následovně: „Záleží na tom, před kým se skrýváte“. A dodává: „Maskovací efektivnost se dá kvantifikovat". Představu o tom, jak se predátoři a jejich oběti vzájemně vidí, poskytuje hyperspektrální analýza obrazu. Modelování ukázalo, že pohled na svět těchto mořských živočichů se od toho našeho výrazně liší.
Maskování hlavonožců (chobotnic, sépií a olihní) je pro ně primární obranou a jejich těla se mohou podle povahy prostředí rychle adaptovat svým vzorováním. V živočišné říši patří v tomto ohledu k těm nejlepším. Předchozí studie ukázaly, že některé ze základních proměnných, jako jsou jas, kontrast a velikost skvrn, jsou nezbytnými prostředky pro účinné vykouzlení těch správných vzorů. Poznatek o špatném vnímání barev těmito živočichy je značným překvapením.
Studie zaměřené na maskování, a je jedno zda jde o lidské hry válečné nebo ty zvířecí, narážejí na jeden problém - jak posoudit účinnost kamufláže? Posouzení šancí predátora a kořisti závisí na tom, jak je kořist na pozadí patrná. V případě mořských dravců je odpověď o to komplikovanější, že naše znalosti jejich vizuálních schopností jsou chabé. Proto vědci utíkají k modelování a na podkladě úprav reálných snímků se snaží odhadnout, jak svou potravu predátor vidí.
Kolektiv „očařů“ v čele s Chuan-Chin Chiao se dal dohromady s analytikem satelitních snímků Kennethem Wickiserem a zobrazovací technologií HSI (HyperSpectral Imaging) nasnímali hlavonožce na různém pozadí. Nahrané reálné situace jim dovolily následně si s jednotlivými obrázky pohrát a modifikovat je podle předpokládaných zrakových schopností lovce. Technika HSI využívá kameru, která nejen že zachycuje spektrum barev v oblasti červené, zelené, a modré – „RGB“, tedy imitovat obdobu schopností lidského oka, ale na rozdíl od našeho způsobu smyslového vnímání reality (a klasických digitálních fotoaparátů) umí tento přístroj zaznamenat o objektu další informace. Snímá totiž celé spektrum záření od 369 po 901 nm. Tato technika nabízí takový pohled na svět, jaký není dopřán žádnému živému tvoru. Následnou korekcí snímků se lze dobrat reálné představy jak vidí realitu různí predátoři i jak sebe a své blízké vidí sama kořist.
Ukázky hry dvou milionů chromatoforů ovládaných mozkem komentuje Dr. Roger Hanlon, spoluautor publikace.
Mono a dichromatická modifikace snímků poskytly představu „rybího“ vnímání světa. Spektrální analýza vědce přesvědčila, že pro hlavonožce i jejich nepřátele je rozhodující vnímání kontrastu, nikoli barev. Mořští dravci dokonce vidí sépii jinak, než jak ona vidí je. Predátor svou oběť „vyhledává" na pozadí podle jasu (luminance) odraženého světla za pomoci monochromatického a dichromatického vidění a barvy jsou pro ně nepodstatné. Závěr publikace nás nepřekvapí. Vědci v něm uvádí, že hlavonožci dokážou věrně napodobit barvy podkladu na němž se maskují i přesto, že jsou barvoslepé. Jejich kamufláž je tak dokonalá, že je činí prakticky neviditelnými, ať už jde o predátora s mono, di- či trichromatickým pohledem na svět.
Prameny: Chuan-Chin Ciao a kol.: Hyperspectral imaging of cuttlefish camouflage indicates good color match in the eyes of fish predators, PNAS, 2011 . Podrobnější informace o analýze hyperspektrálního obrazu
Diskuze:
