Интересные факты об осьминогах: три сердца, голубая кровь и разум в руках

Три сердца, голубая кровь, восемь «рук», которые умеют думать почти самостоятельно, и кожа, меняющая цвет быстрее, чем мы моргаем. Осьминоги кажутся пришельцами, но это вполне земные моллюски — дальние родственники улиток и мидий. Ниже собраны самые интересные факты об осьминогах: как они устроены, почему их считают одними из самых умных беспозвоночных, как они прячутся, охотятся, размножаются и какие виды особенно удивляют учёных.

Кто такие осьминоги

Осьминоги относятся к классу головоногих моллюсков — вместе с кальмарами, каракатицами и наутилусами. Слово «головоногие» точно описывает их строение: «ноги» растут прямо от головы, а не от туловища. Сегодня учёные описали около 300 видов осьминогов, и почти каждый год находят новые — особенно в глубоководных районах океана.

Осьминоги живут во всех океанах: от тёплых коралловых рифов до ледяных вод Антарктики и от прибрежных луж до глубин в несколько километров. А вот пресной воды они не переносят: в реках и озёрах осьминогов нет. В Чёрном море их тоже практически не встретить — для них оно слишком опреснённое.

Предки осьминогов когда-то носили раковину, как наутилусы. За сотни миллионов лет эволюции раковина исчезла почти полностью — у большинства видов от неё остались лишь крошечные хрящевые палочки внутри тела или не осталось ничего. Плата за броню оказалась неожиданно выгодной: мягкое тело позволило осьминогам стать мастерами маскировки и пролезать туда, куда не заберётся ни одна рыба.

Любопытная деталь: у осьминога не «щупальца», а «руки». Зоологи различают эти термины. Щупальца — это две длинные ловчие конечности кальмаров и каракатиц с присосками только на кончике. У осьминога же восемь рук, и присоски покрывают их по всей длине.

Анатомия: три сердца и голубая кровь

У осьминога три сердца. Два жаберных сердца прокачивают кровь через жабры, где она насыщается кислородом, а третье, системное, гонит её по всему телу. Интересно, что системное сердце во время плавания почти останавливается. Поэтому реактивное плавание быстро утомляет осьминога, и чаще всего он предпочитает неторопливо «ходить» по дну на руках.

Кровь у осьминогов голубая. Кислород в ней переносит не железосодержащий гемоглобин, как у нас, а гемоцианин, в состав которого входит медь. У головоногих он растворён прямо в плазме крови, и биологи считают его свойства одной из адаптаций, которые помогли осьминогам освоить холодные и бедные кислородом воды. Универсально «лучше» гемоглобина он при этом не является — это просто другое эволюционное решение той же задачи.

Единственная твёрдая часть тела осьминога — клюв, похожий на попугаячий. Он сделан из хитина и белков и находится в центре, у основания рук. Всё остальное тело мягкое, поэтому осьминог способен протиснуться в любую щель, через которую пройдёт клюв. Крупный осьминог весом в несколько килограммов пролезает в отверстие размером с монету.

Ещё несколько анатомических особенностей:

• Мозг в форме бублика. Центральный мозг осьминога окружает пищевод. Поэтому пища буквально проходит сквозь мозг, и осьминогу приходится разгрызать добычу клювом на мелкие кусочки.
• Сифон — реактивный двигатель. Набрав воду в мантийную полость, осьминог резко выталкивает её через сифон и стремительно уносится назад.
• Тёрка во рту. За клювом находится радула — язык, покрытый крошечными зубчиками. Ею осьминог соскабливает мясо и даже просверливает раковины моллюсков.
• Все осьминоги ядовиты. Слюнные железы вырабатывают яд, который парализует добычу. Для человека почти все виды безопасны — кроме синекольчатых, о которых ниже.

Мозг, который живёт в руках

Нервная система осьминога насчитывает около 500 миллионов нейронов — необычайно много для беспозвоночного животного. Но устроена она совсем иначе, чем у позвоночных. Около двух третей нейронов находятся не в голове, а в руках. Каждая рука имеет собственный нервный центр и может выполнять сложные действия почти без участия мозга: ощупывать, хватать, отправлять добычу ко рту.

Эксперименты показали, что отделённая рука осьминога ещё какое-то время реагирует на прикосновения и пытается схватить еду. Для учёных, изучающих распределённый интеллект и мягкую робототехнику, осьминог стал настоящим образцом для подражания.

Присоски — отдельное чудо. В них тысячи хеморецепторов, поэтому осьминог буквально пробует мир на вкус прикосновением. Запустив руку в щель между камнями, он сразу «понимает», есть ли там краб, не видя его. А потерянную руку осьминог способен отрастить заново — вместе с присосками и нервами.

Если хотите сравнить, как работает наш собственный «центр управления», прочитайте интересные факты о мозге человека.

Мастера маскировки

Осьминог способен изменить цвет, рисунок и даже текстуру кожи за доли секунды. Секрет — в трёх слоях особых клеток:

• Хроматофоры — мешочки с пигментом (жёлтым, красным, коричневым, чёрным), окружённые мышцами. Растягивая или сжимая их, осьминог «включает» и «выключает» цветные пятна.
• Иридофоры — клетки, отражающие свет и дающие переливчатые синие и зелёные оттенки.
• Лейкофоры — белые отражающие клетки, которые помогают подстроиться под освещение вокруг.

Кроме цвета, осьминог меняет рельеф кожи: поднимает бугорки-папиллы и становится похож на кусок водоросли, губку или покрытый наростами камень.

Самый поразительный парадокс: большинство осьминогов, по всей видимости, не различают цвета — в их глазах только один тип светочувствительного пигмента. Как же они так точно подбирают окраску? Учёные выдвигают несколько гипотез. Во-первых, светочувствительные белки опсины обнаружены прямо в коже осьминогов — возможно, кожа сама «чувствует» свет. Во-вторых, необычная U-образная или прямоугольная форма зрачка может позволять различать цвета за счёт хроматической аберрации — эффекта, при котором лучи разных цветов фокусируются по-разному.

Ещё одна линия обороны — чернила. Облако тёмной жидкости на основе меланина не только скрывает осьминога, но и, по данным исследований, притупляет обоняние хищников. Некоторые виды выпускают сгустки чернил, по форме напоминающие их собственное тело, — хищник атакует «двойника», а настоящий осьминог тем временем уплывает.

Интеллект: от банок до побегов

Осьминогов считают самыми умными беспозвоночными на планете. Вот лишь несколько задокументированных примеров их сообразительности:

• Открывают банки. Осьминоги откручивают крышки банок, чтобы добраться до краба внутри, — причём делают это и снаружи, и изнутри.
• Пользуются инструментами. Кокосовый осьминог из Индо-Тихоокеанского региона собирает половинки скорлупы кокосов, носит их с собой, а при опасности складывает в «домик» и прячется внутри. Учёные описали это поведение в 2009 году — одно из первых документальных свидетельств использования инструментов беспозвоночными.
• Узнают людей. В экспериментах в Сиэтлском аквариуме гигантские осьминоги отличали «доброго» сотрудника, кормившего их, от «злого», который трогал их щёткой, — даже когда оба были в одинаковой форме.
• Сбегают из аквариумов. Знаменитый осьминог Инки в 2016 году выбрался из аквариума в Новой Зеландии, прополз по полу и ушёл в море через сливную трубу. В других аквариумах осьминоги по ночам перебирались в соседние резервуары, съедали рыбу и возвращались обратно.
• Бросают предметы. Австралийские мрачные осьминоги «швыряют» струёй воды ил, ракушки и водоросли — и иногда, судя по видеозаписям, целятся в надоедливых сородичей.
• Играют. В лабораториях осьминоги раз за разом выпускают пластиковую бутылку в поток воды и ловят её снова — поведение, которое трудно объяснить чем-то, кроме игры.

Исследование 2023 года показало, что осьминоги спят и, возможно, видят сны. У них есть фаза «активного сна», во время которой по коже пробегают те же цветовые узоры, что и днём, а мозговая активность напоминает быстрый сон млекопитающих.

В 2022 году Великобритания официально признала головоногих моллюсков (как и десятиногих ракообразных) чувствующими существами в законе о благополучии животных. Это решение основывалось на обзоре научных данных о том, что осьминоги способны испытывать боль и дискомфорт.

Охота и питание

Осьминоги — хищники. Их основная еда — крабы, креветки, моллюски и рыба. Добычу они ищут в основном ощупью, запуская руки в щели, а затем обездвиживают ядовитой слюной. Раковину двустворчатого моллюска осьминог может разжать силой присосок, а если не выходит — просверлить радулой крошечное отверстие и впрыснуть яд внутрь.

У дневного осьминога на коралловых рифах замечена совместная охота с рыбами: группы рыб и осьминог прочёсывают риф вместе, и каждый ловит то, что вспугнул другой. Иногда осьминог даже «бьёт» рукой рыбу, которая, по всей видимости, пытается схитрить и забрать добычу себе.

Сами осьминоги — желанная еда для многих хищников: тюленей, дельфинов, мурен, крупных рыб и акул. Поэтому весь их арсенал — маскировка, чернила, укрытия — служит прежде всего тому, чтобы не стать чьим-то обедом.

Короткая жизнь и самоотверженное материнство

При всём своём уме осьминоги живут недолго. Большинство видов — всего от одного до двух лет, а гигантский тихоокеанский осьминог — около трёх–пяти лет. Учёные считают, что именно поэтому осьминогам так важно учиться быстро и самостоятельно: родители не передают им опыт.

У самцов одна из рук превращена в гектокотиль — особый орган, с помощью которого сперматофоры передаются самке. У некоторых видов, например у аргонавтов, гектокотиль и вовсе отрывается и остаётся внутри самки.

Самка откладывает от нескольких сотен до десятков тысяч яиц (у крупных видов — более 100 000), подвешивая их гроздьями к потолку укрытия. Затем начинается её последний подвиг: она неотлучно охраняет кладку, очищает яйца и обдувает их свежей водой, почти или совсем не питаясь. Когда из яиц выходят малыши, мать погибает. Этот механизм запускается гормонами так называемой оптической железы — у самок, которым её удаляли в экспериментах, материнское поведение прекращалось, и они жили значительно дольше.

Рекорд принадлежит глубоководному осьминогу Graneledone boreopacifica: исследователи MBARI наблюдали, как самка охраняла кладку на глубине около 1400 метров около 53 месяцев — почти четыре с половиной года. Это самый долгий известный период вынашивания яиц среди всех животных.

Осьминоги обычно одиночки, но и тут есть исключения. У побережья Австралии учёные обнаружили два подводных «поселения» мрачных осьминогов, прозванных Октополисом и Октлантисом, где десятки особей живут рядом, общаются и выясняют отношения.

Самые удивительные виды осьминогов

Синекольчатый осьминог — маленький и смертельно опасный

Синекольчатые осьминоги живут у побережья Австралии и в западной части Тихого океана. Их размер с руками — обычно не больше 15–20 сантиметров, но это одни из самых ядовитых морских животных. В их слюне содержится тетродотоксин — тот же нейротоксин, что и у рыбы фугу. Его вырабатывают симбиотические бактерии. В популярной литературе часто приводят оценку, что яда одного осьминога может хватить, чтобы убить более двух десятков взрослых людей, — но это скорее грубая прикидка, чем строго измеренная величина. Бесспорно одно: укус синекольчатого осьминога смертельно опасен.

Укус почти безболезнен, но через несколько минут начинается онемение, затем паралич мышц, включая дыхательные. Противоядия не существует, однако человека можно спасти, если сразу начать искусственное дыхание и продолжать его до тех пор, пока токсин не выведется из организма. Яркие голубые кольца — предупреждающий сигнал: в спокойном состоянии они едва заметны и вспыхивают, когда осьминог чувствует угрозу.

Мимический осьминог — подводный актёр

Мимический осьминог был обнаружен у берегов индонезийского острова Сулавеси в 1998 году и получил научное название Thaumoctopus mimicus. Он не просто сливается с фоном — он изображает других животных. Распустив полосатые руки, он становится похож на ядовитую крылатку. Спрятав шесть рук в нору и вытянув две в разные стороны, превращается в полосатую морскую змею. Прижавшись к дну и поплыв волнообразно, выдаёт себя за ядовитую плоскую рыбу-солею. Похоже, осьминог выбирает «роль» в зависимости от того, какой хищник рядом.

Гигантский тихоокеанский осьминог — король осьминогов

Самый крупный из изученных видов живёт в холодных водах северной части Тихого океана, в том числе у берегов российского Дальнего Востока. Обычно эти осьминоги весят 10–15 килограммов, а размах рук достигает нескольких метров. Сообщалось и о гораздо более крупных особях — весом свыше 70 килограммов, хотя такие рекорды не подтверждены научно. Гигантские осьминоги охотятся на крабов, моллюсков и рыбу, а иногда, по свидетельствам исследователей, нападают даже на небольших акул и морских птиц.

Для сравнения: самый маленький известный осьминог, Octopus wolfi, вырастает всего до 1,5–2,5 сантиметра и весит меньше грамма.

Осьминог-дамбо — житель бездны

Глубоководные осьминоги рода Grimpoteuthis получили прозвище «дамбо» за два плавника над глазами, похожие на уши мультяшного слонёнка. Они машут ими, словно крыльями, и парят над дном, а между руками у них натянута перепонка, как у зонтика. Это самые глубоководные осьминоги: одного из дамбо засняли в Яванском жёлобе на глубине почти 7000 метров. Вода там ледяная, давление в сотни раз выше атмосферного, а пища — редкость, но дамбо прекрасно приспособились: они проглатывают добычу целиком, не тратя силы на разгрызание.

Осьминоги в мифах и культуре

Скандинавские моряки рассказывали о кракене — чудовище размером с остров, утаскивающем корабли на дно. Скорее всего, легенды питали встречи с гигантскими кальмарами, но в массовой культуре кракена чаще всего изображают именно огромным осьминогом.

Виктор Гюго в романе «Труженики моря» (1866) описал схватку героя со спрутом так красочно, что надолго закрепил за осьминогами репутацию злодеев. Слово «спрут» в русском языке, кстати, долго использовалось как синоним осьминога, а позже стало ещё и метафорой опутывающей всё мафии. Само же слово «осьминог» происходит от «осьми ног» — «восьми ног».

В Японии осьминог, напротив, — персонаж любимый и привычный. Там его едят в виде такояки — шариков из теста с кусочками осьминога, — а гравюры с осьминогами встречаются ещё у Хокусая. Больше о стране читайте в статье интересные факты о Японии.

Настоящей звездой спорта стал осьминог Пауль из немецкого аквариума в Оберхаузене. Во время чемпионата мира по футболу 2010 года он «предсказывал» исход матчей, выбирая кормушку с флагом одной из команд, — и угадал результаты всех восьми матчей, на которые делал «прогнозы», включая финал.

Ещё 10 удивительных фактов об осьминогах

1. Осьминоги умеют «ходить» на двух руках по дну, маскируясь под катящийся кокос или комок водорослей.
2. На руках крупного осьминога может быть больше двух тысяч присосок, и каждая управляется отдельно.
3. Осьминог контролирует присоски так, чтобы не прилипнуть к собственному телу: по данным исследований, вещества в коже «отключают» присасывание.
4. Головоногие активно редактируют собственную РНК, «переписывая» белки нервной системы, например, при изменении температуры воды.
5. Зрачок осьминога всегда остаётся горизонтальным, как бы ни поворачивалось тело, — за это отвечают органы равновесия статоцисты.
6. Осьминоги слышат, но только низкочастотные звуки — тоже благодаря статоцистам.
7. Многие осьминоги строят у входа в нору «садик» из камней, раковин и остатков добычи, а затем закрывают вход камнем изнутри.
8. У глубоководного «осьминога-стекла» тело почти прозрачное — видны лишь глаза и пищеварительный тракт.
9. Ископаемые родственники осьминогов известны с палеозоя, а мягкое тело самих осьминогов сохраняется в окаменелостях крайне редко.
10. Строительство ферм для выращивания осьминогов вызвало споры по всему миру, и некоторые штаты США в 2024 году запретили такое разведение.

Итог

Осьминоги — живое доказательство того, что интеллект на Земле развивался не по одному сценарию. Их нервная система рассредоточена по рукам, кожа реагирует на свет и создаёт сложные узоры, кровь голубая, а жизнь коротка, но полна изобретательности. Чем больше учёные узнают об осьминогах, тем меньше они похожи на чудовищ из морских легенд и тем больше — на удивительных соседей по планете. А если хотите узнать больше о жителях морских глубин, загляните в наши статьи о медузах, о дельфинах и о Тихом океане.

Источники

• Hochner B. An embodied view of octopus neurobiology // Current Biology, 2012.
• van Giesen L. et al. Molecular basis of chemotactile sensation in octopus // Cell, 2020.
• Ramirez M. D., Oakley T. H. Eye-independent, light-activated chromatophore expansion (LACE) and expression of phototransduction genes in the skin of Octopus bimaculoides // Journal of Experimental Biology, 2015.
• Stubbs A. L., Stubbs C. W. Spectral discrimination in color blind animals via chromatic aberration and pupil shape // PNAS, 2016.
• Finn J. K., Tregenza T., Norman M. D. Defensive tool use in a coconut-carrying octopus // Current Biology, 2009.
• Anderson R. C. et al. Octopuses (Enteroctopus dofleini) recognize individual humans // Journal of Applied Animal Welfare Science, 2010.
• Godfrey-Smith P. et al. In the line of fire: Debris throwing by wild octopuses // PLOS ONE, 2022.
• Pophale A. et al. Wake-like skin patterning and neural activity during octopus sleep // Nature, 2023.
• Robison B. et al. Deep-sea octopus (Graneledone boreopacifica) conducts the longest-known egg-brooding period of any animal // PLOS ONE, 2014.
• Wang Z. Y., Ragsdale C. W. Multiple optic gland signaling pathways implicated in octopus maternal behaviors and death // Journal of Experimental Biology, 2018.
• Jamieson A. J., Vecchione M. First in situ observation of Cephalopoda at hadal depths // Marine Biology, 2020.
• Liscovitch-Brauer N. et al. Trade-off between transcriptome plasticity and genome evolution in cephalopods // Cell, 2017.
• Animal Welfare (Sentience) Act 2022 — закон Великобритании о признании чувствительности животных.