Ученые выяснили, что мозг кальмара похож на мозг собаки

Австралийские ученые провели МРТ-картирование мозга кальмара Sepioteuthis lessoniana и выяснили, что он по сложности сопоставим с мозгом собаки. Результаты исследования опубликованы в журнале iScience.

Современные головоногие, в число которых входят осьминоги, каракатицы и кальмары, имеют очень сложный мозг. Ученые из Университета Квинсленда впервые провели детальное магнитно-резонансное исследование мозга кальмара и создали атлас его нейронных связей.

Были подтверждены 99 процентов из 282 основных цепей, которые уже были идентифицированы ранее. Кроме того, исследователи выявили 145 ранее неизвестных цепей. Свыше 60 процентов всех нейронных связей кальмара участвуют в зрительной и моторной функциях. По сложности своей структуры мозг кальмара оказался близок к мозгу собаки.

"Современные головоногие моллюски — группа, включающая осьминогов, каракатиц и кальмаров, имеют чрезвычайно сложный мозг, приближающийся по количеству нейронов к мозгу собаки и превосходящий мозг мышей и крыс, — приводятся в пресс-релизе университета слова первого автора статьи доктора Вен-Сунг Чанга (Wen-Sung Chung) из Института мозга Квинсленда. — Например, у некоторых головоногих более 500 миллионов нейронов по сравнению с 200 миллионами у крысы или 20 тысячами у обычных моллюсков".

Это объясняет примеры сложного поведения головоногих моллюсков, включающие способность мгновенно изменять свою окраску в целях маскировки, распознавать шаблоны и общаться между собой, используя разнообразные сигналы.

"Мы видим, что многие нейронные схемы предназначены для маскировки и визуального общения, что дает кальмарам уникальную способность уклоняться от хищников, успешно охотиться и взаимодействовать друг с другом посредством динамичного изменения цвета", — говорит Чанг.

Обнаруженное сходство центральной нервной системы головоногих с позвоночными, по мнению авторов, подтверждает гипотезу конвергентной эволюции, согласно которой организмы в разных группах независимо друг от друга развивают сходные черты.

"Сходство с хорошо изученной нервной системой позвоночных позволяет нам делать прогнозы функционирования нервной системе головоногих на уровне поведения, — отмечает ученый. — Например, в этом исследовании мы выявили несколько новых сетей нейронов, отвечающих за поведение с визуальным контролем, такое как локомоция и маскировка с учетом тени — когда кальмары принимают разную окраску в верхней и нижней частях тела, чтобы лучше смешаться с фоном".

На следующем этапе исследования ученые планируют выяснить, почему разные виды головоногих в процессе эволюции развили разные подразделения мозга.

"Мы надеемся, что результаты помогут нам понять, почему эти удивительные существа демонстрируют такое разное поведение и примеры сложного взаимодействия", — говорит Чанг.