Mustekalat eivät näytä käyttävän kahdeksaa käsivarttaan sattumanvaraisesti – tutkijat ovat juuri havainneet, että ne käyttävät aina metsästessään tiettyjä raajoja ja säätelevät taktiikkaansa saaliin tyypin mukaan.
"Yleensä kun katsot mustekala hetken aikaa mikään ei ole toistettavissa", selitti pääjalkaisten asiantuntija Trevor Wardill, Minnesotan yliopiston biologisten tieteiden korkeakoulun apulaisprofessori. "He kiemurtelevat ympäriinsä ja näyttävät vain oudolta tutkivissa liikkeissään."
Lue myös: Voice of the Ocean -kilpailu käynnissä
Joten tieteellinen ryhmä yllättyi huomatessaan, että mustekalajen metsästyskäyttäytyminen oli itse asiassa täysin toistettavissa. He tutkivat, kuinka pääjalkaiset käyttävät käsivarsiaan löytääkseen vihjeitä seuraavan sukupolven pehmeiden robottien kehittämiseen.
Kalifornia kaksipisteiset mustekalat elävät noin kaksi vuotta ja kasvavat tennispallon kokoisiksi. Heidän ruumiinsa kummallakin puolella olevat kädet merkittiin numeroilla 1-4, ja heidän tankkeihinsa tuotiin erilaisia saalista.
Videolle tallennettiin mustekaloja, jotka nousivat luolistaan syöksymään saaliin luo, mikä paljasti, että ne hyökkäsivät aina käyttämällä käsivarsia samalla puolella kehoaan kuin silmä, jota käytettiin vakoilemaan saalista. Ja olipa saalista mikä tahansa, he käyttivät aina sen toinen käsi keskeltä.
Tarkennukset riippuivat saaliin tyypistä. Mustekalat törmäsivät kissamaisesti hitaasti liikkuviin rapuihin, mutta olivat varovaisempia nopeasti liikkuvien katkarapujen kanssa välttääkseen niiden pelottelun. Kun toinen käsi oli koskettanut naapuria olevaa katkarapua kädet 1 ja 3 käytettiin sen turvaamiseen.
Seuraava askel on tutkia, kuinka neuronit helpottavat mustekalan käsivarsien liikkeitä. "Mustekalat ovat erittäin vahvoja", sanoi Wardill. ”Heille oveen tarttuminen ja avaaminen on vähäpätöistä heidän kätevyytensä vuoksi.
”Jos voimme oppia mustekaloja, voimme soveltaa sitä vedenalaisen ajoneuvon tai pehmeän robottisovelluksen tekemiseen. Mustekaloja inspiroimilla vedenalaisilla ajoneuvoilla voi olla ratkaiseva rooli syvänmeren etsinnässä. Rahoitusta ja tukea tarjosi Yhdysvaltain merivoimien tutkimustoimisto, ja tutkimus on julkaistu vuonna Current Biology,
Pehmeä ote sukeltajille
Toinen yhdysvaltalainen tutkijaryhmä on myös oppinut mustekalan käsivarsien toimista, ja se on suunnitellut käsineen, joka voi tarttua turvallisesti veden alla oleviin esineisiin, mutta ilman vaaraa vahingoittaa niitä.
Vedenalaisten arkeologien ja pelastussukeltajien sanotaan olevan yksi niistä, jotka voisivat hyötyä Virginia Techin apulaisprofessori Michael Bartlettin johtamasta tutkimuksesta, joka on johtanut Octa-Gloven kehittämiseen.
Ihmiset eivät ole luonnostaan valmiita käsittelemään esineitä tai ihmisiä liukkaissa vedenalaisissa ympäristöissä, Bartlett sanoo. ”On kriittisiä aikoja, jolloin tästä tulee vastuuta. Luonnolla on jo upeita ratkaisuja, joten tiimimme etsi ideoita luonnosta. The mustekala siitä tuli ilmeinen valinta inspiraation saamiseksi.”
Männän muotoinen mustekala- Käsivarsi-imurit tarjoavat tehokkaan sieppauskyvyn, hän sanoo. Kun imurin leveä ulkoreuna on kiinnittynyt esineeseen, lihakset supistuvat ja rentoutuvat vanteen takana olevaa kuppialuetta lisätäkseen ja vapauttaakseen painetta. Useiden imurien kiinnittäminen yhtä aikaa muodostaa tehokkaan liimasidoksen.
"Kun katsomme mustekala, liima erottuu varmasti joukosta, aktivoituu nopeasti ja vapauttaa tarttuvuuden tarvittaessa”, Bartlett sanoo. "Yhtä mielenkiintoista on kuitenkin se, että mustekala ohjaa yli 2,000 XNUMX imevää kahdeksalla kädellä käsittelemällä tietoa erilaisista kemiallisista ja mekaanisista antureista.
"Mustekala todella yhdistää adheesion viritettävyyden, tunnistuksen ja ohjauksen vedenalaisten esineiden manipuloimiseksi."
Bartlettin tiimi kuvitteli imurit uudelleen yhteensopivaksi kumivarreksi, joka oli peitetty pehmeillä, toimivilla kalvoilla. Ne voivat aktivoida luotettavan kiinnityksen esineisiin sekä tasaisilla että kaarevilla pinnoilla käyttämällä vain kevyttä painetta.
Imukkeet ja joukko optisia läheisyysantureita on yhdistetty mikro-ohjaimen kautta jäljittelemään mustekalan hermostoa ja lihasjärjestelmää.
"Yhdistämällä pehmeät, herkät liimamateriaalit sulautettuun elektroniikkaan, voimme tarttua esineisiin ilman, että meidän tarvitsee puristaa", Bartlett sanoo. ”Se tekee märkien tai vedenalaisten esineiden käsittelystä paljon helpompaa ja luonnollisempaa. Elektroniikka voi aktivoida ja vapauttaa tartunnan nopeasti. Liikuta vain kättäsi kohti esinettä, ja käsine tekee työn tarttumiseen. Kaikki tämä voidaan tehdä ilman, että käyttäjä painaa yhtä painiketta."
Tutkijat näkevät myös Octa-Gloven rooleja pehmeän robotiikan alalla vedenalaiseen tarttumiseen, käyttäjäavusteiseen teknologiaan ja terveydenhuoltoon sekä märkien esineiden kokoamiseen ja käsittelyyn valmistusprosessien aikana. Tutkimus on julkaistu v Tiede ennakot.
Myös Divernetissä: Hyppäävät geenit ratkaisevat mustekala- ja lohikäärmepalapelit, Aika pohtia mustekalan tunteita, Mustekaloja unelma – mutta entä?, Sukeltajat, varo synkkiä Octopus-kaupunkeja
