סיקור מקיף

כיצד מצליחים התמנונים להניע במתואם את זרועותיהם כדי לנוע לכיוון הרצוי?

התמנון יכול לזחול לכל כיוון ביחס לאוריינטציה של גופו. האוריינטציה של הגוף וכיווני הזחילה מבוקרים באופן נפרד והזחילה נעדרת כל תבנית קצב בקואורדינציה של הגפיים. כך גילו החוקרים בנימין הוכנר וגיא לוי מהאוניברסיטה העברית

 

האוריינטציה של גוף התמנון וכיוון התנועה מבוקרים באופן נפרד והזחילה נעדרת כל סממן של תבניות בתאום בין הזרועות. Credit: Levy et al./Current Biology 2015
האוריינטציה של גוף התמנון וכיוון התנועה מבוקרים באופן נפרד והזחילה נעדרת כל סממן של תבניות בתאום בין הזרועות. Credit: Levy et al./Current Biology 2015

 

מבנה הגוף של התמנונים הוא ייחודי, והוא כולל מוח מתוחכם וגוף רך בעל סימטריה דו־צדדית, המוקף בשמונה זרועות בעלות סימטריה רדיאלית וגמישות במיוחד. כעת מדווחים חוקרים על הניתוח הקינמטי המפורט הראשון של קואורדינציה של זרועות התמנון במצב זחילה, שהראה כי ליצורים הללו יש אסטרטגית בקרת תנועה משלהם המתאימה לצורה המיוחדת. המחקר התפרסם בכתב העת Current Biology ב-16 באפריל.

התמנונים משתמשים בצורת ניידות שונה מזו של כל בעל חיים אחר" אומר בנימין הוכנר מהאוניברסיטה העברית בירושלים. "הדבר נובע קרוב לוודאי בזכות הגוף הרככיתי הרך שהוביל לאבולוציה של מורפולוגיה "מוזרה" דבר שאיפשר תנועה יעילה בלא שלד קשיח.

מחקרים קודמים על התנהגות תמנונים שבוצע על־ידי צוותי האוניברסיטה העברית התמקדו בתנועת הזרועות לעבר יעד כגון הגעה למטרה או לתפוס מזון, מסביר הוכנר. המחקר החדש הוא הראשון המתמודד עם השאלה הגדולה יותר: כיצד מצליחים התמנונים לתאם בין שמונת זרועותיהם הגמישות במהלך התנועה?
התמנונים התפתחו קרוב לוודאי מיצורים הדומים לצדפות שהיה להם שלד חיצוני מגן וכמעט לא היו צריכים לנוע. "במהלך האבולוציה איבדו התמנונים את הקליפה המגינה הכבדה והפכו קלים יותר לתמרון מצד אחד, אך גם פגיעים יותר מצד שני" אומר גיא לוי, שותף למחקר.

"יכולות התנועה שלהם התפתחו והפכו מהירים בהרבה מאשר רכיכה טיפוסית, קרוב לוודאי כדי לפצות על העדר הקליפה."

האבולוציה של רגל טיפוסית של יצורים בעלי קונכיות לרגליים וזרועות דקות מאפשר לתמנונים גמישות יוצאת דופן. הראיה המעולה שלהם ביחד עם מוח מפותח וגדול והיכולת שלהם להסוות את עצמם באמצעות שינוי צבע הופך אותם לציידים מצליחים. אך כיצד הם שולטים בתנועות של הגוף המרשים הזה?

לאחר ניתוח של סרטי וידאו המראים תמנונים בתנועה, פריים אחר פריים, גילו החוקרים כמה גילויים מפתיעים, כפי שעולה מהמחקר החדש. למרות הגוף הסימטרי הדו צדדי, התמנון יכול לזחול לכל כיוון ביחס לאוריינטציה של גופו. האוריינטציה של הגוף וכיווני הזחילה מבוקרים באופן נפרד והזחילה נעדרת כל תבנית קצב בקואורדינציה של הגפיים."

הוכנר, לוי ועמיתיהם הראו כי יכולת תמרון לא נפוצה זו של התמנונים נגזרת מהסימטריה הרדיאלית של זרועותיהם סביב הגוף והמנגנון הפשוט לפיו הזרועות יוצרות את הדחף לזחילה – דחיפה באמצעות הארכה. שני אלו ביחד יוצרים מנגנון שלפיו הבקר המרכזי בוחר מרגע לרגע באיזו זרוע להשתמש לדחיפת הגוף בכיוון המיידי." כותבים החוקרים. בעלי החיים נדרשים רק לבחור איזו זרוע להפעיל כדי לקבוע את כיוון התנועה.

הממצאים תומכים במה שידענו על תפיסת כיוון התנועה הכולל. הדרך המסורתית להבין זאת, הייתה שהאסטרטגיות מבוססות תנועה נוצרו כדי להתאים לגוף, ואולם החוקרים אומרים כי בארגון כולל הבקרה והגוף התפתחו ביחד בהקשר של הסביבה שעימה הגוף בא במגע."

"התפיסה, שהושאלה מתחום הרובוטיקה טוענת כי ההתנהגות האופטימלית של רובוט אוטונומי או בעל חיים מושגת כתוצאה מאופטימיזציה של האינטראקציות ההדדיות והדינמיות בין המוח, הגוף והסביבה המשתנה כל הזמן, דבר המוביל להתאמה אופטימלית של המערכת כולה לגומחה האקולוגית" אומר לוי. "סגולה חשובה של ארגון מסוג זה היא שכל רמה, לרבות התכונות הפיזיות והמורפולוגיה, תורמת לבקרה של ההתנהגות הנצפית – ולא רק המוח כפי שאנו נוטים לחשוב."
לוי והוכנר אומרים כי הצעד הבא שלהם יהיה לחשוף את המעגלים העצביים המעורבים בזחילה המתואמת של התמנון.

להודעה של החוקרים ב-Eurekalert

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן