Stelele de mare controlează sute de picioare, deși nu au creier. Cum reușesc?

Stelele de mare controlează sute de picioare, deși nu au creier. Stelele de mare sunt adevărați maeștri ai cățărării. Aceste nevertebrate cu mai multe brațe se deplasează cu ușurință pe suprafețe verticale, orizontale și chiar cu susul în jos, părând că niciun tip de substrat nu le stă în cale, fie el stâncos, alunecos, nisipos sau neted ca sticla. Și fac toate acestea fără un sistem nervos centralizat, ca să nu mai vorbim de creier.

Stelele de mare controlează sute de picioare, deși nu au creier. Un studiu recent realizat de o echipă internațională de biologi și ingineri arată că, în ciuda acestei lipse de control central, modul de deplasare al stelelor de mare este surprinzător de ingenios. Ele dispun de mecanisme interne care le permit să-și adapteze drastic mișcarea în funcție de provocarea întâlnită, chiar și fără o coordonare neuronală centrală.

• De ce aleg berzele să zboare împreună și cum își perfecționează rutele de migrație pe parcursul…
• O expediție în adâncurile oceanului va confirma dacă „oxigenul întunecat” există cu adevărat

Partea inferioară a fiecărui braț este acoperită de rânduri de picioare tubulare, numite podia. „Tubul” este un peduncul flexibil și muscular, care pompează lichid prin sistemul vascular acvatic pentru a permite mișcarea, iar „piciorul” este un disc plat și elastic, aflat la capăt, care secretă un mucus adeziv bogat în proteine pentru a se fixa pe suprafețe (și, posibil, un alt tip de mucus pentru desprindere).

Stelele de mare controlează sute de picioare, fără a avea un creier

Steaua de mare roșie (Asterias rubens) are patru rânduri de picioare tubulare pe fiecare braț, ceea ce înseamnă că, pentru a se deplasa, trebuie să coordoneze temporal sute de „membre” independente.

„Spre deosebire de multe animale, stelele de mare prezintă o relație mai puțin clară între masa corporală și viteza de deplasare”, explică autorii studiului. În general, un corp mai mare și mai multe apendice înseamnă o mișcare mai lentă, însă Asterias rubens face excepție.

Pentru a observa exact ce picioare erau implicate în deplasare, cercetătorii au măsurat modificările de lumină produse atunci când stelele de mare se târau pe o suprafață de sticlă iluminată și foarte refractivă. Metoda a mai fost folosită cu succes pentru a studia contactul picioarelor la insecte, animale și oameni, scrie ScienceAlert.

De fiecare dată când o stea de mare atingea sticla specială, refracția luminii se schimba, iar zona de contact apărea ca un punct luminos, asemănător unei amprente. Rezultatele au arătat că stelele de mare se deplasau aproximativ cu aceeași viteză, indiferent de numărul picioarelor aflate în contact cu substratul. În schimb, atunci când timpul de aderență al picioarelor creștea, viteza de deplasare scădea.

Strategia de deplasare a stelelor de mare

Acest lucru sugerează că stelele de mare nu reglează sincronizarea fiecărui picior printr-un centru neuronal, ci prin ajustarea duratei de contact în funcție de sarcina mecanică. Ipoteza a fost susținută și de experimente în care animalelor li s-au atașat mici „rucsacuri” cu greutăți, pentru a observa modul în care efortul suplimentar le influențează mersul.

Rucsacurile reprezentau fie 25%, fie 50% din greutatea corporală a stelei de mare. Așa cum era de așteptat, această sarcină suplimentară a dus la o creștere semnificativă a timpului de aderență al fiecărui picior. „Am investigat suplimentar deplasarea inversată, adică mersul cu susul în jos, atât experimental, cât și prin simulări, și am constatat că picioarele tubulare își ajustează comportamentul de contact atunci când animalul este orientat invers față de gravitație”, notează autorii.

„În ansamblu, rezultatele noastre arată că stelele de mare își adaptează deplasarea la cerințele mecanice variabile prin modularea interacțiunii dintre picioarele tubulare și substrat, dezvăluind o strategie robustă și descentralizată pentru navigarea pe terenuri diverse și dificile”, continuă aceștia.

Cercetarea a fost publicată în revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Vă recomandăm să citiți și:

Contracepția ar putea prelungi viața unor mamifere, arată un nou studiu

Un studiu arată că păsările de pădure care trăiesc printre copaci nativi au mai mulți pui

Cercetătorii au documentat primul caz în care o vacă folosește unelte

Pentru prima dată, a fost înregistrat mieunatul unui jaguar