Multe specii de animale mor după reproducere. Dar la mamele de caracatiță, acest declin este deosebit de alarmant: la majoritatea speciilor, atunci când ouăle unei caracatițe se apropie de clocire, ea încetează să mănânce. Ea își lasă apoi plutonul de protecție asupra urmașilor și se sprijină pe autodistrugere. Ea putea să lupte împotriva unei stânci, să-și rupă pielea, chiar să mănânce bucăți din propriile brațe.
Acum, cercetătorii au descoperit substanțele chimice care par să controleze această frenezie mortală. După ce o caracatiță depune ouă, se confruntă cu modificări în producția și utilizarea colesterolului în organismul său, ceea ce la rândul său crește producția de hormoni steroizi – o schimbare biochimică care o va condamna. Unele dintre modificări pot sugera procese care explică longevitatea nevertebratelor în general, a spus Z. Yan Wang, profesor asistent de psihologie și biologie la Universitatea din Washington.
„Acum că avem aceste căi, suntem cu adevărat interesați să le legăm cu comportamentele individuale sau chiar cu diferențele individuale în modul în care animalele își exprimă aceste comportamente”, a spus Wang pentru Live Science.
programat să moară
Chiar și când studia limba engleză, Wang a fost intrigat de reproducerea feminină, a spus ea. Când a făcut tranziția la școala absolventă în științe, și-a păstrat acest interes și a fost uimită de moartea dramatică a mamelor caracatițe după ce și-au depus ouăle. Nimeni nu știe scopul comportamentului. Teoriile includ ideea că manifestările dramatice ale morții țin prădătorii departe de ouă sau că corpul mamei eliberează substanțe nutritive în apă care hrănesc ouăle. Cel mai probabil, a spus Wang, moartea îi protejează pe copiii din generația mai în vârstă. Caracatițele sunt canibali, a spus ea, iar dacă caracatițele mai mari ar rămâne, ar putea ajunge să mănânce pe toți puii celuilalt.
Legate de: Cum își schimbă culoarea caracatițele?
Un studiu din 1977 al psihologului de la Universitatea Brandeis Jerome Wodinsky a descoperit că mecanismul din spatele acestei autodistrugeri se află în glandele optice, un set de glande aflate în apropierea ochilor caracatiței, care este aproximativ echivalent cu glanda pituitară la om. Dacă nervii glandei optice ar fi tăiați, a descoperit Wodinsky, mama caracatița își abandona ouăle, începea să mănânce din nou și trăia încă patru până la șase luni. Aceasta este o prelungire impresionantă a vieții pentru creaturile care trăiesc doar aproximativ un an.
Dar nimeni nu știa ce face glanda optică pentru a controla această cascadă de autovătămare.
„De la început, am fost foarte dornic să fac experimentele pe care le-am descris în lucrarea pe care tocmai l-am publicat, care în esență implică extragerea sucului din glanda optică și apoi identificarea componentelor acelui suc”, a spus Wang.
Wang și colegii săi au analizat substanțele chimice produse în glandele optice ale caracatițelor cu două pete din California (caracatita bimaculoida) după depunerea ouălor. În 2018, o analiză genetică a aceleiași specii a arătat că, după depunerea icrelor, genele din glandele optice care produc hormoni steroizi (care sunt formați, parțial, din componente ale colesterolului) au început să intre în exces. Cu acest studiu ca ghid, oamenii de știință s-au concentrat pe steroizii și substanțele chimice înrudite produse de glandele optice ale caracatițelor cu două puncte.
Schimbări fatale
Ei au descoperit trei modificări chimice distincte care au avut loc în perioada în care mama caracatiței și-a depus ouăle. Prima a fost o creștere a pregnenolonului și a progesteronului, doi hormoni asociați cu reproducerea la o mulțime de creaturi (la om, progesteronul crește pentru ovulatie iar în timpul Sarcina timpurie). Al doilea schimb a fost mai surprinzător. Mamele caracatițe au început să producă niveluri mai ridicate ale unui bloc de construcție a colesterolului numit 7-dehidrocolesterol sau 7-DHC. Oamenii produc 7-DHC în timpul producției colesterolul de asemenea, dar nu o păstrează mult timp în sistemele lor; compusul este toxic. De fapt, sugarii născuți cu afecțiunea genetică a sindromului Smith-Lemli-Opitz nu pot elimina 7-DHC. Rezultatul este dizabilitate intelectuală, probleme de comportament, inclusiv auto-vătămare, și anomalii fizice, cum ar fi degetele de la mâini și de la picioare și palatul despicat.
În cele din urmă, glandele optice au început să producă și mai multe componente pentru acizii biliari, care sunt acizi fabricați de ficat la oameni și la alte animale. Caracatițele nu au același tip de acizi biliari ca mamiferele, dar se pare că ele formează blocurile acelor acizi biliari.
„Acest lucru sugerează că aceasta este o clasă complet nouă de molecule de semnalizare în caracatiță”, a spus Wang.
Componentele acizilor biliari sunt interesante, a spus Wang, deoarece s-a demonstrat că un set similar de acizi controlează durata de viață a viermilor. Caenorhabditis elegans, care este folosit în mod obișnuit în cercetarea științifică datorită simplității sale. Componentele acizilor biliari pot fi importante în controlul longevității speciilor de nevertebrate, a spus Wang.
Caracatițele sunt greu de studiat în captivitate, deoarece au nevoie de mult spațiu și de condiții perfecte pentru a ajunge la maturitatea sexuală și a se reproduce. Wang și alți cercetători de caracatiță au găsit acum o modalitate de a păstra caracatița mai mică cu dungi din Pacific (caracatiță chierchiae) trăind și reproducându-se în laborator. Spre deosebire de majoritatea celorlalte specii de caracatite, caracatitele cu dungi din Pacific se pot imperechea de mai multe ori si incuba mai multe puie de oua. Ei nu se autodistrug pe măsură ce ouăle lor se pregătesc să clocească, făcându-le exemplare perfecte pentru a studia originea comportamentului morbid.
„Sunt foarte, foarte încântat să studiez dinamica glandelor optice la această specie”, a spus Wang.
Cercetătorii și-au publicat concluziile pe 12 mai în jurnal Biologie actuală.
Postat inițial pe Live Science.
