Hobotnica se provuče kroz rupu manju od razmaka između očiju, naučnici razložili pokrete

Hobotnice redovno bježe iz akvarija kroz najuže pukotine i pronalaze sklonište na mjestima u koja, na prvi pogled, ne bi mogle stati. Glavno ograničenje pri provlačenju kroz uski prolaz je njihov tvrdi kljun, uz to koliko vješto savijaju gipke krakove i plašt. Nova studija objavljena u časopisu Journal of Experimental Biology raščlanjuje kako to zapravo rade i zašto bi to moglo zanimati inženjere koji grade robote.

Istraživanje je rezultat saradnje stručnjaka za glavonošce iz Italije i Austrije i inženjera iz Centra za naprednu robotiku Nacionalnog univerziteta u Singapuru.

Tri hobotnice pred kamerama

Tim je pratio tri mlade obične hobotnice (Octopus vulgaris) dok su se provlačile kroz rupe različitih dimenzija. Snimke su analizirali tako što su pokrete razložili na takozvane motoričke primitive, osnovne gradivne elemente kretanja kojima upravlja nervni sistem i koji se mogu kombinovati u različite radnje. Pojam potiče iz neuronauke, a kasnije ga je preuzela i robotika.

Pokazalo se da način provlačenja zavisi od veličine otvora u odnosu na samu životinju. Kada je rupa bila relativno velika, hobotnice su dosljedno koristile slijed od tri koraka: ispitivanje otvora, pomjeranje krakova i proguravanje tijela.

Najprije bi krakovima istražile otvor, zatim bi kroz njega prošao jedan krak, najčešće jedan od dva prednja kraka s lijeve strane, a potom do pet preostalih krakova. Na kraju bi se s dva kraka koji su već prošli prisisale uz pregradu oko rupe i odgurnule se, provlačeći plašt i ostatak krakova odjednom.

Četiri koraka za manje otvore

Kada je otvor bio manji, završna faza dijelila se na dva odvojena koraka: prvo bi prošli preostali krakovi, a tek onda, zasebno, plašt. Tako nastaje strategija od četiri koraka.

Prolazak glave i plašta je najosjetljiviji dio postupka, što nije iznenađenje: u tom dijelu tijela nalaze se vitalni organi hobotnice, uključujući tri srca, probavni sistem i centralni mozak u obliku krofne koji okružuje jednjak. Centralni nervni sistem obavijen je krutim hrskavičnim omotačem, koji su istraživači koristili kao mjerilo veličine otvora kroz koji životinja može proći.

Ipak, uz strategiju od četiri koraka hobotnice su uspijevale proći i kroz rupe nešto manje od razmaka između njihovih očiju. Snimci pokazuju kako mišićima pažljivo deformišu plašt dok se guraju kroz naizgled nemoguće otvore.

Inspiracija za robote spasioce

Autori smatraju da bi ovi pokreti mogli poslužiti kao model za novi dizajn mekanih robota koji se koriste u misijama potrage i spašavanja. Današnji roboti te vrste uglavnom su građeni po uzoru na zmiju kako bi se provukli kroz uske prolaze, dok bi dizajn po uzoru na hobotnicu omogućio ugradnju više senzora i manipulatora, a time i bolju prilagodljivost u misijama.

Hobotnice, kako navode istraživači, nemaju kruti skelet, što im dopušta ekstremne deformacije tijela i prolazak kroz uske otvore, biološko rješenje jednog od najupornijih problema u robotici. Do sada, međutim, nije bilo jasno kako životinja organizuje krakove i tijelo da bi se prilagodila ograničenjima u okolini.

Tim zaključuje da prepoznavanje zajedničkih strategija iza ovog ponašanja nudi novu moguću kombinaciju motoričkih primitiva i pomaže razumijevanju evolucijske inteligencije koja hobotnicama omogućava prilagođavanje okolini. Inženjerima, navode autori, dublje razumijevanje ovih strategija daje principe za projektovanje robota mekog tijela sposobnih da savladaju fizička ograničenja u složenim sredinama.