Ik zag inktviszuignappen

De sensorische organen van Californische octopussen met twee vlekken zijn evolutionair gekoppeld aan receptoren in het menselijk brein.

Chemische sensoren in de zuignappen van de acht armen van de octopus geven de dieren door middel van systematische verkenning een nauwkeurig “tastbaar lokaas”-beeld van hun mariene omgeving of potentiële prooi. Hierachter ligt een sterk ontwikkeld zenuwstelsel: “Cephalopoden staan ​​bekend om hun goed ontwikkelde zintuigen, goed ontwikkeld zenuwstelsel en geavanceerd gedrag dat vergelijkbaar is met dat van complexe gewervelde dieren”, legt Ryan Hibbs van de University of California, San Diego uit. De organisatie van hun zenuwstelsel is echter fundamenteel anders. Dit maakt koppotigen een geweldig voorbeeld van convergente, divergerende evolutie.”

Hibbs en zijn team hebben nu voor het eerst de structuur beschreven van de motorische receptoren van Californische tweepuntige octopussen – de sensorische organen die de dieren gebruiken om hun omgeving te verkennen door middel van aanraking en ‘smaak’. Met behulp van cryo-elektronenmicroscopie kon het team de structuur van de eiwitten tot op atomair niveau ophelderen. Uit de exacte structuur kan worden afgeleid dat de receptoren worden geactiveerd door lipidemoleculen als steroïden.

De wetenschappers concludeerden dat de sensoren een evolutionair resultaat zijn van de evolutie van neurotransmitters tot omgevingsreceptoren. In de loop van de evolutie hebben de zintuigen van de octopus zich aangepast aan het evalueren van potentiële voedselbronnen, waardoor ze een ecologische niche voor zichzelf hebben gecreëerd. Aan de andere kant hebben de andere 10 inktvissoorten andere receptoren en volgen ze ook een andere jachttactiek: ze verstoppen zich en vallen hun prooi aan vanuit een hinderlaag. Bij deze soorten zijn oude chemoreceptoren gevonden die vergelijkbaar zijn met menselijke neuronale acetylcholinereceptoren.

Deze nieuwe bevindingen over de tactiele en chemoreceptoren van inktvissen bieden waardevolle inzichten in de evolutionaire ontwikkeling van sensorische organen. “Onze structurele opheldering van deze unieke receptoren voor koppotigen vormt de basis voor het begrijpen van de mechanismen die ten grondslag liggen aan grote functionele veranderingen in dergelijke organen in de loop van de evolutie, evenals hoe biologisch nieuwe functies ontstaan”, zegt Hibbs.

© wissenschaft.de – Phoebe Coppendorfer