Исследование: кожа кальмара работает как человеческое ухо

Биологи из Кейсовскового университета Западного резервного района (США) впервые описали распределение волосковых сенсорных клеток по всему телу кальмара — от головы до плавников и сифона. Эти клетки нужны животному, чтобы улавливать движение воды. Оказалось, что длина волосковых пучков кальмара различается в зависимости от того, на каком участке тела они растут. Такая структура позволяет головоногому воспринимать различные типы движений и напоминает устройство человеческого уха. Ученые считают, что сходство с анатомией человека так велико, что кальмаров можно использовать для изучения потери слуха. Работа опубликована в Current Biology.

Исследователи изучали молодь кальмара Doryteuthis pealeii с помощью лазерного микроскопа, который за раз просвечивал один слой тканей. Загрузив серию снимков в компьютер, ученые получили объемную модель. Выяснилось, что волосковых клетки покрывают значительную часть тела кальмара. Ранее ряды этих клеток находили только на голове и щупальцах головоногих.

Новые данные показали, что сенсорные клетки концентрируются по краям плавников, разбросаны по мантии (мускулистой стенке тела), и тянутся вдоль сифона — трубки, через которую животное выталкивает воду для движения. Такую структуру ранее не встречали ни у одного головоного или рыбы. 

Длина волосков на переднем крае мантии оказались примерно в 5 раз короче тех, что расположены на голове. В ухе человека высота пучка нервных волокон задает восприятие высоты тона: высокие пучки ловят низкие звуки, а низкие, наоборот, — высокие. У кальмаров, судя по всему, чувствительность клеток тоже регулируется через длину. Короткие пучки у входа в мантию, вероятно, нужны для отслеживания потока воды при дыхании и движения с помощью реактивных выбросов. А длинные на голове и щупальцах отвечают за более медленные движения.

В человеческом ухе волосковые пучки состоят из белка актине, у кальмара — из микроскопических трубок внутри клеток. Несмотря на эти отличия, разная длина пучков сенсорных клеток делает кальмара удобной моделью для изучения слуха. 

«Часто, когда ребенок рождается глухим или человек теряет слух, поврежден именно волосковый пучок, — поясняет профессор Брайан Макдермотт, ведущий автор работы. — Поэтому изучение пучка кальмара перспективно для понимания того, как возникает потеря слуха».

Ученые вывели светящуюся каракатицу

Ученые прочитали геном кальмара-вампира, сохранившего древние черты предков

Камера глубоководного аппарата сняла редчайшего кальмара: видео

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX