Kolorowi daltoniści

17 września 2020
Blog szalonych naukowców

W książce „Inne umysły. Ośmiornice i prapoczątki świadomości” filozof (i miłośnik nurkowania) Peter Godfrey-Smith opisuje niezwykłe pokazy barw, które obserwował, kiedy nurkował na dnie morza u wybrzeży Australii.

Mątwy i ośmiornice zaliczają się do głowonogów, grupy mięczaków, do której należą również bliższe nam ślimaki. W porównaniu do chowających się w muszki winniczków, których życie polega na jedzeniu i rozmnażaniu się, by wydać na świat kolejne pokolenie wiodące podobnie nudne życie, głowonogi wykształciły najbardziej poza strunowcami rozwinięty układ nerwowy. Choć zupełnie niepodobny do naszego.

Postronnemu obserwatorowi najbardziej spektakularne wydadzą się zapewne niezwykłe pokazy: zwierzę zmienia barwy, przechodząc przez różne układy brązów, czerwieni, żółci, srebra i szarości, rzadziej błękity czy zieleń. Nie są to powolne przejścia od jednego ubarwienia w drugie, tak charakterystyczne dla kameleonów. Zmiany zachodzą szybko i są wyraźne. Mogą odpowiadać barwom i wzorom podłoża, ale nie muszą. W jaki sposób ośmiornice czy mątwy to robią?

Pokrywa ciała głowonogów, podobnie jak u człowieka, składa się z kilku warstw. W głębszych znajdują się wyspecjalizowane struktury służące zmianie barw. Na zewnątrz leżą chromatofory – pęcherzyki wypełnione barwnikiem (człowiek ma podobne). Pęcherzyk otaczają komórki mięśniowe, które mogą rozciągać go lub rozluźniać, żeby się skurczył, czyli zajmował większą lub mniejszą powierzchnię skóry – dzięki temu jest widoczny lub niejako ukryty. Różne chromatofory zawierają różne barwniki. Tak mięczak osiąga czerwienie, żółcie, brązy, czernie. Nie ma w chromatoforach barwników niebieskich ani zielonych.

Niżej znajduje się warstwa zasobna w irydofory. Nie zawierają one barwnika, ale mają złożoną budowę fizyczną – mają płytki w wyszukany sposób odbijające bądź filtrujące światło o konkretnych długościach fal. Dzięki temu w repertuarze mątwy jest kolor niebieski czy zielony.

Jeszcze głębiej leżą leukofory – o mniej skomplikowanej budowie – po prostu odbijające światło. Odpowiadają za biel.

Tu się rodzi kolejne pytanie: po co mątwie australijskiej 10 mln chromatoforów, po co głowonogom te popisy? Żeby ukryć się przed drapieżnikami? Niekiedy tak, tyle że zmieniając barwę, raczej ściągają uwagę. Może chodzi o odstraszanie? Układy barw wydają się zbyt skomplikowane i zmienne, zdają się nawet nawiązywać do nastroju. To może chodzi o komunikację między osobnikami? Ośmiornice są inteligentne (osoby po bliższym kontakcie mówią niekiedy, że są złośliwe). Prawdopodobnie rozpoznają się nawzajem. Zwierzęta trzymane w niewoli często rozpoznają opiekunów (Godfrey-Smith przytacza sytuację z jednego z laboratoriów, gdy nielubiana osoba dostawała od ośmiornicy strumieniem wody w głowę, ilekroć była w pobliżu).

Z tą rozsądnie brzmiącą hipotezą nie zgadza się pewien istotny fakt: oko głowonoga, znacznie lepiej przystosowane do pełnienia swej funkcji niż u kręgowców (rośnie ze zwierzęciem, nie ma ślepej plamki), nie widzi barw. Bajecznie kolorowe zwierzę nie widzi, że jest bajecznie kolorowe. Nie ma prawa widzieć.

Istnieje pewna dziwaczna hipoteza wyjaśniająca, dlaczego jednak – mimo braku czopków w oczach – barwy dostrzega. Otóż układ nerwowy ośmiornicy nie jest tak scentralizowany jak nasz. Znaczna jego część znajduje się w ramionach o pewnej autonomii. Każde ramię do pewnego stopnia reaguje na bodźce i pracuje samo, częściowo tylko kontrolowane przez mózg. Potrzebujemy mózgu, żeby cofnąć rękę przed gorącą wodą? Rodzimy to odruchowo, z udziałem rdzenia. Ośmiornica wykonuje bez udziału mózgu znacznie bardziej złożone czynności.

Na jej ramionach znaleziono liczne przyssawki, ale też fotoreceptory. Oznacza to, że głowonóg… w pewien ograniczony sposób widzi ramionami. Pojedyncze ramię w wąskiej szczelinie rusza się, jakby coś tam (niekoniecznie dużo) widziało.

Fotoreceptory tylko różnicują światło i ciemność, nie barwy. Gdyby jednak były umieszczone za chromatoforem czy innym filtrem światła? Czy nie mogłyby odbierać obecności lub braku światła określonej barwy?

Nie ma obecnie żadnych dowodów, że ta fantastyczna hipoteza (nie teoria!) się potwierdzi. Funkcja fantastycznych kolorów pozostaje więc zagadką, ale kto wie, co przyniesie przyszłość. Kolejne pokolenia uczonych mają co wyjaśniać.

Marcin Nowak

Bibliografia: Godfrey-Smith P: Inne Umysły. Ośmiornice i Prapoczątki świadomości. Copernicus Center Press, Kraków 2018

Ilustracja: David Sim, Mątwa w Oceanarium w Lizbonie, za Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0