Тело кальмара оказалось одним большим ухом
Американские исследователи из Кейсовского университета в Кливленде доказали способность кальмаров воспринимать колебания среды всей поверхностью тела. Биологи обнаружили сотни чувствительных волосковых клеток, распределенных по всей коже моллюска. Научные результаты трехмерного картирования сенсорной системы опубликовал журнал Current Biology.
Живое ухо под водой
Ранее биологи считали, что микроскопические волосковые клетки расположены исключительно на боковой линии, голове и щупальцах головоногих моллюсков. Внутреннее ухо человека использует аналогичные структуры внутри улитки: звуковые волны заставляют пучки отростков двигаться, пересылая нервный сигнал в головной мозг. У кальмаров вида Doryteuthis pealeii эти реснички покрывают всю кожу, помогая фиксировать малейшие движения воды для поиска добычи и спасения от хищников.
Чтобы изучить масштаб сенсорной сети, ученые применили метод светолистовой микроскопии. Тонкий лазерный слой подсвечивал отдельные плоскости тканей без повреждения образца. Из полученных снимков биологи собрали подробную трехмерную модель тела кальмара.
Параллель с человеческим ухом
Главное научное открытие исследователи сделали при сравнении клеток кальмара с системами рыб и млекопитающих. У большинства видов рыб волоски в боковой линии имеют одинаковую длину. У кальмаров длина пучков стереоцилий регулярно меняется по всему телу.
Такое строение совпадает с устройством внутреннего уха человека. В нашей улитке длинные пучки улавливают низкие частоты, а короткие настраиваются на высокие тона. Способность кальмара регулировать длину волосков позволяет моллюску различать разные частоты механических колебаний воды.
Параллели в устройстве чувствительных клеток сделали кальмара идеальной моделью для изучения человеческого слуха. Большинство случаев врожденной или приобретенной глухоты у людей связано именно с повреждением микроскопических волосковых пучков.
Ученые пока не утверждают, что кальмары слышат кожей в привычном понимании человеческого слуха. Однако прямое сходство биологических механизмов открывает перед медициной отличные возможности. Изучение реакций волосковых клеток моллюсков на механические раздражители поможет фармакологам и генетикам лучше понять причины потери слуха у высших млекопитающих и разработать новые методы терапии.
