Ośmiornice: ich seks opiera się na osobliwej sztuczce anatomicznej

Zamiast penisa samiec ma specjalne ramię kopulacyjne zwane hektokotylusem. Wsuwa je do wnętrza płaszcza samicy – workowatej struktury znajdującej się za oczami, w której mieszczą się wszystkie narządy zwierzęcia, w tym rozrodcze – i bada nim wnętrze, aż odnajdzie jajnik. Następnie przesuwa w dół swojego ramienia pakiet plemników i składa go we właściwym miejscu. Samiec nie widzi jednak tego, co robi. Skąd więc wie, że znalazł odpowiednie miejsce do przekazania plemników? Okazuje się, że odpowiedź tkwi w samym ramieniu.

W badaniu opublikowanym w czasopiśmie „Science” naukowcy wykazali, że ramię kopulacyjne samca kalifornijskiej ośmiornicy dwuplamkowej (Octopus bimaculoides) potrafi wyczuwać hormony płciowe wydzielane przez jajowód samicy, czyli przewód prowadzący do jajnika. Chemotaktylne (chemiczno-dotykowe) receptory znajdujące się w przyssawkach ramion ośmiornicy pozwalają im „smakować” otoczenie za pomocą dotyku. Jednak ośmiornice zwykle nie używają hektokotylusa do polowania ani eksplorowania dna morskiego; samce trzymają to ramię blisko ciała, gdy nie odbywają godów. Mimo to przydatek ten, podobnie jak pozostałych siedem ramion, jest wyposażony w dużą liczbę receptorów, mówi biolog molekularny z Harvard University, Pablo Villar, współautor kierujący badaniem.

Aby zrozumieć przeznaczenie tych receptorów, Villar i jego współpracownicy skłonili do kopulacji w laboratorium parę kalifornijskich ośmiornic dwuplamkowych. Ponieważ ośmiornice potrafią być agresywne, badacze umieścili w akwarium przegrodę z kilkoma niewielkimi otworami, aby zwierzęta mogły najpierw oswoić się ze swoją obecnością. Taki układ może wydawać się mało sprzyjający amorom, ale ku zaskoczeniu naukowców samiec po prostu sięgnął ramieniem przez przegrodę i zabrał się do dzieła. Badacze przeprowadzili ten sam eksperyment z czterema kolejnymi parami i za każdym razem uzyskali identyczny rezultat – nawet w całkowitej ciemności. „Sprawiały wrażenie, jakby było to dla nich całkowicie naturalne” – mówi Villar.

Ośmiornice są zwierzętami silnie polegającymi na wzroku – komunikują się za pomocą postawy ciała i zmian ubarwienia. Jednak te wizualne sygnały najwyraźniej nie są niezbędne podczas godów. „Były w stanie to zrobić bez żadnych wskazówek wzrokowych – mówi Villar. – Wyłącznie poprzez dotyk”. On i jego zespół wysunęli hipotezę, że samice muszą wydzielać jakiś sygnał chemiczny, który naprowadza samce.

Odkryli, że jajowód ośmiornicy produkuje enzymy wykorzystywane do wytwarzania hormonu płciowego progesteronu. Hormon ten wydaje się przyciągać hektokotylus. Gdy badacze przymocowali do otworów w przegrodzie rurki, z których każda była pokryta inną substancją chemiczną, samce szybko kierowały się ku tej zawierającej progesteron. Nawet amputowane ramiona kopulacyjne reagowały na progesteron, lecz nie na inne cząsteczki.

Wiele zwierząt w pewnym stopniu polega podczas rozrodu na wykrywaniu hormonów płciowych. Zwykle jednak narząd odbierający te sygnały jest oddzielony od narządu przekazującego plemniki. U samców ośmiornic hektokotylus pełni obie funkcje jednocześnie. Dzięki temu – mówi biolog molekularny Nicholas Bellono, współautor badania i opiekun podoktorski Villara na Harvardzie – można mieć pewność, że miejsce uwolnienia plemników jest tym właściwym”.

Samice różnych gatunków ośmiornic mogą mieć odmienne chemiczne sygnatury, a receptory samców być dostrojone do reagowania wyłącznie na odpowiednią kombinację hormonów. Jeśli tak jest, to taki sposób kojarzenia się w pary może pomagać utrzymywać odrębność gatunków, a potencjalnie nawet sprzyjać powstawaniu nowych. „Granice między gatunkami są kształtowane nie tylko przez geny, lecz także przez systemy molekularne decydujące o tym, jak organizmy postrzegają siebie nawzajem – pisze zoolożka Anna Di Cosmo z Università degli Studi di Napoli Federico II w komentarzu towarzyszącym nowemu badaniu. – Zmieniając percepcję, ewolucja wpływa na rozmnażanie, a to z kolei przekształca drzewo życia”.

Neurofizjolożka Elena Gracheva z Yale School of Medicine, która nie uczestniczyła w badaniu, uważa, że jest jeszcze zbyt wcześnie, aby stwierdzić, czy wszystkie ośmiornice rozmnażają się w ten sposób i jaką rolę takie systemy sensoryczne mogą odgrywać w ewolucji. Jest jednak pod wrażeniem zakresu badań, które rozpoczęły się od obserwacji zachowania zwierząt w naturalnych warunkach, a następnie doprowadziły do bardzo szczegółowych analiz molekularnych. „Obserwujemy niezwykle wyraziste zachowanie zwierzęcia, a potem schodzimy aż do poziomu pojedynczej cząsteczki, co uważam za piękne – mówi. – Ale powiedziałabym, że to dopiero zaczątek odkrycia”.