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Les poulpes ont-ils de meilleurs yeux que les humains ?

Les poulpes ont-ils de meilleurs yeux que les humains ?


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J'ai lu que contrairement aux humains, les pieuvres ont des yeux "conçus" de la "bonne façon", c'est-à-dire avec les fibres nerveuses derrière la rétine, éliminant ainsi l'angle mort que nous avons, tout en améliorant théoriquement la vue.

Y a-t-il eu des tests pour comparer la vue des poulpes avec celle des humains, et ont-ils en effet une meilleure vision que nous ?


Il y a quelques avantages et inconvénients à posséder des yeux de pieuvre.

  • La première avantage de l'œil du poulpe est qu'il n'a pas d'angle mort. Cela signifie que les poulpes peuvent voir tout ce qui se passe dans leur environnement et sont plus conscients des prédateurs et des proies que certains vertébrés. En outre, ils ont beaucoup plus de photorécepteurs que les vertébrés, à environ 20 000-50 000/mm2 ce qui signifie que leur vision est bien meilleure que celle de n'importe quel humain.

  • Les désavantage de l'œil du poulpe est qu'il ne peut pas voir en couleur. Les yeux ne possèdent pas de cônes, seulement l'équivalent invertébré de bâtonnets. Cela signifie que les pieuvres ne peuvent faire la distinction qu'entre la lumière et l'obscurité.


En plus de la réponse ci-dessus, un autre avantage des yeux des céphalopodes est le risque plus faible de décollement de la rétine. (Evolution humaine)

De plus, l'œil des céphalopodes focalise l'image en déplaçant la lentille (comme un appareil photo ou un télescope), et non en modifiant la courbure de la lentille, comme dans l'œil des vertébrés (Wiki). Par conséquent, je suppose que le céphalopode ne connaîtrait ni la myopie ni l'hypermétropie. Les céphalopodes peuvent encore avoir des problèmes de presbytie à un âge avancé, affectant à la fois la vision de près et de loin.

De plus, cet article comparant les yeux humains et céphalopodes pourrait être intéressant : QuarkPhysics


Les pieuvres sont des survivants incroyables. Voici quelques-unes des astuces qu'ils utilisent pour les aider à rester en vie

Vous êtes dans l'océan, avec des requins et d'autres prédateurs qui veulent vous faire une délicieuse collation. Comment éviteriez-vous la mort ou les blessures ?

Comme nous, les humains, les pieuvres au corps mou semblent relativement sans défense - elles n'ont pas de coquille dure protectrice comme leurs cousins ​​​​les escargots et les palourdes.

Au lieu de cela, ils ont développé des stratégies sophistiquées pour survivre et déjouer leurs prédateurs.

Et tandis que leur corps semblable à un extraterrestre peut sembler l'étoffe des cauchemars, leur intelligence et leur beauté sont tout simplement impressionnantes.


Les poulpes ont des états de sommeil alternés comme les humains, selon une étude

(CN) — Les changements de couleur rapides d'une pieuvre endormie indiquent deux principaux états de sommeil alternés, selon une nouvelle étude publiée dans la revue iScience.

Comme les humains, les poulpes ont deux stades de sommeil : actif et calme, ont découvert des chercheurs du Brain Institute de l'Université fédérale de Rio Grande do Norte, au Brésil. C'est pendant l'état actif que les changements de couleur pulsent sur leur peau, signalant la possibilité que le plus intelligent des céphalopodes puisse même rêver - une pensée caractéristique longtemps limitée aux mammifères, aux oiseaux et à certains reptiles, y compris le dragon barbu.

"Cela nous a amenés à nous demander si nous pourrions également voir des preuves de deux états de sommeil chez les poulpes", a déclaré l'auteur principal Sidarta Ribeiro. "Les pieuvres ont le système nerveux le plus centralisé de tous les invertébrés et sont connues pour avoir une grande capacité d'apprentissage."

Depuis des années, les scientifiques savent que les poulpes ont un système nerveux complexe et font partie des invertébrés les plus intelligents. La découverte que ces métamorphes à corps mou ont des cycles de sommeil pourrait élargir la compréhension humaine de l'évolution du sommeil.

Pour parvenir à cette conclusion, les chercheurs ont réalisé des enregistrements vidéo de quatre Octopus insularis dans un laboratoire. Les vidéos ont démontré que pendant le «sommeil calme», les pieuvres étaient immobiles et silencieuses, leur peau pâle et leurs pupilles contractées en une fente. Cependant, pendant le «sommeil actif», les céphalopodes ont modifié dynamiquement la couleur et la texture de leur peau en déplaçant leurs yeux tout en contractant leurs ventouses et leur corps avec des contractions musculaires.

"Ce qui le rend plus intéressant, c'est que ce" sommeil actif "survient principalement après un long" sommeil calme "-généralement plus de 6 minutes", a déclaré Ribeiro.

Le cycle se répéterait toutes les 30 minutes environ.

Pour s'assurer que les poulpes dormaient, les chercheurs ont utilisé des tests de stimulation visuelle et tactile pour mesurer le seuil d'éveil des animaux. Dans les deux états de sommeil, les pieuvres avaient besoin d'un stimulus puissant pour évoquer une réponse comportementale, ont découvert les chercheurs.

Les états de sommeil alternés semblaient similaires au sommeil humain, malgré l'énorme distance évolutive entre les céphalopodes et les vertébrés, dont les lignées ont divergé il y a environ 500 millions d'années, selon la première auteure et étudiante diplômée Sylvia Medeiros du Brain Institute de l'Université fédérale de Rio Grande do Nord, Brésil.

« Si en fait deux états de sommeil différents ont évolué deux fois indépendamment chez les vertébrés et les invertébrés, quelles sont les pressions évolutives essentielles qui façonnent ce processus physiologique ? » dit Medeiros. "L'évolution indépendante chez les céphalopodes d'un" sommeil actif "analogue au sommeil paradoxal des vertébrés peut refléter une propriété émergente commune aux systèmes nerveux centralisés qui atteignent une certaine complexité."

Curieusement, les résultats soulèvent la possibilité que les pieuvres expérimentent quelque chose de similaire au rêve.

« Il n'est pas possible d'affirmer qu'ils rêvent parce qu'ils ne peuvent pas nous le dire, mais nos résultats suggèrent que pendant le « sommeil actif », la pieuvre pourrait connaître un état analogue au sommeil paradoxal, qui est l'état pendant lequel les humains rêvent le plus, », explique Medeiros.

Si les poulpes rêvent, il est peu probable qu'ils vivent des intrigues symboliques complexes comme le font les humains, souligne Medeiros. Étant donné que la phase de «sommeil actif» ne dure généralement pas plus d'une minute, leurs rêves ressemblent plus à de courts clips vidéo ou même à des GIF.

Dans de futures études, les chercheurs espèrent enregistrer les données neuronales des céphalopodes pour mieux comprendre ce qui se passe lorsqu'ils dorment. Ils ont également l'intention de sonder le rôle du sommeil dans le métabolisme des pieuvres, de réfléchir et d'apprendre tout en répondant à des questions telles que si les pieuvres font des cauchemars et si leurs rêves sont inscrits sur leurs schémas cutanés dynamiques.

"Il est tentant de spéculer que, tout comme chez les humains, rêver chez la pieuvre peut aider à s'adapter aux défis environnementaux et à promouvoir l'apprentissage", a déclaré Ribeiro.


En quoi une pieuvre est-elle plus intelligente qu'une niveleuse de cinquième ?

Les poulpes, ainsi que de nombreux autres animaux marins comme les dauphins et les baleines, ont été étudiés et comparés aux humains. Leurs comportements et leurs compétences sont souvent observés et testés de manière approfondie afin de comprendre la vraie nature de ces créatures. Les capacités impressionnantes d'une pieuvre incluent ses schémas comportementaux, ses innovations morphologiques et ses capacités cognitives.

En ce qui concerne leurs schémas comportementaux, les pieuvres sont des créatures relativement antisociales, passant leur courte durée de vie de cinq ans à apprendre à trouver de la nourriture, à éviter les prédateurs et à réagir de manière indépendante à leur environnement, par rapport à un élève de cinquième année, vraisemblablement âgé de dix à onze ans, qui dépendent encore pleinement d'un parent ou d'un tuteur. En ce sens, la capacité d'une pieuvre à recevoir, traiter et répondre aux informations est beaucoup plus rapide qu'une élève de cinquième année, ce qui favorise le fait qu'elle est en effet plus intelligente.

Morphologiquement, les poulpes ont une vue exceptionnelle. Ils ne peuvent pas voir en couleur comme les humains, cependant, ils n'ont pas d'angle mort et peuvent voir à 360 degrés, ce qui leur donne une vue plus avancée que les humains (Byrne et al. 2006). Cela permet aux poulpes de choisir quel bras est le plus proche de l'objet qu'ils veulent saisir au lieu de choisir un membre de l'autre côté de leur corps (Byrne et al. 2006).

http://biol1210.trubox.ca/wp-content/uploads/sites/84/2016/04/Octopus-Red-Arm.jpg. 2016. [consulté le 4 avril 2016]

En ce qui concerne le mouvement et la coordination, les habiletés motrices d'une pieuvre ont tendance à être meilleures que celles d'un élève de cinquième année en développement. Pour que leurs huit membres ne s'entrelacent pas, les pieuvres ont de nombreux neurones, un total de 500 millions de gros neurones dans tout le corps, dont la majorité se trouvent dans leurs bras. De plus, les pieuvres peuvent et ont montré des préférences de membres, ce que peu d'animaux possédant plusieurs paires de membres présentent habituellement (Byrne et al. 2006). On pense que la préférence pour les membres est partiellement liée aux capacités de vision de la pieuvre (Byrne et al. 2006). Les pieuvres peuvent se déplacer dans n'importe quelle direction, et elles ont une conscience globale de soi/physique plus élevée qu'un enfant qui est encore en train de se développer et de grandir dans son propre corps.

Semblable aux humains, une pieuvre peut se déplacer dans un mouvement point à point en transformant temporairement ses bras en structures quasi-articulées, ce qui signifie créer trois coudes différents pour agir comme des articulations, réduisant ainsi le problème des degrés de liberté (Sumbre 2005). Cela crée une certaine rigidité qui leur permet d'avoir un meilleur contrôle sur leurs bras. Les pieuvres ont des ventouses sur tous les bras, c'est ce qu'elles utilisent pour saisir leur nourriture. Ils créent une prise en tenaille entre deux ventouses sur leurs bras, qui est le même mouvement que les humains font avec leur pouce et leurs doigts (Borrell 2009). Une pieuvre est capable de modifier dynamiquement l'organisation de sa structure quasi articulée en fonction de l'emplacement de sa ventouse (Sumbre 2005). C'est incroyable de voir comment une pieuvre peut s'adapter de cette manière sans l'aide de nombreux mécanismes que nous avons en tant qu'êtres humains.

https://www.google.ca/search?q=octopus&rls=com.microsoft:en-CA:IE-Address&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwj5oM3XgvTLAhXIsIMKHQe3BIIQ_AUIBygB&bihw=1699c 3A. 2016. [consulté le 4 avril 2016]

En plus de leurs avantages morphologiques, les poulpes ont des capacités cognitives impressionnantes. Les scientifiques et les chercheurs ont pu conditionner et enseigner aux pieuvres comment résoudre des énigmes et des labyrinthes simples, selon le journal de Jennifer A. Mather, sous le titre de les Spécialités Céphalopodes. Ils ont découvert des zones de leur cerveau qui permettent des fonctions plus complexes, en stockant des «informations apprises», telles que des compétences simples pour résoudre des énigmes. Le substrat neutre génère la conscience dont le poulpe a besoin pour développer et appliquer ces compétences (Mather et al 2013). En conséquence, les poulpes ont la capacité de résoudre des problèmes et de planifier.

Leurs souvenirs peuvent également être étendus. Une étude intitulée Apprentissage et mémoire chez Octopus vulgaris par I. Zarella et al, parle et compare leur mémoire à celle d'un humain. Octopus peut stocker et rappeler la mémoire comme les humains. Ils ont également la capacité de se souvenir à la fois de la mémoire à court et à long terme. Leur capacité de mémoire les aide à apprendre à résoudre des problèmes et à planifier. Leur mémoire à long terme a tendance à dépendre de l'activité. Une fois qu'ils ont été enseignés, il leur est facile de s'en souvenir. Ce n'est pas si différent des enfants d'âge scolaire moyens, qui doivent passer par les mouvements et l'apprentissage afin de le ranger pour plus tard.

Grâce à des modèles de comportement, des innovations morphologiques et des capacités cognitives, notre recherche suggère que les poulpes contiennent des capacités égales et supérieures à celles d'un élève de cinquième année. Ils savent comment réagir à leur environnement, chasser pour se nourrir et survivre. Physiquement, ils peuvent saisir des choses avec leurs « mains » et voir avec leurs yeux de caméra (Albertin et al 2015), ce qui n'est facile pour l'homme qu'un peu après la naissance. Les poulpes, comme votre élève moyen de cinquième année, peuvent être enseignés. Ils acquièrent des compétences et peuvent les stocker pour référence future. S'ils continuent de s'adapter et de grandir de cette façon, les poulpes ont le potentiel de devenir encore plus intelligents qu'un élève de cinquième année.


Les pieuvres ont deux états de sommeil alternés, selon une étude

Une pieuvre en sommeil actif. Crédit : Sylvia L. S. Madeiros

Les pieuvres sont connues pour dormir et changer de couleur pendant qu'elles le font. Maintenant, une étude publiée le 25 mars dans la revue iScience constate que ces changements de couleur sont caractéristiques de deux principaux états de sommeil alternés : une étape de « sommeil actif » et une étape de « sommeil calme ». Les chercheurs affirment que les résultats ont des implications sur l'évolution du sommeil et pourraient indiquer qu'il est possible pour les poulpes de vivre quelque chose qui ressemble à des rêves.

Les scientifiques pensaient que seuls les mammifères et les oiseaux avaient deux états de sommeil. Plus récemment, il a été montré que certains reptiles présentent également un sommeil non-REM et REM. Un état de sommeil de type REM a également été signalé chez la seiche, un parent céphalopode de la pieuvre.

"Cela nous a amenés à nous demander si nous pourrions également voir des preuves de deux états de sommeil chez les pieuvres", explique l'auteur principal Sidarta Ribeiro de l'Institut du cerveau de l'Université fédérale de Rio Grande do Norte, au Brésil. "Les pieuvres ont le système nerveux le plus centralisé de tous les invertébrés et sont connues pour avoir une grande capacité d'apprentissage."

Pour le savoir, les chercheurs ont capturé des enregistrements vidéo de pieuvres en laboratoire. Ils ont découvert que pendant le «sommeil calme», les animaux étaient immobiles et silencieux, avec une peau pâle et des pupilles contractées en une fente. Pendant le «sommeil actif», c'était une autre histoire. Les animaux ont changé dynamiquement la couleur et la texture de leur peau. Ils ont également déplacé leurs yeux tout en contractant leurs ventouses et leur corps avec des contractions musculaires.

"Ce qui le rend plus intéressant, c'est que ce 'sommeil actif' se produit principalement après un long 'sommeil calme' - généralement plus de 6 minutes - et qu'il a une périodicité caractéristique", explique Ribeiro.

Le cycle se répéterait à des intervalles d'environ 30 à 40 minutes. Pour établir que ces états représentaient bien le sommeil, les chercheurs ont mesuré le seuil d'éveil des poulpes à l'aide de tests de stimulation visuelle et tactile. Les résultats de ces tests ont montré que dans les états « actif » et « sommeil calme », les pieuvres avaient besoin d'un stimulus puissant pour évoquer une réponse comportementale par rapport à l'état d'alerte. En d'autres termes, ils dormaient.

Une pieuvre en sommeil calme et en sommeil actif. Crédit : Sylvia S L Madeiros

Les résultats ont des implications intéressantes pour les poulpes et pour l'évolution du sommeil. Ils soulèvent également de nouvelles questions intrigantes.

"L'alternance des états de sommeil observée chez Octopus insularis semble assez similaire au nôtre, malgré l'énorme distance évolutive entre les céphalopodes et les vertébrés, avec une divergence précoce des lignées il y a environ 500 millions d'années", explique la première auteure et étudiante diplômée Sylvia Medeiros de la Brain Institute de l'Université fédérale de Rio Grande do Norte, Brésil.

« Si en fait deux états de sommeil différents ont évolué deux fois indépendamment chez les vertébrés et les invertébrés, quelles sont les pressions évolutives essentielles qui façonnent ce processus physiologique ? » elle demande. "L'évolution indépendante chez les céphalopodes d'un" sommeil actif "analogue au sommeil paradoxal des vertébrés peut refléter une propriété émergente commune aux systèmes nerveux centralisés qui atteignent une certaine complexité."

Medeiros dit également que les résultats soulèvent la possibilité que les pieuvres expérimentent quelque chose de similaire au rêve. "Il n'est pas possible d'affirmer qu'ils rêvent parce qu'ils ne peuvent pas nous le dire, mais nos résultats suggèrent que pendant le "sommeil actif", la pieuvre pourrait connaître un état analogue au sommeil paradoxal, qui est l'état pendant lequel les humains rêvent le plus, " elle dit. « Si les pieuvres rêvent effectivement, il est peu probable qu'elles vivent des intrigues symboliques complexes comme nous. Le « sommeil actif » chez la pieuvre a une durée très courte, généralement de quelques secondes à une minute. sur, cela devrait être plus comme de petits clips vidéo, ou même des gifs."

Dans de futures études, les chercheurs aimeraient enregistrer les données neuronales des céphalopodes pour mieux comprendre ce qui se passe lorsqu'ils dorment. Ils sont également curieux de connaître le rôle du sommeil dans le métabolisme, la pensée et l'apprentissage des animaux.

"Il est tentant de spéculer que, tout comme chez les humains, rêver chez la pieuvre peut aider à s'adapter aux défis environnementaux et à promouvoir l'apprentissage", a déclaré Ribeiro. "Les pieuvres font-elles des cauchemars ? Les rêves des pieuvres pourraient-ils être inscrits sur leurs schémas cutanés dynamiques ? Pourrions-nous apprendre à lire leurs rêves en quantifiant ces changements ?"


Comment le poulpe change-t-il de couleur ?

Les pieuvres ont des cellules spécialisées sous la surface de leur peau appelées chromatophores. Chaque chromatophore a un sac extensible appelé le saccule cytoélastique en son centre. Chacun de ces sacs est rempli de pigments de différentes couleurs et mdashred, jaune, noir ou marron.

Ainsi, lorsqu'une pieuvre resserre ses muscles, le sac pigmentaire est tiré plus large. Cela rend les pigments plus visibles sur la peau du poulpe. Lorsque les muscles sont détendus, le sac pigmentaire revient à sa taille normale et les pigments sont moins visibles, de sorte que la pieuvre retrouve sa couleur d'origine inchangée.

Pouvez-vous repérer la pieuvre sur cette photo ? (Crédit photo : marketa1982/Shutterstock)

Chacune des cellules chromatophores d'une pieuvre est attachée à un nerf. Le resserrement et la relaxation des cellules sont contrôlés par le système nerveux du poulpe. Ainsi, lorsqu'une pieuvre veut se camoufler, son cerveau signale aux chromatophores de se dilater en un instant !


Champs visuels et mouvements oculaires

Les yeux de la pieuvre sont placés latéralement et peuvent être déplacés indépendamment, les axes oculaires s'écartant parfois jusqu'à 180 degrés (Heidermanns, 1928). À ce jour, aucune mesure de la taille du champ visuel n'est disponible pour cette espèce. D'après le placement des yeux de la pieuvre, on pourrait supposer que la pieuvre possède un petit champ visuel binoculaire, à l'avant et peut-être à l'arrière, cependant, Budelmann et al. (1997) contestent l'existence d'un champ binoculaire chez les octopodes. Dans tous les cas, la pieuvre a certainement de grands champs visuels monoculaires, l'espace dans lequel les objets peuvent être vus d'un seul œil. Ceci est cohérent avec le fait que les animaux observent ou suivent des objets de préférence d'un œil (Heidermanns, 1928 Muntz, 1963 Byrne et al., 2002, 2004). La taille du champ visuel monoculaire est probablement similaire à celle de Sépia officinalis. Calculs de modèle dans Sépia ont révélé que le champ visuel est limité par la taille de la pupille et qu'il est beaucoup plus petit (Schaeffel et al., 1989) que les 177 degrés estimés par Messenger (1968b) pour le plan horizontal.

La pieuvre peut modifier l'espace qu'elle peut surveiller en rétractant et en bombant ses yeux, ou par des mouvements oculaires de rotation. Les mouvements oculaires de rotation qui peuvent faire tourner l'œil jusqu'à 80 degrés latéralement dans les deux sens (Budelmann et Young, 1984) sont médiés par quatre muscles obliques qui passent à mi-chemin autour du globe oculaire. Au total, chaque œil de poulpe possède sept muscles extra-oculaires, chacun innervé par un nerf distinct (Glockauer, 1915 Budelmann et Young, 1984). En revanche, les céphalopodes décapodes ont jusqu'à 14 muscles oculaires innervés par seulement quatre nerfs (Glockauer, 1915 Budelmann et Young, 1993).

Octopus montre également des mouvements oculaires réflexes. Lorsqu'ils sont stimulés par un réseau vertical à grand champ tournant sur un tambour optocinétique, les animaux effectuent des mouvements compensatoires des yeux, de la tête et du corps (Packard, 1969).

De futures études sur les champs visuels du poulpe sont hautement souhaitables, en particulier celles qui fournissent des mesures du champ visuel binoculaire putatif et évaluent ses implications pour la perception de la profondeur binoculaire, le champ visuel monoculaire et le champ visuel dynamique, en tenant compte des mouvements oculaires. Concernant les mouvements oculaires, il reste à déterminer si la pieuvre peut également tourner ses yeux vers le haut et vers le bas, et si oui, dans quelle mesure.


Les scientifiques concluent que l'ADN d'Octopus est hors de ce monde

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Une nouvelle étude a conduit les chercheurs à conclure que les pieuvres (PAS les pieuvres) ont un ADN extraterrestre. Leur génome montre un niveau de complexité jamais vu auparavant avec 33 000 gènes codant pour des protéines identifiés, plus que chez un être humain.

Les océans de notre planète cachent d'innombrables mystères qui pourraient peut-être aider à répondre à de nombreux mystères de la vie elle-même. Au cours des deux dernières décennies, les biologistes marins ont fait des progrès modestes mais constants vers une meilleure compréhension de la nature et de la vie.

Un groupe de chercheurs a décidé de faire de la science et a choisi les céphalopodes afin d'essayer de décomposer leur code ADN, dans l'espoir de mieux les comprendre.

Le poulpe, le calmar et la seiche sont intégrés dans la sous-classe coléoïde des mollusques. Ils ont une histoire évolutive qui remonte à plus de 500 millions d'années, une période bien avant que les plantes ne s'installent sur terre. Ces créatures habitent presque tous les océans à presque toutes les profondeurs.

Ils se caractérisent principalement par une vaste gamme de rides morphologiques incroyables : des yeux semblables à ceux d'un appareil photo, des corps vraiment flexibles et une réponse caméléonique « sophistiquée ». Tout cela est régi par le système nerveux plus large que l'on trouve chez les invertébrés, ce qui fait de ces êtres les dirigeants des océans.

Ils possèdent un cerveau très développé et sont considérés comme les invertébrés les plus intelligents démontrant des comportements élaborés de résolution de problèmes. Et s'il n'était pas assez effrayant que les poulpes ouvrent des pots de confiture, les scientifiques viennent de conclure que ces créatures aquatiques sont encore plus mystérieuses.

Grâce à la toute première séquence complète du génome, les chercheurs ont découvert que les pieuvres (PAS les pieuvres) sont en fait totalement différentes de tous les autres animaux de notre planète. Leur génome montre un niveau de complexité jamais vu auparavant avec 33 000 gènes codant pour des protéines identifiés, plus que chez un être humain.

Le chercheur américain, le Dr Clifton Ragsdale, de l'Université de Chicago, a déclaré : La pieuvre semble être totalement différente de tous les autres animaux, même des autres mollusques, avec ses huit bras préhensibles, son gros cerveau et ses capacités intelligentes de résolution de problèmes.

« Le regretté zoologiste britannique Martin Wells a déclaré que la pieuvre était un extraterrestre. En ce sens, notre article décrit donc le premier génome séquencé d'un extraterrestre.

L'une des principales raisons pour lesquelles les chercheurs ont décidé d'étudier la base moléculaire du cerveau des céphalopodes était sa capacité à adapter instantanément les propriétés de son réseau neuronal, ce qui a un impact important sur la mémoire et la capacité d'apprentissage. Ces capacités spécifiques offrent une explication au sein du génome qui incorpore des mécanismes biologiques qui permettent aux tissus de modifier rapidement les protéines afin de modifier leur fonction.

Selon des chercheurs de l'Université de Chicago, le génome du poulpe est enrichi en transposons, communément appelés « gènes sauteurs », qui peuvent se réorganiser sur le génome. Même si leur rôle chez les poulpes n'est pas clair, les chercheurs ont découvert expression élevée du transposon dans les tissus nerveux. Les transposons sont connus pour avoir la capacité d'affecter la régulation de l'expression des gènes et sont censés jouer un rôle majeur dans la formation de la structure du génome. (La source)

« À quelques exceptions notables près, la pieuvre a essentiellement un génome d'invertébré typique qui vient d'être complètement réarrangé, comme s'il avait été mis dans un mélangeur et mélangé », a déclaré Caroline Albertin, co-auteur principal et étudiante diplômée en biologie et anatomie des organismes au Université de Chicago. "Cela conduit à placer des gènes dans de nouveaux environnements génomiques avec différents éléments régulateurs, et c'était une découverte tout à fait inattendue." (La source)

Les pieuvres ont un bagage génétique extraterrestre. Le rapport scientifique a principalement conclu que les poulpes partagent des gènes « extraterrestres ». Cela a été une affirmation bouleversante dans la communauté scientifique qui a provoqué un bouleversement parmi les biologistes marins qui semblaient à la fois choqués et intrigués.

Il s'avère qu'apparemment, nous avons sous le nez un lien avec les mystères de l'humanité, et bon nombre des plus grandes énigmes de la vie peuvent être résolues si nous décidons seulement de prêter plus d'attention à notre océan et à tout ce qu'il contient.


C'est pourquoi les pieuvres mères meurent de faim

Intelligentes et étranges, les pieuvres sont des créatures fascinantes dotées d'incroyables capacités de résolution de problèmes et d'un camouflage à couper le souffle. Mais dans l'ensemble, ils sont de courte durée, généralement autour d'un à deux ans.

C'est parce qu'ils sont sémelpares, ce qui signifie qu'ils ne se reproduisent qu'une seule fois avant de mourir. Avec les pieuvres femelles, une fois qu'elle a pondu ses œufs, c'est tout.

En fait, la mère arrête même de se nourrir - elle restera et veillera sur ses œufs jusqu'à ce qu'ils éclosent, mourant lentement de faim. En captivité, vers la fin, elle s'arrache parfois la peau et mange le bout de ses propres tentacules.

Maintenant, les scientifiques ont compris pourquoi ce sombre scénario se produit. Cela a à voir avec la glande optique située entre les yeux de la pieuvre, une glande similaire à l'hypophyse chez l'homme.

En 1977, des chercheurs ont retiré cette glande et ont constaté que les instincts maternels de la pieuvre avaient disparu. Elle a abandonné ses œufs, a recommencé à se nourrir et a vécu beaucoup plus longtemps.

La maturation des organes reproducteurs semble être entraînée par les sécrétions de la glande optique. Ces mêmes sécrétions, semble-t-il, inactivent les glandes digestives et salivaires, ce qui conduit la pieuvre à mourir de faim.

Dans de nouvelles recherches, des neurobiologistes de l'Université de Chicago ont utilisé des outils de séquençage génétique pour décrire les signaux moléculaires précis produits par la glande optique d'une femelle californienne à deux points de poulpe (Poulpe bimaculoides) après reproduction.

Ils ont également décrit quatre phases distinctes du comportement maternel qu'ils ont pu lier à ces signaux, expliquant comment la glande optique entraîne sa mort.

« Nous faisons entrer la recherche sur les céphalopodes dans le 21e siècle, et quelle meilleure façon de le faire que de dévoiler un organe qui fascine historiquement les biologistes des céphalopodes depuis très, très longtemps », a déclaré le neurobiologiste Z. Yan Wang.

"Ces comportements sont si distincts et si stéréotypés quand vous les voyez réellement. C'est vraiment excitant parce que c'est la première fois que nous pouvons identifier un mécanisme moléculaire à des comportements aussi dramatiques, ce qui pour moi est tout le but de l'étude des neurosciences."

La première phase est une femelle mature, non accouplée, active et une chasseuse agile et agressive, passant beaucoup de temps hors de ses tanières.

Dans la deuxième phase, juste après la couvaison, elle veillera sur ses œufs, les caressant et soufflant de l'eau sur la couvée. Elle ne sortira pas activement pour chasser, mais elle peut attraper le crabe malchanceux occasionnel qui s'aventure trop près. Cela dure environ 3 à 4 jours.

Dans la troisième phase, elle arrête complètement de manger, devenant de plus en plus apathique. Cela dure 8 à 10 jours.

Enfin, dans la quatrième phase, elle s'agite. Les chercheurs ont observé les poulpes se claquer contre leurs réservoirs, se toiletter en lambeaux, emmêler leurs tentacules et devenir pâles et émaciés, avant de mourir peu de temps après l'éclosion des œufs.

Les chercheurs ont collecté les glandes optiques des pieuvres à chacun de ces quatre stades et ont séquencé l'ARN pour savoir exactement ce qui se passait.

Avant l'accouplement, les pieuvres produisaient des niveaux élevés de neuropeptides, de petites molécules ressemblant à des protéines qui ont été liées au comportement alimentaire de nombreux animaux. Après l'accouplement, la production de neuropeptides a chuté.

Après l'accouplement, les poulpes ont montré une augmentation de la production de catécholamines, des stéroïdes qui régulent le métabolisme du cholestérol et des facteurs analogues à l'insuline - la première fois que la glande optique a été liée à une fonction qui n'a rien à voir avec la reproduction.

La découverte suggère que la glande optique ne produit pas une seule hormone pour réguler la reproduction, mais utilise plusieurs voies de signalisation, peut-être pour que la mère pieuvre veille sur ses précieux œufs.

La façon dont ces voies se produisent est encore une énigme à élucider - si les neurotransmetteurs qui entrent en action après l'accouplement ciblent les tissus reproducteurs qui favorisent les instincts maternels, ou arrêtent les fonctions digestives pour la garder plus près de ses ovules est inconnu.

"Avant, lorsque nous ne connaissions que la glande optique, c'était comme regarder la bande-annonce d'un film", a déclaré Wang. "Vous avez l'essentiel de ce qui se passe, mais maintenant nous commençons à en apprendre davantage sur les personnages principaux, quels sont leurs rôles et un peu plus sur la trame de fond."

Ce qui est également inconnu, c'est pourquoi les poulpes mâles ont également tendance à mourir peu de temps après l'accouplement, même s'ils n'ont pas la même obligation parentale de s'occuper des œufs. Ainsi, il reste encore beaucoup de mystères à élucider en ce qui concerne nos amis tentaculaires.

L'équipe a publié son article dans le Journal de biologie expérimentale.


Les derniers jours sombres d'une mère pieuvre

Les pieuvres sont les chouchous incontestés de l'Internet scientifique, et pour cause. Ce sont des résolveurs de problèmes incroyablement intelligents et des artistes de l'évasion sournois dotés d'un système nerveux vaste et complexe. Ils ont des capacités quasi magiques pour changer les couleurs, les textures et les formes de la peau instantanément, et ils peuvent régénérer les bras manquants à volonté.

Mais les derniers jours d'une pieuvre femelle après sa reproduction sont assez sombres, du moins pour les yeux humains. Les pieuvres sont des animaux sémelpares, ce qui signifie qu'elles se reproduisent une fois puis meurent. Après qu'une pieuvre femelle ait pondu une couvée d'œufs, elle arrête de manger et dépérit au moment où les œufs éclosent, elle meurt. Dans les derniers stades, certaines femelles en captivité semblent même accélérer intentionnellement le long de la spirale de la mort, heurtant les parois du réservoir, arrachant des morceaux de peau ou mangeant le bout de leurs propres tentacules. (Si vous vous posez la question, les mâles ne s'en sortent pas plus facilement. Les femelles tuent et mangent souvent leurs partenaires sinon, elles meurent aussi quelques mois plus tard).

En 1977, le psychologue de l'Université Brandeis, Jerome Wodinsky, montra que s'il enlevait la glande optique des femelles des pieuvres caribéennes à deux points (Hummelincki de poulpe), quelque chose d'intéressant s'est produit. La glande optique est similaire à la glande pituitaire de la plupart des animaux terrestres, ainsi appelée parce qu'elle se trouve entre les yeux. Sans elles, les pieuvres femelles abandonnaient leurs œufs, reprenaient leur alimentation et certaines se reproduisaient même. À l'époque, Wodinsky et d'autres biologistes céphalopodes ont conclu que la glande optique doit sécréter une sorte d'hormone « d'autodestruction », mais ce que c'était ou comment cela fonctionnait n'était pas clair.

Maintenant, une nouvelle étude menée par des neurobiologistes de l'Université de Chicago utilise des outils de séquençage génétique modernes pour décrire plusieurs signaux moléculaires distincts produits par la glande optique après la reproduction d'une pieuvre femelle. L'étude, publiée dans le Journal de biologie expérimentale, détaille également quatre phases distinctes du comportement maternel et les relie à ces signaux, suggérant comment la glande optique contrôle la disparition d'une mère pieuvre.

« Nous faisons entrer la recherche sur les céphalopodes dans le 21e siècle, et quelle meilleure façon de le faire que de dévoiler un organe qui fascine historiquement les biologistes des céphalopodes depuis très, très longtemps », a déclaré Z. Yan Wang, un étudiant diplômé en neurobiologie à UChicago qui a dirigé l'étude de recherche.

"Ces comportements sont si distincts et si stéréotypés quand vous les voyez réellement. C'est vraiment excitant parce que c'est la première fois que nous pouvons identifier un mécanisme moléculaire à des comportements aussi dramatiques, ce qui pour moi est tout le but de l'étude des neurosciences", a-t-elle déclaré.

Cartographier la spirale de la mort

En 2015, Clifton Ragsdale, PhD, professeur de neurobiologie à UChicago, et son équipe ont séquencé le génome de la pieuvre à deux points de Californie (Poulpe bimaculoides), le premier céphalopode jamais entièrement séquencé. Wang faisait partie de cette équipe de recherche et a continué à s'appuyer sur cette base pour sa thèse de doctorat.

Dans la nouvelle étude, elle a utilisé les mêmes pieuvres californiennes à deux points pour étudier leurs comportements maternels étranges. Les femelles matures non accouplées sont des prédateurs actifs qui passent beaucoup de temps en dehors de leurs tanières et se jettent rapidement sur des crabes violonistes ressemblant à des proies. Dans la première étape de la couvaison, cependant, les femelles accouplées s'assoient avec leurs œufs comme une poule des grands fonds, les caressant et soufflant de l'eau sur la couvée. Pendant les trois ou quatre premiers jours, ils continuent à se nourrir mais laissent rarement leurs œufs, n'arrachant le crabe malchanceux que s'il s'approche trop près.

Après environ quatre jours, ils arrêtent complètement de manger. Cette étape de couvaison peut durer huit à dix jours de plus jusqu'à ce qu'ils atteignent la phase finale de déclin rapide, lorsque les choses deviennent vraiment moche. Les femelles deviennent apathiques, passent plus de temps loin de leurs œufs ou se claquent contre les coins de l'aquarium. Ils commencent à se toiletter de manière excessive, passant leurs bras sur leurs manteaux jusqu'à ce qu'ils deviennent un désordre emmêlé. Leur peau pâlit et ils perdent du tonus musculaire, même au-delà de ce que vous vous attendriez à voir chez une pieuvre affamée.

Wang, qui a fait de certaines pieuvres des animaux de compagnie dans le laboratoire, a déclaré : « C'est même troublant d'être témoin en laboratoire, car d'un point de vue humain, ils ont l'air de s'automutiler. C'est juste très, très étrange. comportement."

Lecture du script de la glande optique

Wang a collecté les glandes optiques des pieuvres à chaque phase et a séquencé le transcriptome d'ARN de chacune. L'ARN transporte des instructions de l'ADN sur la façon de produire des protéines, donc le séquençage est un bon moyen de comprendre l'activité des gènes et ce qui se passe à l'intérieur des cellules à un moment donné.

Pendant la phase de non-accouplement, lorsque les femelles chassaient et mangeaient activement, elles produisaient des niveaux élevés de neuropeptides, ou de petites molécules de protéines utilisées par les neurones pour communiquer entre elles et qui ont été liées au comportement alimentaire de nombreux animaux. Après l'accouplement, ces neuropeptides ont chuté précipitamment.

Alors que les animaux commençaient à jeûner et à décliner, il y avait plus d'activité dans les gènes qui produisent des neurotransmetteurs appelés catécholamines, des stéroïdes qui métabolisent le cholestérol et des facteurs analogues à l'insuline. Wang a déclaré que la découverte d'une activité liée au métabolisme était surprenante, car c'est la première fois que la glande optique est liée à autre chose que la reproduction.

On ne sait cependant pas exactement comment ces changements moléculaires et de signalisation provoquent les différents changements de comportement. Les femelles au stade précoce de la couvaison ont continué à manger mais ne cherchaient pas activement de la nourriture. Cela pourrait signifier que les neuropeptides affectent la quantité d'énergie que la pieuvre dépense pour trouver des proies. Certains muscles peuvent commencer à se détériorer, de sorte que la pieuvre ne peut physiquement pas chasser ou digérer la nourriture. L'augmentation de la production de stéroïdes et d'insuline pourrait cibler les tissus reproducteurs qui favorisent le comportement maternel, ou elles pourraient détourner l'énergie de la digestion et de l'alimentation.

"Avant, lorsque nous ne connaissions que la glande optique, c'était comme regarder la bande-annonce d'un film", a déclaré Wang. "Vous avez l'essentiel de ce qui se passe, mais maintenant nous commençons à en apprendre davantage sur les personnages principaux, quels sont leurs rôles et un peu plus sur la trame de fond."

La mort dans le monde du poulpe

Le jury scientifique ne sait toujours pas pourquoi ces créatures intelligentes et ingénieuses rencontrent une fin aussi ignominieuse, mais il existe plusieurs théories. Les poulpes sont de sérieux cannibales, donc une spirale de la mort biologiquement programmée peut être un moyen d'empêcher les mères de manger leurs petits.

Ils peuvent également croître à peu près indéfiniment, donc éliminer les adultes affamés empêche l'écosystème du poulpe d'être dominé par quelques versions massives et grincheuses de poulpes des baby-boomers. Mais peut-être n'est-il pas juste d'imposer notre perspective humaine au monde des céphalopodes.

"C'est très étrange de se voir comme des humains parce que nous nous reproduisons plus d'une fois et vivons bien au-delà de notre âge de reproduction", a déclaré Wang. "Mais si tout le but de la vie est de transmettre vos gènes, ce n'est peut-être pas si sombre."