Kraken kennen ihren besten Arm für diese Aufgabe

Kraken
Ein Oktopus schlägt mit seinem zweiten Arm auf eine Garnele ein (Wardill Lab, University of Minnesota)

Zuletzt aktualisiert am 27. September 2022 von Steve Weinman

Es scheint, dass Kraken ihre acht Arme nicht zufällig einsetzen – Wissenschaftler haben gerade herausgefunden, dass sie bei der Jagd immer bestimmte Gliedmaßen einsetzen und ihre Taktik an die Art der Beute anpassen.

„Normalerweise, wenn man sich einen ansieht Tintenfisch Für kurze Zeit ist nichts wiederholbar“, erklärte der Kopffüßer-Spezialist Trevor Wardill, Assistenzprofessor am College of Biological Sciences der University of Minnesota. „Sie winden sich und sehen in ihren Erkundungsbewegungen einfach komisch aus.“ 

Daher war das wissenschaftliche Team überrascht, als es herausfand, dass das Jagdverhalten der Kraken tatsächlich völlig wiederholbar war. Sie untersuchten, wie die Kopffüßer ihre Arme nutzen, um Hinweise zu finden, die bei der Entwicklung von Soft-Robotern der nächsten Generation helfen. 

Kalifornien Zweipunktkraken leben etwa zwei Jahre und erreichen die Größe eines Tennisballs. Die Arme auf jeder Seite ihres Körpers waren mit 1–4 nummeriert, und in ihre Becken wurden verschiedene Arten von Beutetieren eingeführt.

Video dokumentierten, wie Oktopusse aus ihren Höhlen auftauchten, um sich auf die Beute zu stürzen. Dabei zeigte sich, dass sie zum Angriff stets die Arme auf derselben Körperseite verwendeten wie das Auge, mit dem sie die Beute erspähten. Und was auch immer die Art der Beute war, sie setzten sie immer ein zweiter Arm aus der Mitte.

Die Verfeinerungen hingen von der Art der Beute ab. Die Kraken stürzten sich wie Katzen auf sich langsam bewegende Krabben, waren jedoch bei sich schnell bewegenden Garnelen vorsichtiger, um sie nicht zu erschrecken. Sobald der zweite Arm Kontakt mit der benachbarten Garnele hatte Arme 1 und 3 dienten zur Sicherung.

(Wardill Lab, University of Minnesota)

Ein nächster Schritt besteht darin, zu untersuchen, wie Neuronen die Armbewegungen der Kraken erleichtern. „Oktopusse sind extrem stark“, sagte Wardill. „Für sie ist es angesichts ihrer Geschicklichkeit trivial, eine Tür zu ergreifen und zu öffnen.

„Wenn wir von Kraken lernen können, können wir das auf die Herstellung eines Unterwasserfahrzeugs oder einer Soft-Roboter-Anwendung anwenden. Von Kraken inspirierte Unterwasserfahrzeuge könnten eine entscheidende Rolle bei der Erforschung der Tiefsee spielen.“ Die Finanzierung und Unterstützung erfolgte durch das US Office of Naval Research, und die Studie ist in veröffentlicht Current Biology

Weicher Griff für Taucher

Ein anderes US-amerikanisches Forscherteam hat ebenfalls von den Armbewegungen von Kraken gelernt und einen Handschuh entwickelt, der Objekte unter Wasser sicher greifen kann, ohne dabei das Risiko einer Beschädigung einzugehen. 

Unterwasserarchäologen und Rettungstaucher sollen zu denjenigen gehören, die von der Studie des Virginia Tech-Assistenzprofessors Michael Bartlett profitieren könnten, die zur Entwicklung des Octa-Glove geführt hat.

Laut Bartlett ist der Mensch nicht von Natur aus für den Umgang mit Gegenständen oder Menschen in rutschigen Unterwasserumgebungen gerüstet. „Es gibt kritische Zeiten, in denen dies zu einer Belastung wird. Die Natur hat bereits einige großartige Lösungen parat, daher suchte unser Team in der Natur nach Ideen. Der Tintenfisch wurde eine offensichtliche Wahl für Inspiration.“

Kraken
Krake im Labor (Soft Materials & Structures Lab / Virginia Tech)

Kolbenförmig Tintenfisch-Armsauger bieten eine kraftvolle Reißfähigkeit, sagt er. Sobald sich der breite äußere Rand des Saugers an einem Objekt festklammert, ziehen sich die Muskeln im schalenförmigen Bereich hinter dem Rand zusammen und entspannen sich, um Druck auszuüben oder abzubauen. Durch das gleichzeitige Eingreifen mehrerer Saugnäpfe entsteht eine starke Klebeverbindung.

„Wenn wir uns das ansehen Tintenfisch„Der Klebstoff sticht auf jeden Fall hervor, da er die Haftung bei Bedarf schnell aktiviert und wieder freigibt“, sagt Bartlett. „Genauso interessant ist jedoch, dass der Oktopus über 2,000 Saugnäpfe an acht Armen kontrolliert, indem er Informationen von verschiedenen chemischen und mechanischen Sensoren verarbeitet. 

„Der Oktopus vereint tatsächlich Adhäsionsabstimmbarkeit, Sensorik und Kontrolle, um Unterwasserobjekte zu manipulieren.“

Bartletts Team stellte sich die Saugnäpfe als nachgiebige Gummistiele vor, die mit weichen, betätigten Membranen versehen sind. Diese ermöglichen mit nur leichtem Druck eine zuverlässige Befestigung an Objekten sowohl auf ebenen als auch auf gewölbten Oberflächen.

Die Saugnäpfe und eine Reihe optischer Näherungssensoren sind über einen Mikrocontroller verbunden, um das Nerven- und Muskelsystem des Oktopus nachzuahmen.

Kraken
Der Octa-Glove könnte bei bestimmten Tauchanwendungen hilfreich sein (Soft Materials & Structures Lab / Virginia Tech)

„Durch die Kombination weicher, reaktionsfähiger Klebematerialien mit eingebetteter Elektronik können wir Objekte greifen, ohne sie drücken zu müssen“, sagt Bartlett. „Es macht den Umgang mit nassen oder unter Wasser liegenden Objekten viel einfacher und natürlicher. Die Elektronik kann Adhäsionen schnell aktivieren und lösen. Bewegen Sie einfach Ihre Hand auf ein Objekt zu, und der Handschuh erledigt die Arbeit zum Greifen. Das alles kann erledigt werden, ohne dass der Benutzer einen einzigen Knopf drücken muss.“    

Die Forscher sehen auch Rollen für den Octa-Glove im Bereich der Soft-Robotik für das Greifen unter Wasser, benutzergestützte Technologien und Gesundheitsfürsorge sowie den Zusammenbau und die Manipulation nasser Objekte während Herstellungsprozessen. Die Studie ist veröffentlicht in Wissenschaft Fortschritte.

Auch auf Divernet: Springende Gene lösen Oktopus- und Seedrachen-Rätsel, Zeit, über Oktopus-Gefühle nachzudenken, Oktopuss-Traum – aber was ist damit?, Taucher, achten Sie auf düstere Krakenstädte

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