Исследование описывает трех- и четырехшаговые последовательности осьминогов при прохождении узких отверстий
Учёные наблюдали, как обычные осьминоги используют различные многошаговые движения, чтобы протискиваться сквозь отверстия меньше их тела; результаты могут помочь в разработке гибких роботов.
Учёные из Национального университета Сингапура, Университета Неаполя Федерико II и венского зоопарка Haus des Meeres-Aqua Terra записали, как обычные осьминоги проходят сквозь отверстия уже их тела. С помощью прозрачных акриловых перегородок с единственным проёмом команда снимала животных с разных ракурсов и выявила два повторяющихся паттерна движения — трёхшаговую последовательность для отверстий умеренного размера и четырёхшаговую последовательность для более узких проходов.
В трёхшаговом паттерне осьминог сначала исследует отверстие одной рукой, затем пропускает через него дополнительные руки, после чего фиксирует две руки с другой стороны, чтобы вытянуть оставшиеся конечности, голову и мантию. Когда отверстие относительно меньше, животные добавляют четвёртый этап: после первоначального исследования и перемещения рук они переносят оставшиеся руки через зазор, поднимают тело и в конце протягивают голову и мантию.
«Осьминоги могут менять форму тела, чтобы протискиваться сквозь крошечные отверстия, почти как вода, протекающая через щель, поэтому их размер не всегда ограничивает, куда они могут попасть», — сказал исследователь Венци Син.
Эксперименты проводились с тремя субвзрослыми обычными осьминогами, каждый из которых тестировался на отверстиях, соответствующих расстоянию между его глазами — показателем относительно жёсткой центральной нервной системы. За 33 испытания было проанализировано 30 успешных проходов. Отдельная группа юных майянских осьминогов не демонстрировала четырёхшаговый манёвр в самых маленьких отверстиях, но могла использовать трёхшаговую последовательность в более широких зазорах.
Авторы отмечают, что небольшой размер выборки и тестирование каждого животного только в одном условии размера отверстия ограничивают возможность отделить стратегию от индивидуальных различий. Они также признают, что деформация мантии не измерялась систематически, оставляя часть механики сжатия для будущих исследований.
Наблюдения предназначены для поддержки исследований в области мягкой робототехники, предполагая, что роботы могут извлечь пользу из поэтапных действий, таких как исследование, фиксация и вытягивание, вместо того чтобы полагаться исключительно на гибкость материалов. Возможные применения включают устройства для поисково-спасательных операций или подводных исследований, способные перемещаться в ограниченных пространствах, хотя пока не продемонстрирован функциональный робот, основанный на этих результатах.