У кальмаров обнаружили сотни ранее неизвестных сенсорных клеток, покрывающих поверхность тела. Эти клетки снабжены пучками волосков и помогают животным воспринимать движение воды вокруг головы, рук и туловища. Полученные данные могут дать исследователям новую модель для изучения механизмов человеческого слуха и его нарушений.
Команда Брайана Макдермотта из Университета Кейс-Вестерн-Резерв составила первую полную карту боковых линий кальмара — рядов чувствительных клеток, известных как волосковые клетки. Результаты работы опубликованы в журнале Current Biology. Ранее учёные знали о подобных структурах, но представляли их распространение по телу животного лишь частично.
В человеческом ухе звуковые колебания достигают улитки — органа, внутри которого находятся тысячи волосковых клеток. На каждой из них расположен пучок микроскопических выростов, называемых стереоцилиями. Их движение преобразуется в нервные сигналы, которые поступают в мозг и воспринимаются как звук.
«Часто, когда ребёнок рождается глухим или человек теряет слух, повреждается именно волосковый пучок», — сказал Макдермотт, доцент медицинской школы Университета Кейс-Вестерн-Резерв. По его словам, изучение таких структур у кальмаров может помочь понять, как возникает потеря слуха.
Исследование частично проводилось в Морской биологической лаборатории в Вудс-Холе, штат Массачусетс, в рамках трёхлетней стипендиальной программы, посвящённой слуху кальмаров. В работе участвовали аспиранты и студенты, а также Карстен Вольф, заместитель директора службы визуализации и научный сотрудник лаборатории. Для наблюдений применили светолистовую микроскопию: тонкий лазерный луч последовательно освещал отдельные слои ткани, что позволило получить подробные трёхмерные изображения с минимальным повреждением образцов.
Исследователи также заметили, что длина волосковых пучков у кальмаров различается. У человека более высокие пучки связаны с восприятием низких частот, а короткие — высоких, поэтому такая разница помогает клеткам реагировать на определённые звуки. По сравнению с боковыми линиями рыб, где длина пучков не меняется, особенности кальмаров могут указывать на способность настраивать их для восприятия разных частот движения воды. Авторы предполагают, что в этом смысле кожа кальмара частично выполняет функцию уха.