Den farveblinde blæksprutte kan falde i et med omgivelsernes farve

Blæksprutten kan kopiere pulserende mønstre, som den ikke engang kan se. Men måske er det slet ikke øjnene, den bruger. Forskere håber at kunne få syn for sagen i mysteriet om blækspruttens camoufleringsevner.

Tyve meter under overfladen tæt ved den nordvestspanske kyst følger biolog Roger Hanlon sit bytte. Hans kamera er rettet mod et dyr, der har iklædt sig beige, grå og hvide farver for at gå i ét med den grusede havbund. Dyret bevæger sig hen mod noget tang, og mens det finder sig til rette i busken, skifter det hurtigt til en mørkere farve, som ligner tangens rødbrune nuancer. Farveskiftet er både imponerende og forbløffende for Hanlon, fordi han ved, at den almindelige ottearmede blæksprutte er farveblind.

Det er i hvert fald det, der står i lærebøgerne. Hanlon har selv skrevet en bog, hvori han nævner en række argumenter for, at både 8-armede og 10-armede blæksprutter ser i sort-hvid. Men han er alligevel ikke helt overbevist.

»Jeg er tilbøjelig til at tro, at blæksprutter på en eller anden måde kan fornemme og tilpasse sig til farver,« udtaler han.

Præcis hvordan de gør det, har biologer i mere end et århundrede forsøgt at regne ud. Den nobelprisvindende zoolog Karl von Frisch mente ligesom Hanlon ikke, at blæksprutter var farveblinde. I 1910’erne var der debat om emnet mellem Frisch og øjenlæge Carl von Hess. Hess testede 10-armede blæksprutters syn ved at lyse mod dyrene med farvet lys, mens de var fanget i beholdere, der var så små, at dyrene næsten ikke kunne bevæge sig. Han noterede, hvordan deres pupiller reagerede på lyset, og om dyrene forsøgte at svømme væk. Han konkluderede, at blæksprutternes reaktions- mønstre lignede mønstrene hos farveblinde personer, som ser på farvet lys.

Frisch brød sig ikke om disse unaturlige testforhold. Han havde udført eksperimenter, hvor han trænede småfisk til at forvente mad, når de fik vist et gult kort. Han havde også planer om at træne blæksprutter til at forvente mad fra farven rød, men resultaterne derfra kom aldrig frem, og debatten fortsatte. I 1950’erne viste zoolog Alfred Kühn, at blæksprutten kunne lære at se en bestemt farve som en trussel og svømme væk, når han blev ved med at slå blæksprutten med en pind efter at have lyst mod den med lys i den pågældende farve. De kan altså godt se farver, konkluderede han. Men i 1970’erne nåede John Messenger, nu ved University of Cambridge, frem til det modsatte. Han trænede blæksprutter til at angribe farvede plastikrektangler for at få en belønning i form af sardiner. De kunne skelne sort fra hvid, men kunne ikke se forskel på gule og grå nuancer, som var lige lyse.

Svaret ligger ikke i øjnene

Enhver tvivl om blækspruttens farveblindhed lod til at forsvinde, da man omsider fik mulighed for at undersøge biologien bag dens syn. Forskere dissekerede øjnene fra flere blækspruttearter og fandt kun én type farveprotein og intet som tapcellerne i menneskets farvesyn. I 1980’erne stod det klart, at dette gjaldt for næsten alle arter, hvilket kraftigt indikerede, at blæksprutten kun kan se i sort-hvid.

Dette gjorde mysteriet om blækspruttens camoufleringsevner endnu større. Man ved, at blæksprutten kan tilpasse sin hudfarve til omgivelsernes farver. Man ved også, at blæksprutter signalerer til hinanden ved at skabe pulserende mønstre i huden. Denne adfærd er risikabel, når der ligger rovdyr på lur, så det virker absurd, at de kun skulle kunne se mønstrene i sort-hvid.

»Næsten alle, der arbejder med området, har svært ved at tro på det,« udtaler Dan Morse ved University of California.

Morse og Hanlons forskerteams har brugt årevis på at afmystificere det biologiske maskineri i blækspruttens hud, som skaber de mange mønstre. Det er et avanceret system, som består af mindst to lag med pigmentsække i det øverste lag og variable strukturer til farvespil i det nederste. Alligevel vendte Hanlon, som arbejder ved Marine Biological Laboratory i Massachusetts, tilbage til mysteriet om farvesynet med en fornemmelse af, at han måtte have overset noget. Og pludselig fik han en tanke: Hvis blæksprutten ikke ser farver med øjnene, ser den dem måske med sin hud.

I 2010 var andre forskere begyndt at opdage, at visse arter har farveproteiner kaldet opsiner i huden. Hanlon undersøgte hurtigt den 10-armede blækspruttes hud for proteinerne og fandt opsiner. Denne opdagelse førte til en helt ny retning for forskningen. Han allierede sig med synsforsker Thomas Cronin og Alexandra Kingston, begge ved University of Maryland, for at finde frem til, hvordan opsinerne var organiseret, og om de var forbundet med hudens evne til at skifte farve. Hvis blæksprutten reagerede direkte på farver gennem forbindelser i huden uden involvering af hjernen, ville det måske kunne forklare, hvorfor adfærdsstudier viste, at den ikke var i stand til bevidst at skelne mellem farver.

Teamet brugte fem år på at lyse på blækspruttehud og fandt opsiner her, der og alle vegne. Men proteinerne fremstod uorganiserede og tilsyneladende uden forbindelse til farveændringssystemerne. I huden fandt forskerne endda et stort antal andre molekyler, som har med bearbejdningen af signaler fra lys at gøre. Ifølge Cronin var forskerne sikre på, at dette fotosystem havde en funktion, men de fandt aldrig noget, der kunne påvise det.

Huden reagerer på lys

Todd Oakley og Desmond Ramirez ved University of California havde mere held med arten Octopus bimaculoides. De tog hudstykker på størrelse med en ært og placerede dem under et mikroskop for at se pigmentsækkene og lyste på dem.

»Der var en kort forsinkelse, og så kom der en dramatisk udvidelse,« udtaler Oakley.

Åbningen af pigmentsækken er en af blækspruttens metoder til at danne farver. Eksperimentet viste, at blækspruttens hud reagerede på lys, men der kom intet svar på hvordan eller hvorfor, og heller ikke på, om der var opsiner indblandet.

Der er for nylig opstået en ny tilgang, idet Alexander Stubbs, biolog ved University of California, og hans far, Christopher Stubbs, fysiker fra Harvard University, brugte matematik til at løse problemet med farveblindheden. Deres oplæg, som første gang blev offentliggjort i 2016, har koncentreret sig om farveafvigelse, som er en effekt, hvor forskellige bølgelængder eller farver af lys kommer i fokus ved forskellige afstande fra en linse. Denne effekt findes i kameraer og i menneskeøjet, men den maksimeres i ikkecentrerede pupiller – og sådan nogle har blæksprutten. Far og søn regnede sig frem til, at dette gør det muligt for blæksprutten at skelne mellem farver med øjnene uden behov for egentlige farvereceptormolekyler.

»Forestil dig, at du skal bringe forskellige farver ind i og ud af fokus hele tiden. Det er

VIDEN

nogenlunde sådan, deres opfattelse af omgivelserne må være,« udtaler Stubbs.

Ifølge ham er det ganske enkelt et fysisk faktum, at blæksprutten gør dette. Det er uvist, om den bruger informationen til at skelne mellem farver. Alexander Stubbs har kortlagt eksperimenter for at afprøve sin formodning, men han har brug for en samarbejdspartner for at gennemføre dem. Hanlon mener, at eksperimenterne er værd at lave, men han tror først på tanken bag, når han ser flere ligninger.

»Der foreligger endnu ikke så meget som et gram data,« udtaler han.

Tre hjerter og flere hjerner

Samtidigt kæmper forskerne, som arbejder med hudsansning, med deres egne problemer. En knast er, at de opsiner, der er fundet i blækspruttehud, er de samme som dem, der findes i blæksprutteøjne. I lyset af dokumentationen for, at blæksprutten ikke kan se farver med øjnene, skulle man mene, at den ikke ville kunne nøjes med de samme opsiner for at se farver med huden. Hanlon mener, at pigmentsækkene i huden kan fungere som filtre for opsinerne, således at to komponenter ved fælles hjælp kan gen-

kende farver. Eller måske findes der uopdagede opsiner i huden. Man burde kunne få et svar gennem screening af blækspruttens genom. Hanlons egen arbejdsplads er faktisk ved at lægge sidste hånd på en sekvensering af den 10-armede blækspruttes genom.

Cronin er overbevist om, at opsinerne har et formål.

»De har en eller anden funktion. At vi ikke har opdaget den endnu, betyder bare, at svaret er mere uigennemskueligt, end vi troede,« siger han.

Det burde ikke være en overraskelse. Blæksprutter har tre hjerter og flere hjerner. Hvorfor skulle deres sanser være mindre fremmedartede end resten af deres fysiologi?

Det samme gælder for mange af de skabninger, som de deler omgivelser med. Nogle af de rovdyr, de bliver jaget af, såsom dykkende fugle, har et syn så farverigt, at det næsten er en hån mod menneskets rød-grøn-blå-begrænsning. Selv om en blækspruttes farve ligner dens baggrund, når Hanlon ser den gennem sit kamera, er det altså ikke nødvendigvis tilfældet, når en dykkende fugl ser på den.

For at omgå dette er Hanlon i gang med at udvikle et hyperspektralt kamera med 16 farvekanaler.

»Ingen har et kamera som dette,« siger han.

Og eftersom mennesket ikke kan se alle farverne, må han opfinde metoder til at analysere resultaterne. Hvis de bekræfter, at blækspruttens forklædning er effektiv over for de rovdyr, der jager den, vil det fjerne enhver tvivl om, at den rent faktisk kan farvetilpasse sig. Og hvordan gør den det så? Ligesom alt andet ved blæksprutten vil svaret på det spørgsmål ifølge Hanlon også blive mærkværdigt. © New Scientist

At vi ikke har opdaget den endnu, betyder bare, at svaret er mere uigennemskueligt, end vi troede. Alexander Stubbs biolog, University of California