Wat de octopus kan betekenen voor mensen die onder het puin van een ingestort gebouw vastzitten? Veel meer dan je denkt. Door de bewegingen van de tentakels in kaart te brengen kunnen wetenschappers mogelijk een robotarm ontwikkelen die door de kleinste spleten kan kronkelen en zo water en voedsel kan brengen.
Onderzoekers hebben voor het eerst het complete bewegingsrepertoire van wilde octopussen vastgelegd. Een belangrijk werk dat niet alleen onze kennis van deze mysterieuze zeedieren verdiept, maar ook de robotica op een geheel nieuw spoor zet.
Spioneren in het octopusrijk
25 jaar lang duikt Roger Hanlon al naar octopussen, maar dit project stelde zelfs hem voor nieuwe uitdagingen. “Het veldwerk is erg zwaar en er is een flinke dosis geluk nodig om goed natuurlijk gedrag vast te leggen”, vertelt de onderzoeker van het Marine Biological Laboratory.
Samen met collega’s van Florida Atlantic University filmde zijn team 25 wilde octopussen in zes verschillende leefgebieden, van een vlakke zandbodem tot complexe koraalriffen in het Caribisch gebied en Spanje. De uitdaging: octopussen zijn meesters in camouflage en houden zich 80 procent van de tijd schuil in hun holen. Slechts een of twee keer per dag komen ze tevoorschijn om te jagen.
“We vonden ze meestal door op voedselresten rond hun schuilplaatsen te letten. Octopussen zijn rommelige eters”, legt hoofdauteur Chelsea Bennice uit. “Dan wachtten we geduldig tot ze tevoorschijn kwamen.”
Het complete bewegingswoordenboek
Het resultaat van al deze inspanningen was de moeite waard: de eerste volledige gedragscatalogus van octopustentakels in het wild is een feit. Door bijna 4000 armbewegingen en meer dan 7000 vervormingen seconde voor seconde te analyseren, ontdekten de onderzoekers twaalf verschillende tentakelacties, opgebouwd uit vier fundamentele bewegingen: buigen, verlengen, verkorten en draaien.
“Dit zijn de acties die samen het complete octopusgedrag vormen”, zegt onderzoeker Kendra Buresch. De bevindingen tonen een verfijnde taakverdeling: elke arm kan in principe alles, maar bepaalde bewegingen komen vaker in specifieke armgedeelten voor. Buigingen gebeuren vooral aan de uiteinden, verlenging dichter bij het lichaam.
Nog indrukwekkender is hoe octopussen hun acht armen coördineren. “We zagen octopussen verschillende combinaties van tentakelacties gebruiken: soms hebben ze maar één arm nodig voor taken zoals het grijpen van voedsel en andere keren gebruiken ze meerdere armen die samenwerken om bijvoorbeeld te kruipen of een parachute-aanval uit te voeren”, beschrijft Bennice.
Zintuiglijke supercomputers
Wat octopussen echt bijzonder maakt, gaat verder dan pure flexibiliteit. Elk tentakel telt ongeveer honderd zuignappen. “Elke zuignap is een chemo-tactiel genie”, legt Hanlon uit. “Het equivalent van de menselijke neus, lippen en tong in één.”
Deze tactiele superkracht verklaart waarom octopussen meer vertrouwen op aanraking dan op zicht. “De octopus is een heel tactiel dier, het is meer tactiel dan visueel”, aldus Hanlon. In de donkere oceaan tasten hun armen de wereld af, zoeken naar voedsel in rotsspleten, bouwen holen en verdedigen zich tegen aanvallers.
Toepassingen voor de robotica
De praktische toepassingen van deze kennis reiken ver. Het Amerikaanse Office of Naval Research financierde het onderzoek, hopend op doorbraken in de zachte robotica. “Hoe lever je een medicijn of een telefoon of water aan iemand die ergens beneden vastzit?” vraagt Hanlon zich af. “Je hebt een slangachtige arm nodig met grote flexibiliteit, die daar niet alleen kan komen, maar ook iets nuttigs kan doen wanneer hij aankomt.”
De visie gaat verder dan reddingsmissies. Denk aan medische robots die door bloedvaten navigeren, industriële armen die zich door complexe machines wringen of onderzoeksrobots die ontoegankelijke omgevingen verkennen.
Overleven door flexibiliteit
In de natuur demonstreren octopussen dagelijks waarom flexibiliteit zo waardevol is. “Als octopussen zich door een open omgeving verplaatsen, gebruiken ze hun armen heel handig als camouflage voor roofdieren, bijvoorbeeld door te lijken op een bewegende rots of drijvend zeewier”, verklaart Bennice.
Hun armen zijn multifunctionele werktuigen: ze dienen als benen voor voortbeweging, handen om dingen te grijpen, sensoren voor verkenning en zelfs wapens voor verdediging. Deze veelzijdigheid stelt octopussen in staat om in uiteenlopende habitats te floreren, een eigenschap die roboticawetenschappers graag zouden kopiëren.
De volgende fase
“Inzicht in dit natuurlijke gedrag verdiept niet alleen onze kennis van de biologie van octopussen, maar opent ook spannende nieuwe wegen in vakgebieden zoals de neurowetenschap, diergedrag en zelfs de robotica”, concludeert Bennice.
Voor Hanlon is dit onderzoek een mijlpaal. “Ik geloof er sterk in dat je de natuurlijke wereld moet ingaan en vooral de zintuiglijke wereld, van welk dier je ook bestudeert.”
