Saját elképzeléseink korlátoznak bennünket. A valóság érzékelése a funkció miatt következik be különféle szervek, és csak kevesen értik meg, hogy ez egy meglehetősen korlátozott látásmód. Talán azért látjuk a valódi valóság nagyon homályos változatát, mert érzékszerveink tökéletlenek. Valójában nem láthatjuk a világot más életformák szemével. De a tudománynak köszönhetően közelebb kerülhetünk. Tanulmányozva felfedezheti, hogyan épül fel és hogyan működik más állatok szeme. Például a látásunkkal való összehasonlítás, a kúpok és rudak számának vagy szemük vagy pupilláik alakjának meghatározása. És ez legalább valahogy közelebb visz bennünket ahhoz a világhoz, amelyet még nem azonosítottunk.
Hogyan látnak a madarak
A madaraknak négyféle kúpja vagy úgynevezett fényérzékeny receptora van, míg az embernek csak három. És a látómező eléri a 360% -ot, ha egy személyhez hasonlítjuk, akkor ez 168%. Ez lehetővé teszi a madarak számára, hogy teljesen más szemszögből és sokkal gazdagabban vizualizálják a világot, mint az emberi látás észlelése. A legtöbb madár az ultraibolya spektrumban is lát. Ilyen látásra akkor van szükség, amikor megkapják az ételt. A bogyók és más gyümölcsök viaszos bevonattal rendelkeznek, amely visszaveri az ultraibolya színt, így kiemelkedik a zöld lombozat ellen. Egyes rovarok az ultraibolya fényt is visszaverik, ami a madaraknak egyértelmű előnyt jelent.
A bal oldalon az, ahogy egy madár látja a világunkat, a jobb oldalon egy személy.
Hogyan látnak a rovarok
A rovarok szemszerkezete összetett, több ezer lencséből áll, amelyek egy futballlabdához hasonló felületet alkotnak; amelyben minden objektív egy „pixel”. Mint nekünk, a rovaroknak is három fényérzékeny receptoruk van. Minden rovarnak más a színérzékelése. Például néhányuk, a lepkék és a méhek, az ultraibolya spektrumban látnak, ahol a fény hullámhossza 700 hm és 1 mm között változik. Az ultraibolya szín megtekintésének képessége lehetővé teszi, hogy a méhek olyan mintákat lássanak a szirmokon, amelyek a virágporhoz vezetik őket. A vörös az egyetlen szín, amelyet a méhek nem érzékelnek színként. Ezért a tiszta vörös virágok ritkán találhatók a természetben. Egy másik lenyűgöző tény- a méh nem tudja becsukni a szemét, ezért nyitott szemmel alszik.
A bal oldalon az látható, ahogy egy méh látja a világunkat, a jobb oldalon egy személy. Tudtad? Az imádkozó sáskák és szitakötők rendelkeznek a legtöbben nagyszámú lencsék és ez a szám eléri a 30 000-et.
Hogyan látnak a kutyák
Elavult adatokra támaszkodva sokan még mindig azt hiszik, hogy a kutyák feketén-fehéren látják a világot, ez azonban téves vélemény. A közelmúltban a tudósok felfedezték, hogy a kutyáknak ugyanúgy van színlátásuk, mint az embereknek, de ez más. Az emberi szemhez képest kevesebb kúp található a retinában. Ők felelősek a színérzékelésért. A látás sajátossága a vörös színt felismerő kúpok hiánya, így nem tudnak megkülönböztetni árnyalatokat a sárga-zöld és a narancsvörös színek között. Ez hasonló az emberek színvakságához. Következtében több botok, a kutyák ötször jobban látnak a sötétben, mint mi. A látás másik jellemzője a távolság meghatározásának képessége, ami nagyban segíti őket a vadászatban. Közelről azonban homályosan látnak, 40 cm távolságra van szükségük ahhoz, hogy lássanak egy tárgyat.
A kutya és az ember látásmódjának összehasonlítása.
Hogyan látnak a macskák
A macskák nem tudnak az apró részletekre összpontosítani, ezért kissé elmosódottan látják a világot. Sokkal könnyebben érzékelik a mozgásban lévő tárgyat. De azt a véleményt, hogy a macskák abszolút sötétben is látnak, tudományos kutatások nem erősítették meg, bár sötétben sokkal jobban látnak, mint nappal. A harmadik szemhéj jelenléte a macskákban segít átjutni a bokrokon és a füvön vadászat közben, és megvédi a felületet a portól és a sérülésektől. Közelről láthatja, amikor a macska félig szunyókál, és a film félig lehunyt szemmel kandikál ki. A macskalátás másik jellemzője a színek megkülönböztetésének képessége. Például a fő színek a kék, zöld, szürke, de a fehér és a sárga összekeverhető.
Hogyan látnak a kígyók?
A látásélesség, mint más állatok, a kígyók nem ragyognak, mivel a szemüket vékony film borítja, ami miatt a látási viszonyok zavarosak. Amikor a kígyó leveti a bőrét, a film vele együtt leválik, ami különösen tisztává és élessé teszi a kígyó látását ebben az időszakban. A kígyó pupillájának alakja a vadászati mintától függően változhat. Például az éjszakai kígyóknál függőleges, míg a nappali kígyóknál kerek. Az ostorkígyóknak van a legszokatlanabb szeme. Szemük némileg kulcslyukra emlékeztet. A szemek e szokatlan felépítése miatt a kígyó ügyesen használja binokuláris látását – vagyis minden szem teljes képet alkot a világról. A kígyó szeme érzékeli az infravörös sugárzást. Igaz, "látnak" hősugárzás nem a szemekkel, hanem speciális hőérzékeny szervekkel.
Hogyan látnak a rákfélék?
A garnélarák és rákok, amelyeknek szintén összetett szemük van, van egy olyan tulajdonságuk, amely nem teljesen érthető - nagyon apró részleteket látnak. Azok. a látásuk elég durva, és 20 cm-nél nagyobb távolságból nehezen látnak valamit, a mozgást viszont nagyon jól felismerik.
Nem ismert, hogy a sáskaráknak miért van szüksége jobb látásra, mint a többi rákfélének, de így alakult ki az evolúció során. Úgy gondolják, hogy a sáska rákok a legösszetettebb színérzékeléssel rendelkeznek - 12 típusú vizuális receptoruk van (az embernek csak 3). Ezek a vizuális receptorok különböző ommatidia receptorok 6 sorában helyezkednek el. Lehetővé teszik a rák számára, hogy érzékelje a körkörösen polarizált fényt, valamint a hiperspektrális színt.
Hogyan látnak a majmok?
Színlátás nagy majmok háromszínű. Az éjszakai életet folytató duruculusok monokromatikusak - ezzel jobb a sötétben navigálni. A majmok látását életmódjuk és étrendjük határozza meg. A majmok színük alapján megkülönböztetik az ehetőt és az ehetetlent, felismerik a gyümölcsök és bogyók érettségi fokát, és kerülik a mérgező növényeket.
Hogyan látnak a lovak és a zebrák
A lovak nagytestű állatok, ezért széles látókörre van szükségük. Kiváló perifériás látásuk van, így szinte mindent láthatnak körülöttük. Ez az oka annak, hogy a szemük oldalra van irányítva, és nem egyenes, mint az emberek. De ez azt is jelenti, hogy van egy vakfolt az orruk előtt. És mindig mindent két részben látnak. A zebrák és a lovak jobban látnak éjszaka, mint az emberek, de többnyire a szürke árnyalataiban látnak.
Hogyan látnak a halak?
Minden halfajta másképp lát. Például a cápák. Úgy tűnik, hogy a cápa szeme nagyon hasonlít az emberéhez, de teljesen másképp működik. A cápák színvakok. A cápának van egy további fényvisszaverő rétege a retina mögött, ami hihetetlen látásélességet biztosít. A cápa 10-szer lát jobb, mint az ember tiszta vízben.
Ha általánosságban beszélünk a halakról. A halak alapvetően nem látnak 12 méternél messzebbre. Elkezdik megkülönböztetni a tőlük két méteres távolságban lévő tárgyakat. A halaknak nincs szemhéjuk, de ennek ellenére speciális film védi őket. A látás másik jellemzője a vízen túli látás képessége. Ezért a halászoknak nem ajánlott fényes ruhát viselni, ami elriaszthatja őket.
Royal python vagy ball python vagy python regius (Python regius)
Emlékszel a "Pettyes banda" című filmre? Ott fütyültek, hogy hívják a kígyót, aztán arról beszéltek, hogy a kígyók süketek és így tovább. Tehát sietve tájékoztatlak benneteket, hogy a kígyók egyáltalán nem süketek! De ők kicsit másképp hallanak, vagy inkább egyáltalán nem úgy, mint mi.
Emlékezzünk a biológia tanfolyamra: a hallásszerv a külső fülből, a dobhártyából áll, amelyhez egytől háromig tartó csontok kapcsolódnak (állatfajtától függően) jelet adnak át a fülkagylónak, egy háromdimenziós spirál- csavart szerv, amelyben csillós sejtek találhatók, amelyek tulajdonképpen hangrezgéseket olvasnak a fülkagylót kitöltő folyadék miatt. Valahogy így. Mi a probléma a kígyókkal? És nincs dobhártyájuk, sem külső hallószervük.
De van egy csiga (kék) és egy hallócsont (zöld). És nem csak ez, a hallócsont (zöld) a nagy négyzet alakú csonthoz (kék) kapcsolódik. Ahh... itt kezdődik a móka! A négyzet alakú csont az állkapocssal együtt helyettesíti a dobhártyát. Kiderül, hogy egyfajta rezonátor egy karrendszernek köszönhetően, amely érzékeli a talaj vibrációját és az alacsony frekvenciájú hullámokat. A kígyó néhány méterrel távolabb is hall, még akkor is, ha óvatosan és csendesen sétálsz. De fütyülni egy kígyóra, mint a filmekben, tényleg felesleges. De tökéletesen megkülönböztetik az összes halk hangot, amit hallunk. Mondjuk a kígyóimból látom, ahogy összerezzennek a kutyáim halk ugatásától, és hogy érzik az utcán haladó nehéz autó szagát, mi magunk pedig az ötödik emeleten vagyunk.
Milyen érdekes dolgaik vannak még a kígyóknak? És van hőrecepciójuk. Ezek a viperák, pitonok, boák és néhány furcsa afrikai colubrid termőhelyei.
Itt jól láthatók a felső állkapcson lévő Python regiusomon lévő termopiszok
A legfejlettebb termikus berendezés, mondjuk a gödörviperáké ( Crotalinae). Ott minden lyukban több réteg membrán és egy csomó különböző hőreceptor található. Mind rettenetesen érzékenyek! Nem, nem úgy látnak, mint egy hőkamerás! Ne higgy a BBC-filmeknek – a kígyó nem lát ott semmi körvonalat. A termopitokban nincs rodopszin fehérje, a receptormembránok ioncsatornái miatt ott olvashatók le az információk! mutatják a tárgy hősugárzásának erősségét és a felé irányuló irányt. Minden.
Általában bármit is mond: de az érzékszervek számát és összetettségét tekintve a kígyó szinte minden szárazföldi állatot felülmúl. Legközelebb elmesélem, hogyan látnak a kígyók, és miért nyújtják ki a nyelvüket.
Nos, mérgező berendezéseik fejlődéséről - az egy teljesen más történet!
Bevezetés................................................. ...................................................... ..............................3
1. Sokféleképpen lehet látni – minden a céloktól függ................................... ..4
2. Hüllők. Általános információ................................................ ..............................................8
3. A kígyók infravörös látószervei................................................ ........................12
4. „Hőlátó” kígyók................................................ ......................................................17
5. A kígyók vakon csapnak le a zsákmányra................................................ ......................................20
Következtetés................................................. .................................................. ...... .......22
Bibliográfia................................................................ ..............................................24
Bevezetés
Biztos vagy benne a világ pontosan úgy néz ki, ahogy nekünk? De az állatok teljesen másképp látják.
Az emberek és a magasabb rendű állatok szaruhártya és lencse szerkezete azonos. A retina szerkezete hasonló. Fényérzékeny kúpokat és rudakat tartalmaz. A kúpok a színlátásért, a rudak a sötétben való látásért felelősek.
A szem az emberi test csodálatos szerve, élő optikai eszköz. Ennek köszönhetően nappal és éjszaka látunk, megkülönböztetjük a színeket és a kép hangerejét. A szem úgy van kialakítva, mint egy kamera. A szaruhártya és a lencse, akárcsak a lencse, megtöri és fókuszálja a fényt. A szemfenéket bélelő retina érzékeny fotófilmként működik. Speciális fényfogadó elemekből - kúpokból és rudakból áll.
Hogyan működik a „kisebb testvéreink” szeme? Az éjszaka vadászó állatok retinájában több rúd található. A fauna azon képviselőinek, akik inkább éjszaka szeretnek aludni, csak kúpok vannak a retinájukban. A természetben a legéberebbek a nappali állatok és madarak. Ez érthető: akut látás nélkül egyszerűen nem élik túl. De a vezetők is éjszakai megjelenés Az állatok életének megvannak a maga előnyei: minimális megvilágítás mellett is észreveszik a legkisebb, szinte észrevehetetlen mozdulatokat.
Általában az emberek tisztábban és jobban látnak, mint a legtöbb állat. Az a tény, hogy az emberi szemben van egy úgynevezett sárga folt. A retina közepén, a szem optikai tengelyén helyezkedik el, és csak kúpokat tartalmaz. Olyan fénysugarakat kapnak, amelyek a legkevésbé torzulnak, amikor áthaladnak a szaruhártyán és a lencsén.
A „sárga folt” az emberi vizuális apparátus sajátos jellemzője az összes többi fajnak hiányzik. A kutyák és macskák éppen ennek a fontos eszköznek a hiánya miatt látnak rosszabbul, mint mi.
1. Sokféleképpen lehet látni – minden a céljaidtól függ
Minden faj az evolúció eredményeként fejlesztette ki saját vizuális képességeit. amennyit élőhelye és életmódja megkíván. Ha ezt megértjük, akkor azt mondhatjuk, hogy minden élő szervezetnek van „ideális” látása a maga módján.
Az ember rosszul lát a víz alatt, de a hal szeme úgy van kialakítva, hogy anélkül, hogy megváltoztatná a helyzetét, megkülönbözteti azokat a tárgyakat, amelyek számunkra a látásunkon kívül maradnak. A fenéken élő halak, például a lepényhal és a harcsa szemük a fejük tetején található, hogy lássák az ellenségeket és a zsákmányt, amelyek általában felülről jelennek meg. Egyébként a halak szemei egymástól függetlenül különböző irányokba fordulhatnak. A ragadozó halak tisztábban látnak a víz alatt, mint mások, valamint a mélység lakói, amelyek a legkisebb lényekkel - planktonokkal és fenékszervezetekkel - táplálkoznak.
Az állatok látása a megszokott környezethez igazodik. A vakondok például rövidlátóak – csak közelről látnak. De más látásmódra nincs szükség földalatti üregeik teljes sötétségében. A legyek és más rovarok nehezen tudják megkülönböztetni a tárgyak körvonalait, de egy másodperc alatt nagy számú egyedi „képet” képesek rögzíteni. Körülbelül 200, szemben az emberek 18-cal! Ezért egy röpke mozgás, amelyet egy légy számára alig érzékelhetőnek érzékelünk, sok egyedi képre „bomlik” – mint egy filmkockára. Ennek a tulajdonságnak köszönhetően a rovarok azonnal megtalálják az utat, amikor el kell kapniuk zsákmányukat repülés közben, vagy el kell menekülniük az ellenség elől (beleértve az újságot a kezükben tartó embereket is).
A rovarszemek a természet egyik legcsodálatosabb alkotása. Jól fejlettek és elfoglaltak a legtöbb a rovar fejének felülete. Két típusból állnak - egyszerű és összetett. Általában három egyszerű szem van, és háromszög formájában helyezkednek el a homlokon. Megkülönböztetik a fényt és a sötétséget, és amikor egy rovar repül, követik a horizont vonalát.
Az összetett szemek sok kis szemből (felületből) állnak, amelyek úgy néznek ki, mint egy domború hatszög. Minden szem egyedi, egyszerű lencsével van felszerelve. Az összetett szemek mozaikképet hoznak létre - minden oldal csak egy tárgy töredékére „fér el” a látómezőben.
Érdekes módon sok rovarnál az összetett szemek egyes oldalai megnagyobbodtak. És elhelyezkedésük a rovar életmódjától függ. Ha jobban „érdekli”, hogy mi történik felette, akkor a legnagyobb oldalak az összetett szem felső részén, ha pedig alatta, az alsó részén találhatók. A tudósok többször is megpróbálták megérteni, mit is látnak pontosan a rovarok. Valóban varázslatos mozaik formájában jelenik meg a szemük előtt az őket körülvevő világ? Erre a kérdésre még nincs egyértelmű válasz.
Különösen sok kísérletet végeztek méhekkel. A kísérletek során kiderült, hogy ezeknek a rovaroknak látásra van szükségük a térben való tájékozódáshoz, az ellenségek felismeréséhez és a más méhekkel való kommunikációhoz. A méhek nem látnak (vagy nem repülnek) a sötétben. De nagyon jól megkülönböztetnek néhány színt: sárga, kék, kékes-zöld, lila és egy sajátos „méh” szín. Ez utóbbi az ultraibolya, a kék és a sárga „keverésének” az eredménye. Általában a méhek könnyen felvehetik a versenyt az emberrel látásélességükben.
Nos, hogyan boldogulnak egymással azok a lények, akiknek nagyon rossz a látásuk, vagy akik teljesen meg vannak fosztva tőle? Hogyan navigálnak az űrben? Vannak, akik „látnak” – csak nem a szemükkel. A 99 százalékban vízből álló legegyszerűbb gerinctelen állatok és medúzák fényérzékeny sejtjei tökéletesen helyettesítik megszokott látószerveiket.
A bolygónkon élő állatvilág víziója még mindig sok elképesztő titkot rejt, és kutatóikra várnak. Egy dolog azonban világos: az élő természetben a szemek sokfélesége az egyes fajok hosszú fejlődésének eredménye, és szorosan összefügg életmódjával és élőhelyével.
Emberek
Tisztán látjuk a tárgyakat közelről, és megkülönböztetjük a színek legfinomabb árnyalatait. A retina közepén találhatók a „makula” kúpjai, amelyek a látásélességért és a színérzékelésért felelősek. Kilátás - 115-200 fok.
Szemünk retináján a kép fejjel lefelé rögzítődik. De az agyunk kijavítja a képet, és átalakítja a „helyessé”.
Macskák
A szélesen elhelyezett macskaszemek 240 fokos látómezőt biztosítanak. A szem retinája főleg pálcákkal van felszerelve, a kúpokat a retina közepén gyűjtik (akut látás területe). Az éjszakai látás jobb, mint a nappali látás. Sötétben egy macska tízszer jobban lát, mint mi. Pupillái kitágulnak, a retina alatti fényvisszaverő réteg élesíti látását. És a macska rosszul különbözteti meg a színeket - csak néhány árnyalatot.
Kutyák
Sokáig azt hitték, hogy a kutya feketén-fehéren látja a világot. A canids azonban még mindig meg tudja különböztetni a színeket. Ez az információ egyszerűen nem túl jelentős számukra.
A kutyák látása 20-40%-kal rosszabb, mint az embereké. Az a tárgy, amelyet 20 méter távolságból meg tudunk különböztetni, „eltűnik” a kutya számára, ha 5 méternél távolabb van. De az éjszakai látás kiváló – három-négyszer jobb, mint a miénk. kutya - éjszakai vadász: messzire lát a sötétben. Sötétben egy őrző kutya 800-900 méteres távolságból látja a mozgó tárgyat. Kilátás - 250-270 fok.
Madarak
A madarak tartják a látásélesség rekordját. Jól megkülönböztetik a színeket. A legtöbb ragadozó madár látásélessége többszöröse az emberének. A sólymok és a sasok két kilométeres magasságból észlelik a mozgó zsákmányt. Egy 200 méteres magasságban szárnyaló sólyom figyelmét egyetlen részlet sem kerüli el. Szeme 2,5-szeresére „nagyítja” a kép központi részét. Az emberi szemnek nincs ilyen „nagyítója”: minél magasabban vagyunk, annál rosszabbul látjuk azt, ami lent van.
Kígyók
A kígyónak nincs szemhéja. Szemét átlátszó hártya borítja, amelyet vedléskor egy új vált fel. A kígyó a lencse alakjának megváltoztatásával fókuszálja tekintetét.
A legtöbb kígyó megkülönbözteti a színeket, de a kép körvonalai elmosódnak. A kígyó elsősorban mozgó tárgyra reagál, és csak akkor, ha az a közelben van. Amint az áldozat megmozdul, a hüllő észleli. Ha megfagysz, a kígyó nem lát téged. De támadhat. A kígyószemek közelében található receptorok felfogják az élőlények hőjét.
Hal
A halszemnek gömb alakú lencséje van, amely nem változtatja meg alakját. Tekintetének fókuszálásához a halak speciális izmok segítségével közelebb vagy távolabb helyezik a lencsét a retinától.
BAN BEN tiszta víz a hal átlagosan 10-12 méterre lát, és 1,5 méteres távolságra is jól látható. De a látószög szokatlanul nagy. A Halak függőlegesen 150 fokos és vízszintesen 170 fokos zónában rögzítik a tárgyakat. Megkülönböztetik a színeket és érzékelik az infravörös sugárzást.
Méhek
„A nappali látás méhei”: mit nézzünk éjszaka a kaptárban?
A méhek szeme érzékeli az ultraibolya sugárzást. Egy másik méhet lát lila színben, és mintha optikán keresztül „tömörítette” a képet.
A méhszem 3 egyszerű és 2 összetett ocelluból áll. Az összetettek megkülönböztetik a mozgó tárgyakat és az álló tárgyak körvonalait repülés közben. Egyszerű - határozza meg a fényintenzitás mértékét. A méheknek nincs éjjellátója”: mit nézzünk éjszaka a kaptárban?
2. Hüllők. Általános információ
A hüllőkben rosszhírűés kevés barát az emberek között. A testükkel és életmódjukkal kapcsolatos sok félreértés a mai napig fennáll. Valójában maga a „hüllő” szó jelentése „kúszó állat”, és úgy tűnik, hogy emlékeztet rájuk, különösen a kígyókra, mint undorító lényekre. Az uralkodó sztereotípia ellenére nem minden kígyó mérgező, és sok hüllő jelentős szerepet játszik a rovarok és rágcsálók számának szabályozásában.
A legtöbb hüllő ragadozó, jól fejlett érzékszervi rendszerrel, amely segít nekik megtalálni a zsákmányt és elkerülni a veszélyt. Kitűnő látásuk van, és a kígyók ezen kívül sajátos képességgel rendelkeznek, hogy a lencse alakjának megváltoztatásával fókuszálják a tekintetüket. Az éjszakai hüllők, például a gekkó, mindent fekete-fehérben látnak, de a legtöbb másik jó színlátással rendelkezik.
A legtöbb hüllő számára a hallás nem különösebben fontos, és a fül belső szerkezete általában gyengén fejlett. A többségnek hiányzik a külső fül is, kivéve a dobhártyát, vagyis a „timpanumot”, amely érzékeli a levegőn keresztül terjedő rezgéseket; A dobhártyából a belső fül csontjain keresztül az agyba jutnak. A kígyóknak nincs külső fülük, és csak a talajon áthaladó rezgéseket képesek érzékelni.
A hüllőket hidegvérű állatokként jellemzik, de ez nem teljesen pontos. Főleg testhőmérsékletüket határozzák meg környezet, de sok esetben tudják szabályozni, szükség esetén magasabb szinten tartani. Egyes fajok képesek hőt termelni és megtartani saját testszöveteikben. A hidegvérnek van néhány előnye a meleg vérrel szemben. Az emlősöknek testhőmérsékletüket állandó szinten kell tartaniuk nagyon szűk határok között. Ehhez folyamatosan táplálékra van szükségük. A hüllők éppen ellenkezőleg, nagyon jól tolerálják a testhőmérséklet csökkenését; élettartamuk sokkal szélesebb, mint a madaraké és az emlősöké. Ezért képesek olyan helyeken is lakni, amelyek nem alkalmasak emlősök számára, például sivatagokban.
Etetés után nyugalmi állapotban is megemésztik az ételt. Néhány a legtöbb nagy fajok Az étkezések között több hónap is eltelhet. Nagy emlősök nem élné túl ezt a diétát.
Úgy tűnik, a hüllők közül csak a gyíkok rendelkeznek jól fejlett látással, mivel sokan közülük gyorsan mozgó zsákmányra vadásznak. A vízi hüllők nagymértékben támaszkodnak az olyan érzékszervekre, mint a szaglás és a hallás a zsákmány nyomon követéséhez, párkereséshez vagy az ellenség közeledésének észleléséhez. Látásuk segédszerepet tölt be, és csak közelről működik, a vizuális képek homályosak, és hiányzik belőlük az álló tárgyakra való tartós fókuszálás. A legtöbb kígyónak meglehetősen gyenge a látása, általában csak a közelben lévő mozgó tárgyakat képesek észlelni. A békák torpor reakciója, amikor például egy kígyó közeledik feléjük, jó védekezési mechanizmus, mivel a kígyó csak akkor veszi észre a béka jelenlétét, amíg az nem tesz hirtelen mozdulatot. Ha ez megtörténik, akkor a vizuális reflexek lehetővé teszik a kígyó számára, hogy gyorsan megbirkózzon vele. Csak azoknak a kígyóknak van jó binokuláris látásuk, amelyek az ágak körül tekeregnek, és repülés közben megragadják a madarakat és rovarokat.
A kígyók érzékszervi rendszere más, mint más halló hüllők. Úgy tűnik, egyáltalán nem hallanak, így a kígyóbűvölő pipájának hangjai elérhetetlenek számukra, ennek a sípnak az egyik oldaláról a másikra történő mozgása miatt. Nincs külső fülük vagy dobhártyájuk, de képesek lehetnek nagyon alacsony frekvenciájú rezgések érzékelésére a tüdő érzékszervként való felhasználásával. Alapvetően a kígyók észlelik a zsákmányt vagy a közeledő ragadozót a talaj vagy más olyan felület vibrációi alapján, amelyen találhatók. A kígyó teljes teste a talajjal érintkezve egyetlen nagy rezgésérzékelőként működik.
Egyes kígyók, köztük a csörgőkígyók és a gödörviperák, a testük infravörös sugárzásával érzékelik a zsákmányt. Szemük alatt érzéksejtek vannak, amelyek meghatározzák a legkisebb változásokat fok töredékére csökkenti a hőmérsékletet, és így a kígyókat a zsákmány helyére irányítja. Egyes boák érzékszervei is vannak (az ajkakon a szájnyílás mentén), amelyek képesek érzékelni a hőmérséklet változásait, de ezek kevésbé érzékenyek, mint a csörgőkígyóké és a gödörkígyóké.
Az ízlelés és a szaglás nagyon fontos a kígyók számára. A kígyó remegő, villás nyelve, amelyet egyesek "kígyó szúrójának" tartanak, valójában különféle anyagok nyomait gyűjti össze, amelyek gyorsan eltűnnek a levegőben, és a száj belsejében lévő érzékeny mélyedésekbe szállítják. A szájpadlásban (Jacobson-szerv) található egy speciális eszköz, amely a szaglóideg ágával kapcsolódik az agyhoz. A nyelv folyamatos elengedése és visszahúzása az hatékony módszer levegő mintavétel a fontos vegyi összetevőkhöz. Behúzva a nyelv közel van a Jacobson-szervhez, és idegvégződései észlelik ezeket az anyagokat. Más hüllőknél a szaglás fontos szerepet játszik, és az agynak az e funkcióért felelős része nagyon jól fejlett. Az ízlelő szervek általában kevésbé fejlettek. A kígyókhoz hasonlóan a Jacobson-szerv a levegőben lévő részecskék észlelésére szolgál (egyes fajoknál a nyelv segítségével), amelyek szaglást hordoznak.
Sok hüllő nagyon száraz helyen él, ezért nagyon fontos számukra a víz megtartása a testében. A gyíkok és kígyók jobban megtartják a vizet, mint bárki más, de nem pikkelyes bőrük miatt. Csaknem annyi nedvességet veszítenek a bőrükön keresztül, mint a madarak és az emlősök.
Míg emlősöknél a magas légzésszám nagymértékű párolgáshoz vezet a tüdő felszínéről, addig hüllőknél jóval alacsonyabb a légzésszám, ennek megfelelően a tüdőszöveten keresztüli vízveszteség is minimális. Sok hüllőfaj van felszerelve mirigyekkel, amelyek megtisztítják a sókat a vérből és a testszövetekből, kristályok formájában felszabadítva azokat, ezáltal csökkentve a nagy mennyiségű vizelet elválasztásának szükségességét. A vérben lévő egyéb nemkívánatos sók húgysavvá alakulnak, amely a szervezetből eltávolítható minimális mennyiség víz.
A hüllők tojásai mindent tartalmaznak, ami a fejlődő embrióhoz szükséges. Ez egy nagy tojássárgája, a fehérjében lévő víz és egy többrétegű védőburok formájában lévő táplálék, amely nem engedi át a veszélyes baktériumokat, de lehetővé teszi a levegő lélegzését.
Az embriót közvetlenül körülvevő belső membrán (amnion) hasonló a madarak és emlősök ugyanazon membránjához. Az allantois vastagabb membrán, amely tüdő- és kiválasztó szervként működik. Biztosítja az oxigén bejutását és a salakanyagok felszabadulását. A chorion a tojás teljes tartalmát körülvevő membrán. A gyíkok és kígyók külső héja bőrszerű, de a teknősöknél és krokodiloknál keményebb és elmeszesedett, mint a madarak tojáshéja.
4. A kígyók infravörös látószervei
A kígyók infravörös látást igényelnek nem helyi feldolgozás képeket
Azok a szervek, amelyek lehetővé teszik a kígyók számára a hősugárzás „látását”, rendkívül homályos képet adnak. Ennek ellenére a kígyó agyában tiszta hőképet alkot a környező világról. Német kutatók rájöttek, hogyan lehet ez.
Néhány kígyófaj rendelkezik egyedülálló képesség felfogják a hősugárzást, így az őket körülvevő világot abszolút sötétben szemlélhetik, a hősugárzást azonban nem a szemükkel, hanem speciális hőérzékeny szervekkel „látják”.
Egy ilyen szerv felépítése nagyon egyszerű. Mindegyik szem mellett van egy körülbelül egy milliméter átmérőjű lyuk, amely egy körülbelül azonos méretű kis üregbe vezet. Az üreg falán egy membrán található, amely körülbelül 40 x 40 sejtes termoreceptor sejtmátrixot tartalmaz. A retina rúdjaitól és kúpjaitól eltérően ezek a sejtek nem a hősugarak „fényerősségére”, hanem a membrán helyi hőmérsékletére reagálnak.
Ez az orgona úgy működik, mint egy camera obscura, a kamerák prototípusa. Egy kis melegvérű állat hideg háttér előtt „hősugarakat” bocsát ki minden irányba - távoli infravörös sugárzást, amelynek hullámhossza körülbelül 10 mikron. A lyukon áthaladva ezek a sugarak helyileg felmelegítik a membránt, és „hőképet” hoznak létre. A receptorsejtek legnagyobb érzékenységének (Celsius ezred fokos hőmérséklet-különbségeket észlelnek!) és a jó szögfelbontásnak köszönhetően a kígyó meglehetősen nagy távolságból is észreveszi az egeret abszolút sötétben.
Fizikai szempontból éppen a jó szögfelbontás az, ami rejtélyt rejt. A természet úgy optimalizálta ezt a szervet, hogy még a gyenge hőforrásokat is jobban „lássa”, vagyis egyszerűen megnövelte a bemenetet - a nyílást. De minél nagyobb a rekesznyílás, annál homályosabb lesz a kép (hangsúlyozzuk, a leghétköznapibb lyukról beszélünk, lencsék nélkül). Kígyóhelyzetben, ahol a kamera rekesznyílása és mélysége megközelítőleg egyenlő, a kép annyira elmosódott, hogy semmi mást nem lehet kivenni belőle, mint „valahol a közelben van egy melegvérű állat”. A kígyókkal végzett kísérletek azonban azt mutatják, hogy körülbelül 5 fokos pontossággal meg tudják határozni a pontszerű hőforrás irányát! Hogyan tudnak a kígyók ilyen nagy térbeli felbontást elérni ilyen szörnyű minőségű „infravörös optikával”?
A német fizikusok, A. B. Sichert, P. Friedel, J. Leo van Hemmen, Physical Review Letters, 97, 068105 (2006. augusztus 9.) legutóbbi cikkét ennek a kérdésnek a tanulmányozásának szentelték.
Mivel a valódi „hőkép” a szerzők szerint nagyon homályos, és az állat agyában megjelenő „térkép” meglehetősen tiszta, ez azt jelenti, hogy valamiféle közbenső idegi apparátus van úton a receptoroktól a felé. az agy, amely mintegy beállítja a kép élességét. Ez a berendezés nem lehet túl bonyolult, különben a kígyó nagyon sokáig „gondolna” minden egyes kapott képet, és késéssel reagálna az ingerekre. Sőt, a szerzők szerint ez az eszköz nem valószínű, hogy többlépcsős iteratív leképezést használ, hanem valamiféle gyors egylépéses konverter, amely állandóan vezetékes módon működik. idegrendszer program.
A kutatók munkájuk során bebizonyították, hogy egy ilyen eljárás lehetséges és meglehetősen reális. Matematikai modellezést végeztek a „termikus kép” létrejöttére vonatkozóan, és kidolgoztak egy optimális algoritmust a kép tisztaságának ismételt javítására, és „virtuális lencsének” nevezték el.
Annak ellenére nagy név, az általuk alkalmazott megközelítés természetesen nem valami alapvetően új, hanem csak egyfajta dekonvolúció - a detektor tökéletlensége miatt elrontott kép helyreállítása. Ez a kép elmosódásának fordítottja, és széles körben használják a számítógépes képfeldolgozásban.
Az elemzésben azonban szerepelt fontos árnyalat: A dekonvolúciós törvényt nem kellett kitalálni, az érzékeny üreg geometriája alapján ki lehetett számítani. Vagyis előre tudták, hogy egy bármely irányú pontszerű fényforrás milyen konkrét képet produkál. Ennek köszönhetően egy teljesen elmosódott kép nagyon jó pontossággal állítható vissza (a normál dekonvolúciós törvényű hétköznapi grafikus szerkesztők ezzel a feladattal még a közelébe sem tudtak volna megbirkózni). A szerzők ennek az átalakulásnak egy specifikus neurofiziológiai megvalósítását is javasolták.
Vitatható kérdés, hogy ez a munka új szót mondott-e a képfeldolgozás elméletében. Ez azonban kétségtelenül váratlan következtetésekhez vezetett a kígyók „infravörös látása” neurofiziológiájával kapcsolatban. Valójában a „hétköznapi” látás lokális mechanizmusa (minden látó neuron a retinán lévő saját kis területéről vesz fel információkat) annyira természetesnek tűnik, hogy nehéz elképzelni valami egészen mást. De ha a kígyók valóban alkalmazzák a leírt dekonvolúciós eljárást, akkor minden egyes neuron, amely hozzájárul a környező világ teljes képéhez az agyban, egyáltalán nem egy pontról kap adatokat, hanem a teljes membránon áthaladó receptorok egész gyűrűjétől. Csak csodálkozhatunk, hogyan tudott a természet ilyen „nem lokális látást” konstruálni, amely az infravörös optika hibáit a jel nem triviális matematikai transzformációival kompenzálja.
Az infravörös detektorokat természetesen nehéz megkülönböztetni a fent tárgyalt hőérzékelőktől. Ebben a részben a Triatoma termikus poloskadetektorról lesz szó. Egyes hőreceptorok azonban annyira specializálódtak a távoli hőforrások észlelésére és a feléjük irányuló irány meghatározására, hogy érdemes ezeket külön is megvizsgálni. Ezek közül a leghíresebbek egyes kígyók arc- és ajakgödrei. Az első jelek szerint a Boidae állábúak (boa constrictors, pythons stb.) és a gödörviperák Crotalinae (csörgőkígyók, köztük a valódi csörgőkígyó Crotalus és a bushmaster (orsurukuku) Lachesis) alcsaládja infravörös érzékelőkkel rendelkezik. az áldozatok felkutatása és a támadás irányának meghatározása során tanúsított viselkedésük elemzése. Az infravörös érzékelést védekezésre vagy menekülésre is használják, amit egy hőkibocsátó ragadozó megjelenése okoz. Ezt követően a propopodák szeméremajkait beidegző trigeminus ideg és a gödörkígyók arcfoszai (a szemek és az orrlyukak között) elektrofiziológiai vizsgálatai megerősítették, hogy ezek a mélyedések valóban tartalmaznak infravörös receptorokat. Az infravörös sugárzás megfelelő ingert ad ezeknek a receptoroknak, bár válasz is generálható a fossa meleg vízzel történő mosásával.
Szövettani vizsgálatok kimutatták, hogy a gödrök nem speciális receptorsejteket tartalmaznak, hanem a trigeminus idegének myelinizálatlan végződéseit, amelyek széles, nem átfedő elágazást alkotnak.
Mind az állábúak, mind a gödörkígyók gödreiben a gödör aljának felszíne reagál az infravörös sugárzásra, és a reakció a sugárforrás elhelyezkedésétől függ a gödör széléhez képest.
Mind az állábúak, mind a gödörkígyók receptorainak aktiválásához az infravörös sugárzás áramlásának megváltoztatása szükséges. Ezt vagy a "látómezőben" lévő hőt kibocsátó tárgynak a hidegebb környezethez viszonyított mozgása, vagy a kígyófej pásztázó mozgása révén érhetjük el.
Az érzékenység elegendő a „látómezőben” 40-50 cm távolságban mozgó emberi kéz sugárzási fluxusának érzékelésére, ami azt jelenti, hogy a küszöbinger kisebb, mint 8 x 10-5 W/cm2. Ez alapján a receptorok által észlelt hőmérséklet-emelkedés 0,005 °C-os nagyságrendű (azaz megközelítőleg egy nagyságrenddel jobb, mint az ember hőmérséklet-változások észlelési képessége).
5. Hőlátó kígyók
A tudósok a 20. század 30-as éveiben a csörgőkígyókkal és a rokon gödörkígyókkal (crotalidákkal) végzett kísérletek kimutatták, hogy a kígyók valóban látják a láng által kibocsátott hőt. A hüllők bizonyítottan képesek észlelni távolsági a felhevült tárgyak által kibocsátott finom hőt, vagy más szóval képesek voltak érzékelni az infravörös sugárzást, amelynek hosszú hullámai az ember számára láthatatlanok. A gödörkígyók hőérzékelési képessége olyan nagy, hogy jelentős távolságból is érzékelik a patkány által kibocsátott hőt. A kígyók orrában kis gödrökben hőérzékelők vannak, innen ered a nevük is - gödörfej. Minden kis, előre néző gödörben, amely a szemek és az orrlyukak között helyezkedik el, van egy apró, tűszúrásszerű lyuk. E lyukak alján a szem retinájához hasonló szerkezetű membrán található, amely a legkisebb hőreceptorokat tartalmazza négyzetmilliméterenként 500-1500 mennyiségben. A termoreceptoroknak 7000 idegvégződése van, amelyek a trigeminus ideg egy ágához kapcsolódnak a fejen és a pofán. Mivel mindkét gödör érzékszervi zónái átfedik egymást, a gödörkígyó sztereoszkópikusan érzékeli a hőt. A hő sztereoszkópikus érzékelése lehetővé teszi, hogy a kígyó az infravörös hullámok érzékelésével ne csak megtalálja a zsákmányt, hanem megbecsülje a távolságot is. A gödörkígyókban a fantasztikus hőérzékenység gyors reagálással párosul, lehetővé téve a kígyók számára, hogy azonnal reagáljanak a hőjelre, kevesebb mint 35 ezredmásodperc alatt. Nem meglepő, hogy az ilyen reakciójú kígyók nagyon veszélyesek.
Az infravörös sugárzás észlelésének képessége jelentős képességeket ad a gödörviperáknak. Éjszaka vadászhatnak, és föld alatti odúikban leshetik fő zsákmányukat, a rágcsálókat. Bár ezeknek a kígyóknak nagyon fejlett szaglásuk van, amelyet zsákmánykeresésre is használnak, halálos csapásukat hőérzékeny gödrök és a száj belsejében található további hőreceptorok irányítják.
Bár a kígyók más csoportjaiban az infravörös érzékelést kevésbé ismerik, a boák és a pitonok hőérzékeny szervei is ismertek. Gödrök helyett ezeknek a kígyóknak több mint 13 pár hőreceptorja van az ajkak körül.
Sötétség van az óceán mélyén. A nap fénye nem ér oda, és ott csak a tenger mélytengeri lakói által kibocsátott fény pislákol. Mint a szentjánosbogarak a szárazföldön, ezek a lények fényt generáló szervekkel vannak felszerelve.
A hatalmas szájjal rendelkező fekete malacoste (Malacosteus niger) teljes sötétségben él 915-1830 m mélységben, és ragadozó. Hogyan tud vadászni teljes sötétségben?
A Malacost képes látni az úgynevezett távoli vörös fényt. Az úgynevezett látható spektrum vörös részében lévő fényhullámok hullámhossza a leghosszabb, 0,73-0,8 mikrométer körüli. Bár ez a fény az emberi szem számára láthatatlan, néhány hal, köztük a fekete malacoste is látja.
A malacost szemének oldalán egy pár biolumineszcens szerv található, amelyek kék-zöld fényt bocsátanak ki. A legtöbb biolumineszcens lény ebben a sötétség birodalmában szintén kékes fényt bocsát ki, és szemei érzékenyek a látható spektrum kék hullámhosszaira.
A fekete malacoste második biolumineszcens szervpárja a szeme alatt helyezkedik el, és távoli vörös fényt bocsát ki, amely az óceán mélyén élők számára láthatatlan. Ezek a szervek előnyt biztosítanak a fekete malacoste számára riválisaival szemben, mivel az általa kibocsátott fény segít neki látni a zsákmányt, és lehetővé teszi számára, hogy anélkül kommunikáljon fajának más egyedeivel, hogy feladná jelenlétét.
De hogyan látja a fekete malacost a távoli vörös fényt? A mondás szerint: "Az vagy, amit megeszel", ezt a lehetőséget azáltal kapja meg, hogy apró copepodokat eszik, amelyek viszont a távoli vörös fényt elnyelő baktériumokkal táplálkoznak. 1998-ban egy brit tudóscsoport, köztük Dr. Julian Partridge és Dr. Ron Douglas felfedezte, hogy a fekete malacoste szemének retinája a bakteriális klorofill módosított változatát tartalmazza, egy fotopigment, amely képes érzékelni a távoli vörös sugarakat. fény.
A távoli vörös fénynek köszönhetően egyes halak láthatják a számunkra feketének tűnő vízben. Vérszomjas Piranha az Amazonas zavaros vizében például sötétvörösnek érzékeli a vizet, amely szín áteresztőbb a feketénél. A víz vörösnek tűnik a vörös színű növényi részecskék miatt, amelyek elnyelik a látható fényt. Csak a távoli vörös fénysugarak haladnak át a zavaros vízen, és a piranha láthatja őket. Az infravörös sugarak lehetővé teszik a zsákmány megtekintését, még akkor is, ha teljes sötétségben vadászik, mint a piranhák, a kárászok természetes élőhelyükön gyakran zavaros, növényzettel zsúfolt édesvízzel rendelkeznek. És ehhez úgy alkalmazkodnak, hogy messzire látnak vörös fényt. Látási tartományuk (szintjük) valóban meghaladja a piranháét, hiszen nemcsak távoli vörös fényben látnak, hanem valódi infravörös fényben is. Így kedvence sokkal többet láthat, mint gondolná, beleértve a „láthatatlan” infravörös sugarakat, amelyeket az általános háztartási elektronika bocsát ki, mint például a TV távirányítója és a biztonsági riasztórendszer sugarai.
5. A kígyók vakon csapnak le a zsákmányra
Ismeretes, hogy sok kígyófaj még akkor is, ha megfosztja a látást, elképesztő pontossággal képes lecsapni áldozatára.
Hőérzékelőik kezdetleges természete megnehezíti azt az érvelést, hogy a zsákmány hősugárzásának érzékelésének képessége önmagában magyarázza ezeket a csodálatos képességeket. A Müncheni Műszaki Egyetem tudósainak tanulmánya szerint valószínűleg minden arról szól, hogy a kígyók egyedi "technológiával" rendelkeznek a vizuális információk feldolgozására - írja a Newscientist.
Sok kígyó érzékeny infravörös érzékelővel rendelkezik, amely segíti őket az űrben való navigálásban. BAN BEN laboratóriumi körülmények A kígyók szemét gipsz borította, és kiderült, hogy képesek voltak megölni egy patkányt, ha mérgező fogukat az áldozat nyakába vagy füle mögé csapták. Ez a pontosság nem magyarázható pusztán azzal, hogy a kígyó képes látni a hőfoltot. Nyilvánvalóan a lényeg a kígyók azon képességében van, hogy valahogyan feldolgozzák az infravörös képet és „megtisztítsák” az interferenciatõl.
A tudósok olyan modellt fejlesztettek ki, amely figyelembe veszi és kiszűri mind a mozgó zsákmányból származó termikus „zajt”, mind pedig magának a detektormembránnak a működésével kapcsolatos hibákat. A modellben a 2000 hőreceptor mindegyikéből érkező jel gerjeszti a saját idegsejtjét, de ennek a gerjesztésnek az intenzitása a többi bemenettől függ. idegsejtek. A kölcsönható receptorok jeleinek a modellekbe való integrálásával a tudósok nagyon tiszta hőképeket tudtak készíteni még magas szintű idegen zaj mellett is. De még a membrándetektorok működésével kapcsolatos viszonylag kis hibák is teljesen tönkretehetik a képet. Az ilyen hibák minimalizálása érdekében a membrán vastagsága nem haladhatja meg a 15 mikrométert. És kiderült, hogy a gödörkígyók membránja pontosan ekkora vastagságú – írja a cnews.ru.
Így a tudósok be tudták bizonyítani elképesztő képesség kígyók még a tökéletestől nagyon távol álló képek feldolgozásához is. Most arról van szó, hogy a modellt valódi kígyók vizsgálatával erősítsük meg.
Következtetés
Ismeretes, hogy sok kígyófaj (különösen a gödörkígyók csoportjából), még a látástól is megfosztva is képes természetfeletti „pontossággal” lecsapni áldozataira. Hőérzékelőik kezdetleges természete megnehezíti azt az érvelést, hogy a zsákmány hősugárzásának érzékelésének képessége önmagában magyarázza ezeket a csodálatos képességeket. A Müncheni Műszaki Egyetem tudósai által végzett tanulmány azt mutatja, hogy mindez talán a kígyók vizuális információinak feldolgozására szolgáló egyedi „technológiának” köszönhető – írja a Newscientist.
Ismeretes, hogy sok kígyó érzékeny infravörös detektorral rendelkezik, amely segíti őket az űrben való navigálásban és a zsákmány észlelésében. Laboratóriumi körülmények között a kígyók szemük gipsszel letakarásával ideiglenesen megfosztották a látástól, és kiderült, hogy egy patkányt tudtak azonnal eltalálni mérgező fogak ütésével az áldozat nyakára, a füle mögé - ahol a patkány képtelen volt éles metszőfogaival visszavágni. Ez a pontosság nem magyarázható pusztán azzal, hogy a kígyó képes látni egy homályos hőfoltot.
A fej elülső oldalán a gödörkígyók mélyedései vannak (ez adják a csoport nevét), amelyekben hőérzékeny membránok találhatók. Hogyan „fókuszál” a hőmembrán? Feltételezték, hogy ez az orgona a camera obscura elvén működik. A lyukak átmérője azonban túl nagy ennek az elvnek a megvalósításához, és ennek eredményeként csak nagyon homályos képet kaphatunk, amely nem képes a kígyódobás egyedi pontosságát biztosítani. Nyilvánvalóan a lényeg a kígyók azon képességében van, hogy valahogyan feldolgozzák az infravörös képet és „megtisztítsák” az interferenciatõl.
A tudósok olyan modellt fejlesztettek ki, amely figyelembe veszi és kiszűri mind a mozgó zsákmányból származó termikus „zajt”, mind pedig magának a detektormembránnak a működésével kapcsolatos hibákat. A modellben a 2000 hőreceptor mindegyikéből érkező jel okozza a saját idegsejtjének gerjesztését, de ennek intenzitása a többi idegsejt bemenetétől függ. A kölcsönható receptorok jeleinek a modellekbe való integrálásával a tudósok nagyon tiszta hőképeket tudtak készíteni még magas szintű idegen zaj mellett is. De még a membrándetektorok működésével kapcsolatos viszonylag kis hibák is teljesen tönkretehetik a képet. Az ilyen hibák minimalizálása érdekében a membrán vastagsága nem haladhatja meg a 15 mikrométert. És kiderült, hogy a gödörkígyók membránja pontosan ilyen vastagságú.
Így a tudósok be tudták bizonyítani a kígyók elképesztő képességét, hogy még a tökéletestől nagyon távol álló képeket is feldolgozzák. Már csak az van hátra, hogy megerősítsük a modellt valódi, nem „virtuális” kígyók tanulmányozásával.
Bibliográfia
1. Anfimova M.I. Kígyók a természetben. - M, 2005. - 355 p.
2. Vasziljev K.Yu. Hüllők látása. - M, 2007. - 190 p.
3. Yatskov P.P. Kígyó fajta. - Szentpétervár, 2006. - 166 p.
Hüllők. Általános információ
A hüllőknek rossz hírük van, és kevés barátjuk van az emberek között. A testükkel és életmódjukkal kapcsolatos sok félreértés a mai napig fennáll. Valójában maga a „hüllő” szó jelentése „kúszó állat”, és úgy tűnik, hogy emlékeztet rájuk, különösen a kígyókra, mint undorító lényekre. Az uralkodó sztereotípia ellenére nem minden kígyó mérgező, és sok hüllő jelentős szerepet játszik a rovarok és rágcsálók számának szabályozásában.
A legtöbb hüllő ragadozó, jól fejlett érzékszervi rendszerrel, amely segít nekik megtalálni a zsákmányt és elkerülni a veszélyt. Kitűnő látásuk van, és a kígyók ezen kívül sajátos képességgel rendelkeznek, hogy a lencse alakjának megváltoztatásával fókuszálják a tekintetüket. Az éjszakai hüllők, például a gekkó, mindent fekete-fehérben látnak, de a legtöbb másik jó színlátással rendelkezik.
A legtöbb hüllő számára a hallás nem különösebben fontos, és a fül belső szerkezete általában gyengén fejlett. A többségnek hiányzik a külső fül is, kivéve a dobhártyát, vagyis a „timpanumot”, amely érzékeli a levegőn keresztül terjedő rezgéseket; A dobhártyából a belső fül csontjain keresztül az agyba jutnak. A kígyóknak nincs külső fülük, és csak a talajon áthaladó rezgéseket képesek érzékelni.
A hüllőket hidegvérű állatokként jellemzik, de ez nem teljesen pontos. Testhőmérsékletüket elsősorban környezetük határozza meg, de sok esetben szabályozni tudják, és szükség esetén magasabb szinten is tudják tartani. Egyes fajok képesek hőt termelni és megtartani saját testszöveteikben. A hidegvérnek van néhány előnye a meleg vérrel szemben. Az emlősöknek testhőmérsékletüket állandó szinten kell tartaniuk nagyon szűk határok között. Ehhez folyamatosan táplálékra van szükségük. A hüllők éppen ellenkezőleg, nagyon jól tolerálják a testhőmérséklet csökkenését; élettartamuk sokkal szélesebb, mint a madaraké és az emlősöké. Ezért képesek olyan helyeken is lakni, amelyek nem alkalmasak emlősök számára, például sivatagokban.
Etetés után nyugalmi állapotban is megemésztik az ételt. A legnagyobb fajok némelyikénél több hónap is eltelhet az étkezések között. A nagytestű emlősök nem maradnának életben ezzel az étrenddel.
Úgy tűnik, a hüllők közül csak a gyíkok rendelkeznek jól fejlett látással, mivel sokan közülük gyorsan mozgó zsákmányra vadásznak. A vízi hüllők nagymértékben támaszkodnak az olyan érzékszervekre, mint a szaglás és a hallás a zsákmány nyomon követéséhez, párkereséshez vagy az ellenség közeledésének észleléséhez. Látásuk segédszerepet tölt be, és csak közelről működik, a vizuális képek homályosak, és hiányzik belőlük az álló tárgyakra való tartós fókuszálás. A legtöbb kígyónak meglehetősen gyenge a látása, általában csak a közelben lévő mozgó tárgyakat képesek észlelni. A békák torpor reakciója, amikor például egy kígyó közeledik feléjük, jó védekezési mechanizmus, mivel a kígyó csak akkor veszi észre a béka jelenlétét, amíg az nem tesz hirtelen mozdulatot. Ha ez megtörténik, akkor a vizuális reflexek lehetővé teszik a kígyó számára, hogy gyorsan megbirkózzon vele. Csak azoknak a kígyóknak van jó binokuláris látásuk, amelyek az ágak körül tekeregnek, és repülés közben megragadják a madarakat és rovarokat.
A kígyók érzékszervi rendszere más, mint más halló hüllők. Úgy tűnik, egyáltalán nem hallanak, így a kígyóbűvölő pipájának hangjai elérhetetlenek számukra, ennek a sípnak az egyik oldaláról a másikra történő mozgása miatt. Nincs külső fülük vagy dobhártyájuk, de képesek lehetnek nagyon alacsony frekvenciájú rezgések érzékelésére a tüdő érzékszervként való felhasználásával. Alapvetően a kígyók észlelik a zsákmányt vagy a közeledő ragadozót a talaj vagy más olyan felület vibrációi alapján, amelyen találhatók. A kígyó teljes teste a talajjal érintkezve egyetlen nagy rezgésérzékelőként működik.
Egyes kígyók, köztük a csörgőkígyók és a gödörviperák, a testük infravörös sugárzásával érzékelik a zsákmányt. Szemük alatt érzékeny sejtjeik vannak, amelyek a legkisebb hőmérséklet-változást a fok töredékéig érzékelik, és így a kígyókat a zsákmány helyéhez igazítják. Egyes boák érzékszervei is vannak (az ajkakon a szájnyílás mentén), amelyek képesek érzékelni a hőmérséklet változásait, de ezek kevésbé érzékenyek, mint a csörgőkígyóké és a gödörkígyóké.
Az ízlelés és a szaglás nagyon fontos a kígyók számára. A kígyó remegő, villás nyelve, amelyet egyesek "kígyó szúrójának" tartanak, valójában különféle anyagok nyomait gyűjti össze, amelyek gyorsan eltűnnek a levegőben, és a száj belsejében lévő érzékeny mélyedésekbe szállítják. A szájpadlásban (Jacobson-szerv) található egy speciális eszköz, amely a szaglóideg ágával kapcsolódik az agyhoz. A nyelv folyamatos kinyújtása és visszahúzása hatékony módszer a levegőből történő mintavételre a fontos vegyi összetevőkhöz. Behúzva a nyelv közel van a Jacobson-szervhez, és idegvégződései észlelik ezeket az anyagokat. Más hüllőknél a szaglás fontos szerepet játszik, és az agynak az e funkcióért felelős része nagyon jól fejlett. Az ízlelő szervek általában kevésbé fejlettek. A kígyókhoz hasonlóan a Jacobson-szerv a levegőben lévő részecskék észlelésére szolgál (egyes fajoknál a nyelv segítségével), amelyek szaglást hordoznak.
Sok hüllő nagyon száraz helyen él, ezért nagyon fontos számukra a víz megtartása a testében. A gyíkok és kígyók jobban megtartják a vizet, mint bárki más, de nem pikkelyes bőrük miatt. Csaknem annyi nedvességet veszítenek a bőrükön keresztül, mint a madarak és az emlősök.
Míg emlősöknél a magas légzésszám nagymértékű párolgáshoz vezet a tüdő felszínéről, addig hüllőknél jóval alacsonyabb a légzésszám, ennek megfelelően a tüdőszöveten keresztüli vízveszteség is minimális. Sok hüllőfaj van felszerelve mirigyekkel, amelyek megtisztítják a sókat a vérből és a testszövetekből, kristályok formájában felszabadítva azokat, ezáltal csökkentve a nagy mennyiségű vizelet elválasztásának szükségességét. A vérben lévő egyéb nemkívánatos sók húgysavvá alakulnak, amely minimális mennyiségű vízzel eltávolítható a szervezetből.
A hüllők tojásai mindent tartalmaznak, ami a fejlődő embrióhoz szükséges. Ez egy nagy tojássárgája, a fehérjében lévő víz és egy többrétegű védőburok formájában lévő táplálék, amely nem engedi át a veszélyes baktériumokat, de lehetővé teszi a levegő lélegzését.
Az embriót közvetlenül körülvevő belső membrán (amnion) hasonló a madarak és emlősök ugyanazon membránjához. Az allantois vastagabb membrán, amely tüdő- és kiválasztó szervként működik. Biztosítja az oxigén bejutását és a salakanyagok felszabadulását. A chorion a tojás teljes tartalmát körülvevő membrán. A gyíkok és kígyók külső héja bőrszerű, de a teknősöknél és krokodiloknál keményebb és elmeszesedett, mint a madarak tojáshéja.
A kígyók infravörös látószervei
A kígyók infravörös látása nem helyi képfeldolgozást igényel
Azok a szervek, amelyek lehetővé teszik a kígyók számára a hősugárzás „látását”, rendkívül homályos képet adnak. Ennek ellenére a kígyó agyában tiszta hőképet alkot a környező világról. Német kutatók rájöttek, hogyan lehet ez.
Egyes kígyófajok egyedülálló képességgel rendelkeznek a hősugárzás felfogására, ami lehetővé teszi számukra, hogy abszolút sötétben tekintsenek a körülöttük lévő világra, a hősugárzást azonban nem a szemükkel, hanem speciális hőérzékeny szervekkel „látják”.
Egy ilyen szerv felépítése nagyon egyszerű. Mindegyik szem mellett van egy körülbelül egy milliméter átmérőjű lyuk, amely egy körülbelül azonos méretű kis üregbe vezet. Az üreg falán egy membrán található, amely körülbelül 40 x 40 sejtes termoreceptor sejtmátrixot tartalmaz. A retina rúdjaitól és kúpjaitól eltérően ezek a sejtek nem a hősugarak „fényerősségére”, hanem a membrán helyi hőmérsékletére reagálnak.
Ez az orgona úgy működik, mint egy camera obscura, a kamerák prototípusa. Egy kis melegvérű állat hideg háttér előtt „hősugarakat” bocsát ki minden irányba - távoli infravörös sugárzást, amelynek hullámhossza körülbelül 10 mikron. A lyukon áthaladva ezek a sugarak helyileg felmelegítik a membránt, és „hőképet” hoznak létre. A receptorsejtek legnagyobb érzékenységének (Celsius ezred fokos hőmérséklet-különbségeket észlelnek!) és a jó szögfelbontásnak köszönhetően a kígyó meglehetősen nagy távolságból is észreveszi az egeret abszolút sötétben.
Fizikai szempontból éppen a jó szögfelbontás az, ami rejtélyt rejt. A természet úgy optimalizálta ezt a szervet, hogy még a gyenge hőforrásokat is jobban „lássa”, vagyis egyszerűen megnövelte a bemenetet - a nyílást. De minél nagyobb a rekesznyílás, annál homályosabb lesz a kép (hangsúlyozzuk, a leghétköznapibb lyukról beszélünk, lencsék nélkül). Kígyóhelyzetben, ahol a kamera rekesznyílása és mélysége megközelítőleg egyenlő, a kép annyira elmosódott, hogy semmi mást nem lehet kivenni belőle, mint „valahol a közelben van egy melegvérű állat”. A kígyókkal végzett kísérletek azonban azt mutatják, hogy körülbelül 5 fokos pontossággal meg tudják határozni a pontszerű hőforrás irányát! Hogyan tudnak a kígyók ilyen nagy térbeli felbontást elérni ilyen szörnyű minőségű „infravörös optikával”?
A német fizikusok, A. B. Sichert, P. Friedel, J. Leo van Hemmen, Physical Review Letters, 97, 068105 (2006. augusztus 9.) legutóbbi cikkét ennek a kérdésnek a tanulmányozásának szentelték.
Mivel a valódi „hőkép” a szerzők szerint nagyon homályos, és az állat agyában megjelenő „térkép” meglehetősen tiszta, ez azt jelenti, hogy valamiféle közbenső idegi apparátus van úton a receptoroktól a felé. az agy, amely mintegy beállítja a kép élességét. Ez a berendezés nem lehet túl bonyolult, különben a kígyó nagyon sokáig „gondolna” minden egyes kapott képet, és késéssel reagálna az ingerekre. Ráadásul a szerzők szerint ez az eszköz aligha használ többlépcsős iteratív leképezést, inkább valamiféle gyors egylépéses konverter, amely egy, az idegrendszerbe tartósan bekötött program szerint működik.
A kutatók munkájuk során bebizonyították, hogy egy ilyen eljárás lehetséges és meglehetősen reális. Matematikai modellezést végeztek a „termikus kép” létrejöttére vonatkozóan, és kidolgoztak egy optimális algoritmust a kép tisztaságának ismételt javítására, és „virtuális lencsének” nevezték el.
A nagy név ellenére az általuk alkalmazott megközelítés természetesen nem valami alapvetően új, hanem csak egyfajta dekonvolúció - a detektor tökéletlensége miatt elrontott kép helyreállítása. Ez a kép elmosódásának fordítottja, és széles körben használják a számítógépes képfeldolgozásban.
Volt azonban egy fontos árnyalat az elemzésben: a dekonvolúciós törvényt nem kellett kitalálni, az érzékeny üreg geometriája alapján kiszámítható. Vagyis előre tudták, hogy egy bármely irányú pontszerű fényforrás milyen konkrét képet produkál. Ennek köszönhetően egy teljesen elmosódott kép nagyon jó pontossággal állítható vissza (a normál dekonvolúciós törvényű hétköznapi grafikus szerkesztők ezzel a feladattal még a közelébe sem tudtak volna megbirkózni). A szerzők ennek az átalakulásnak egy specifikus neurofiziológiai megvalósítását is javasolták.
Vitatható kérdés, hogy ez a munka új szót mondott-e a képfeldolgozás elméletében. Ez azonban kétségtelenül váratlan következtetésekhez vezetett a kígyók „infravörös látása” neurofiziológiájával kapcsolatban. Valójában a „hétköznapi” látás lokális mechanizmusa (minden látó neuron a retinán lévő saját kis területéről vesz fel információkat) annyira természetesnek tűnik, hogy nehéz elképzelni valami egészen mást. De ha a kígyók valóban alkalmazzák a leírt dekonvolúciós eljárást, akkor minden egyes neuron, amely hozzájárul a környező világ teljes képéhez az agyban, egyáltalán nem egy pontról kap adatokat, hanem a teljes membránon áthaladó receptorok egész gyűrűjétől. Csak csodálkozhatunk, hogyan tudott a természet ilyen „nem lokális látást” konstruálni, amely az infravörös optika hibáit a jel nem triviális matematikai transzformációival kompenzálja.
Az infravörös detektorokat természetesen nehéz megkülönböztetni a fent tárgyalt hőérzékelőktől. Ebben a részben a Triatoma termikus poloskadetektorról lesz szó. Egyes hőreceptorok azonban annyira specializálódtak a távoli hőforrások észlelésére és a feléjük irányuló irány meghatározására, hogy érdemes ezeket külön is megvizsgálni. Ezek közül a leghíresebbek egyes kígyók arc- és ajakgödrei. Az első jelek szerint a Boidae állábúak (boa constrictors, pythons stb.) és a gödörviperák Crotalinae (csörgőkígyók, köztük a valódi csörgőkígyó Crotalus és a bushmaster (orsurukuku) Lachesis) alcsaládja infravörös érzékelőkkel rendelkezik. az áldozatok felkutatása és a támadás irányának meghatározása során tanúsított viselkedésük elemzése. Az infravörös érzékelést védekezésre vagy menekülésre is használják, amit egy hőkibocsátó ragadozó megjelenése okoz. Ezt követően a propopodák szeméremajkait beidegző trigeminus ideg és a gödörkígyók arcfoszai (a szemek és az orrlyukak között) elektrofiziológiai vizsgálatai megerősítették, hogy ezek a mélyedések valóban tartalmaznak infravörös receptorokat. Az infravörös sugárzás megfelelő ingert ad ezeknek a receptoroknak, bár válasz is generálható a fossa meleg vízzel történő mosásával.
Szövettani vizsgálatok kimutatták, hogy a gödrök nem speciális receptorsejteket tartalmaznak, hanem a trigeminus idegének myelinizálatlan végződéseit, amelyek széles, nem átfedő elágazást alkotnak.
Mind az állábúak, mind a gödörkígyók gödreiben a gödör aljának felszíne reagál az infravörös sugárzásra, és a reakció a sugárforrás elhelyezkedésétől függ a gödör széléhez képest.
Mind az állábúak, mind a gödörkígyók receptorainak aktiválásához az infravörös sugárzás áramlásának megváltoztatása szükséges. Ezt vagy a "látómezőben" lévő hőt kibocsátó tárgynak a hidegebb környezethez viszonyított mozgása, vagy a kígyófej pásztázó mozgása révén érhetjük el.
Az érzékenység elegendő a „látómezőben” 40-50 cm távolságban mozgó emberi kéz sugárzási fluxusának érzékelésére, ami azt jelenti, hogy a küszöbinger kisebb, mint 8 x 10-5 W/cm 2. Ez alapján a receptorok által észlelt hőmérséklet-emelkedés 0,005 °C-os nagyságrendű (azaz megközelítőleg egy nagyságrenddel jobb, mint az ember hőmérséklet-változások észlelési képessége).
"Hőlátó" kígyók
A tudósok a 20. század 30-as éveiben a csörgőkígyókkal és a rokon gödörkígyókkal (crotalidákkal) végzett kísérletek kimutatták, hogy a kígyók valóban látják a láng által kibocsátott hőt. A hüllők nagy távolságból képesek voltak érzékelni a felhevült tárgyak által kibocsátott finom hőt, vagyis képesek voltak érzékelni az infravörös sugárzást, amelynek hosszú hullámai az ember számára láthatatlanok. A gödörkígyók hőérzékelési képessége olyan nagy, hogy jelentős távolságból is érzékelik a patkány által kibocsátott hőt. A kígyók orrában kis gödrökben hőérzékelők vannak, innen ered a nevük is - gödörfej. Minden kis, előre néző gödörben, amely a szemek és az orrlyukak között helyezkedik el, van egy apró, tűszúrásszerű lyuk. E lyukak alján a szem retinájához hasonló szerkezetű membrán található, amely a legkisebb hőreceptorokat tartalmazza négyzetmilliméterenként 500-1500 mennyiségben. A termoreceptoroknak 7000 idegvégződése van, amelyek a trigeminus ideg egy ágához kapcsolódnak a fejen és a pofán. Mivel mindkét gödör érzékszervi zónái átfedik egymást, a gödörkígyó sztereoszkópikusan érzékeli a hőt. A hő sztereoszkópikus érzékelése lehetővé teszi, hogy a kígyó az infravörös hullámok érzékelésével ne csak megtalálja a zsákmányt, hanem megbecsülje a távolságot is. A gödörkígyókban a fantasztikus hőérzékenység gyors reagálással párosul, lehetővé téve a kígyók számára, hogy azonnal reagáljanak a hőjelre, kevesebb mint 35 ezredmásodperc alatt. Nem meglepő, hogy az ilyen reakciójú kígyók nagyon veszélyesek.
Az infravörös sugárzás észlelésének képessége jelentős képességeket ad a gödörviperáknak. Éjszaka vadászhatnak, és föld alatti odúikban leshetik fő zsákmányukat, a rágcsálókat. Bár ezeknek a kígyóknak nagyon fejlett szaglásuk van, amelyet zsákmánykeresésre is használnak, halálos csapásukat hőérzékeny gödrök és a száj belsejében található további hőreceptorok irányítják.
Bár a kígyók más csoportjaiban az infravörös érzékelést kevésbé ismerik, a boák és a pitonok hőérzékeny szervei is ismertek. Gödrök helyett ezeknek a kígyóknak több mint 13 pár hőreceptorja van az ajkak körül.
Sötétség van az óceán mélyén. A nap fénye nem ér oda, és ott csak a tenger mélytengeri lakói által kibocsátott fény pislákol. Mint a szentjánosbogarak a szárazföldön, ezek a lények fényt generáló szervekkel vannak felszerelve.
A hatalmas szájjal rendelkező fekete malacoste (Malacosteus niger) teljes sötétségben él 915-1830 m mélységben, és ragadozó. Hogyan tud vadászni teljes sötétségben?
A Malacost képes látni az úgynevezett távoli vörös fényt. Az úgynevezett látható spektrum vörös részében lévő fényhullámok hullámhossza a leghosszabb, 0,73-0,8 mikrométer körüli. Bár ez a fény az emberi szem számára láthatatlan, néhány hal, köztük a fekete malacoste is látja.
A malacost szemének oldalán egy pár biolumineszcens szerv található, amelyek kék-zöld fényt bocsátanak ki. A legtöbb biolumineszcens lény ebben a sötétség birodalmában szintén kékes fényt bocsát ki, és szemei érzékenyek a látható spektrum kék hullámhosszaira.
A fekete malacoste második biolumineszcens szervpárja a szeme alatt helyezkedik el, és távoli vörös fényt bocsát ki, amely az óceán mélyén élők számára láthatatlan. Ezek a szervek előnyt biztosítanak a fekete malacoste számára riválisaival szemben, mivel az általa kibocsátott fény segít neki látni a zsákmányt, és lehetővé teszi számára, hogy anélkül kommunikáljon fajának más egyedeivel, hogy feladná jelenlétét.
De hogyan látja a fekete malacost a távoli vörös fényt? A mondás szerint: "Az vagy, amit megeszel", ezt a lehetőséget azáltal kapja meg, hogy apró copepodokat eszik, amelyek viszont a távoli vörös fényt elnyelő baktériumokkal táplálkoznak. 1998-ban egy brit tudóscsoport, köztük Dr. Julian Partridge és Dr. Ron Douglas felfedezte, hogy a fekete malacoste szemének retinája a bakteriális klorofill módosított változatát tartalmazza, egy fotopigment, amely képes érzékelni a távoli vörös sugarakat. fény.
A távoli vörös fénynek köszönhetően egyes halak láthatják a számunkra feketének tűnő vízben. Az Amazonas zavaros vizében élő vérszomjas piranha például sötétvörösnek érzékeli a vizet, amelynek színe áttetszőbb a feketénél. A víz vörösnek tűnik a vörös színű növényi részecskék miatt, amelyek elnyelik a látható fényt. Csak a távoli vörös fénysugarak haladnak át a zavaros vízen, és a piranha láthatja őket. Az infravörös sugarak lehetővé teszik számára, hogy lássa a zsákmányt, még akkor is, ha teljes sötétségben vadászik. Csakúgy, mint a piranhák, a kárászok természetes élőhelyükön gyakran zavaros, zavaros, növényzettel teli vízben. És ehhez úgy alkalmazkodnak, hogy messzire látnak vörös fényt. Látási tartományuk (szintjük) valóban meghaladja a piranháét, hiszen nemcsak távoli vörös fényben látnak, hanem valódi infravörös fényben is. Így kedvence sokkal többet láthat, mint gondolná, beleértve a „láthatatlan” infravörös sugarakat, amelyeket az általános háztartási elektronika bocsát ki, mint például a TV távirányítója és a biztonsági riasztórendszer sugarai.
A kígyók vakon csapnak le a zsákmányra
Ismeretes, hogy sok kígyófaj még akkor is, ha megfosztja a látást, elképesztő pontossággal képes lecsapni áldozatára.
Hőérzékelőik kezdetleges természete megnehezíti azt az érvelést, hogy a zsákmány hősugárzásának érzékelésének képessége önmagában magyarázza ezeket a csodálatos képességeket. A Müncheni Műszaki Egyetem tudósainak tanulmánya szerint valószínűleg minden arról szól, hogy a kígyók egyedi "technológiával" rendelkeznek a vizuális információk feldolgozására - írja a Newscientist.
Sok kígyó érzékeny infravörös érzékelővel rendelkezik, amely segíti őket az űrben való navigálásban. Laboratóriumi körülmények között a kígyók szemét ragasztószalaggal fedték le, és kiderült, hogy az áldozat nyakába vagy füle mögé mérgező fogak azonnali ütésével képesek megölni egy patkányt. Ez a pontosság nem magyarázható pusztán azzal, hogy a kígyó képes látni a hőfoltot. Nyilvánvalóan a lényeg a kígyók azon képességében van, hogy valahogyan feldolgozzák az infravörös képet és „megtisztítsák” az interferenciatõl.
A tudósok olyan modellt fejlesztettek ki, amely figyelembe veszi és kiszűri mind a mozgó zsákmányból származó termikus „zajt”, mind pedig magának a detektormembránnak a működésével kapcsolatos hibákat. A modellben a 2000 hőreceptor mindegyikéből érkező jel okozza a saját idegsejtjének gerjesztését, de ennek intenzitása a többi idegsejt bemenetétől függ. A kölcsönható receptorok jeleinek a modellekbe való integrálásával a tudósok nagyon tiszta hőképeket tudtak készíteni még magas szintű idegen zaj mellett is. De még a membrándetektorok működésével kapcsolatos viszonylag kis hibák is teljesen tönkretehetik a képet. Az ilyen hibák minimalizálása érdekében a membrán vastagsága nem haladhatja meg a 15 mikrométert. És kiderült, hogy a gödörkígyók membránja pontosan ekkora vastagságú – írja a cnews. ru.
Így a tudósok be tudták bizonyítani a kígyók elképesztő képességét, hogy még a tökéletestől nagyon távol álló képeket is feldolgozzák. Most arról van szó, hogy a modellt valódi kígyók vizsgálatával erősítsük meg.
Ismeretes, hogy sok kígyófaj (különösen a gödörkígyók csoportjából), még a látástól is megfosztva is képes természetfeletti „pontossággal” lecsapni áldozataira. Hőérzékelőik kezdetleges természete megnehezíti azt az érvelést, hogy a zsákmány hősugárzásának érzékelésének képessége önmagában magyarázza ezeket a csodálatos képességeket. A Müncheni Műszaki Egyetem tudósai által végzett tanulmány azt mutatja, hogy mindez talán a kígyók vizuális információinak feldolgozására szolgáló egyedi „technológiának” köszönhető – írja a Newscientist.
Ismeretes, hogy sok kígyó érzékeny infravörös detektorral rendelkezik, amely segíti őket az űrben való navigálásban és a zsákmány észlelésében. Laboratóriumi körülmények között a kígyók szemük gipsszel letakarásával ideiglenesen megfosztották a látástól, és kiderült, hogy egy patkányt tudtak azonnal eltalálni mérgező fogak ütésével az áldozat nyakára, a füle mögé - ahol a patkány képtelen volt éles metszőfogaival visszavágni. Ez a pontosság nem magyarázható pusztán azzal, hogy a kígyó képes látni egy homályos hőfoltot.
A fej elülső oldalán a gödörkígyók mélyedései vannak (ez adják a csoport nevét), amelyekben hőérzékeny membránok találhatók. Hogyan „fókuszál” a hőmembrán? Feltételezték, hogy ez az orgona a camera obscura elvén működik. A lyukak átmérője azonban túl nagy ennek az elvnek a megvalósításához, és ennek eredményeként csak nagyon homályos képet kaphatunk, amely nem képes a kígyódobás egyedi pontosságát biztosítani. Nyilvánvalóan a lényeg a kígyók azon képességében van, hogy valahogyan feldolgozzák az infravörös képet és „megtisztítsák” az interferenciatõl.
A tudósok olyan modellt fejlesztettek ki, amely figyelembe veszi és kiszűri mind a mozgó zsákmányból származó termikus „zajt”, mind pedig magának a detektormembránnak a működésével kapcsolatos hibákat. A modellben a 2000 hőreceptor mindegyikéből érkező jel okozza a saját idegsejtjének gerjesztését, de ennek intenzitása a többi idegsejt bemenetétől függ. A kölcsönható receptorok jeleinek a modellekbe való integrálásával a tudósok nagyon tiszta hőképeket tudtak készíteni még magas szintű idegen zaj mellett is. De még a membrándetektorok működésével kapcsolatos viszonylag kis hibák is teljesen tönkretehetik a képet. Az ilyen hibák minimalizálása érdekében a membrán vastagsága nem haladhatja meg a 15 mikrométert. És kiderült, hogy a gödörkígyók membránja pontosan ilyen vastagságú.
Így a tudósok be tudták bizonyítani a kígyók elképesztő képességét, hogy még a tökéletestől nagyon távol álló képeket is feldolgozzák. Már csak az van hátra, hogy megerősítsük a modellt valódi, nem „virtuális” kígyók tanulmányozásával.
Nincs fülük, de minden susogásra reagálnak. Nincs orruk, de a nyelvükkel szagolnak. Hónapokig élhetnek élelem nélkül, és még mindig jól érzik magukat.
Gyűlölik és istenítik őket, imádják és elpusztítják őket, imádkoznak hozzájuk, és ugyanakkor végtelenül félnek. Az indiánok szent testvéreknek, a szlávok istentelen teremtményeknek, a japánok égi lényeknek nevezték őket földöntúli szépség…
A kígyók egyáltalán nem a legmérgezőbb lények a Földön, ahogy azt a legtöbb ember gondolja. Ellenkezőleg, maga a cím szörnyű gyilkos a kis dél-amerikai lombmászó békák közé tartozik. Ráadásul a statisztikák szerint évente többen halnak meg méhcsípésben, mint kígyócsípésben.
A kígyók, ellentétben az agresszív hüllőkről szóló szörnyű mítoszokkal, amelyek elsőként támadják meg az embereket, és vakon üldözik őket, hogy szúrjanak, valójában rettenetesen félénk lények. Még az óriási kígyók között is véletlenszerű és rendkívül ritka az ember elleni támadás.
Miután láttak egy személyt, ugyanazok a viperák először is megpróbálnak elrejtőzni, és minden bizonnyal figyelmeztetnek agressziójukra, amely sziszegéssel és hamis dobással nyilvánul meg. Egyébként a kígyó nyelvének rémisztő hullámai egyáltalán nem fenyegető gesztus. Így a kígyó... szippantja a levegőt! Csodálatos módja annak, hogy információkat szerezzen a környező tárgyakról. A nyelv néhány mozdulattal továbbítja az összegyűjtött információt az érzékeny kígyózó szájpadlásnak, ahol felismeri azt. A kígyó pedig – és ez egybeesik a kínai mítoszokkal – nagyon takarékos: soha nem pazarolja hiába a mérgét. Neki magának is szüksége van rá - igazi vadászathoz és védekezéshez. Ezért leggyakrabban az első harapás nem mérgező. Még a királykobra is gyakran üresen harap.
Az indiánok nagy intelligenciával és bölcsességgel felruházott istennőnek tartják.
Egyébként a gyávaság az, ami a kígyókat, sőt a köpködő kobrákat is halált színleli! A fenyegetéssel szemben ezek a ravasz lények megfordulnak és a hátukra esnek, szélesre tátják szájukat és kellemetlen szagokat bocsátanak ki. Mindezek a finom manipulációk nem teszik vonzóvá a kígyót nassolnivalóként - a ragadozók pedig, megvetve a „dögöt”, eltávolodnak. A calabar boa még bölcsebben viselkedik: tompa farka nagyon hasonlít a fejére. Ezért a veszélyt érzékelve a boa összegömbölyödve labdává gömbölyödik, sérülékeny feje helyett a farkát teszi ki a ragadozó elé.
Valójában azok a kígyók, amelyek szeretnek halottakat játszani, rendkívül kitartó lények. Ismert eset, amikor egy kiállítás életre kelt a British Museumban sivatagi kígyó! Az életjeleket nem mutató példányt egy állványra ragasztották, és pár év múlva már gyanították, hogy valami nincs rendben. Lehámozták, meleg vízbe helyezték: a kígyó mozogni kezdett, majd örömmel táplálkozott, és még két boldog évig élt.
Bármilyen vonzóak is a legendák az elbűvölő kígyó tekintetéről, valójában ezek a hüllők nem tudják, hogyan kell hipnotizálni. A kígyó tekintete rezzenéstelen és figyelmes, mert nincs szemhéja. Ehelyett van egy átlátszó fólia – olyasmi, mint az üveg az órán –, amely megvédi a kígyók szemét a zúzódásoktól, injekcióktól, alomtól és víztől. És egyetlen önmagát tisztelő nyúl sem enged a „megbűvölő” tekintetnek, és nem vándorol engedelmesen egy boa-szűkítő szájába: a kígyó látórendszerének jellemzői olyanok, hogy csak a mozgó tárgyak körvonalait látják. Csak a csörgőkígyónak van szerencséje: a fején három érzékszerv található, amelyek segítik a zsákmány megtalálását.
A kúszó család megmaradt képviselői rendkívül rosszul látnak: lefagyva a potenciális áldozatok azonnal elvesznek a vadász szeme elől. Egyébként a legtöbb állat – és ugyanezek a hírhedt nyulak – nagyon jól használják ezt, ismerve a kígyóvadászat taktikáját. Kívülről pillantások párharcának tűnik, de a valóságban a kígyóknak keményen kell dolgozniuk, mielőtt sikerül elkapniuk valakit ebédelni. Lehetséges-e magukat a kígyókat hipnotizálni? Hiszen mindenki ismeri a varázsló előtt táncoló kobra képét.
Nem akarok csalódni, de ez is mítosz. A kígyók süketek és nem hallják a sípok gyászos zenéjét. De nagyon érzékenyen veszik fel maguk mellett a föld felszínének legkisebb rezdüléseit is. A ravasz görgő először enyhén megkopogtatja vagy rányomja a kosárra a kígyóval, mire az állat azonnal reagál. Aztán a dallamot eljátszva folyamatosan mozog, ringatóz, a kígyó pedig folyamatosan figyelve megismétli a mozdulatait, hogy az ember mindig a szeme előtt legyen. Lenyűgöző látvány, de a varázsló hipnotizőrje, sajnos, használhatatlan.
A királykobrák egyébként nagyon jártasak a zenében. Csendes, dallamos hangok nyugtatják meg őket, a kígyók pedig felemelkednek, lassan ütemre ringatnak. A jazz hirtelen, éles hangjai, különösen a hangosak, elriasztják a kobrát, és nyugtalanul felfújja a „búráját”. A nehéz és még inkább „metál” rock feldühíti a „zenebarátot”: a farkára áll, és gyors, fenyegető mozdulatokat tesz a zene forrása felé. Orosz herpetológusok legújabb tanulmányai kimutatták, hogy a kobrák nyilvánvaló élvezettel táncolnak csukott szemmel Mozart, Händel és Ravel klasszikus művei előtt; de a popzene letargiát, apátiát és hányingert okoz.
Egyébként a kígyók mozgásáról: érdekes nézni, hogyan mozog a kígyó teste - nincsenek lábak, semmi sem tolja vagy húzza, de siklik és áramlik, mintha csontok nélkül. Valójában az a tény, hogy a kígyók egyszerűen tele vannak csontokkal – egyes fajok hajlékony gerincéhez akár 145 pár borda is kapcsolódik! A kígyó „járásának” egyediségét a tagolt gerinc adja, amelyhez a bordák rögzítve vannak. A csigolyák egyfajta csuklópánttal kapcsolódnak egymáshoz, és minden csigolyának saját bordapárja van, ami egyedülálló mozgásszabadságot ad.
Néhány ázsiai kígyó tud repülni! Lenyűgözően fel tudnak mászni a fák tetejére, és onnan szárnyalni lefelé, bordáikat oldalra terjesztve lapos szalaggá változva. Ha a paradicsomi fa kígyója egyik fáról a másikra akar költözni, akkor szó szerint odarepül anélkül, hogy leszállna. Repülés közben veszik S alakú hogy tovább maradjanak a levegőben, és pontosan odajussanak, ahová kell. Bármilyen furcsán is hangzik, a kígyó még jobb sikló, mint a repülő mókusok! Egyes szórólapok akár 100 méteres távolságot is képesek megtenni ilyen módon.
Egyébként a kígyóknak hálásnak kell lenniük a forró rumba szerelmeseinek. Van egy érdekes lépés a táncban: az urak messze oldalra vetik a lábukat, és úgy tűnik, összetörnek valakit. Ez a tánclépés nem is olyan régről származik, amikor egy mexikói táncteremben meglehetősen gyakori volt a csörgőkígyó. A háborítatlan macsók, hogy lenyűgözzék a hölgyeket, csizmájuk sarkával legyűrték a hívatlan vendégeket. Aztán ez a mozdulat lett a rumba fénypontja.
Számtalan hiedelem létezik erről mágikus erő kígyószív, amely erőt és halhatatlanságot ad. Valójában az ilyen kincsekre vadászóknak keményen meg kell dolgozniuk, hogy megtalálják ezt a szívet: elvégre képes végigcsúszni egy kígyó testén! Ezt a csodát a természet adta, hogy megkönnyítse a táplálék áthaladását a gyomor-bél traktuson a kígyó számára.
A kígyóktól való áhítatos félelem ellenére az emberiség köztudottan ősidők óta használta „ajándékaikat” gyógyításra. De vannak érdekesebb esetek is, hogy az emberek - és nem csak - hogyan használják ezek funkcióit csodálatos lények. Például a baglyok néha kis kígyókat adnak a fészkükhöz. Kis rovarokkal foglalkoznak, amelyek a baglyokkal versenyeznek az anyjuk által hozott zsákmányért. Az elképesztő közelségnek köszönhetően a fiókák gyorsabban nőnek és kevésbé betegszenek meg.
Mexikóban a kiscicákkal és kölykökkel együtt a helyi „kedvelt” kígyókat tartják a gyerekek kedvencének. Növényevők, ugyanakkor sűrű, bozontos szőrrel borítják. A brazilok jobban kedvelik a királyi boákat: Rio de Janeiro külvárosának házaiban és a Petropolis hegyi üdülőhely nyaralóiban ezek a hatalmas hüllők nagy szeretetnek és tiszteletnek örvendenek. Az tény, hogy az országnak nagyon sok van mérgező kígyók. De egyetlen mérgező egyed sem mászik be a kertbe, ahol egy boa-szűkület él, még akkor sem, ha körülöttük minden nyüzsög. Ráadásul a boák gyengéden kötődnek a gyerekekhez. Amint a gyermek elhagyja a házat, a „dada” figyelni kezdi minden lépését. A boa konstriktor mindig elkíséri a gyerekeket sétákra és játékok közben, megvédve a gyerekeket a kígyók támadásaitól. A szokatlan nevelőnők életek ezreit mentették meg odaadásukkal, különösen itt vidéki területek, hova szállítsuk az életmentő szérumot rendkívül problémás. A gyerekek meleg kölcsönösséggel válaszolnak az őreikre: a boa-szűkítők nagyon ügyesek, mindig száraz, kellemes tapintású, nagyon tiszta bőrűek, és külön említést érdemel a mindennapi életben mutatott igénytelenségük: a boa-szűkítők minden második, ill. akár négy hónapig is, megelégedve egy legfeljebb öt nyúlból álló éves étrenddel.
A görögországi Cephalonia szigetén pedig a kígyókat nem háziasítják, nem használják rágcsálóirtóként vagy szekuditaként. Ezen a napon volt az csodálatos ikon, amely előtt egyszer egy apácától kértek közbenjárást, a környékről kis mérgező kígyók, fekete kereszttel a fejükön másznak be a templomba. Ami elképesztő: megigézve nyúlnak a csodás ikonhoz, nem félnek az emberektől és nem próbálják megharapni őket. Az emberek nyugodtan reagálnak a szokatlan „plébániára”, akik ikonokon másznak, és félelem nélkül a karjukba másznak, amikor feléjük nyújtják őket. Még a gyerekek is játszanak a kígyókkal. Ám nem sokkal az ünnepi istentisztelet vége után a kígyók lekúsznak szeretett Istenszülő ikonjukról, és elhagyják a templomot. Amint átkúsznak az úton, és a hegyekben találják magukat, újra ugyanolyanokká válnak: jobb, ha nem közelítik meg őket - azonnal sziszegni fognak, és haraphatnak! Igen, a végtelenségig beszélhetünk ezekről a csodálatos természeti lényekről: annyira különállóak az állatvilágban. Pedig hiába, többségünk nem szereti annyira a kígyókat. Végül is a kínaiak azt mondják, hogy a kígyóknál az ember mindent használ, kivéve a sziszegést, és cserébe nem kapnak mást, csak ellenségeskedést. Nos, ez igazságos?
