Электрочувствительность у животных

Не только угри и скаты используют электричество. Многие представители мира животных — от акул до змей и даже утконосы — способны накапливать электричество.

Животные генерируют электричество не только для того, чтобы ориентироваться и оглушать или убивать добычу. Разные представители животного царства находят разнообразные способы применения своей чувствительности к электрическим импульсам. Хотя акулы нет генерирующих электричество органов, под кожей ее морды располагается множество крохотных электрочувствительных органов, известных как пузырьки Лоренцини. Каждый пузырек связан с окружающей средой открывающимся наружу отверстием и способен регистрировать минимальные электрические поля, создаваемые мышцами жертв акулы. Напряжение этих полей составляет примерно 0,005 милливольт, однако пузырьки Лоренцини настолько чувствительны, что улавливают биотоки добычи и помогают акуле найти находящуюся на небольшом расстоянии камбалу, спрятавшуюся в песке.

Белая акула, втягивающая внутрь глаза в момент открывания челюстей для укуса жертвы, ведома на протяжении этого периода слепоты биотоками, которые улавливают крошечные пузырьки Лоренцини. Они позволяют акуле даже по очень слабым электрическим излучениям точно нанести свои первый удар. У акулы-молота пузырьки Лоренцини обильно рассеяны по широкой голове, форма которой позволяет рыбе сканировать обширные участки дна для поиска электрических следов любимой добычи — скатов-хвостоколов, что закапываются в песчаное дно моря.

Треск и скручивание

Три формы поведения и физиологии гремучих змей — безмолвное трещание, сканирование языком и трибоэлектричество — долго ставили в тупик исследователей. Теперь считается, что, возможно, это связано с вырабатыванием ими электричества.

Причиной, по которой гремучие змеи трещат своей хвостовой погремушкой, традиционно считается попытка напугать агрессора. Но почему тогда молодые гремучники, которые еще не могут трещать, делают эти движения? Молодые змеи, погремушка которых еще недостаточно развита для создания характерного звука, тем не менее вибрируют ею. Этот загадочный феномен называется безмолвным трещанием.

Сканирование языком — еще одна форма поведения змей. Змея высовывает свой раздвоенный язык по направлению к объекту. Его кончики движутся вверх и вниз, не касаясь объекта. Змеи прикасаются своим раздвоенным языком к жертве, когда они выслеживают добычу и нападают, но перед этим они всегда применяют сканирование языком. Это действие можно было бы объяснить собиранием языком пахучих частиц из воздуха, но, возможно, оно служит еще и другой цели.

Третий загадочный феномен — это так называемое трибоэлектричество: процесс генерирования электричества посредством трения разных участков кожи змеи о землю или друг о друга. Как и другие пресмыкающиеся животные, змеи обладают сухой кожей, и от трения по поверхности земли они приобретают положительный электростатический заряд. Если у зверей имеются волосы, щетина или иглы, выполняющие роль точек разрядки, у гремучих и других змей таких приспособлений нет. Возможно, что змеи способны не только получать электростатический заряд путем трения, но и как-то накапливать электричество.

Шокирующее предположение

В 1997 году зоологи доктор Теодор Вонстилл и В. Т. Стилл изложили новую захватывающую теорию, связывающую три описанные выше аномалии поведения. Ученые провели ряд экспериментов с погремушками гремучих змей, прикрепив к этим органам вольтметр статического электричества. Приборы показали, что в спокойном состоянии погремушки не генерируют напряжение, но вибрирование погремушками со скоростью 60 раз в секунду вырабатывает напряжение от 50 до 100 вольт. Следовательно, при вибрировании погремушкой змеи генерируют электростатические заряды.

Вонстилл и Стилл предположили, что электростатический заряд гремучих змей может использоваться рептилиями как помощь при навигации. Согласно их теории змеи могут использовать сканирование языком для считывания электрических зарядов на местности, по которой они движутся.

Электростатические заряды заставляют кончики языка змей отталкиваться положительными зарядами и притягиваться отрицательными. Различия в уровне заряда окружающей среды может быть определено чувствительными нервными окончаниями или другими чувствительными клетками змеи.

Чувствующие дыхание

Чувствительность к электростатическому электричеству может использоваться змеей при поиске потенциальной добычи. Поскольку сырой воздух является хорошим проводником электрических зарядов, возникающих на поверхности Земли, то находящиеся в воздухе следы влаги, выдыхаемой животными, и выдают его местонахождение и могут быть обнаружены змеей. Если водяные пары приобретают от Земли статический заряд, язык змеи может его обнаружить, помогая ей найти добычу.

К сожалению, змеи известны тем, что плохо дрессируются, и нельзя экспериментально проверить предложенную учеными теорию. Предполагается, что механизм восприятия гремучими змеями электростатических зарядов в какой-то мере сходен с осязанием на расстоянии, которое осуществляется боковой линией рыб. Гипотеза настолько интересна, что стоило бы потратить время на разработку и постановку экспериментов для более детального изучения этого явления.

Все заряжено

Когда утконос (Ornithorhynchus anatinus) плавает под водой, он закрывает глаза, уши и ноздри. Но тогда как он обнаруживает рыб, креветок и лягушек, на которых охотится? В начале 1980-х годов традиционным было мнение, что он ощущает движения своих жертв. Группа исследователей под руководством немецкого зоолога доктора Хеннинга Шейха пересмотрели это мнение. Они выдвинули сенсационную идею о том, что утконос, подобно акуле, чувствителен к электрическим импульсам, которые излучает плывущий объект.

Распознаваемые разряды

До сих пор ни у одного представителя млекопитающих не было установлено существования способности воспринимать электрические импульсы. В 1986 году ученые сообщили, что в эксперименте, когда заряженная батарейка напряжением 1.5 вольта была спрятана в грунте бассейна, где находился утконос, он безошибочно находил источник тока и хватал его клювом. Но когда в тот же бассейн помещали разряженную батарейку, утконос ее игнорировал. Поскольку обе батарейки были неподвижны и не производили водных завихрений, утконос не мог их видеть, слышать или чувствовать их запах. Очевидно, что утконос реагировал на минимальный электрический разряд заряженной батарейки. Позднейшие эксперименты подтвердили это открытие, обнаружив на всей поверхности кожистого клюва утконоса крошечные электрорецепторы. Интересно, что эти рецепторы были связаны с тройничным черепным нервом, тогда как у электрочувствительных рыб они связаны со слуховым нервом.

Поддержите проект Мир Знаний, подпишитесь на наш канал в Яндекс Дзен

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *