Ocena brak

Narządy zmysłów u zwierząt

Autor /Trek Dodano /31.01.2012

Świat w jakim żyje dane zwierzę zależy od jego narządów zmysłów. Na przykład kret, który większość Życia spędza węsząc w ciemnym tunelu, żyje w krainie zapachu i dotyku. Choć najczęściej dominuje jeden zmysł, większość zwierząt jest zalewana informacja­mi przekazywanymi jednocześnie przez kilka narządów zmysłów.
Uszy sowy unoszącej się bezszelestnie nad zalaną światłem księżyca łąką są wrażliwe na najlżejszy odgłos, a oczy na najmniej­szy ruch. W dole mysz wpycha nos między łody­gi, zbiera zapachy pożywienia i nadsłuchuje, ciągle nadsłuchuje złowrogiego szumu skrzydeł.
Zarówno sowie jak i myszy zmysły potrzebne są do przeżycia. Nad myszą wisi groźba nagłej śmierci, nad sową bardziej odległe widmo głodu. Na pewno żadne z nich nie doczeka się więcej po­tomstwa, jeśli zawiodą je narządy zmysłów. Następna generacja będzie pochodzić od tych jednostek, które przeżyją - od tych sów i myszy, których zmysły będą najbardziej wyostrzone -a ich młode z reguły odziedziczą zalety rodziców. Stopniowo zmysły drapieżcy i ofiary stają się coraz bardziej przystosowane do walki o prze­trwanie, przy czym każde pokolenie będzie miało narządy lepsze od poprzedniego.
Nam ludziom wzrok zdaje się być zmysłem najważniejszym, jednak niektóre zwierzęta świet­nie radzą sobie bez niego, egzystując w ciemnym świecie zapachu i dotyku. Ale nawet w takim przypadku, większość stworzeń w jakiś sposób reaguje na światło. Na przykład dżdżownica nie posiada oczu jako takich - jednak cała powierzch­nia jej ciała jest wrażliwa na światło słoneczne. Robak wykopany łopatą ogrodnika wykryje świa­tło i szybko wśliznie się z powrotem do gleby, w której znajdzie schronienie przed głodnymi ptakami i wysuszającym działaniem słońca.
U większości zwierząt wrażliwość na światło jest skoncentrowana w grupie komórek recep­torowych, czyli w oczach. Najprostsze z nich zna­leziono u pewnych form owadów, takich jak gą­sienice, wyposażone w oczka, mogące wykryć światło, a więc i ruchomy cień potencjalnego wroga, jednak niewiele więcej. Każde oczko składa się z grupy komórek wrażliwych na świa­tło, zwanych siatkówką, ukrytych za niewielką, nieruchomą soczewką, która chroni siatkówkę i skupia na niej promienie świetlne.

Oczy złożone
U typowych dorosłych owadów te proste seg­menty są zgrupowane w wielościenne oko złożo­ne. Na przykład w oku pszczoły znajduje się oko­ło 5000 takich segmentów, a każdy z nich skupia światło z niewielkiego pola widoku i przekształca je w prosty obraz, który łącznie z obrazami otrzy­manymi z pozostałych ścianek tworzy większy wizerunek otaczającej rzeczywistości.
Takie oczy złożone często bardzo skutecznie spełniają swoją funkcję. Mają duże pole widzenia i doskonałą wrażliwość na kolor, jednak cechują się dość ograniczoną zdolnością analizowania drobnych szczegółów. Pod tym względem o wie­le lepiej sprawdzają się wyżej rozwinięte jednokomorowe oczy kręgowców (grupy zwierząt obejmującej ryby, płazy, gady, ptaki i ssaki), a także niektórych wysoko rozwiniętych bezkrę­gowców, jak mątwa czy kałamarnica.
W lepiej rozwiniętych oczach podstawowy schemat prostego oka został zmodyfikowany na drodze ulepszenia systemu soczewek, co dało wyraźniejszy obraz, a także przez znaczne po­większenie liczby i rodzajów wrażliwych na światło komórek siatkówki. Wśród zwierząt lądo­wych obraz jest przepuszczany przez rogówkę -zaokrąglone „okno" tworzące przednią część oka - we współpracy z elastyczną soczewką, która może zmieniać swój promień krzywizny. Zmie­nia się przez to punkt skupienia i tworzy wyraźny obraz na siatkówce, niezależnie od odległości obserwowanego obiektu. Można to porównać do nastawiania ostrości w aparacie fotograficznym. W rezultacie powstaje doskonały obraz, który umożliwia ptakom takim jak sokół wędrowny dostrzec ofiarę z dystansu 100 metrów.
U większości drapieżników skuteczność zmy­słu wzroku jest wspierana systemem dwuocznym. Oczy są położone w niewielkiej odległości od siebie, w związku z czym powstają obrazy lekko różniące się od siebie, które przetworzone w mózgu dają wrażenie głębi.
W przeciwieństwie do ptaków drapieżnych, ich ofiary - na przykład gołębie - potrzebują obra­zu o szerszym polu, co ułatwia im wykrycie czy­hającego na nie niebezpieczeństwa. W rezultacie mają oczy po obu stronach głowy, dzięki czemu ich pole widzenia jest szerokie, ale charakteryzu­je się niewielką głębią. Podobne schematy rozwo­ju można zaobserwować u innych ssaków, na przykład u wilka, będącego z reguły napastni­kiem, i jelenia, jego potencjalnej ofiary.

Widmo świetlne
Kolor światła zależy od długości fali. Najkrótsze fale widzialne dla ludzkiego oka mają kolor nie­bieski, podczas gdy najdłuższe - czerwony. Wydaje się, że niektóre zwierzęta, np. pies, od­bierają bardziej ograniczony zakres kolorów niż ludzie, podczas gdy zakres barw odbieranych przez narządy wzroku innych zwierząt wychodzi poza spektrum widzialne dla ludzi. Wiele owa­dów, na przykład motyle i pszczoły, reagują na światło ultrafioletowe o krótszych falach, jakie wysyłają kwiaty, podczas gdy niektóre węże -łącznie z boa, pytonem i grzechotnikiem - „wi­dzą" dłuższe fale podczerwone, wysyłane przez ich stałocieplne ofiary, a odbierane za pomocą organów receptorowych umieszczonych osobno w specjalnych wgłębieniach. Dzięki temu grzechotnik może polować w całkowitej ciemności.

Dotyk
Zmysł wzroku polega na odbiorze promieni świetlnych, natomiast zmysły dotyku i słuchu reagują wtedy, gdy znajdujące się w nich komórki czuciowe są bezpośrednio stymulowane przez ciała stałe, płyny czy ciśnienie powietrza. Dla niektórych zwierząt dotyk jest zmysłem podsta­wowym. Mors poszukujący małży w mrocznej wodzie polega na wrażliwości swojej cienkiej skóry na pysku i wyrastających z niej około 450 wąsików. Wąsiki są połączone z siecią włókien nerwowych, które przekazują niemal „wizualny'' obraz dna morskiego do mózgu. Inne ssaki też mają takie wrażliwe wąsy, a u wielu innych stwo­rzeń podobną funkcję spełniają także włosy. Zwłaszcza owady nie są w stanie nic wyczuć przez swoje chitynowe pancerze, a ich zmysł do­tyku jest umieszczony we wrażliwych, wystają­cych na zewnątrz włoskach. Inne zwierzęta mają zakończenia nerwowe osadzone w szczególnie wrażliwych rejonach skóry. Wśród naczelnych najbardziej wrażliwe na dotyk są opuszki palców, podczas gdy u słonia podobną wrażliwość wyka­zuje czubek trąby. Ślimak ma receptory dotyku skoncentrowane na czubku ruchliwych czułków, podczas gdy u ptaków brodzących, takich na przykład jak kulik, grupa receptorów dotyku znajduje się na końcu długiego dzioba.

System liniowy boczny
Ryba ma wyspecjalizowane receptory dotyku umieszczone wzdłuż każdego boku. Tworzą one system liniowy boczny. Składa się on z długiego podskórnego kanału ciągnącego się po obu bo­kach od głowy do ogona, z otworami umieszczo­nymi w regularnych odstępach. W kanale znaj­dują się receptory dotyku. Kiedy ryba płynie w wodzie, zmiany ciśnienia zewnętrznego docho­dzą do receptorów przez otwory w linii bocznej i rozchodzą się hydraulicznie wzdłuż kanału, sty­mulując zakończenia nerwowe.
System ten zapewnia rybie doskonałą percep­cję otoczenia. Jeśli w ciemności podpływa zbyt blisko jakiejś przeszkody, potrafi wyczuć zwięk­szające się ciśnienie i zmienia kierunek ruchu. Jeśli coś - na przykład wróg - zanadto się przybli­ża, jego odległość, rozmiar, kierunek ruchu, a nawet kształt mogą zostać określone na podsta­wie fal ciśnienia rozchodzących się w gęstym śro­dowisku wodnym.
Szczególny użytek z tego systemu robią ryby płynące ławicą. Natychmiast powiadomione o ru­chach swoich sąsiadów, ryby w ławicy potrafią precyzyjnie naśladować wykonywane czynności, tak że cała ławica porusza się jak jedno mknące przez wodę zwierzę.

Słuch
Zmysł słuchu działa na podobnej zasadzie jak linia boczna. Fale dźwiękowe to nic innego jak zmiany w ciśnieniu, czy to powietrza, czy wody. Na przykład dźwięk wydawany przez samicę moskita składa się z 500 zmian ciśnienia (cykli) na sekundę produkowanych przez uderzenia skrzydeł owada; stąd częstotliwość wywoływa­nych drgań wynosi 500 cykli na sekundę. Aby odebrać te drgania, fale dźwiękowe są kierowane do kanału usznego, zawierającego specjalną bło­nę - bębenek uszny. Wpada on w skoordynowane ze zmianami ciśnienia drgania, które zostają prze­kazywane do zbioru receptorów położonych głę­boko w uchu wewnętrznym.
U ssaków nerwy receptorowe są umiejscowio­ne w spiralnej, stożkowatej rurze, zwanej ślima­kiem. Wąski koniec rury reaguje na wysokie czę­stotliwości (wysokie tony), podczas gdy szerszy koniec reaguje na niskie częstotliwości. Podobnie jak w przypadku wzroku, różne rodzaje zwierząt odznaczają się różną ostrością słuchu. Waleń po­trafi usłyszeć bardzo niskie tony, przemierzające czasami setki kilometrów wzdłuż oceanu, pod­czas gdy nietoperz rozpoznaje tony o częstotliwo­ściach od 100000 cykli na sekundę wzwyż. Górna granica częstotliwości słyszalnej dla ludzkiego ucha to około 20000 cykli na sekundę.

Echolokacja
Nietoperz w szczególny sposób wykorzystuje swoją nadzwyczajną wrażliwość na wysokie czę­stotliwości. Większość nietoperzy orientuje się w przestrzeni za pośrednictwem dźwięków, wy­dając ciągły strumień wysokich trzasków i oce­niając odległość od przeszkód i ofiar za pomocą odbijanego echa. Im wyższa tonacja, tym wy­dajniej pracuje cały system. Co ciekawe, uszy wielu gatunków ćmy są nastrojone na odbiór pulsujących ultradźwięków. Nietoperze są ich głównymi wrogami, zatem ćma wykorzystuje tę zdolność do samoobrony.
Niektóre zwierzęta nie mają uszu, ale są wraż­liwe na drgania rozchodzące się w ciałach sta­łych. Wąż jest właściwie głuchy, ale drgania wy­wołane przez kroki docierają do jego szczęki i czaszki za pośrednictwem podłoża.

Procesy chemiczne
Rzadko jesteśmy tego świadomi, ale w powietrzu unosi się mnóstwo cząsteczek związków che­micznych, które dla niektórych zwierząt są tak samo znaczące jak obrazy i dźwięki. Wąż prześli­zgujący się przez trawę w poszukiwaniu łupu nie­ustannie bada powietrze swoim widełkowato za­kończonym językiem, przesyłając te cząsteczki do specjalnego receptora znajdującego się w pod­niebieniu, który zwie się narządem Jacobsona. Organ ten analizuje skład chemiczny tych czą­stek, pozwalając gadowi wytropić zdobycz.
W podobny sposób pies wącha powietrze (i niemal wszystko dookoła), wciągając w ten sposób cząsteczki chemiczne do nosa, gdzie wej­dą w kontakt z komórkami węchowymi. Dla psa właśnie zapach jest głównym elementem two­rzącym świat zmysłów - za jego pomocą porozu­miewa się z innymi psami. Swoje terytorialne pretensje zgłasza on za pośrednictwem sygnałów zapachowych zostawianych na niemal każdej lampie ulicznej.

Feromony
Zapach może przekazywać bardzo znaczącą in­formację erotyczną. Samice wielu zwierząt przy­ciągają partnerów za pomocą sygnałów zapacho­wych. Wykorzystywane w ten sposób związki chemiczne, nazwane feromonami, są skuteczne na bardzo duże odległości, i bywają przenoszone z wiatrem do oddalonych o wiele kilometrów samców. Na przykład samica jednego z gatunków ćmy wydziela feromon odbierany przez receptory na sterczących czułkach samca. Receptory są pre­cyzyjnie nastawione do reagowania na właściwy związek chemiczny i jeśli najmniejszy ślad tego związku znajdzie się w powietrzu, owad frunie, kierując się do źródła zapachu. Pewien szczur afrykański żyje w podziemnych norach, gdzie jedyna wydająca potomstwo samica uniemożli­wia reszcie kolonii płodzenie potomstwa produ­kując specjalne feromony.
Mechanizm smaku jest bardzo podobny do mechanizmu węchu, z wyjątkiem tego, że związ­ki chemiczne muszą być rozpuszczone w płynach i zostają analizowane wyłącznie w jamie gębo­wej. Doskonale rozwinięty zmysł smaku mają zwierzęta, po których trudno byłoby się tego spo­dziewać i służy im on jako ważny środek ochron­ny przed zatruciem substancjami toksycznymi. Na przykład pająk często chwyta i paraliżuje nie­odpowiednią zdobycz, po czym po rozpoczęciu jedzenia odrzucają z niesmakiem.

Zmysły elektromagnetyczne
Niektóre zwierzęta posługują się takimi systema­mi zmysłów, jakie trudno jest nam sobie wyobra­zić. Polujący rekin polega głównie na swoim dos­konałym zmyśle węchu, ale kiedy zbliży się już do przerażonej ofiary, rozpoznaje słabe sygnały elektryczne wysyłane przez jej drżące włókna. Sygnały są odbierane przez galaretowate recepto­ry znajdujące się w głowie rekina. U niektórych mniejszych gatunków organy te mogą wytwarzać prąd, który dezorientuje większe rekiny wypły­wające na żer.
Istnieją także dowody na to, że rekiny wyko­rzystują ten system do orientacji się w oceanie, w jakiś sposób odnosząc się za jego pośrednic­twem do pola magnetycznego ziemi (magnetyzm i elektryczność są silnie spokrewnionymi zjawi­skami). Niemal na pewno ten sposób nawigacji służy także waleniom, uważa się również, że zna­ją go ptaki wędrowne, którym pomaga on pod­czas ich corocznych migracji.

Zmysły wewnętrzne
Zwierzę nie reaguje wyłącznie na świat zewnętrz­ny. Zmysły potrzebne mu są także do kontro­lowania własnego organizmu - regulowania rów­nowagi, odczuwania bólu, głodu, zmęczenia, strachu i innych stanów.
Wiele tych funkcji odbywa się automatycznie, bez świadomej analizy. Przykładowo procesy tra­wienia są ściśle kontrolowane przez system narządów czuciowych, jednak zwierzę nie zdaje sobie z tego sprawy. Natychmiastowy odruch wy­równujący chwilową utratę równowagi, często jest wyraźny, jednak cały system pracuje nieza­leżnie, bez świadomej kontroli.
Podobnie nieświadoma jest praca niektórych narządów zewnętrznych. Nadal nie wiemy, w jaki sposób otrzymane informacje zostają przetworzo­ne, chociaż nie ulega wątpliwości, że duże frag­menty mózgu ciężko pracują przy rozszyfrowy­waniu plątaniny sygnałów, porównując je z sobą i na koniec tkając z nich spójny obraz świata -albo też naszego własnego o nim wyobrażenia.

■ Oczy gigantycznej mątwy mogą mieć nawet 40 cm przekroju - czyli wielkość nie­mal kota samochodowego. Te oczy odbiera­ją dużo światła, pozwalając zwierzęciu dos­trzec ofiarę w ponurych głębinach oceanów.
■ Od czasu do czasu magnetyczny zmysł orientacji przestrzennej walenia zawodzi, upośledzając jego cały system nawigacyjny. Jeśli zdarzy się to kilku waleniom jednocze­śnie, całe stado może zostać wyrzucone na brzeg.
■ Ponieważ optyczne własności wody i po­wietrza są od siebie różne, zwierzęta żyjące w obu tych środowiskach mają trudności z akomodacją, podczas przechodzenia z jednego środowiska do drugiego. Pewien wodny owad pływający na powierzchni wody rozwiązał ten problem w ten sposób, że jego oczy zostały podzielone na dwie części: jedna połowa widzi nad, a druga pod powierzchnią wody.
■ Wędrujący łosoś znajduje swoje tarłowisko za pomocą węchu, rozpoznając mini­malne ślady znajomej wody daleko w oce­anie i podążając za nimi aż do źródła.
■ Feromony wydzielane przez gruczoły piż­mowe zwierząt często bywają wykorzysty­wane w przemyśle perfumeryjnym.

Podobne prace

Do góry