Борис Сергеев - Я познаю мир. Биология

Изучение анализаторных систем животных — сложное и трудоемкое дело. Особенно если речь идет о таких явлениях, которые недоступны непосредственному восприятию наших органов чувств. Оказывается, нелегко разобраться даже в таком, казалось бы, простом вопросе, *сак слух. Почему, например, мелкие животные лучше воспринимают высокочастотные звуки, чем большинство крупных существ? Для чего им это? Для человека, не обладающего знаниями определенного набора физических законов, это трудный вопрос. В этом разделе будет рассказано об анализаторных системах животных, работа которых была изучена недавно.

Подавляющее большинство млекопитающих, и не только сильный пол, но и слабый, носят усы, или, правильнее, вибриссы. Это — длинные, жесткие волосы, выполняющие осязательную функцию. Растут они на голове, шее, а у белок и других древесных животных — на груди и брюхе.

У наших домашних кошек вибриссы сидят на верхней челюсти по обе стороны носа, в нижней части подбородка и над глазами, создавая вокруг мордочки своеобразный нимб. У небольшого грызуна песчанки, длина туловища которой около 10 см, нимб вокруг мордочки из вибрисс имеет в диаметре более 10 см. Волосы направлены слегка вперед, поэтому песчанка, странствуя в темноте, еще за 3 см от преграды почувствует, что уперлась в стенку.

Вибриссы, как и все прочие волосы, растут из волосяной сумки. В ее стенках находятся нервные клетки, воспринимающие малейшее движение волоса. Когда его кончик задевает за посторонние предметы, он действует подобно рычагу, надавливая на нервные окончания. Все вместе вибриссы образуют осязательный рецептор с большой воспринимающей поверхностью.

Роскошные кошачьи усы дают их обладателям возможность тонко анализировать окружающую среду. В том числе движения мышонка, если он коснется усов. Каждый волос посылает в мозг информацию только в том случае, если его будут сгибать в определенном направлении. Вибриссы разных участков тела настроены на восприятие различно направленных движений. Анализируя полученную информацию, мозг учитывает характер и направление движения частей тела животного, снабженных вибриссами. Это позволяет животному получить исчерпывающую информацию о том, имеет ли дело хозяин усов с неподвижным предметом или с живым существом, каковы его размеры и вес.

Кошки, преимущественно охотящиеся ночью, да к тому же в густых зарослях, имеют более развитые вибриссы, чем представители семейства собачьих, предпочитающих открытые пространства и не стесняющихся совершать свои охотничьи набеги засветло. Отличные вибриссы имеют норные животные. Крот, без большой нужды вообще не появляющийся на поверхности, наделен полным набором вибрисс. Во время прогулки по темным подземельям впереди него шествует боевое охранение — вибриссы, осуществляя разведку окружающего пространства.

Используют вибриссы и водные животные — выдры, бобры, тюлени, морские котики, каланы. Среди китообразных их сохранили самые крупные виды: гладкие киты и полосатики. Вибриссы растут у них по краям нижней челюсти и на верхней поверхности головы. По китовым масштабам волос немного: 250 у гренландского кита, 50–100 у полосатиков. Вибриссы гигантов — карлики: тоненькие, всего 0,2–0,4 мм толщиной, ав длину едва достигают 1 см. Из зубатых китов вибриссы имеют только некоторые дель* фины, да и то лишь в первые 1–2 месяца жизни.

А зачем усы новорожденным дельфинятам, догадались? С их помощью беспомощным детенышам легче отыскивать соски молочных желез матери!

Зачем усы большим китам? Большинство из них питаются планктоном —мелкими ракообразными или мелкой стайной рыбешкой. Между тем глаза у кита расположены так, что он не видит своей жертвы, когда она находится совсем близко. Информацию из этого «мертвого» пространства посылает в мозг лишь осязательный аппарат вибрисс. Когда голова животного попадает в скопление криля и рачки начинают беспрерывно задевать его усы, кит знает, что пора открывать рот. А усы на затылке тоже нужны. Они информируют исполина о том, где пищи больше всего.

Вибриссы — не единственные механорецепторы. Многие животные пользуются аналогичными рецепторами. Создавая механорецепторы, природа в том числе создала рецепторы для улавливания вибрации.

Если заставить колебаться частички среды в одном месте, они станут «толкать» соседние частицы, вызывая и их колебания, а те, всвою очередь, заставят колебаться следующие. В результате колебания, возникающие в каком — то определенном месте, будут распространяться во все стороны, как волны от брошенного в пруд камня. Многие животные имеют специальные рецепторы для анализа вибрации. Пауки не только прекрасно ее улавливают, но и создают специальные приспособления — паутину, помогающую обнаруживать и усиливать вибрацию.

Песчаные скорпионы, живущие в Северной Америке на юге пустыни Мохаве, — ночные хищники. На охоту они выходят, когда спадет дневной нестерпимый зной и пустынные насекомые начнут появляться на поверхности остывшего песка. В это время пользоваться зрением невозможно, слишком темно. В самое темное время суток глаза не могут помочь хищнику обнаружить добычу, да скорпион и не смотрит по сторонам. Чаще всего он охотится на роющих пустынных тараканов. Они живут в песке и, хотя передвигаются под самой его поверхностью, наружу не вылезают.

До знакомства с песчаными скорпионами никто из ученых распространение вибрации в песке не изучал. Считали, что рыхлый песок ее гасит. Неожиданно оказалось, что волны вибрации, вызванные не очень частыми колебаниями, в песке распространяются совсем неплохо, правда, гораздо медленнее, чем в твердых телах, в воде или даже в воздухе. В песке возникают два типа волн. Одни, их называют волнами сжатия, распространяются как в толще песка, так и по его поверхности со скоростью 120–150 метров в секунду, то есть почти в три раза медленнее, чем в воздухе. Волны второго типа распространяются только по поверхности песка со скоростью 50 метров в секунду.