Moser-zoo.ru

Зоо мир
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Органы чувств акулы

Все об акулах

Ампулы Лоренцини у акул

Ученые-зоологи давно обратили внимание на крохотные поры, расположенные во множестве на голове и других частях тела акул, скатов и некоторых других рыб.
Еще в 1678 году итальянский зоолог Стефано Лоренцини описал эту необычную сеть крохотных отверстий, которые усеивают переднюю часть головы рыб и придают им несколько «небритый» вид, высказав предположение, что это какой-то необычный орган чувств. Вопрос о назначении и роли для организма хищниц таинственных дырочек в коже акул и скатов долгое время оставался открытым.

Одни ученые высказывали предположение, что это органы, предназначенные для определения рыбами глубины погружения, поскольку у акул нет плавательного пузыря, реагирующего на изменение давления во время нахождения в разных слоях воды. Другие наделяли непонятные органы термочувствительными функциями, отвергая их роль, как барометров.
Идей и гипотез высказывалось множество. Исследование строения этих органов проводились многими учеными, и ничего особенно выдающегося или необычного в их устройстве обнаружено не было.

Тем не менее, когда в 1868 году немецкий ученый Ф. Белл описал подробное строение этих органов, они получили имя своего первооткрывателя и в настоящее время известны в научном мире, как ампулы Лоренцини.
Лишь в середине прошлого века было установлено, что этот орган чувств акулы способен реагировать на изменение электрических и магнитных полей. Тогда и был определено их основное функциональное назначение.

Как это часто бывает, все решил случай. Английский ученый Р. Мюррей проводил опыты по воздействию на организм акул различных внешних раздражителей. Неожиданно он установил, что при подаче на рецепторы ампул Лоренцини слабого электрического импульса, они начинают раздражаться. При этом их реакция выглядела очень необычно — ампулы срабатывали, словно крохотный генератор постоянного тока, посылая импульсы в мозг акулы.

Так был открыт уникальный орган чувств акул, дающий им значительное преимущество перед другими водными животными в эволюционном противостоянии и в условиях жесткой пищевой конкуренции с другими хищниками.

Чем же интересны и полезны для акул эти необычные для других животных нервные клетки?

Акулы, особенно донные, вынуждены проявлять изрядную изобретательность, чтобы раздобыть себе пропитание. Животные, которыми питаются эти хищницы в течение миллионов лет, не стояли на месте в своем развитии и вырабатывали с помощью эволюционных инструментов различные средства защиты от зубов акул. Многие из этих объектов акульей охоты выработали защитные функции маскировки и укрытия своего тела, используя донный грунт, водоросли и прочие естественные укрытия в своей среде обитания.

Как же обнаружить, например, камбалу, если она полностью закопала свое тело в песок, оставив снаружи лишь незаметные для глаз участки с органами дыхания и обоняния? Ни зрение, ни слух, ни боковая линия, ни сверхчуткое обоняние в этом случае не помогут акуле разыскать лакомую добычу.
Но камбала, спрятавшаяся в грунте, не стала совершенно безжизненной. Она дышит, работают ее мозг и органы кровообращения. Эти жизненные процессы в организме спрятавшейся добычи и может уловить акула при помощи упомянутых выше электоромагнитных рецепторов. Ведь любой живой организм излучает в процессе своей жизнедеятельности особые электрические и магнитные импульсы, которые и улавливаются этими самыми электромагнитными рецепторами акулы, или, как их еще называют, ампулами Лоренцини.

Конечно, это не единственное назначение электросенсорных органов чувств акулы. Некоторые ученые высказывают предположение, что ампулы Лоренцини служат акуле для подыскивания полового партнера, обнаружения сородичей и врагов, и для получения полной информации об окружающей акулу среде.
Но и это еще не все достоинства, которыми наградило электросенсорное восприятие организм акул. Высказываются предположения, что акулы даже могут ощущать электромагнитное поле Земли, и ориентируются по его линиям во время совершения миграций.
Если учесть, что чувствительность нервных клеток электрических и магнитных сенсоров акул чрезвычайно велика (по-крайней мере, не уступает в чувствительности магнитной стрелке компаса), то такое предположение выглядит вполне правдоподобно.

Но и это еще не все!

Оказалось, что при помощи ампул Лоренцини акула может определять ничтожно малые изменения в температуре окружающей ее воды. Считывая показания электрорецепторов с разных участков своего тела, акула может понять, в более теплые или в более холодные участки моря она направляется. Т.е. ампулы Лоренцини могут, кроме всего прочего, служить и температурными датчиками на теле акул. При этом акула способна различать температурные колебания в пределах тысячной доли градуса Цельсия! Это достигается уникальной чувствительностью ее нервных клеток.

Теперь, когда мы ознакомились с тем, что же это такое — ампулы Лоренцини и для чего они нужны акулам, попробуем разобраться, где они расположены на теле хищниц и как устроен их механизм.

Читать еще:  Какой орган отсутствует у акул

Большая часть электромагнитных сенсоров акулы расположена на ее голове — в передней и нижней стороне рыла, в районе ноздрей и глаз.
Это вполне естественно.
Во-первых, отсюда быстрее передается информация в мозг по нервным волокнам, во-вторых — голова акулы является основным инструментом в поисках добычи, несущим большую часть датчиков органов чувств акулы. Во время охоты и поиска пищи акула постоянно поворачивает голову в стороны, предоставляя рецепторам органов чувств новую информацию об окружающем мире.
Однако и на других участках тела присутствуют ампулы Лоренцини, хоть и в меньших количествах.

Сам электрорецепторный аппарат акул, представленный ампулами Лоренцини, состоит из крохотных пор в ее коже, соединенных каналами-протоками с маленькими капсулами, в которых и заключены электромагнитные датчики-рецепторы в виде нервных клеток.
Трубочки-каналы, соединяющие участок кожи с капсулой заполнены желеобразной жидкостью в виде слизи. Длина этих каналов может достигать от нескольких миллиметров, до нескольких сантиметров. К самой капсуле с рецепторами подходит несколько нервных волокон — обычно шесть, иногда и больше. Заполненные желеобразной жидкостью протоки выполняют функцию своеобразных изолированных проводников электромагнитных сигналов, соединяющих поверхность тела акулы с капсулой, содержащей рецептор.

Опытным путем установлено, что акула чувствует ток силой всего в 0,000005 Ампер, а электрическое поле, при котором ампулы Лоренцини получали раздражающий импульс — около 0,1 мкВ на 1 см. Это очень высокая чувствительность. Для сравнения: если погрузить один электрод пальчиковой батарейки в море, то акула почувствует ток ко второму электроду, погруженному в воду за несколько километров от первого.

Ампулы Лоренцини, как было установлено экспериментальным и опытным путем, реагируют не только на электрические, но и на механические раздражители. Это еще раз подтверждает взаимосвязь между различными органами чувств акулы — зрения и боковой линии, слуха и боковой линии и т.д.
Между функциями рецепторов этих органов чувств нет строгого разграничения.

Совершенно уникальную кожу акул покрывает совершенно необычная чешуя

Акулы

Органы чувств и нервная система акул

Карты океанов

Игры с акулами

Видеоматериалы:

Водные виды спорта

Как и чем акула чувствует?

Акулы наделены развитой нервной системой, позволяющей им использовать для общения с внешним миром разнообразные органы чувств. Это вполне естественно, ведь если в древние времена, например, когда властвовал гигантизм, хищникам важнее были такие инструменты, как размеры, сила и мощь природного вооружения, то, чем больше эволюционировала их природная добыча, тем сильнее на первый план выступали другие ценности, в первую очередь — развитая нервная система, позволявшая использовать «вооружение» более эффективно.

Нервная система акулы.

Если рассмотреть строение нервной системы акулы более пристально, то можно выделить основные ее составляющие — центральная нервная система во главе с головным мозгом, спинномозговая нервная система, рецепторные участки органов чувств и соединительные нервные волокна.

Головной мозг расположен в черепной коробке акулы. Он отвечает за обработку информации от органов чувств и принятие решений. Это достаточно сложный инструмент, состоящий из участков:
-заднего, содержащего переходную часть от спинного мозга, мозжечок и мост. Мозжечок является центром координации движений акулы.
-среднего, содержащий зрительный доли и промежуточный мозг.
-переднего, в котором расположены обонятельные доли и центр анализа информации.
Обонятельные доли переднего участка головного мозга относительно большие, что еще раз подчеркивает важность этого органа чувств для хищницы. Даже на основании внешнего осмотра головного мозга акул можно понять, что эти хищницы не обладают выдающимся интеллектом, однако органы чувств у них развиты очень хорошо.

Спинной мозг расположен в канале позвонков осевого скелета. Он имеет значительную автономность и способен подавать многие команды органам движения независимо от головного мозга. С головным мозгом его соединяет пучок мощных нервных волокон, образующих переходную часть между этими важнейшими участками нервной системы акулы.

Рецепторная соствляющая выполняет роль датчиков органов чувств, а нервные волокна являются соединительным элементом между звеньями нервной системы.

Органы чувств акулы.

Органы чувств и нервная система у разных видов акул имеют некоторые различия, которые обусловлены особенностями среды обитания и пищевыми предпочтениями. Тем не менее, большинство видов акул наделены такими органами чувств, как обоняние, боковая линия, зрение, слух и электромагнитная рецепторика.

Среди органов чувств акулы особое место занимает обоняние, которое у большинства видов этих хищниц развито очень хорошо. Водная среда — плохой проводник световых и звуковых импульсов, поэтому полагаться во время охоты на зрение и слух в условиях подводного существования не всегда эффективно. Зато вода хорошо сохраняет запахи и достаточно быстро их переносит на значительное расстояние, что и выдвинуло обоняние в первые ряды чувственного вооружения морских хищниц.

Читать еще:  Черная и красная книга

Для поиска спрятавшейся поблизости добычи природа наградила акулу уникальными чувственными способностями. Электросенсорика позволяет этим хищницам почувствовать то, что недоступно ее глазам, ушам и даже обонянию. Вполне возможно, что этот орган чувств присутствует и у других животных, даже у человека — ведь строение нашей нервной системы еще во многом загадочно. Но лишь у акул он получил такое выраженное развитие.

Из интересных особенностей устройства нервной системы и органов чувств акул можно отметить автономность спинного мозга от центральной нервной системы, позволяющей координировать движения акулы по кратчайшему пути передачи нервных импульсов. Известный факт — убитая акула долго непроизвольно двигает туловищем и плавниками, является следствием этой особенности нервной системы.

Еще одна отличающая акул черта, которая, впрочем, присуща многим рыбам, — взаимосвязь органов чувств. У них нет такого четкого разделения между рецепторами этих органов, как у человека, поэтому иногда сложно определить, какой из них подает информацию мозгу — ампулы Лоренцини или боковая линия, обоняние или осязание и т.д. Многие рецептурные датчики органов чувств имеют универсальный функционал.

На следующих страничках раздела вы можете подробнее ознакомиться с устройством и особенностями таких органов чувств акулы, как обоняние, зрение, слух, электросенсорное восприятие, осязание и боковая линия.

Зрение акулы — один из ее важнейших органов чувств.

Органы чувств акулы: зрение

Зрение или фотоприем – способность организма реагировать на изменение освещенности окружающей среды. Для этого имеются специальные органы, у большинства животных это глаза. Они воспринимают точное изображения и передают его в головной мозг.

Однако это не единственные органы чувств акулы, предназначенные для восприятия освещенности. У них есть также эндолимфатические каналы, которые тоже реагируют на свет, поэтому животное ощущает освещенность даже кожей. Бытует мнение, что зрение морских хищников развито слабо. Но, изучая строение их головного мозга, можно убедиться в обратном.

Зрительные области мозга акул имеют большую площадь, что свидетельствует о больших зрительных возможностях. А при нападении на жертву хищница вблизи руководствуется исключительно зрением.

Обоняние и вкус

Вкус и обоняние относится к хеморецепции – способности организма различать вещества и предметы благодаря восприятию их химического состава. Молекулы вещества попадают на специальные рецепторные клетки, которые воспринимают их химический состав и подают сигнал в мозг.

Поэтому пища распознается по вкусу, а испаряющиеся вещества — по запаху. Обоняние – наиболее важный из органов чувств акулы. Их рецепторы сосредоточены в обширных носовых ламелях. Они способны уловить даже несколько молекул вещества в кубическом метре воды. Поэтому эти хищники чуют пищу за десятки километров и уверенно ее находят.

Вкусовые рецепторы сосредоточены, в основном, в ротовой полости. Однако их часть находится на поверхности тела и даже на хвостовом плавнике, так что животное может почувствовать вкус даже хвостом.

Органы чувств акулы: электрорецепция

Это уникальная возможность живого организма чувствовать изменение электрических, а так же магнитных полей. Ею владеют немногие млекопитающие, среди рыб электрорецепция распространена намного шире. Она характерна для донных хрящевых рыб, что намного облегчает им процесс поиска пищи.

Данные виды питаются преимущественно моллюсками и ракообразными, а также другими существами, которые скрываются от хищников, зарываясь в песок. Полагаясь только на зрение и обоняние, их было бы нелегко найти, но, обладая электрорецепцией, донные хищники безошибочно находят пропитание.

Такими же способностями обладают и молотоголовые виды, которые часто охотятся на дне моря. Их голова, расширенная и уплощенная, содержит большое количество рецепторов на нижней поверхности. Плавая у дна, хищник исследует большие площади, собирая зарывшихся в грунт животных.

Электросенсорные приспособления называются ампулами Лоренцини, они расположены на голове и других частях организма.

Осязание и слух

Слух и осязание обеспечиваются механорецепторными органами чувств акулы. Они воспринимают механические колебания окружающей среды. У этих животных есть уши, благодаря которым они прекрасно ориентируются в воде. Они очень чувствительны к низкочастотным колебаниям.

Также у этих хищников, как и у других рыб, имеется боковая линия, которая улавливает даже самые малейшие колебания воды. Получается, что рыба слышит всем телом. Существуют также контактные рецепторы, расположенные по всей коже, при помощи которых хищник чувствует тепло давление или боль.

В процессе эволюции различные животные теряли присущие им уникальные способности воспринимать окружающий мир. Так электрорецепция высшими млекопитающими почти полностью утеряна. Лишь некоторые из них, такие как утконосы, ехидны или кроты-звездорылы ею владеют, но эти виды нельзя назвать высокоразвитыми.

Читать еще:  В каком океане больше всего акул

Человек считается наиболее совершенным млекопитающим, однако он не отличается хорошим слухом, а его обоняние по сравнению с другими млекопитающими практически утеряно. А его зрение нельзя даже сравнить со зрением большинства птиц. Не так шла эволюция океанских хищников.

Органы чувств акулы в процессе эволюции развивались, их способности усиливались. Эти рыбы за миллионы лет не потеряли ни один способ восприятия окружающей среды, что позволило им подняться на одну из высших ступенек, стать настоящими хозяевами океана.

Органы чувств акулы — гордость хищника

С рождения человек познает окружающий мир пятью органами чувств: зрением, слухом, осязанием, обонянием и вкусом. С возрастом мы распознаем и также считаем чувствами боль, голод, перепады температуры, различаем чувства юмора, стиля и, конечно, любви.

Человек традиционно считает себя высшим существом на Земле, но наши пять органов чувств затмили поразительные способности целого ряда живых существ нашей планеты, способных чувствовать то, о чем большинство из нас не имеет ни малейшего представления.

Среди многих и многих тысяч видов животных именно органы чувств акулы потрясают наше воображение – и их уникальность заключается уже в том, что некоторые виды хищниц оснащены 13 системами восприятия мира!

Но как такое вообще возможно?!

Американский ихтиолог Мартин Айдан так объяснил механизм сенсорных систем любого живого существа Земли: работа органов чувств построена на рецепторных клетках, реагирующих на энергетические либо химические сигналы окружающего мира, посредством изменения их электрического заряда.

В свою очередь эти данные сообщаются мозгу, переводящему их в химические или электрохимические сигналы.

Смотреть видео — Сенсорные органы чувств у акулы:


Для иллюстрации работы таких механизмов рассмотрим хорошо знакомые нам чувства вкуса и обоняния. Мы считаем их самостоятельными и неодинаковыми, однако оба они работают по одной схеме: химическое вещество попадает на слизистую поверхность, где растворяется и попадает на клеточные рецепторы.

В зависимости от плотности анализируемого вещества, мозгу сообщается определенный электросигнал. Другими словами, тот или иной запах и вкус человек распознает благодаря хеморецепции (chemo — химический, reception – получать).

Если проанализировать все наши пять чувств и выделить общие механизмы в их работе, то получается, что фактически человек обладает лишь тремя чувствами – хеморецепцией (вкус и запах), фотоприемом (зрение) и механорецепцией (слух и осязание).

Следуя такой классификации, органы чувств акулы тоже уменьшатся в числе, т.е. их будет не тринадцать, а четыре – помимо трех чувств, присущих человеку, хищницы обладают еще и электрорецепцией.

Электрорецепторные органы чувств акулы

На электрорецепции основаны не только органы чувств акулы – ими вооружены морские и пресноводные рыбы, некоторые земноводные и даже несколько современных млекопитающих.

Откладывающие яйца и вскармливающие детенышей молоком утконос, австралийская ехидна и проехидна волосатая представляют собой с точки зрения науки переходные формы от яйцекладущих к плацентарным, они из достаточно древних родов.

Но электрорецепция присутствует и у более высокоразвитого с точки зрения эволюции крота звездоноса.

Напрашивается вывод: способности ощущать электрические поля возникали у позвоночных неоднократно и, скорее всего, электрорецепция – одна из наиболее древних способностей животного мира Земли.

С большой долей вероятности электроцепторные органы чувств акулы тысячелетия назад не были удивительны для наших далеких предков, т.к. они сами были способны улавливать едва ощутимые колебания электрических полей.

Впрочем, какая-то часть человечества по сей день и вполне определенно обладает способностями к электрорецепции, иначе как объяснить наличие у них экстрасенсорных способностей?

Смотреть видео — Свойства электрорецепции у акулы:

Широкий арсенал великого хищника

Если обобщить органы чувств акулы по четырем сходным направлениям, получаем следующую картину:

1. Механорецепторные – внутреннее ухо (внешнее ориентирование хищницы); боковая линия (колебания в окружающей среде); спиракулярный орган (колебания в окружающей среде); рецепторы контакта (давление, боль, тепло); проприорецепторы (напряжение мышц, заполнение желудка, общее состояние тела и т.д.); волосковые клетки (колебания в окружающей среде).

2. Фотоприемные – глаза (зрение); шишковидный орган (уровень освещенности в окружающей среде); эндолимфатические каналы (уровень освещенности в окружающей среде).

3. Хеморецепторные – носовые ламели (обоняние); вкусовые рецепторы (вкус); ямковидный орган с двумя зубчиками (возможно, отвечает за вкус, но может относиться и к электрорецепции, т.е. отслеживать электрические поля).

4. Электрорецепторные – ампулы Лоренцини (электрические поля, температура).

Таким образом, органы чувств акулы уникальны лишь потому, что, эволюционируя, хищницы не избавились от их части, а напротив – только развивая и усиливая свои органы чувств акулы сумели достичь положения лидирующего хищника в Мировом океане.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты 220 Вольт
Adblock
detector