До святого христофора



Сторінка40/53
Дата конвертації09.03.2016
Розмір2.67 Mb.
1   ...   36   37   38   39   40   41   42   43   ...   53

ЧИ МОЖНА БАЧИТИ ТЕПЛО!

Натуралісти завжди дивувалися витонченості совиного зору: птахи полюють у темряві на дрібних гризунів і виловлюють їх чимало — десятки за ніч.

Може, й сови, як і тварини, з якими ми допіру познайомились, також шукають здобич з допомогою якогось незвичайного чуття?

Деякі вчені вважають, що сови бачать… тепло, яке випромінює тіло їхніх жертв. Можливо, совині очі вловлюють невидимі для нашого зору інфрачервоні, тобто теплові, промені.

Коли пучок світла пропустити крізь призму, то він розпадеться на складові промені з різною довжиною хвиль і частотою коливань. Наші органи зору сприймають їх як кольорові елементи спектра: червоний, жовтогарячий, жовтий, зелений, голубий, синій, фіолетовий. Крім видимих людським оком променів, пучок світла складають ще й невидимі промені — ультрафіолетові та інфрачервоні. їх можна виявити за допомогою різних приладів: наприклад, фотографічної платівки (ультрафіолетові промені) і дуже чутливого термометра (інфрачервоні промені). Доведено, що інфрачервоні промені є не що інше, як теплове випромінювання будь-якого нагрітого тіла.

im_057.jpg

Є припущення, що сова теж наділена термоскопічним зором.
Кожна жива мишка, кожна пташка також випромінює інфрачервоні промені. Хижак, який має своєрідні чутливі до теплових променів «термометри», міг би визначити за їхньою допомогою місцеперебування своїх жертв.

Досліди з совами дали суперечливі наслідки. Одним ученим пощастило підтвердити припущення про «тепловий» зір сови. Інші своїми працями довели, що такого зору сова не має. Питання це ще має бути уточненим (сіра сова бачила інфрачервоні промені, а вухата сова — ні).

Проте знайшли ще й інших тварин, які мають інфрачервоний зір, — черепах та кальмарів!

Польський дослідник Войтузяк, експериментуючи з водяними черепахами трьох різних видів (одна з них звичайна європейська болотна черепаха), довів, що вони розрізняють довгохвильові промені сонячного спектра і їх можна навчити сприймати інфрачервоне світло як зримий сигнал.



im_058.jpg

Володар термоскопічних очей — глибоководний кальмар хіротентіс.
Щодо кальмарів [57], то деякі глибоководні види, крім звичайних очей, мають ще так звані термоскопічні очі, тобто органи, здатні уловлювати інфрачервоні промені. Ці очі розкидано по всій долішній поверхні хвоста. Кожне має вигляд невеличкої темної цяточки. Під мікроскопом видно, що побудоване воно, як звичайне око, але має світлофільтр, який затримує всі промені, крім інфрачервоних.

Світлофільтр міститься перед лінзою, яка заломлює проміння, — кришталиком. Лінза відкидає сконцентрований пучок теплових променів на чутливий до них орган, який сприймає промені.

Термолокатори іншої конструкції недавно вивчено в змій. Про це відкриття варто розповісти докладніше.

ТЕРМОЛОКАТОРИ ЗМІЙ

На сході СРСР, від прикаспійського Заволжя та середньоазіатських степів до Забайкалля та уссурійської тайги, водяться невеличкі отруйні змії, так звані щитомордники: їхня голова зверху покрита не дрібною лускою, а великими щитками.

Люди, що бачили щитомордників зблизька, стверджують, ніби в цих змій чотири ніздрі. В усякому разі, з боків (між справжньою ніздрею та оком) у щитомордників добре помітні дві великі (великі ніздрі) і глибокі ямки.

Щитомордники — близькі родичі гримучих змій Америки, яких місцеві жителі іноді звуть квартонарицями, тобто чотириніздрими. Отже, і гримучі змії теж мають на морді дивні ямки.

Усіх змій з чотирма «ніздрями» зоологи об'єднують у родину так званих кроталід, або ямкоголових.

Ямкоголові змії водяться в Америці (Північній і Південній) та в Азії. За своєю будовою вони скидаються на гадюк, але відрізняються від них згаданими ямками на голові.

Понад двісті років учені розв'язують загадану природою крутиголовку, намагаючись встановити, яку роль відіграють у житті змій ці ямки. Яких тільки не було припущень!

Гадали, що це органи нюху, дотику, підсилювачі слуху, залози, які виділяють мастило для рогівки очей, уловлювачі найменших коливань повітря (бічна лінія у риби) і, нарешті, навіть повітронагнітачі, які поставляють до ротової порожнини нібито необхідний для утворення отрути кисень.

Проведені анатомами тридцять років тому старанні дослідження показали, що лицеві ямки гримучих змій не зв'язані ні з вухами, ні з очима, ні з якимись іншими відомими органами. Це заглибини на верхній щелепі. Кожна ямка на певній глибині від вхідного отвору розділена поперечною перегородкою (мембраною) на дві камери — внутрішню і зовнішню. Зовнішня камера міститься спереду і широким воронкоподібним отвором відкривається назовні, між оком і ніздрею (в ділянці слухової луски). Задня (внутрішня) камера зовсім замкнута. Лише згодом пощастило помітити, що вона з'єднана із зовнішнім середовищем вузьким і довгим каналом, який відкривається на поверхні голови біля переднього кутка очей майже мікроскопічною порою. Проте, коли в цьому є потреба, розмір пори може, мабуть, значно збільшуватись: адже отвір має кільцеву замкнену мускулатуру.

Перегородка (мембрана), що розділяє обидві камери, дуже тонка (завтовшки біля 0,025 міліметра). Густе сплетіння нервових закінчень пронизує її у всіх напрямках.

Безперечно, лицеві ямки — це органи якихось чуттів, але яких?

1937 року два американські вчені — Д. Нобл і А. Шмідт опублікували велику працю про наслідки своїх багаторічних дослідів. Їм пощастило довести, стверджували автори, що лицеві ямки становлять собою… термолокатори! Вони уловлюють теплові промені і за їх напрямком визначають місцеперебування нагрітого тіла, що випускає ці промені.

Д. Нобл і А. Шмідт експериментували з гримучими зміями, штучно позбавленими всіх відомих науці органів чуття. До змій підносили обгорнуті чорним папером електричні лампочки. Поки лампи були холодні, змії не звертали на них ніякої уваги. Та ось лампочка нагрілася — змія відразу це відчула. Підняла голову, насторожилася. Лампочку наблизили. Змія блискавично кинулася і вкусила теплу «жертву». Не бачила її, проте вкусила точно, не схибнувши.

Експериментатори встановили, що змії знаходять нагріті речі, температура яких хоча б на 0,2 градуса Цельсія вища за навколишнє повітря (коли їх наближати до самісінької голови). Тепліші речі розпізнають на відстані до 35 сантиметрів.

У холодній кімнаті термолокатори працюють точніше. Очевидно, вони пристосовані до нічних ловів. За їхньою допомогою змія відшукує дрібних теплокровних звіряток і птахів. Не запах, а тепло тіла виказує жертву! Адже у змій слабкий зір і нюх і зовсім поганий слух. На поміч їм прийшло зовсім особливе чуття — термолокація.

У дослідах Д. Нобла і А. Шмідта показником того, що змія виявила теплу лампочку, був її кидок. Але ж змія, звичайно, ще до того, як кинулася в атаку, вже відчувала наближення теплої речі. Отже, треба знайти якісь інші, точніші ознаки, за якими можна було б судити про витонченість термолокаційного чуття змій.

Американські фізіологи Т. Буллок і Р. Каулс провели 1952 року ретельні досліди. За сигнал, який сповіщав про те, що термолокатор змії виявив річ, вони обрали не реакцію зміїної голови, а зміну біострумів нерва, що обслуговує лицеву ямку.

Відомо, що всі процеси збудження в організмі тварин (і людини) супроводжуються електричними струмами, що виникають у м'язах і нервах. Їхня напруга невелика — звичайно соті частки вольта. Це так звані «біоструми-збудження». Біоструми не важко виявити за допомогою електровимірювальних приладів.

Т. Буллок і Р. Каулс наркотизували змій, ввівши їм певну дозу отрути кураре. Звільнивши від м'язів та інших тканин один з нервів, що розгалужується в мембрані лицевої ямки, вивели його назовні й затисли між контактами приладу, який вимірює біоструми. Потім лицеві ямки піддавали різним впливам: їх освітлювали (без інфрачервоних променів), підносили впритул занадто пахучі речовини, подразнювали сильним звуком, вібрацією, щипками. Нерв не реагував: біоструми не виникали.

Та варто було наблизити до зміїної голови нагріту річ — навіть просто людську руку (на відстані 30 сантиметрів), як нерв збуджувався — прилад фіксував біоструми.

Освітили ямки інфрачервоними променями — нерв збудився ще дужче. Найслабша реакція нерва проявлялася при опроміненні його інфрачервоними променями з хвилею завдовжки біля 0,001 міліметра. Збільшували довжину хвилі — дужчало збудження нерва. Найбільшу реакцію викликали інфрачервоні промені з найбільшою довжиною хвилі (0,01-0,015 міліметра), тобто ті промені, які несуть максимум теплової енергії, що її випромінює тіло теплокровних тварин.

З'ясувалося також, що термолокатори гримучих змій виявляють речі не тільки тепліші, але й навіть холодніші за навколишнє повітря. Важливо лише, щоб температура цієї речі була хоча б на кілька десятих часток градуса вища або нижча за навколишнє повітря.

Воронкоподібні отвори лицевих ямок спрямовані косо вперед. Тому зона дії термолокатора знаходиться перед зміїною головою. Вгору від горизонталі вона займає сектор у 45, а вниз — у 35 градусів. Праворуч і ліворуч від повздовжньої осі зміїного тіла поле дії термолокатора обмежене кутом у 10 градусів.

Фізичний принцип будови термолокаторів змій зовсім інший, аніж у кальмарів.

Найімовірніше, що кальмар сприймає тепло, яке випромінює об'єкт, термоскопічними очима шляхом фотохімічних реакцій. Тут, мабуть, відбуваються такі ж самі процеси, як на сітківці звичайного ока або на фотоплівці в момент експозиції. Поглинена органом енергія призводить до перекомбінації світлочутливих (у кальмарів — теплочутливих) молекул, які впливають на нерв, викликаючи у мозку уяву спостережуваного об'єкта.

Термолокатори змій діють інакше — за принципом своєрідного термоелемента.

На найтоншу мембрану, що розподіляє дві камери лицевої ямки, діють з різних боків дві різні температури. Внутрішня камера з'єднана із зовнішнім середовищем вузьким каналом, його вхідний отвір відкривається у протилежний бік від робочого поля локатора. Тому у внутрішній камері зберігається температура навколишнього повітря. (Індикатор нейтрального рівня!) Зовнішня камера широким отвором — тепловловлювачем — спрямовується в бік досліджуваного об'єкта. Теплові промені, які той випромінює, нагрівають передню стінку мембрани. За різницею температур на внутрішній і зовнішній поверхнях мембрани, що одночасно сприймаються нервами в мозку, і виникле відчуття речі, яка випромінює теплову енергію.

Крім ямкоголових змій, органи термолокації знайдено у пітонів і удавів (невеликі ямки на губах). Маленькі ямки, розташовані над ніздрями в африканської, перської та деяких інших видів гадюк, служать, очевидно, для тієї ж мети.



1   ...   36   37   38   39   40   41   42   43   ...   53


База даних захищена авторським правом ©refs.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка