Il serpente vede con gli occhi? I serpenti sono davvero sordi? Rettili

Introduzione................................................. ...................................................... ............. ............3

1. Ci sono molti modi per vedere: tutto dipende dagli obiettivi................................. ..4

2. Rettili. informazioni generali.............................................................................8

3. Organi della visione infrarossa dei serpenti............................................ ................ ...................12

4. Serpenti con “visione termica”............................ ............................................................17

5. I serpenti colpiscono la preda alla cieca............................ .........................20

Conclusione................................................. .................................................... ...... .......22

Riferimenti................................................ ...................................................... 24

Introduzione

Ne sei sicuro? il mondo intorno a noi appare esattamente come appare ai nostri occhi? Ma gli animali lo vedono in modo completamente diverso.

La cornea e il cristallino nell'uomo e negli animali superiori hanno la stessa struttura. La struttura della retina è simile. Contiene coni e bastoncelli sensibili alla luce. I coni sono responsabili della visione dei colori, i bastoncelli della visione al buio.

L'occhio è uno straordinario organo del corpo umano, un dispositivo ottico vivente. Grazie ad esso vediamo giorno e notte, distinguiamo i colori e il volume dell'immagine. L'occhio è progettato come una macchina fotografica. La sua cornea e la lente, come una lente, rifrangono e focalizzano la luce. La retina che riveste il fondo dell'occhio agisce come una pellicola fotografica sensibile. È costituito da speciali elementi che ricevono la luce: coni e bastoncini.

Come funzionano gli occhi dei nostri “fratelli minori”? Gli animali che cacciano di notte hanno più bastoncelli nella retina. Quei rappresentanti della fauna che preferiscono dormire la notte hanno solo coni nella retina. I più vigili in natura sono gli animali diurni e gli uccelli. Questo è comprensibile: senza una visione acuta, semplicemente non sopravviveranno. Ma anche i leader sguardo notturno La vita degli animali ha i suoi vantaggi: anche con un'illuminazione minima notano i movimenti più piccoli, quasi impercettibili.

In generale, gli esseri umani vedono più chiaramente e meglio della maggior parte degli animali. Il fatto è che nell'occhio umano c'è una cosiddetta macchia gialla. Si trova al centro della retina sull'asse ottico dell'occhio e contiene solo coni. Ricevono raggi di luce meno distorti quando passano attraverso la cornea e il cristallino.

La “macchia gialla” è una caratteristica specifica dell'apparato visivo umano; tutte le altre specie ne sono sprovviste. È proprio a causa della mancanza di questo importante dispositivo che cani e gatti vedono peggio di noi.

1. Esistono molti modi per vedere: tutto dipende dai tuoi obiettivi

Ogni specie ha sviluppato le proprie capacità visive come risultato dell'evoluzione. quanto è necessario per il suo habitat e il suo stile di vita. Se lo comprendiamo, possiamo dire che tutti gli organismi viventi hanno una visione “ideale” a modo loro.

Una persona vede male sott'acqua, ma gli occhi di un pesce sono progettati in modo tale che, senza cambiare posizione, distingue oggetti che per noi rimangono "fuori" dalla nostra visione. U pesce di fondo, come la passera e il pesce gatto, gli occhi si trovano nella parte superiore della testa per vedere i nemici e le prede, che solitamente compaiono dall'alto. A proposito, gli occhi di un pesce possono girare in direzioni diverse indipendentemente l'uno dall'altro. I pesci predatori vedono sott'acqua più chiaramente di altri, così come gli abitanti delle profondità che si nutrono delle creature più piccole: plancton e organismi di fondo.

La visione degli animali è adattata a ambiente familiare. Le talpe, ad esempio, sono miopi: vedono solo da vicino. Ma non è necessaria un'altra visione nella completa oscurità delle loro tane sotterranee. Le mosche e altri insetti hanno difficoltà a distinguere i contorni degli oggetti, ma in un secondo sono in grado di catturare un gran numero di “immagini” individuali. Circa 200 rispetto ai 18 dell'uomo! Pertanto, il movimento fugace, che percepiamo come appena percettibile, per una mosca viene “scomposto” in tante singole immagini, come i fotogrammi di un film. Grazie a questa proprietà, gli insetti trovano istantaneamente la strada quando hanno bisogno di catturare la preda in volo o di scappare dai nemici (comprese le persone con un giornale in mano).

Gli occhi degli insetti sono uno dei più creazioni sorprendenti natura. Sono ben sviluppati e occupano gran parte della superficie della testa dell'insetto. Sono costituiti da due tipi: semplici e complessi. Di solito ci sono tre occhi semplici e si trovano sulla fronte a forma di triangolo. Distinguono tra luce e oscurità e quando un insetto vola seguono la linea dell'orizzonte.

Gli occhi composti sono costituiti da tanti piccoli occhi (sfaccettature) che sembrano esagoni convessi. Ogni occhio è dotato di una lente unica e semplice. Gli occhi composti producono un'immagine a mosaico: ogni sfaccettatura "si adatta" solo a un frammento dell'oggetto nel campo visivo.

È interessante notare che in molti insetti le singole sfaccettature degli occhi composti sono ingrandite. E la loro posizione dipende dallo stile di vita dell’insetto. Se è più “interessato” a ciò che accade sopra di lui, le sfaccettature più grandi si trovano nella parte superiore dell'occhio composto, e se sotto di esso, nella parte inferiore. Gli scienziati hanno ripetutamente cercato di capire cosa vedono esattamente gli insetti. Il mondo che li circonda appare davvero davanti ai loro occhi sotto forma di un mosaico magico? Non esiste ancora una risposta chiara a questa domanda.

Soprattutto molti esperimenti sono stati condotti con le api. Durante gli esperimenti, si è scoperto che questi insetti necessitano di visione per orientarsi nello spazio, riconoscere i nemici e comunicare con altre api. Le api non possono vedere (o volare) al buio. Ma distinguono molto bene alcuni colori: giallo, blu, verde-bluastro, viola e uno specifico colore "ape". Quest'ultimo è il risultato della “mescolanza” dell'ultravioletto, del blu e del giallo. In generale, le api possono facilmente competere con gli esseri umani in termini di acuità visiva.

Ebbene, come se la cavano le creature che hanno una vista molto scarsa o che ne sono completamente private? Come navigano nello spazio? Alcune persone "vedono" anche, ma non con gli occhi. Gli invertebrati e le meduse più semplici, costituiti per il 99% da acqua, hanno cellule fotosensibili che sostituiscono perfettamente i loro soliti organi visivi.

La visione della fauna che popola il nostro pianeta racchiude ancora molti segreti sorprendenti e stanno aspettando i loro ricercatori. Ma una cosa è chiara: tutta la diversità degli occhi nella natura vivente è il risultato della lunga evoluzione di ogni specie ed è strettamente correlata al suo stile di vita e al suo habitat.

Persone

Vediamo chiaramente gli oggetti da vicino e li distinguiamo le sfumature più belle fiori. I coni si trovano al centro della retina punto maculare"responsabile dell'acuità visiva e della percezione del colore. Vista: 115-200 gradi.

Sulla retina dei nostri occhi l'immagine viene registrata capovolta. Ma il nostro cervello corregge l’immagine e la trasforma in quella “corretta”.

Gatti

Gli occhi di gatto ad ampio raggio forniscono un campo visivo di 240 gradi. La retina dell'occhio è dotata principalmente di bastoncelli, i coni sono raccolti al centro della retina (l'area della visione acuta). La visione notturna è migliore della visione diurna. Al buio un gatto vede 10 volte meglio di noi. Le sue pupille si dilatano e lo strato riflettente sotto la retina acuisce la sua vista. E il gatto distingue male i colori: solo poche sfumature.

Cani

Per molto tempo si è creduto che il cane vedesse il mondo in bianco e nero. Tuttavia, i canidi possono ancora distinguere i colori. Questa informazione semplicemente non è molto significativa per loro.

La vista dei cani è del 20-40% peggiore di quella degli umani. Un oggetto che riusciamo a distinguere a una distanza di 20 metri “scompare” per un cane se si trova a più di 5 metri di distanza. Ma la visione notturna è eccellente, da tre a quattro volte migliore della nostra. Il cane è un cacciatore notturno: vede lontano nell'oscurità. Al buio, un cane da guardia può vedere un oggetto in movimento a una distanza di 800-900 metri. Vista: 250-270 gradi.

Uccelli

Gli uccelli detengono il record di acuità visiva. Distinguono bene i colori. Maggior parte uccelli rapaci l'acuità visiva è molte volte superiore a quella umana. Falchi e aquile avvistano le prede in movimento da un'altezza di due chilometri. Non un singolo dettaglio sfugge all'attenzione di un falco che si libra a 200 metri di altitudine. I suoi occhi “ingrandiscono” la parte centrale dell'immagine di 2,5 volte. L'occhio umano non ha una tale “lente d'ingrandimento”: più siamo in alto, peggio vediamo ciò che c'è sotto.

Serpenti

Il serpente non ha palpebre. Il suo occhio è coperto da una membrana trasparente, che viene sostituita da una nuova durante la muta. Il serpente focalizza il suo sguardo cambiando la forma della lente.

La maggior parte dei serpenti distingue i colori, ma i contorni dell'immagine sono sfocati. Il serpente reagisce principalmente a un oggetto in movimento e solo se si trova nelle vicinanze. Non appena la vittima si muove, il rettile la rileva. Se ti blocchi, il serpente non ti vedrà. Ma può attaccare. I recettori situati vicino agli occhi del serpente catturano il calore emanato da una creatura vivente.

Pescare

L'occhio del pesce ha una lente sferica che non cambia forma. Per mettere a fuoco lo sguardo, i pesci avvicinano o allontanano il cristallino dalla retina utilizzando muscoli speciali.

IN acqua limpida il pesce vede in media a 10-12 metri e chiaramente a una distanza di 1,5 metri. Ma l'angolo di visione è insolitamente ampio. I Pesci fissano gli oggetti in una zona di 150 gradi in verticale e 170 gradi in orizzontale. Distinguono i colori e percepiscono la radiazione infrarossa.

Api

“Api della visione diurna”: cosa guardare di notte nell'arnia?

L'occhio dell'ape rileva la radiazione ultravioletta. Vede un'altra ape di colore viola e come attraverso un'ottica che ha “compresso” l'immagine.

L'occhio dell'ape è costituito da 3 ocelli composti semplici e 2 complessi. Quelli complessi distinguono tra oggetti in movimento e contorni di oggetti stazionari durante il volo. Semplice: determina il grado di intensità della luce. Le api non hanno la visione notturna”: cosa guardare di notte nell’arnia?

2. Rettili. informazioni generali

I rettili hanno una cattiva reputazione e pochi amici tra gli umani. Sono molti i malintesi legati al proprio corpo e al proprio stile di vita che persistono fino ai giorni nostri. Infatti la stessa parola “rettile” significa “animale che striscia” e sembra richiamare l’idea comune che li consideri, soprattutto i serpenti, creature disgustose. Nonostante lo stereotipo prevalente, non tutti i serpenti sono velenosi e molti rettili svolgono un ruolo significativo nella regolazione del numero di insetti e roditori.

La maggior parte dei rettili sono predatori con un sistema sensoriale ben sviluppato che li aiuta a trovare la preda ed evitare il pericolo. Hanno una vista eccellente e i serpenti, inoltre, hanno una capacità specifica di focalizzare lo sguardo modificando la forma della lente. I rettili notturni, come i gechi, vedono tutto in bianco e nero, ma la maggior parte degli altri ha una buona visione dei colori.

L'udito non è particolarmente importante per la maggior parte dei rettili e le strutture interne dell'orecchio sono generalmente poco sviluppate. Nella maggior parte dei casi manca anche l’orecchio esterno, escluso il timpano, o “timpano”, che rileva le vibrazioni trasmesse attraverso l’aria; dal timpano vengono trasmessi attraverso le ossa dell'orecchio interno al cervello. I serpenti non hanno un orecchio esterno e possono percepire solo le vibrazioni trasmesse lungo il terreno.

I rettili sono caratterizzati come animali a sangue freddo, ma questo non è del tutto esatto. Viene determinata principalmente la loro temperatura corporea ambiente, ma in molti casi possono regolamentarlo e, se necessario, mantenerlo ancora a lungo alto livello. Alcune specie sono in grado di generare e trattenere il calore all'interno dei propri tessuti corporei. Il sangue freddo presenta alcuni vantaggi rispetto al sangue caldo. I mammiferi hanno bisogno di mantenere la temperatura corporea a un livello costante entro limiti molto ristretti. Per fare questo, hanno costantemente bisogno di cibo. I rettili, al contrario, tollerano molto bene l'abbassamento della temperatura corporea; la loro durata di vita è molto più ampia di quella degli uccelli e dei mammiferi. Pertanto, sono in grado di abitare in luoghi non adatti ai mammiferi, ad esempio i deserti.

Una volta nutriti, possono digerire il cibo mentre riposano. In alcune delle specie più grandi possono trascorrere diversi mesi tra un pasto e l'altro. Grandi mammiferi non sopravviverebbe con questa dieta.

Apparentemente, tra i rettili, solo le lucertole hanno una vista ben sviluppata, poiché molti di loro cacciano prede in rapido movimento. Rettili acquatici dentro in misura maggiore fare affidamento su sensi come l'olfatto e l'udito per rintracciare la preda, trovare un compagno o rilevare l'avvicinamento di un nemico. La loro vista gioca un ruolo ausiliario e funziona solo a distanza ravvicinata, le immagini visive sono sfocate e non hanno la capacità di concentrarsi a lungo su oggetti fissi. La maggior parte dei serpenti ha una vista piuttosto scarsa e di solito è in grado di rilevare solo oggetti in movimento che si trovano nelle vicinanze. La reazione di intorpidimento delle rane quando qualcuno si avvicina, ad esempio, è una buona cosa. meccanismo di difesa, poiché il serpente non si accorgerà della presenza della rana finché non farà un movimento improvviso. Se ciò accade, i riflessi visivi consentiranno al serpente di affrontarlo rapidamente. Solo i serpenti degli alberi, che si avvolgono attorno ai rami e afferrano uccelli e insetti in volo, hanno una buona visione binoculare.

I serpenti hanno un sistema sensoriale diverso rispetto agli altri rettili udenti. Apparentemente non possono sentire affatto, quindi i suoni della pipa dell'incantatore di serpenti sono inaccessibili per loro; entrano in uno stato di trance dai movimenti di questa pipa da un lato all'altro. Non hanno un orecchio esterno o un timpano, ma potrebbero essere in grado di rilevare alcune vibrazioni a frequenza molto bassa utilizzando i polmoni come organi sensoriali. Fondamentalmente, i serpenti rilevano la preda o un predatore in avvicinamento dalle vibrazioni del terreno o di un'altra superficie su cui si trovano. L'intero corpo del serpente a contatto con il suolo agisce come un grande rilevatore di vibrazioni.

Alcune specie di serpenti, compresi i serpenti a sonagli e le vipere, rilevano la preda tramite la radiazione infrarossa del suo corpo. Sotto i loro occhi hanno cellule sensibili che rilevano i più piccoli cambiamenti di temperatura fino a frazioni di grado e, quindi, orientano i serpenti verso la posizione della preda. Alcuni boa costrittori hanno anche organi sensoriali (sulle labbra lungo l'apertura della bocca) in grado di rilevare i cambiamenti di temperatura, ma questi sono meno sensibili di quelli dei serpenti a sonagli e dei serpenti della fossa.

I sensi del gusto e dell'olfatto sono molto importanti per i serpenti. La tremante lingua biforcuta di un serpente, che alcuni considerano un "pungiglione di serpente", in realtà raccoglie tracce che scompaiono rapidamente nell'aria varie sostanze e li trasferisce nei solchi sensibili sulla superficie interna della bocca. Nel palato c'è un dispositivo speciale (l'organo di Jacobson), che è collegato al cervello tramite un ramo del nervo olfattivo. Rilasciare e ritrarre costantemente la lingua lo è metodo efficace campionamento dell'aria per importanti componenti chimici. Quando è retratta, la lingua è vicina all'organo di Jacobson e le sue terminazioni nervose rilevano queste sostanze. Negli altri rettili l'olfatto gioca un ruolo importante e la parte del cervello responsabile di questa funzione è molto ben sviluppata. Gli organi del gusto sono generalmente meno sviluppati. Come i serpenti, l'organo di Jacobson viene utilizzato per rilevare le particelle nell'aria (in alcune specie utilizzando la lingua) che trasportano il senso dell'olfatto.

Molti rettili vivono in luoghi molto aridi, quindi per loro è molto importante mantenere l'acqua nel corpo. Lucertole e serpenti trattengono l'acqua meglio di chiunque altro, ma non a causa della loro pelle squamosa. Perdono attraverso la pelle quasi la stessa quantità di umidità degli uccelli e dei mammiferi.

Mentre nei mammiferi alta frequenza la respirazione porta ad una grande evaporazione dalla superficie dei polmoni; nei rettili la frequenza respiratoria è molto più bassa e, di conseguenza, la perdita di acqua attraverso il tessuto polmonare è minima. Molte specie di rettili sono dotate di ghiandole in grado di purificare i sali dal sangue e dai tessuti corporei, rilasciandoli sotto forma di cristalli, riducendo così la necessità di separare grandi volumi di urina. Altri sali indesiderati nel sangue vengono convertiti in acido urico, che può essere eliminato dal corpo quantità minima acqua.

Le uova di rettile contengono tutto il necessario embrione in via di sviluppo. Si tratta di una fornitura di cibo sotto forma di un grande tuorlo, acqua contenuta nella proteina e un guscio protettivo multistrato che non consente il passaggio di batteri pericolosi, ma consente all'aria di respirare.

La membrana interna (amnion) che circonda immediatamente l'embrione è simile alla stessa membrana negli uccelli e nei mammiferi. L'allantoide è una membrana più spessa che funge da polmone e organo escretore. Assicura la penetrazione dell'ossigeno e il rilascio delle sostanze di scarto. Il corion è la membrana che circonda l'intero contenuto dell'uovo. Il guscio esterno delle lucertole e dei serpenti è coriaceo, ma nelle tartarughe e nei coccodrilli è più duro e calcificato, come guscio d'uovo negli uccelli.

4. Organi di visione a infrarossi dei serpenti

La visione a infrarossi dei serpenti richiede un'elaborazione delle immagini non locale

Gli organi che consentono ai serpenti di “vedere” la radiazione termica forniscono un’immagine estremamente sfocata. Tuttavia, il serpente forma nel suo cervello un'immagine termica chiara del mondo circostante. I ricercatori tedeschi hanno capito come può essere.

Alcune specie di serpenti hanno la capacità unica di catturare la radiazione termica, permettendo loro di guardare il mondo che li circonda nell'oscurità assoluta. Tuttavia, “vedono” la radiazione termica non con gli occhi, ma con speciali organi sensibili al calore.

La struttura di un tale organo è molto semplice. Accanto a ciascun occhio c'è un foro di circa un millimetro di diametro, che conduce a una piccola cavità approssimativamente della stessa dimensione. Sulle pareti della cavità è presente una membrana contenente una matrice di cellule termorecettrici di circa 40 x 40 cellule. A differenza dei bastoncelli e dei coni della retina, queste cellule non rispondono alla “luminosità della luce” dei raggi di calore, ma alla temperatura locale della membrana.

Questo organo funziona come una camera oscura, un prototipo di macchina fotografica. Un piccolo animale a sangue caldo su uno sfondo freddo emette "raggi di calore" in tutte le direzioni: radiazioni infrarosse lontane con una lunghezza d'onda di circa 10 micron. Passando attraverso il foro, questi raggi riscaldano localmente la membrana e creano una “immagine termica”. Grazie alla massima sensibilità delle cellule recettrici (vengono rilevate differenze di temperatura di millesimi di grado Celsius!) e alla buona risoluzione angolare, un serpente può notare un topo nell'oscurità assoluta da una distanza abbastanza lunga.

Dal punto di vista fisico è proprio la buona risoluzione angolare a rappresentare un mistero. La natura ha ottimizzato questo organo in modo da “vedere” meglio anche le fonti di calore più deboli, cioè ha semplicemente aumentato la dimensione dell'ingresso - l'apertura. Ma maggiore è l'apertura, più sfocata sarà l'immagine ( stiamo parlando, sottolineiamo, riguardo al foro più ordinario, senza lenti). In una situazione con un serpente, dove l'apertura e la profondità della fotocamera sono approssimativamente uguali, l'immagine è così sfocata che da essa non si può estrarre altro che "c'è un animale a sangue caldo da qualche parte nelle vicinanze". Tuttavia, gli esperimenti con i serpenti mostrano che possono determinare la direzione di una fonte di calore puntiforme con una precisione di circa 5 gradi! Come fanno i serpenti a raggiungere una risoluzione spaziale così elevata con una qualità così terribile dell'“ottica a infrarossi”?

Un recente articolo dei fisici tedeschi A. B. Sichert, P. Friedel, J. Leo van Hemmen, Physical Review Letters, 97, 068105 (9 agosto 2006) è stato dedicato allo studio di questo particolare problema.

Poiché la vera "immagine termica", dicono gli autori, è molto sfocata, e l'"immagine spaziale" che si forma nel cervello dell'animale è abbastanza chiara, significa che c'è una sorta di apparato neurale intermedio nel percorso dai recettori a il cervello, che, per così dire, regola la nitidezza dell'immagine. Questo apparato non dovrebbe essere troppo complesso, altrimenti il ​​serpente “penserebbe” a lungo a ogni immagine ricevuta e reagirebbe agli stimoli con ritardo. Inoltre, secondo gli autori, è improbabile che questo dispositivo utilizzi mappature iterative multistadio, ma è, piuttosto, una sorta di convertitore veloce a un solo passaggio, che funziona secondo un sistema permanentemente cablato. sistema nervoso programma.

Nel loro lavoro, i ricercatori hanno dimostrato che tale procedura è possibile e abbastanza realistica. Hanno speso modellazione matematica come appare una "immagine termica" e ha sviluppato un algoritmo ottimale per migliorarne ripetutamente la chiarezza, soprannominandola una "lente virtuale".

Nonostante il grande nome, l'approccio utilizzato, ovviamente, non è qualcosa di fondamentalmente nuovo, ma solo una sorta di deconvoluzione: ripristinare l'immagine rovinata dall'imperfezione del rilevatore. Questo è l'inverso della sfocatura dell'immagine ed è ampiamente utilizzato nell'elaborazione delle immagini del computer.

Nell'analisi, però, c'era sfumatura importante: La legge di deconvoluzione non aveva bisogno di essere indovinata; poteva essere calcolata in base alla geometria della cavità sensibile. In altre parole, si sapeva in anticipo quale immagine concreta avrebbe prodotto una sorgente luminosa puntiforme in qualsiasi direzione. Grazie a ciò, è possibile ripristinare un'immagine completamente sfocata con un'ottima precisione (i normali editor grafici con una legge di deconvoluzione standard non sarebbero in grado di far fronte a questo compito nemmeno lontanamente). Gli autori hanno anche proposto una specifica implementazione neurofisiologica di questa trasformazione.

Se questo lavoro affermi qualcosa di nuovo nella teoria dell'elaborazione delle immagini è un punto controverso. Tuttavia, senza dubbio ha portato a conclusioni inaspettate riguardo alla neurofisiologia della “visione a infrarossi” nei serpenti. In effetti, il meccanismo locale della visione “ordinaria” (ogni neurone visivo prende informazioni dalla propria piccola area sulla retina) sembra così naturale che è difficile immaginare qualcosa di molto diverso. Ma se i serpenti utilizzano davvero la procedura di deconvoluzione descritta, allora ogni neurone che contribuisce all'intera immagine del mondo circostante nel cervello riceve dati non da un punto, ma da un intero anello di recettori che corre attraverso la membrana. C'è solo da chiedersi come la natura sia riuscita a costruire una tale “visione non locale”, compensando i difetti dell'ottica infrarossa con trasformazioni matematiche non banali del segnale.

I rilevatori a infrarossi, ovviamente, sono difficili da distinguere dai termorecettori discussi sopra. Il rilevatore termico di cimici Triatoma potrebbe essere discusso in questa sezione. Tuttavia, alcuni termorecettori sono così specializzati nel rilevare fonti di calore distanti e nel determinare la direzione verso di esse che vale la pena considerarli separatamente. Le più famose di queste sono le fosse facciali e labiali di alcuni serpenti. Le prime indicazioni sono che la famiglia degli pseudopodi Boidae (boa constrictor, pitoni, ecc.) e la sottofamiglia dei crotalini Crotalinae (serpenti a sonagli, compreso il vero serpente a sonagli Crotalus e il bushmaster (o surukuku) Lachesis) hanno sensori a infrarossi, sono stati ottenuti da un'analisi del loro comportamento durante la ricerca delle vittime e la determinazione della direzione dell'attacco. Il rilevamento a infrarossi viene utilizzato anche per la difesa o la fuga, causata dalla comparsa di un predatore che emette calore. Successivamente, studi elettrofisiologici del nervo trigemino che innerva le fosse labiali dei propopodi e le fosse facciali dei serpenti delle fosse (tra gli occhi e le narici) hanno confermato che questi recessi contengono effettivamente recettori degli infrarossi. La radiazione infrarossa fornisce uno stimolo adeguato a questi recettori, sebbene una risposta possa essere generata anche lavando la fossa con acqua tiepida.

Studi istologici hanno dimostrato che le fosse non contengono cellule recettoriali specializzate, ma terminazioni non mielinizzate del nervo trigemino, che formano un'ampia ramificazione non sovrapposta.

Nelle fosse degli pseudopodi e dei serpenti della fossa, la superficie del fondo della fossa reagisce alla radiazione infrarossa e la reazione dipende dalla posizione della sorgente di radiazione rispetto al bordo della fossa.

L'attivazione dei recettori sia negli pseudopodi che nei serpenti della fossa richiede un cambiamento nel flusso della radiazione infrarossa. Ciò può essere ottenuto sia tramite il movimento di un oggetto che emette calore nel "campo visivo" rispetto all'ambiente più freddo, sia tramite il movimento di scansione della testa del serpente.

La sensibilità è sufficiente per rilevare il flusso di radiazioni di una mano umana che si muove nel “campo visivo” a una distanza di 40 - 50 cm, il che significa che lo stimolo soglia è inferiore a 8 x 10-5 W/cm2. Sulla base di ciò, l’aumento di temperatura rilevato dai recettori è dell’ordine di 0,005 °C (cioè circa un ordine di grandezza migliore della capacità umana di rilevare variazioni di temperatura).

5. Serpenti con visione termica

Esperimenti condotti da scienziati negli anni '30 del XX secolo con serpenti a sonagli e relativi serpenti delle fosse (crotalidi) hanno dimostrato che i serpenti possono effettivamente vedere il calore emesso da una fiamma. I rettili erano in grado di percepire a grandi distanze il calore sottile emesso da oggetti riscaldati o, in altre parole, erano in grado di percepire la radiazione infrarossa, le cui onde lunghe sono invisibili agli esseri umani. La capacità dei serpenti della fossa di percepire il calore è così grande che possono percepire il calore emesso da un topo da una distanza considerevole. I serpenti hanno sensori di calore in piccole fosse sul muso, da qui il loro nome: pithead. Ogni piccola fossa rivolta in avanti situata tra gli occhi e le narici ha un minuscolo foro simile a una puntura di spillo. Sul fondo di questi fori è presente una membrana, simile nella struttura alla retina dell'occhio, contenente i più piccoli termorecettori in quantità di 500-1500 per millimetro quadrato. I termorecettori hanno 7.000 terminazioni nervose collegate a un ramo del nervo trigemino situato sulla testa e sul muso. Poiché le zone sensoriali di entrambe le fosse si sovrappongono, il serpente della fossa può percepire il calore in modo stereoscopico. La percezione stereoscopica del calore consente al serpente, rilevando le onde infrarosse, non solo di trovare la preda, ma anche di stimarne la distanza. La fantastica sensibilità termica è combinata nei serpenti della fossa con una risposta rapida, consentendo ai serpenti di rispondere istantaneamente a un segnale termico in meno di 35 millisecondi. Non sorprende che i serpenti con questa reazione siano molto pericolosi.

La capacità di rilevare la radiazione infrarossa conferisce alle vipere capacità significative. Possono cacciare di notte e inseguire la loro preda principale, i roditori, nelle loro tane sotterranee. Sebbene questi serpenti abbiano un senso dell'olfatto molto sviluppato, che usano anche per trovare le prede, il loro attacco mortale è guidato da fossette sensibili al calore e termorecettori aggiuntivi situati all'interno della bocca.

Sebbene il senso degli infrarossi in altri gruppi di serpenti sia meno ben compreso, è noto che anche i boa constrictor e i pitoni hanno organi sensibili al calore. Invece di fosse, questi serpenti hanno più di 13 paia di termorecettori situati intorno alle labbra.

C'è oscurità nelle profondità dell'oceano. La luce del sole non arriva lì e solo la luce emessa lì tremola abitanti delle profondità marine mari. Come le lucciole sulla terra, queste creature sono dotate di organi che generano luce.

Possedendo una bocca enorme, il malacoste nero (Malacosteus niger) vive nella completa oscurità a profondità comprese tra 915 e 1830 me è un predatore. Come può cacciare nella completa oscurità?

Malacost è in grado di vedere la cosiddetta luce rossa lontana. Le onde luminose nella parte rossa del cosiddetto spettro visibile hanno la lunghezza d'onda più lunga, intorno a 0,73-0,8 micrometri. Sebbene questa luce sia invisibile all’occhio umano, alcuni pesci, tra cui la malacoste nera, riescono a vederla.

Ai lati degli occhi di un malacost ci sono un paio di organi bioluminescenti che emettono una luce blu-verde. Anche la maggior parte delle altre creature bioluminescenti in questo regno dell'oscurità emettono una luce bluastra e hanno occhi sensibili alle lunghezze d'onda blu dello spettro visibile.

La seconda coppia di organi bioluminescenti della malacoste nera si trova sotto i suoi occhi e produce una luce rossa distante, invisibile agli altri che vivono nelle profondità dell'oceano. Questi organi danno al malacoste nero un vantaggio rispetto ai suoi rivali, poiché la luce che emette lo aiuta a vedere la preda e gli permette di comunicare con gli altri membri della sua specie senza rivelare la sua presenza.

Ma come fa il malacoste nero a vedere la luce rossa lontana? Secondo il detto "Sei quello che mangi", in realtà ottiene questa opportunità mangiando minuscoli copepodi, che a loro volta si nutrono di batteri che assorbono la luce rossa lontana. Nel 1998, un gruppo di scienziati nel Regno Unito, tra cui il dottor Julian Partridge e il dottor Ron Douglas, scoprì che la retina degli occhi della malacoste nera contiene una versione modificata della clorofilla batterica, un fotopigmento in grado di rilevare i raggi di colore rosso lontano. leggero.

Grazie alla luce rossa lontana, alcuni pesci riescono a vedere in acque che a noi sembrerebbero nere. Piranha assetato di sangue nelle acque torbide dell'Amazzonia, ad esempio, percepisce l'acqua come rosso scuro, un colore più permeabile del nero. L'acqua appare rossa a causa delle particelle di vegetazione di colore rosso che assorbono la luce visibile. Passano solo i raggi di luce rossa lontani acqua fangosa, e il piranha può vederli. I raggi infrarossi gli permettono di vedere la preda, anche se caccia nella completa oscurità, proprio come i piranha, i carassi nel loro habitat naturale acqua dolce spesso fangoso e sovraffollato di vegetazione. E si adattano a questo essendo in grado di vedere la luce rossa lontana. In effetti, il loro raggio visivo (livello) supera quello dei piranha, poiché possono vedere non solo nella luce rossa lontana, ma anche nella vera luce infrarossa. Quindi il tuo preferito è fatto in casa pesce rosso può vedere molto più di quanto si pensi, compresi i raggi infrarossi "invisibili" emessi dai comuni dispositivi elettronici domestici, come i telecomandi dei televisori e i raggi dei sistemi di allarme.

5. I serpenti colpiscono la preda alla cieca

È noto che molte specie di serpenti, anche se private della vista, sono capaci di colpire le loro vittime con sorprendente precisione.

La natura rudimentale dei loro sensori termici rende difficile sostenere che la sola capacità di percepire la radiazione termica della preda possa spiegare queste incredibili capacità. Uno studio condotto da scienziati dell'Università Tecnica di Monaco mostra che probabilmente si tratta solo di serpenti che possiedono una "tecnologia" unica per l'elaborazione delle informazioni visive, riferisce Newscientist.

Molti serpenti sono dotati di sensibili rilevatori a infrarossi, che li aiutano a navigare nello spazio. In condizioni di laboratorio, gli occhi dei serpenti erano coperti con nastro adesivo e si è scoperto che erano in grado di infettare un topo. colpo istantaneo denti velenosi nel collo della vittima o dietro le orecchie. Tale precisione non può essere spiegata esclusivamente dalla capacità del serpente di vedere il punto caldo. Ovviamente, il punto sta nella capacità dei serpenti di elaborare in qualche modo l'immagine a infrarossi e "pulirla" dalle interferenze.

Gli scienziati hanno sviluppato un modello che tiene conto e filtra sia il “rumore” termico emanato dalle prede in movimento, sia eventuali errori associati al funzionamento della membrana stessa del rilevatore. Nel modello, un segnale proveniente da ciascuno dei 2mila recettori termici provoca l'eccitazione del suo neurone, ma l'intensità di questa eccitazione dipende dall'input inviato a ciascuno degli altri cellule nervose. Integrando nei modelli i segnali provenienti dai recettori interagenti, gli scienziati sono riusciti a ottenere immagini termiche molto chiare anche con livelli elevati di rumore estraneo. Ma anche errori relativamente piccoli associati al funzionamento dei rilevatori a membrana possono distruggere completamente l'immagine. Per ridurre al minimo tali errori, lo spessore della membrana non deve superare i 15 micrometri. E si è scoperto che le membrane dei serpenti della fossa hanno esattamente questo spessore, dice cnews.ru.

Pertanto, gli scienziati sono stati in grado di dimostrare la straordinaria capacità dei serpenti di elaborare anche immagini molto lontane dall'essere perfette. Ora si tratta di confermare il modello con studi su serpenti veri.

Conclusione

È noto che molte specie di serpenti (in particolare del gruppo dei serpenti della fossa), anche se private della vista, sono capaci di colpire le loro vittime con una “precisione” soprannaturale. La natura rudimentale dei loro sensori termici rende difficile sostenere che la sola capacità di percepire la radiazione termica della preda possa spiegare queste incredibili capacità. Uno studio condotto da scienziati dell’Università Tecnica di Monaco mostra che forse tutto dipende dalla presenza di una “tecnologia” unica per l’elaborazione delle informazioni visive nei serpenti, riferisce Newscientist.

È noto che molti serpenti sono dotati di sensibili rilevatori a infrarossi che li aiutano a navigare nello spazio e a rilevare le prede. In condizioni di laboratorio, i serpenti sono stati temporaneamente privati ​​della vista coprendosi gli occhi con un cerotto, e si è scoperto che erano in grado di colpire un topo con un colpo istantaneo di denti velenosi mirati al collo della vittima, dietro le orecchie - dove il topo non era in grado di reagire con i suoi affilati incisivi. Tale precisione non può essere spiegata esclusivamente dalla capacità del serpente di vedere un vago punto caldo.

Ai lati della parte anteriore della testa, i serpenti della fossa presentano delle depressioni (da cui il nome del gruppo) in cui si trovano le membrane sensibili al calore. Come “focalizza” una membrana termica? Si presumeva che questo organo funzionasse secondo il principio di una camera oscura. Tuttavia, il diametro dei fori è troppo grande per implementare questo principio e, di conseguenza, è possibile ottenere solo un'immagine molto sfocata, che non è in grado di fornire una precisione unica. lancio del serpente. Ovviamente, il punto sta nella capacità dei serpenti di elaborare in qualche modo l'immagine a infrarossi e "pulirla" dalle interferenze.

Gli scienziati hanno sviluppato un modello che tiene conto e filtra sia il “rumore” termico emanato dalle prede in movimento, sia eventuali errori associati al funzionamento della membrana stessa del rilevatore. Nel modello, un segnale proveniente da ciascuno dei 2mila recettori termici provoca l'eccitazione del suo neurone, ma l'intensità di questa eccitazione dipende dall'input inviato a ciascuna delle altre cellule nervose. Integrando nei modelli i segnali provenienti dai recettori interagenti, gli scienziati sono riusciti a ottenere immagini termiche molto chiare anche con livelli elevati di rumore estraneo. Ma anche errori relativamente piccoli associati al funzionamento dei rilevatori a membrana possono distruggere completamente l'immagine. Per ridurre al minimo tali errori, lo spessore della membrana non deve superare i 15 micrometri. E si è scoperto che le membrane dei serpenti della fossa hanno esattamente questo spessore.

Pertanto, gli scienziati sono stati in grado di dimostrare la straordinaria capacità dei serpenti di elaborare anche immagini molto lontane dall'essere perfette. Non resta che confermare il modello con studi su serpenti reali, non “virtuali”.

Riferimenti

1. Anfimova M.I. Serpenti in natura. - M, 2005. - 355 pag.

2. Vasiliev K.Yu. Visione dei rettili. -M, 2007. -190 pag.

3. Yatskov P.P. Razza di serpenti. - San Pietroburgo, 2006. - 166 p.

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I serpenti sono uno dei più abitanti misteriosi del nostro pianeta. I cacciatori primitivi, quando incontravano un serpente, si affrettavano a scappare da esso, sapendo che un solo morso poteva condannarli a morte. La paura ha aiutato a evitare di essere morsi, ma ci ha impedito di saperne di più su queste misteriose creature. E dove mancavano conoscenze precise, le lacune venivano colmate da fantasie e congetture, divenute nel corso dei secoli sempre più sofisticate. E, nonostante il fatto che molti di questi rettili siano già stati studiati abbastanza bene, vecchie voci e leggende sui serpenti, tramandate di generazione in generazione, dominano ancora le menti delle persone. Per spezzare in qualche modo questo circolo vizioso, abbiamo raccolto 10 dei miti più comuni sui serpenti e li abbiamo confutati.

I serpenti bevono il latte

Questo mito è diventato noto a molti di noi grazie a “The Speckled Band” di Conan Doyle. In effetti, provare a nutrire un serpente con il latte potrebbe fallire. fatale: Non digeriscono affatto il lattosio.

Quando attaccano, i serpenti pungono

Per ragioni sconosciute, molte persone credono che i serpenti pungono con la loro lingua affilata e biforcuta. I serpenti mordono con i denti, come tutti gli altri animali. La lingua serve loro per scopi completamente diversi.

Prima di lanciare, i serpenti tirano fuori minacciosamente la lingua.

Come già affermato, la lingua del serpente non è destinata ad attaccare. Il fatto è che i serpenti non hanno il naso e tutti i recettori necessari si trovano sulla loro lingua. Pertanto, per sentire meglio l'odore della preda e determinarne la posizione, i serpenti devono tirare fuori la lingua.

La maggior parte dei serpenti sono velenosi

Delle duemila e mezzo specie di serpenti conosciute dai serpentologi, solo 400 hanno denti velenosi. Di questi, solo 9 si trovano in Europa. I serpenti più velenosi Sud America– 72 specie. Il resto è distribuito quasi equamente tra Australia, Africa centrale, Sud-est asiatico, Centro e Nord America.

Puoi "mettere in sicurezza" un serpente estraendogli i denti

Questo potrebbe effettivamente funzionare per un po'. Ma i denti ricresceranno, ed il serpente durante il periodo della loro crescita, non potendo esprimere il veleno, può ammalarsi gravemente. E a proposito, è impossibile addestrare un serpente: per loro ogni persona non è altro che un semplice albero caldo.

I serpenti attaccano sempre quando vedono le persone

Le statistiche mostrano che molto spesso i serpenti mordono le persone per legittima difesa. Se un serpente sibila e fa movimenti minacciosi quando ti vede, significa che vuole solo essere lasciato in pace. Non appena ti ritiri un po', il serpente scomparirà immediatamente dalla vista, correndo per salvargli la vita.

I serpenti possono essere nutriti con carne

La maggior parte dei serpenti mangia roditori, ma ci sono specie che mangiano rane, pesci e persino rettili insettivori. UN re cobra, ad esempio, preferiscono mangiare solo serpenti di altre specie. Quindi, cosa nutrire esattamente il serpente dipende solo dal serpente stesso.

I serpenti sono freddi al tatto

I serpenti sono tipici rappresentanti degli animali a sangue freddo. E quindi la temperatura corporea del serpente sarà uguale alla temperatura dell'ambiente esterno. Pertanto, non potendo mantenere la temperatura corporea ottimale (poco sopra i 30°C), i serpenti amano crogiolarsi al sole.

Serpenti coperti di muco

Un'altra storia che non ha nulla a che fare con i serpenti. La pelle di questi rettili non contiene praticamente ghiandole ed è ricoperta da scaglie dense e lisce. È da questa pelle di serpente, piacevole al tatto, che vengono realizzate scarpe, borse e persino vestiti.

I serpenti si avvolgono attorno ai rami e ai tronchi degli alberi

Molto spesso puoi vedere l'immagine del serpente tentatore che intreccia il tronco dell'albero della conoscenza. Tuttavia, ciò non ha nulla a che fare con il loro comportamento reale. I serpenti si arrampicano sui rami degli alberi e si sdraiano su di essi, ma non hanno assolutamente bisogno di avvolgerli attorno ai loro corpi.
Il mio pitone reale o pitone reale o pitone regius (Python regius)

Ricordi il film "The Speckled Band"? Là hanno fischiato per chiamare il serpente, e poi c'è stata una conversazione secondo cui i serpenti erano sordi e così via. Quindi mi affretto ad informarti che i serpenti non sono affatto sordi! Ma sentono in modo leggermente diverso, o meglio, non sentono affatto come noi.
Ricordiamo il corso di biologia: l'organo dell'udito è costituito dall'orecchio esterno, il timpano, al quale sono collegate da una a tre ossa (a seconda del tipo di animale) che trasmettono un segnale alla coclea, una spirale tridimensionale organo contorto in cui sono presenti cellule ciliate, che leggono effettivamente le vibrazioni sonore dovute al fluido che riempie la coclea. Beh, qualcosa del genere. Qual è il problema con i serpenti? E non hanno timpano, né organo esterno dell'udito.

Ma c'è una coclea (blu) e un ossicolo uditivo (verde). E non solo, l'ossicolo uditivo (verde) è attaccato al grande osso quadrato (blu). Allora perché? Ahh... è qui che inizia il divertimento! L'osso quadrato, insieme alla mascella, sostituisce il timpano. Risulta essere una sorta di risonatore grazie ad un sistema di leve, che percepisce le vibrazioni del terreno e le onde a bassa frequenza. Il serpente può sentirti a diversi metri di distanza, anche se cammini con attenzione e in silenzio. Ma fischiare ad un serpente come nei film è davvero inutile. Ma distinguono perfettamente tutti i suoni bassi che sentiamo. Diciamo dai miei serpenti, vedo come sussultano per il basso abbaiare dei miei cani e come sentono l'odore di un'auto pesante che guida per strada, e noi stessi siamo al quinto piano.

Quali altre cose interessanti hanno i serpenti? E hanno la termoricezione. Questi sono termopit in vipere, pitoni, boa e alcuni strani colubridi africani.

Qui puoi vedere chiaramente i termopits sul mio Python regius sulla mascella superiore

L'apparato termico più evoluto, diciamo, è quello delle vipere ( Crotalinae). Lì, all'interno di ogni foro, ci sono diversi strati di membrane e un mucchio di diversi termorecettori. Sono tutti terribilmente sensibili! No, non vedono come una termocamera! Non credere ai film della BBC: il serpente non vede alcun contorno di nulla lì. Nei termopit non è presente la proteina rodopsina; le informazioni vengono lette lì a causa dei canali ionici nelle membrane dei recettori! mostrano l'intensità della radiazione termica di un oggetto e la direzione verso di esso. Tutto.

In generale, qualunque cosa tu dica: ma in termini di numero di organi di senso e di loro complessità, il serpente supererà quasi ogni animale terrestre. La prossima volta ti dirò come vedono i serpenti e perché tirano fuori la lingua.
Ebbene, per quanto riguarda l'evoluzione del loro apparato velenoso, questa è tutta un'altra storia!

Localizzatori termici di diversa concezione sono stati recentemente studiati nei serpenti.

Vale la pena raccontare questa scoperta in modo più dettagliato. Nell'est dell'URSS, dalla regione del Caspio Volga e dalle steppe dell'Asia centrale alla Transbaikalia e Taiga di Ussuri

, ci sono serpenti velenosi di media grandezza, soprannominati teste di rame: le loro teste sono coperte superiormente non da piccole scaglie, ma da grandi scudi.

Le persone che hanno esaminato da vicino le teste di rame affermano che questi serpenti sembrano avere quattro narici. In ogni caso, ai lati della testa (tra la narice vera e propria e l'occhio) sono ben visibili due fosse grandi (più grandi della narice) e profonde nelle teste di rame.

I Cottonmouth sono parenti stretti dei serpenti a sonagli americani, che i locali a volte chiamano quartonari, cioè a quattro nasi. Ciò significa che anche i serpenti a sonagli hanno strane fosse sulla faccia.

Gli zoologi uniscono tutti i serpenti con quattro "narici" in un'unica famiglia, i cosiddetti crotalidi o pithead. I serpenti delle fosse si trovano in America (nord e sud) e in Asia. Nella loro struttura sono simili alle vipere, ma differiscono da loro per le citate fosse sulla testa.

Per più di duecento anni, gli scienziati hanno risolto il puzzle della natura, cercando di stabilire quale ruolo svolgono queste fosse nella vita dei serpenti.

Quali ipotesi sono state fatte!

Pensavano che si trattasse di organi dell'olfatto, del tatto, amplificatori dell'udito, ghiandole che secernono lubrificante per la cornea degli occhi, rilevatori di sottili vibrazioni dell'aria (come la linea laterale dei pesci) e, infine, anche soffiatori d'aria che forniscono ossigeno alla cavità orale, presumibilmente necessaria per la formazione del veleno.

Una ricerca approfondita condotta dagli anatomisti trent'anni fa ha dimostrato che le fossette facciali dei serpenti a sonagli non sono collegate alle orecchie, agli occhi o alle orecchie. qualsiasi altro organo conosciuto. Sono depressioni nella mascella superiore. Ogni fossa ad una certa profondità dall'ingresso è divisa da una partizione trasversale (membrana) in due camere: interna ed esterna. un canale stretto e lungo che si apre sulla superficie della testa in prossimità dell'angolo anteriore dell'occhio con un poro quasi microscopico. Tuttavia, la dimensione del poro, quando necessario, può apparentemente aumentare notevolmente: l'apertura è dotata di un muscolo anulare di chiusura.

La partizione (membrana) che separa entrambe le camere è molto sottile (circa 0,025 millimetri di spessore). Il fitto intreccio di terminazioni nervose lo penetra in tutte le direzioni.

Indubbiamente le fossette facciali rappresentano gli organi di alcuni sensi. Ma quali?

Nel 1937, due scienziati americani, D. Noble e A. Schmidt, pubblicarono ottimo lavoro, in cui riportavano i risultati dei loro molti anni di esperimenti. Sono riusciti a dimostrare, sostengono gli autori, che le fossette facciali sono termolocatori! Catturano i raggi di calore e determinano con la loro direzione la posizione del corpo riscaldato che emette questi raggi.

D. Noble e A. Schmidt hanno sperimentato serpenti a sonagli privati ​​artificialmente di tutto noto alla scienza organi di senso. Portarono i serpenti avvolti in carta nera lampadine. Mentre le lampade erano fredde, i serpenti non prestavano loro alcuna attenzione. Ma quando la lampadina si surriscaldò, il serpente lo avvertì immediatamente. Alzò la testa e divenne cauta. La lampadina è stata avvicinata ancora di più. Il serpente fece un lancio fulmineo e morse la calda "vittima". Non l'ho vista, ma l'ha morsa con precisione, senza perdere un colpo.

Gli sperimentatori hanno scoperto che i serpenti rilevano oggetti riscaldati la cui temperatura è almeno 0,2 gradi Celsius superiore a quella dell'aria circostante (se vengono avvicinati al muso stesso). Gli oggetti più caldi vengono riconosciuti fino a una distanza di 35 centimetri.

In una cella frigorifera, i termolocatori funzionano in modo più accurato. Apparentemente sono adatti alla caccia notturna. Con il loro aiuto, il serpente cerca piccoli animali e uccelli a sangue caldo. Non è l'odore, ma il calore del corpo a tradire la vittima! I serpenti hanno una vista e un olfatto mediocri e un udito molto scarso. Una sensazione nuova e molto speciale è venuta in loro aiuto: la posizione termale.

Negli esperimenti di D. Noble e A. Schmidt, l'indicatore che il serpente aveva scoperto una lampadina calda era il suo lancio. Ma il serpente, ovviamente, anche prima di precipitarsi all'attacco, sentiva già l'avvicinarsi di un oggetto caldo.

I fisiologi americani T. Bullock e R. Cowles condussero studi più approfonditi nel 1952. Come segnale che informava che un oggetto era stato rilevato dal termolocatore del serpente, hanno scelto non la reazione della testa del serpente, ma un cambiamento nelle biocorrenti nel nervo che serve la fossa facciale.

È noto che tutti i processi di eccitazione nel corpo degli animali (e degli esseri umani) sono accompagnati da quelli che si verificano nei muscoli e nei nervi. correnti elettriche. La loro tensione è bassa, solitamente centesimi di volt. Queste sono le cosiddette “biocorrenti di eccitazione”. Le biocorrenti sono facili da rilevare utilizzando strumenti di misura elettrici.

T. Bullock e R. Cowles anestetizzarono i serpenti iniettando una certa dose di veleno di curaro. Abbiamo liberato uno dei nervi che si ramificano nella membrana della fossa facciale dai muscoli e da altri tessuti, lo abbiamo estratto e pressato tra i contatti di un dispositivo che misura le biocorrenti. Successivamente le fossette facciali venivano sottoposte a vari influssi: venivano illuminate con la luce (senza raggi infrarossi), venivano avvicinate sostanze dall'odore forte e venivano irritate con forti suoni, vibrazioni e pizzichi. Il nervo non ha reagito: non si sono formate biocorrenti.

Ma non appena hai avvicinato un oggetto riscaldato alla testa del serpente, anche solo mano umana(a una distanza di 30 centimetri), quando si è verificata l'eccitazione nel nervo, il dispositivo ha registrato le biocorrenti.

Hanno illuminato le fosse con raggi infrarossi: il nervo è diventato ancora più eccitato. La reazione più debole del nervo è stata rilevata quando è stato irradiato con raggi infrarossi con una lunghezza d'onda di circa 0,001 millimetri. All’aumentare della lunghezza d’onda, il nervo diventava più eccitato. La reazione maggiore è stata causata dai raggi infrarossi con la lunghezza d'onda più lunga (0,01 - 0,015 millimetri), cioè quei raggi che trasportano la massima energia termica emessa dal corpo degli animali a sangue caldo.

Si è anche scoperto che i termolocalizzatori dei serpenti a sonagli rilevano non solo oggetti più caldi, ma anche più freddi dell'aria circostante. È importante solo che la temperatura di questo oggetto sia almeno qualche decimo di grado superiore o inferiore a quella dell'aria circostante.

Le aperture a forma di imbuto delle fosse facciali sono dirette obliquamente in avanti. Pertanto l'area di copertura del termolocatore si trova davanti alla testa del serpente. Dall'orizzontale occupa un settore di 45 gradi e verso il basso - 35 gradi. A destra e a sinistra dell’asse longitudinale del corpo del serpente, il campo d’azione del termolocalizzatore è limitato ad un angolo di 10 gradi.

Principio fisico, su cui si basano i termolocalizzatori dei serpenti, è completamente diverso da quello dei calamari.

Molto probabilmente, negli occhi termoscopici dei calamari, la percezione di un oggetto che emette calore si ottiene attraverso reazioni fotochimiche. Probabilmente qui si verificano processi dello stesso tipo che sulla retina di un occhio normale o su una lastra fotografica al momento dell'esposizione. L'energia assorbita dall'organo porta alla ricombinazione di molecole sensibili alla luce (nei calamari, sensibili al calore), che agiscono sul nervo, inducendo il cervello a immaginare l'oggetto osservato.

Localizzatori termici di serpenti Agiscono in modo diverso, secondo il principio di una sorta di termoelemento. È sottoposta alla membrana più sottile che separa le due camere della fossa facciale lati diversi esposto a due temperature diverse. La camera interna comunica con l'ambiente esterno attraverso uno stretto canale, il cui ingresso si apre in direzione opposta rispetto al campo di lavoro del localizzatore.

Pertanto, la temperatura dell'aria ambiente viene mantenuta nella camera interna (indicatore di livello neutro!) La camera esterna è diretta verso l'oggetto da studiare con un'ampia apertura: una trappola di calore. I raggi di calore emessi riscaldano la parete anteriore della membrana. In base alla differenza di temperatura tra le superfici interna ed esterna della membrana, percepita contemporaneamente dai nervi del cervello, la sensazione di irradiazione energia termica soggetto.

Oltre ai serpenti delle fosse, sono stati trovati organi di termolocalizzazione nei pitoni e nei boa (sotto forma di piccole fosse sulle labbra). Le piccole fosse situate sopra le narici delle vipere africane, persiane e di alcune altre specie servono apparentemente allo stesso scopo.