Сотворенная природа глазами биологов
Шрифт:
Страх перед яркими существами, несущими в себе потенциальную опасность, изначально заложен в сложный комплекс защитных инстинктивных поведенческих реакций птиц.
Анализирующие системы
Эксперименты с земноводными и наблюдение за их поведением в природных условиях показали, какой высокой чувствительностью наделен их организм.
Амфибии
Глаза для работы в двух стихиях. Глаза этих «земно»-«водных» созданий специально рассчитаны на работу и в воде и на суше. Оптической частью глаза амфибий являются роговица, хрусталик и стекловидное тело. В задачу этой «оптики» входит фокусирование изображения на световоспринимающих элементах сетчатки. В воздухе световые лучи преломляются в основном роговицей, а в водной среде – хрусталиком. При этом изображение фокусируется, как и в фотоаппаратах. Хрусталик передвигается вдоль оптической оси глаза, то приближаясь к сетчатке, то отодвигаясь от нее.
Работе в обеих средах соответствуют и фоторецепторы. У животных, проживающих на суше, светочувствительным элементом в них является пигмент родопсин, а у обитателей водоемов с пресной водой – порфиропсин. Последний предназначен для работы именно в стоячих желтоватых водах. Сюда плохо проникает коротковолновая часть светового спектра, поэтому порфиропсин обеспечивает чувствительность в его длинноволновой части.
Исследования показали, какими удивительными свойствами обладают глаза у тритонов и саламандр. При погружении этих амфибий в водоем для нереста большая часть родопсина в фоторецепторах автоматически заменяется на порфиропсин. А летом, при выходе животных на сушу, родопсин также автоматически возвращается на место. Порфиропсин обнаружен и в фоторецепторах головастиков. Однако как только они подрастают, к моменту выхода на сушу фоторецепторы перестраиваются на пигмент родопсин.
Эти примеры свидетельствуют об универсальности зрительной системы и устройства глаз земноводных, равно как и об уникальности происходящих в них процессов, а именно:
• их глаза наделены сложными технологиями производства пигментов на оба случая жизни, зрительная система решает и всю совокупность проблем по организации и управлению их производством;
• они имеют автоматизированную систему включения в нужный период времени производства того или иного светочувствительного элемента;
• зрительная система под руководством генетической программы обеспечивает подачу в рабочую зону необходимого в данное время пигмента и утилизацию уже ненужного.
Остается только выразить восхищение тем даром, которым наделены амфибии – универсальным устройством глаз и автоматической системой для их целесообразного применения.
Слуховая и вкусовая системы. Немало споров в свое время вызвал слух земноводных. Бытовало даже мнение, что они глухи и не слышат собственных звуков. Однако исследования, в том числе нейрофизиологов, доказали обратное. Амфибии обладают слухом, который обеспечивается сложной и целесообразной слуховой системой.
У лягушки, например, она позволяет воспринимать, а затем
Особой чувствительностью наделен звуковой анализатор амфибий. Он фиксирует мгновенные, даже микроскопические сжатия и расширения среды, которые распространяются во все стороны от места их возникновения.
Органы вкуса земноводных представляют собой луковицеобразные тельца, находящиеся в слизистой оболочке неба и языка. Они являются периферической частью сложной системы вкусового анализатора. Казалось бы, зачем амфибиям вкусовые органы? Ведь они потребляют совсем неаппетитную, на наш взгляд, пищу. Однако оказалось, что вкусовые рецепторы земноводных способны не хуже, чем рецепторы других животных, различать четыре типа вкусовых веществ – сладкое, горькое, кислое и соленое. Причем каждая вкусовая луковица отвечает за восприятие двух – четырех их типов. Так, например, лягушка благодаря сложнейшей системе своих вкусовых анализаторов мгновенно и безошибочно отличит попавшего в ее рот жука от сухого листочка или щепочки. И это несмотря на хитиновый панцирь насекомого. Несъедобные предметы лягушка тотчас выплевывает.
Система обоняния. Органы обоняния у животных размещаются по-разному. У червей они находятся на голове, у клещей – на конечностях, моллюски воспринимают запах жабрами, ящерицы и змеи – посредством языка, а амфибии наделены для этого обонятельными мешками, которые находятся в легких. Воздух попадает туда через ноздри. Такая целесообразная обонятельная система является составной частью дыхательной системы, поэтому хеморецепторы анализируют весь воздух, потребляемый при дыхании.
Обонянием амфибии зачастую пользуются для ориентации в пространстве, во время охоты. Представителям отдельных видов оно помогает найти и съесть даже неподвижную добычу. А некоторые саламандры, охраняющие свою икру, способны обнаружить по запаху и съесть неоплодотворенные икринки. Делают они это инстинктивно, повинуясь внутренней врожденной программе. Ведь иначе икринки, не получив жизненного продолжения, погибнут, а развившаяся на них инфекция распространится на новорожденных головастиков.
Как все, что заложено в организм, осмысленно и мудро!
«Язык» запахов. У амфибий, как и во всем мире животных, среди многих способов передачи информации распространен и «язык» запахов. С обонянием связаны процессы коммуникации особей, поиска брачных партнеров, маркировки границ и т. д.
Амфибии пользуются для этого специальными химическими метками – феромонами. Эти биологически активные вещества в нужный момент автоматически выделяются организмом животного. А обонятельная система, например, самки или соплеменника, с помощью своих рецепторов воспринимает информацию об оставленных следах. Затем происходит сравнение полученных данных с находящимися в памяти эталонами запахов. И тогда животное получает команду для определенных целенаправленных действий – скажем, приближения самки к месту, подготовленному самцом для откладывания икры.