Чудеса природы. Суперчувства

Мир при солнечном свете — это буйство красок, изменяющихся и движущихся объектов, разнообразных цветных образов. Каждое утро эти краски словно обновляются великим художником — природой, предусмотрительно создавшей орган-прибор для восприятия этого великолепия — глаз. Большинство животных ведущих дневной образ жизни — хищников и травоядных, летающих в небе и мчащихся галопом в травяном море, больших и крохотных, как карлики, — получают необходимую информацию об окружающем мире в первую очередь благодаря зрению.

Зрачок у многих животных ведущих ночной образ жизни не круглый, а вертикальный. Это позволяет изменять его величину в большем диапазоне.

Глаза — главный орган чувств для крупных кошачьих, охотящихся на открытых пространствах, для обезьян, разыскивающих пищу среди буйной растительности, для хищных птиц, высматривающих на земле жертву с головокружительной высоты. Их глаза различают цвета, хорошо видят как неподвижные, так и движущиеся предметы, но в сумерках острота зрения глаз снижается.

Глаз хищной птицы

Те, кто выходит на охоту с наступлением ночи, наделены глазами, способными видеть в темноте. У большинства животных приспособленческие особенности зрения сводятся к увеличению чувствительности глаза, позволяющей воспринимать самые слабые лучи света, однако восприятие цветов, четкое видение мелких деталей предметов затруднены. Глаза некоторых животных, приспособившихся к жизни в темное время суток, имеют широко раскрывающийся зрачок и большой хрусталик-линзу, собирающий световые лучи прямо на чувствительном экране — сетчатке. Такие глаза улавливают больше света и имеются, например, у опоссума, домовой мыши, рыси. У других ночных и сумеречных животных череп сужен с боков (примат галаго, совы, некоторые глубоководные рыбы), что привело к цилиндрическому удлинению световоспринимающих структур глаза.

Характерный признак обитателя сумерек — огромные глаза, направленные вперед, широкая и сплющенная лицевая часть головы. Таковы белки-летяги, долгопята, совы, лемуры и др.

Филиппинский долгопят

Как правило, у животных ведущих ночной образ жизни в сетчатке глаза больше чувствительных нервных клеток, которые ответственны за сумеречное зрение так называемые палочки, — что позволяет видеть форму, размеры и движения предметов, но как бы в черно-белом изображении, в серых тонах. У кошачьей акулы и галаго практически нет колбочек — элементов сетчатки, воспринимающих цвета.

У обитателей темноты глаза ярко «светятся», когда на них падает луч света. Вообще-то, свечения здесь никакого нет, просто в глазу перед сетчаткой имеется особый светоотражательный слой — тапетум, действующий наподобие миниатюрного зеркальца. Только «зеркальце» это не сплошное, а состоит из мелких серебристых кристаллов. Лучи света, не поглощенные сетчаткой, отражаются «зеркальцем» обратно, что в конечном итоге существенно повышает вероятность поглощения. В покое или полудреме глаза «гаснут», но стоит животному насторожиться, как внезапно вспыхивают два ярких сполоха — это под определенным «рабочим» углом поворачиваются кристаллы тапетума. Форма этих кристаллов определяется генетически, поэтому цвет свечения глаз — видовой признак.

Глаза леопарда

Сложные (фасеточные) глаза ночных насекомых исключительно восприимчивы к световым контрастам и способны изменять свою чувствительность в 4-5 раз. Кроме того, их глаза обеспечивают цветное зрение, а также восприятие ультрафиолетовых и инфракрасных (тепловых) лучей.

Глаза медведя в сумерках отливают оранжевым светом, у кошек — зеленым, у енота — ярко-желтым, а глаза тропических лягушек светятся зеленым светом. Парой рубинов из темной маслянистой воды высматривает свою жертву аллигатор.

У некоторых ракообразных и рыб, живущих на больших глубинах, чувствительность повышается путем максимального поглощения глазом сине-фиолетового участка спектра световых лучей, который в большей степени пропускается плотной толщей воды. Другие лучи в основной своей массе поглощаются водой и не достигают глубин, а поэтому практически бесполезны для существ, не всплывающих близко к поверхности. У глубоководной рыбы батилихнопуса две пары глаз. Сильно выпуклые глаза верхней пары способны хорошо видеть добычу и врагов, а вторая пара, направленная вниз, оказалась очень чувствительной к слабым дозам света. Эти четыре глаза обеспечивают батилихнопусу стереоскопическое зрение, благодаря чему рыба отлично ориентируется и охотится в глубинах океана.

Плохое зрение компенсируется в новых условиях обитания развитием других особенностей, позволяющих животным выжить. Они способны «видеть» мир посредством нового чувства, благодаря ему отыскивают пищу, обмениваются информацией друг с другом. Так, у придонных сомов, живущих в мутной воде, вокруг ротового отверстия развиты особые длинные выросты — чувствительные (сенсорные) усики, которыми рыбы ощупывают дно в поисках съестного, а также получают сообщение о химическом составе воды и субстрата.

Голубая акула

По бокам тела рыб тянется продольная полоска, так называемая боковая линия, Расположенные в этом месте чешуи пронизаны отверстиями, ведущими в глубь кожи, а под ними тянется канал, в стенках которого находятся нервные окончания. Орган боковой линии — это один из самых главных органов чувств у рыб. С его помощью рыба воспринимает легкие колебания воды, скорость и направление течений по разнице давлений на разные части тела, движение собственного тела и наличие предметов, находящихся на пути движения. Этот орган очень чувствителен. Так, акула благодаря ему улавливает движение рыб на расстоянии 300 метров.

Стая кальмаров

В глубинах океана обитает много животных, использующих «приборы ночного видения». Последние отблески света в воде гаснут на глубине 300 м, а жизнь продолжается и под десятикилометровой толщей воды. Одни животные наделены биолюминесцентными фонариками (рыбы-удильщики), служащими приманкой для добычи; другие научились видеть инфракрасный свет, исходящий от живых существ. Из беспозвоночных глубоководные кальмары, помимо обычных глаз, имеют особые — термоскопические, улавливающие инфракрасные лучи. В структуре таких глаз имеются зрачок, хрусталик, стекловидное тело, а вот сетчатка настроена на восприятие только инфракрасного света. Термоскопический глаз снабжен специальным светофильтром, задерживающим видимые лучи и пропускающим тепловые. Охотящийся кальмар атакует движущиеся светящиеся мишени в косяке рыб или поспешно «уносит ноги» от голодного кашалота, надвигающегося огромным мерцающим в черной воде колоссом.

У слепых рыб, живущих в подземных водоемах карстовых пещер, вообще нет глаз, и они ориентируются только благодаря развитым органам боковой линии, которые находятся у нее даже на голове.

Из наземных животных обладают способностью к термолокации клопы-кровососы и ночные ямкоголовые змеи. Фиксируя тепловые лучи, исходящие от живых существ, и улавливая изменения температуры окружающих предметов всего на доли градуса, они ориентируется в пространстве, успешно охотятся и избегают неприятностей.

Кровососущим насекомым нужна теплокровная жертва. И эти вредоносные создания обнаруживают поразительные способности по ее обнаружению с помощью особых устройств, улавливающих тепловые волны. Так, обыкновенный постельный клоп, предпринимающий свои разбойничьи вылазки ночью, на расстоянии нескольких метров фиксирует человека. По мере приближения клоп во все стороны водит усиками-антеннами, «нащупывая» наибольшую интенсивность тепловых волн и намечая место для присасывания. Наконец, точно выбрав направление, клоп нацеливает антенны точно в цель и, повернувшись всем телом, спешит на свой кровавый пир.

Гремучая змея

Днем клопы прячутся под обоями, плинтусами, в щелях полов, в складках матрацев, мебели и ждут ночи — «открытия охотничьего сезона». Только сильно изголодавшиеся клопы нападают на человека днем или при искусственном освещении.

Утратив крылья в результате паразитизма, клоп целиком оправдывает пословицу «Волка ноги кормят» и, пробираясь к жертве, менее чем за 1 минуту преодолевает расстояние в 1 метр, в 200 раз превышающее его собственные размеры.

В Америке живут гремучие змеи — с погремушкой из плотных чешуй на хвосте, а в Средней Азии — ночные щитомордники; и те и другие чрезвычайно ядовиты и объединены под общим названием «ямкоголовые». По обеим сторонам головы у них, рядом с ушным отверстием, имеются углубления — термолокаторы. На дне углублений натянута тонкая мембрана, усеянная терморецепторами — нервными клетками, чувствительными к изменениям внешней температуры. Поля термолокационных ямок перекрываются, и возникает как бы эквивалент стереоскопическому зрению, что позволяет змее точно определить местонахождение источника тепла. У змей слабое зрение и обоняние, «слышат» они только вибрационные колебания почвы, поэтому термолокация им жизненно необходима. Добыча может иметь покровительственную окраску, сливаясь с окружающим фоном, может не пахнуть, но не может не излучать тепло.

Бражник «мертвая голова»

У ночных бабочек есть органы-приборы из числа инфракрасных локаторов, способные переводить невидимые лучи в видимое изображение с помощью флюоресценции. Инфракрасные лучи проходят через сложную оптическую систему и собираются на красящем веществе, которое под действием теплового излучения флюоресцирует и переводит инфракрасное изображение в видимый свет. Однако эти видимые образы строятся непосредственно в глазу бабочки!

Термолокаторы ямкоголовых змей реагируют на изменение температуры в 0,002 °С. Охотящаяся по ночам на грызунов змея редко да ет своей жертве шанс на спасение.

Благодаря этой способности бабочки в темноте находят цветы, которые ночью испускают излучение именно в инфракрасной области спектра.

Организмы, обитающие практически в полной темноте или в очень мутной воде, лишены возможности пользоваться зрением из-за крайне неблагоприятных условий для функционирования зрительного аппарата. Даже самые причудливые ухищрения природы не позволяют «настроить» оптическую систему, и глаза становятся просто ненужными. Так, например, у личинок пещерных земноводных имеются глаза, а у взрослых особей они недоразвиты. Интересно то, что, если эти личинки развиваются при нормальном освещении, глаза у них сохраняются. У крота, цокора, слепыша, прокладывающих подземные лабиринты в кромешной тьме, глаза прикрыты кожистой складкой, но зверьки научились обходиться и без них.

Рыба морской черт

Рыбы, живущие на большой глубине, освоили биотоп с наихудшими условиями жизни — вечный мрак, холод, огромное давление толщи воды, минимальное количество пищи. Однако температурный режим здесь стабилен в течение года, да и количество врагов заметно сокращается. Рыбы отряда китовидковых, плавающие на глубине 1500-2000 м, имеют почти черную окраску тела с бесчешуйчатой, голой кожей. Для них характерно отсутствие или сильное уменьшение размеров глаз, что повлекло за собой развитие других чувствительных органов: у них имеется очень толстая боковая линия с огромными круглыми порами, а также скопление губчатой, светящейся красным цветом ткани у анального отверстия и вдоль основания плавников.

У рыбы дитропихта глаз нет вовсе. Окончания глазного нерва, разветвляясь, подходят к сильно развитому пигментированному пятну на коже и играют роль индикатора света.

Сова обладает необыкновенно тонким слухом. До ее чутких ушей доносятся звуки мелких шажков вышедшего на кормежку грызуна, тихое попискивание землеройки, вынюхивающей насекомых, шорох пробирающегося среди травы ежа. Ухо совы снабжено подвижной кожной складкой,вокруг которой, в виде пучка лучеобразно расходящихся перьев, находятся так называемые перьевые ушки. Такое приспособление, подобное ушной раковине млекопитающих, позволяет совам улавливать очень слабые звуки, поворачивая «ушки» в нужном направлении. К тому же ушные отверстия очень велики, их расположение на голове часто асимметричное, благодаря чему сова особенно чувствительна к разнице во времени прихода звукового сигнала в левое и правое ухо. Именно этот механизм служит важнейшим способом точного определения источника звука.

Сова

Специализированная звуковоспринимающая чувствительная система, благодаря своим анатомическим особенностям, дополняет совершенные локационные способности этого ночного хищника. Сова может засечь местонахождение и поймать свободно бегающую мышь даже в полной темноте. Она безошибочно определяет направление движения грызуна и, готовясь к атаке, располагает смертоносные когти вдоль тела добычи.