Единственный путь познания мира проходит через наши чувства. Следовательно, органы чувств — это основа для осмысления происходящего вокруг нас. Принято считать, что у нас пять чувств, но в действительности их не менее девяти, а может и больше, в зависимости от того, что мы понимаем под словом «чувство».
Но, как бы там ни было, мир животных в этом плане готов посрамить любого из нас. Некоторые животные обладают способностями, которые присущи и людям, однако у зверей они значительно больше развиты, в связи с чем мы воспринимаем окружающую нас действительность абсолютно по-разному.
Поначалу описание утконоса – млекопитающего с утиным клювом, которое высиживает яйца, было воспринято как розыгрыш. Ну какой смысл в нелепом утином клюве?
Утконос питается мелкими беспозвоночными, живущими на дне рек и озер. Когда он ныряет, его глаза, ноздри и уши полностью закрыты — чтобы вода не попадала. Клюв утконоса буквально напичкан чувствительными сенсорами, способными улавливать даже самые слабые электрические поля, возникающие при движении живых организмов.
Наряду с улавливанием электрических полей, клюв утконоса также очень чувствителен к волнениям, возникающим в толще воды. Два этих чувства — электрорецепция и механорецепция, позволяют утконосу определять местоположение своей жертвы с поразительной точностью.
Летучие мыши традиционно считаются слепыми по сравнению с обычными животными. Если глаза летучей мыши намного меньше, чем у других хищников, и далеко не такие зоркие, то только потому, что эти млекопитающие развили в себе способность охотиться при помощи звука.
Эхолокация летучих мышей заключается в умении пользоваться высокочастотными звуковыми импульсами и в способности улавливать отраженный сигнал, по которому они оценивают расстояние и направление до окружающих их предметов. При этом, вычисляя скорость насекомых, они оценивают свою жертву не только по времени, затраченному на прохождении импульса туда и обратно, но и учитывают эффект Допплера.
Будучи ночными животными и охотясь в основном на мелких насекомых, летучие мыши нуждаются в способностях, не зависящих от света. Люди обладают слабой рудиментарной формой этого чувства (мы можем понять, с какой стороны пришел звук), однако некоторые индивиды развивают эту способность в настоящую эхолокацию.
Когда полиция преследует ночью преступников, или спасатели ищут людей под завалами, они часто прибегают к помощи устройств с инфракрасным изображением. Значительная часть теплового излучения объектов при комнатной температуре отображается в инфракрасном спектре, что может использоваться для оценки окружающих объектов на основе их температуры.
Некоторые виды змей, охотящихся на теплокровных животных, имеют на голове специальные углубления, позволяющие улавливать инфракрасное излучение. Даже после ослепления змея может продолжать безошибочно охотиться, пользуясь своим инфракрасным зрением. Примечательно, что на молекулярном уровне инфракрасное зрение змеи абсолютно не связано с обычным зрением видимого спектра, и должно развиваться отдельно.
Многие люди согласятся с тем, что растения прекрасны. Однако, в то время как для нас растения — всего лишь украшение, они жизненно необходимы не только самим себе, но и насекомым, которые ими питаются. Цветы, которые опыляются насекомыми, «заинтересованы» в том, чтобы привлекать этих насекомых и помогать им находить правильный путь. Для пчёл внешний вид цветка может означать намного больше, чем способен разглядеть человеческий глаз.
Так, если посмотреть на цветок в ультрафиолетовом спектре, то можно увидеть скрытые узоры, предназначенные для того, чтобы указывать пчёлам нужное направление.
Пчёлы видят мир совсем не так как мы. В отличие от нас, они различают несколько спектров видимого света (голубой и зеленый), и имеют специальные группы ячеек для улавливания ультрафиолета. Один профессор ботаники как-то сказал: «Растения используют цвета, как шлюхи губную помаду, когда хотят привлечь клиента».
Пчёлы также обладают второй чувственной хитростью, спрятанной в их маленьких пушистых рукавах. Для пчелы найти улей в конце целого дня непрерывных полетов — это вопрос жизни и смерти. Для улья, в свою очередь, очень важно, чтобы пчела помнила, где находится источник еды и могла найти к нему дорогу. Но, несмотря на то, что пчёлы могут многое, их вряд ли можно назвать невероятно одаренными умственными способностями.
Для навигации они должны использовать большой объем различной информации, в том числе источники, спрятанные в собственной брюшной полости. Мельчайшее колечко магнетических частиц, магнитных гранул железа, скрытых в пчелином животе, позволяют ей ориентироваться в магнитном поле Земли и определять своё местоположение.
Когда колебания световых волн происходят в одном направлении, это называется поляризацией. Люди не могут обнаружить поляризацию света без помощи специального оборудования, потому что светочувствительные клетки нашего глаза расположены случайным образом (неравномерно). У осьминога эти клетки упорядочены. А чем ровнее расположены клетки, тем ярче поляризационный свет.
Как же это позволяет осьминогу охотиться? Одна из лучших форм маскировки – быть прозрачным, и огромное количество морских обитателей практически невидимы. Однако под водной толщей происходит поляризация света, и некоторые осьминоги этим пользуются. Когда такой свет проходит сквозь тело прозрачного животного его поляризация меняется, осьминог это замечает — и хватает добычу.
Люди обладают способностью ощущать кожей, потому что по всей её поверхности расположены чувствительные клетки. Если вы оденете защитный костюм, вы потеряете большую часть чувствительности. Это может доставить вам массу неудобств, однако для охотящегося паука это стало бы настоящей катастрофой.
Паку, как и другие членистоногие, имеют прочный экзоскелет, защищающий их тело. Но как же в этом случае они ощущают то, к чему прикасаются, как передвигаются, не ощущая ногами поверхности? Дело в том, что в их экзоскелете имеются мельчайшие отверстия, деформация которых позволяет определять оказываемые на панцирь силу и давление. Это дает паукам возможность ощущать окружающий их мир настолько сильно, насколько это только возможно.
В большинстве сообществ принято держать язык за зубами. К несчастью, для сома это не представляется возможным, ведь все его тело, по сути, представляет собой сплошной язык, укрытый вкусовыми чувствительными клетками. Более чем 175 тысяч таких клеток позволяют ощутить весь спектр проходящих через них вкусовых оттенков.
Способность улавливать тончайшие вкусовые нюансы дает этим рыбам возможность не только почувствовать присутствие добычи на значительном расстоянии, но и точно определить её местоположение, причем это все происходит в очень мутной воде — типичной среде обитания сомов.
Многие организмы, эволюционировавшие в тёмной среде обитания, имеют только рудиментарные, остаточные органы зрения, или даже полностью лишены глаз. В любой черной как смоль пещере от возможности видеть нет никакой пользы.
Пещерная рыба «Astyanax mexicanus» полностью утратила глаза, но взамен природа подарила ей возможность улавливать даже самые слабые изменения в освещении, которые только могут быть под скалистой толщей. Эта способность позволяет рыбке скрываться от хищников, так как особая шишковидная железа улавливает свет (а заодно и отвечает за чувство смены дня и ночи).
Эти рыбы имеют просвечивающееся тело, благодаря чему свет беспрепятственно проходит точно сквозь шишковидную железу, что помогает им найти укрытие.
В живой природе мы можем встретить потрясающее разнообразие форм и видов глаз. Большинство из них состоят из линз, фокусирующих свет на светочувствительных клетках (сетчатке), которые проецируют изображение окружающего нас мира. Для правильной фокусировки изображения линзы могут изменять форму, как у человека, перемещаться вперед и назад, как у осьминога, и использовать огромное количество других способов.
Так, например, представитель вида ракообразных «Copilia quadrata» пользуется непривычным методом для отображения окружающего мира. Этот рачок использует две зафиксированные линзы и подвижное чувствительное световое пятно. Перемещая чувствительный детектор, Copilia builds воспринимает изображение как серию пронумерованных точек, каждая из которых располагается на своем месте, в зависимости от интенсивности освещения.
Источник
Топ-10: эти животные чувствуют то, что не способен заметить человек
Животные всегда превосходят людей, когда дело доходит до основных инстинктов и таких базовых чувств, как слух, зрение и обоняние. Именно поэтому мы до сих пор учимся у них и пытаемся даже перенять некоторые их способности для создания самых продвинутых устройств.
Например, люди все еще не понимают, каким образом животные способны почувствовать землетрясение не только за несколько минут до его начала, но и даже на несколько дней или недель раньше этого тектонического явления. Даже самые современные данные о способностях представителей мира животных все еще носят относительный характер.
Однако ученые уверены, что дело точно не в совпадении. Например, когда жабы внезапно покидают свои родные пруды за несколько дней до землетрясения. Оказывается, накануне сильных сейсмических гроз даже змеи способны выйти из спячки посреди зимы, когда для них смертельно холодно. Исследователи рассчитывают разгадать эту тайну по мере наблюдения за поведением удивительных созданий. Эта работа очень важна, ведь сейсмическая активность связана с одними из самых опасных последствий для людей еще и потому что, мы не в состоянии предсказать ее заранее, в отличие от братьев наших меньших.
10. Птицы
Многие виды птиц, особенно проживающие большую часть времени в северном полушарии, во время наступления холодов периодически мигрируют, ведь пропитание становится слишком непростым делом, и это значит, что им необходимо перебраться в теплые страны. Некоторые из таких пернатых совершают путешествия на расстояния в тысячи километров от своих гнезд, но они всегда возвращаются домой, когда приходит весна. Казалось бы, это же просто невероятная и непосильная задача, если у вас нет при себе никакого навигационного устройства, но птицы делают это запросто без каких-либо высокотехнологичных приспособлений. Как им это удается? Оказывается, они научились распознавать электромагнитное поле Земли и использовать его для ориентирования в пространстве.
Долгие годы ученые не могли понять, как именно работает этот удивительный биологический компас, но в итоге они пришли к выводу, что птицы могут чувствовать силу и направленность магнитных полей. Исследователи решили, что клетки, способные воспринимать такую информацию, находятся во внутреннем ухе птицы.
Подтверждением этой теории стало обнаружение крошечных железных частиц в мозгу фактически всех видов птиц. Волосковые клетки (рецепторы слуховой системы и вестибулярного аппарата у всех позвоночных) играют для птиц важнейшую роль в движении и ускорении, и в них также были найдены эти обогащенные железом сенсорные нейроны. Это стало большим открытием, но оно все равно не до конца объясняет, как птицам удается настолько мастерски ориентироваться во время миграций на тысячи километров и всегда возвращаться в одни и те же места даже после самого первого перелета в своей жизни.
9. Дельфины
Эти водные млекопитающие славятся своей способностью ориентироваться в пространстве с помощью метода эхолокации – они испускают высокочастотные звуковые сигналы и расшифровывают возвращающееся к ним эхо. Сигналы издаются органом, располагающемся в голове дельфина, который работает как настоящий радар. Главное предназначение этой способности – заранее узнавать о ближайших препятствиях, опасностях и находить добычу.
Недавно ученые узнали, что с помощью эхолокации дельфины даже способны распознать беременную женщин и почувствовать плод в утробе матери! Именно таким образом и работает всем известная процедура ультразвукового исследования — УЗИ. Высокочастотные звуковые импульсы частично отражаются на границе между мышцами и прочими тканями, и с помощью специальных программ можно получить детальный снимок внутренностей, на основании которого затем ставятся диагнозы и прописывается лечение.
Дельфины производят очень схожие звуки, и исследователи давно заметили, что эти удивительные животные реагируют на беременных женщин иначе, проявляя к ним особенный интерес. В процессе взаимодействия друг с другом дельфины прикасаются носами к коже партнера и буквально «гудят», применяя крайне концентрированную эхолокацию. Известны случаи, когда дельфины проявляли интерес и гудели для беременных женщин.
Фото: Scientific American
Мы привыкли воспринимать этих грызунов исключительно как вредителей и разносчиков болезней, но не все так однозначно. Оказывается, с 1977 года военные дрессируют их для поиска мин. Лучше всего с этой задачей справляются именно гигантские гамбийские крысы Cricetomys gambianus. Эти довольно крупные представители своего семейства видят довольно плохо, но такой недостаток с лихвой компенсируется их острейшим нюхом. За последние несколько лет им удалось учуять порядка 13 200 мин по всей Анголе, Танзании, Мозамбику и Камбоджи. Это не только в прямом смысле спасает жизни местного населения и солдат, но и позволяет осваивать плодородные земли, которые раньше были недоступны как раз из-за рисков подрыва.
Дрессировка и обучение поиску мин длится около 9 месяцев, а уже готовая к службе крыса становится намного более продуктивным сапером, чем любой человек. Всего за 20 минут этот удивительный зверек может осмотреть 185 квадратных метров земли. На осмотр участка такой же площади у человека ушло бы 4 дня, ведь мы намного крупнее и неповоротливее крыс, и никому не охота лишиться ноги или жизни, так что приходится соблюдать множество мер, чтобы удостовериться, что зона безопасна для дальнейшего продвижения и проверок с помощью металлоискателя.
Крысы же недостаточно тяжелые, чтобы подорваться на мине, и ничем не рискуют. Как только хвостатые саперы чуют запах взрывчатки, они дают об этом знать всем своим поведением по заученному сценарию. Помеченные места позже детонируют уже квалифицированные специалисты.
7. Медоносные пчелы
Ни для кого не секрет, что пчелы прекрасно чувствуют запах нектара. Однако на этом их способности не заканчиваются. Оказалось, что медоносных пчел можно натренировать поиску фугасных снарядов (мин). Обученные пчелы чувствуют запах тротила даже на расстоянии 4,5 километра. Ученые начали исследование на эту тему не так давно и пока что только наблюдают за поведением этих насекомых с помощью тепловых камер, но в будущем военные намерены использовать этих маленьких разведчиков в реальных условиях для разминирования полей на постоянной основе.
Преимущество привлечения медоносных пчел абсолютно очевидно – их обучение и содержание дешевле, чем работа с крысами или собаками. Вдобавок пчелы склонны привлекать к общему делу других своих сородичей и делится с ними своими новыми навыками, ведь это для них совершенно естественно, а апиологам значительно упрощает задачу.
Органы обоняния у пчел находятся на их усиках. Вдобавок часть волосиков, покрывающих все тельце насекомого, также связана с чувствительными клетками и нервной системой. Все вместе эти усики и волосики с легкостью собирают в воздухе мельчайшие частицы, распознавая среди них и химические пары даже в самых незначительных концентрациях – от единицы на миллион до единицы на миллиард частиц.
Пчелы оказались так хороши в обнаружении фугасов, что даже попали в Книгу рекордов Гиннесса как самые крошечные животные, способные засечь мину.
Многие хозяева домашних кошек отмечают, что их питомцы способны лечить болезни и снимать боль и усталость. На самом же деле кошки вряд ли могут исцелить недуг, но они уж точно чувствуют проблему. Заболевания вызывают химические изменения в нашем теле, а кошки с помощью своего острого обоняния могут почувствовать, болен ли человек или нет. Вдобавок они ощущают перемены в нашем настроении и поведении. Они чувствуют и проблемы со здоровьем не только у людей, но и у других животных.
Одна уникальная кошка, живущая в доме престарелых, даже «предсказала» смерть 25 человек. Кот по кличке Оскар (Oscar) по характеру не особо дружелюбен, но он уже не раз проявлял неожиданные и несвойственные ему привязанность и любвеобилие по отношению к пациентам, которые были близки к своим последним дням и часам. Эксперты предполагают, что этот кот чувствует или даже буквально обоняет, как органы больного перестают функционировать должным образом. Только не спешите назначать визит к врачу, если ваш четвероногий питомец внезапно стал слишком нежным. Даже самые независимые и эгоистичные существа на планете периодически нуждаются в тепле и ласке.
Эти рептилии – часто очень опасные существа, и свою репутацию они заслужили по множеству причин, включая их невероятные таланты в обнаружении своей жертвы даже в полной темноте. Именно термолокационные ямки на морде змеи и позволяют ей распознавать инфракрасное излучение, издаваемое теплокровными животными на расстоянии вплоть до целого метра. Такое инфракрасное «зрение» играет роль дополнительного чувства, снабжающего хищницу информацией о жертве в кромешной тьме и позволяющего нападать на добычу с невероятной точностью.
Соматосенсорная система, к которой относятся термолокационные ямки, на глаза змеи практически не полагается. Эти рептилии лучше воспринимают тепло, чем видят световые фотоны. Соматосенсорная система отвечает также за ощущение боли, прикосновений и температуры.
Мембранная оболочка, покрывающая ямки, нагревается от воздействия инфракрасного излучения. Когда эта ткань достигает предельной температуры, в нервные клети змеи поступает электрический сигнал. Согласно наблюдениям для некоторых змей такая температура равна всего лишь 28 градусам, что можно сравнить с появлением белки или мыши в метре от хищницы. Ямки на голове змеи также могут указывать на то, ядовитая ли она, или нет, поскольку есть они не у всех видов.
4. Свиньи
Свинья – еще одно удивительное животное с очень острым нюхом. Вы наверняка слышали, что с их помощью люди добывают самые дорогие в мире грибы – трюфели. Ученые наконец-то поняли, почему свиньи так хорошо чувствуют запах этих грибов. Оказывается, в трюфелях содержится большое количество вещества, которое также синтезируется и в яичках кабанов.
Секреторное вещество присутствует в слюне кабанов, ищущих самочек для спаривания. Мускусный запах привлекает свиней, и надежда на встречу с новым половым партнером настолько велика, что самки способны учуять трюфель даже под метровой толщей земли.
Это же вещество вырабатывается и у мужчин, и во внешнюю среду оно выводится через потовые железы. Женская моча тоже содержит небольшое количество этого секрета. Открытие, возможно, объясняет, почему люди так любят трюфели и готовы платить за них сумасшедшие деньги.
С 1985 года в Италии по закону запрещено привлечение свиней к поиску трюфелей. Эти грибы крайне чувствительны к изменениям в окружающей среде, а свиньи очень сильно вредят почве и корням растений, раскапывая ценные грибы. Экосистема, необходимая для выращивания трюфелей, очень хрупкая, и повредить ей можно, даже сдвинув с места один единственный камень.
Вдобавок существует еще одна проблема – свиньи часто сразу же съедают свою добычу. Именно поэтому с недавних пор для поиска этих грибов все чаще стали привлекать именно специально обученных собак, хотя они все равно не могут сравниться со свиньями. В других странах это парнокопытное до сих пор остается лучшей ищейкой драгоценных грибов.
Солнечный свет редко достигает дна большинства достаточно больших водоемов, так что зрение для придонных обитателей морей и озер – недостаточно надежный приемник информации, особенно когда речь заходит о глубинах свыше 200 метров. Впрочем, рыбам как-то удается ориентироваться, уклоняться от препятствий и охотиться, не обращая внимания на кромешную тьму.
Оказывается, почти все виды рыб имеют специальные сенсорные органы, определяющие силу и направленность подводных потоков. Система этих рецепторов помогает им собирать информацию об окружающей их обстановке, распознавать вибрации и движение в общей толще воды вокруг них. Еще одно приспособление, позволяющее не зависеть от зрения, — это каналы, находящиеся в специальных порах. В ходе наблюдений за радужной форелью исследователи выяснили, что эта система канальцев играет очень важную роль в навигации. Образования находятся на верхней части головы рыбы и в других частях ее тела, которые чаще всего испытывают на себе изменения давления воды.
С такими огроменными ушами совсем неудивительно, что слоны обладают отличным слухом. Однако исследователи давно заметили, что иногда эти гиганты внезапно меняют направление по совершенно непонятной причине. Так было до тех пор, пока ученые не выяснили, что слоны способны почувствовать приближение сильных дождей даже за 241 километр!
Уникальная способность была открыта благодаря анализу карты миграции слонов, обитающих в районе Намибии. Эти величественные животные могут засечь сигналы на таких частотах, которые просто недоступны человеческому слуху. На этих частотах они также и общаются. Схожие низкочастотные звуки слоны слышат и во время грома и молний.
После 7 лет наблюдений и отслеживания передвижений 9 слонов из разных групп, помеченных датчиками GPS, исследователи обнаружили доказательство в пользу теории о том, что стада меняют свое направление во время сезона дождей. Всякий раз слоны двигались в сторону ливней, которые обрушивались на землю на очень далеких расстояниях от этих африканских великанов.
Теперь, зная когда, куда и почему мигрируют животные, природоохранные ведомства смогут следить за ними и оберегать их от браконьеров, от рук которых с 2010 по 2012 год погибло почти 100 тысяч африканских слонов.
1. Собаки
Мы не могли не вспомнить про собак в теме об уникальных талантах животных. Возможно, крысы и свиньи некоторые вещи чуют намного лучше собак, но никакие другие звери не могут превзойти наших лучших друзей, когда речь заходит о верности и безусловной любви к человеку. Эти питомцы с радостью учатся всему новому, послушно выполняют команды своего хозяина, и поэтому они просто идеальные кандидаты в помощники, когда необходимы обостренные чувства, которые есть у животных, и нет у людей.
Служебные собаки бывают очень разными. Существуют медицинские собаки, которые способны почувствовать болезнь. Иногда достаточно концентрации всего одной единицы на миллиард частиц, чтобы распознать запахи, свойственные определенным состояниям организма. Их чувствительность можно сравнить со способностью почувствовать чайную ложку сахара, разведенную в 2 бассейнах олимпийского стандарта. Собаки обладают намного более развитым обонянием, чем кошки, ведь они способны учуять даже рак, чего кошки не могут. Они чувствуют уникальный запах, связанный с раковыми клетками, и могут предупредить человека о проблеме раньше врачей.
Известно о случае, когда собака постоянно обнюхивала ранку на бедре хозяина и даже не раз пыталась укусить его за это место. Позже человек узнал, что у него злокачественная меланома. Возможно, собака спасла жизнь своему владельцу, обратив его внимание на проблему на ранней, еще поддающейся лечению стадии.
Кстати, не только дельфины способны почувствовать беременность. Собаки, как оказалось, тоже ведут себя с беременными женщинами совсем иначе. Эксперты полагают, что собаки могут почувствовать гормональные перемены в организме женщины. Лучший друг человека, как известно, очень чутко реагируют на перепады настроения и изменения в нашем поведении. Во время общения с беременной женщиной собака становится более внимательной и заботливой. Говорят, что собаки теоретически даже могут слышать биение сердце плода, хотя доказать это научным путем пока что не удалось.
Охота на трюфели – еще один замечательный навык, которому можно обучить практически любую собаку. У них нет такой же сильной мотивации искать эти грибы, как у свиней, но зато собаки очень послушные исполнители. Они находят точное место расположения трюфеля, и при этом не пытаются откопать его и повредить почву и растения вокруг. Они не едят трюфели и привлекают намного меньше внимания посторонних, чем свиньи. За эти качества их стали все чаще выбирать помощниками в поиске трюфелей.
Взрывчатка – еще один пункт из списка веществ, которые собака с легкостью находит по запаху. Своих хозяев и кураторов они предупреждают об опасности, просто сев рядом с местом, где они учуяли беду. Таким же образом собаки находят и наркотики, хотя иногда случаются и ошибки, ведь их обостренное обоняние засекает даже слишком незначительные концентрации наркотических веществ. Способность собак обнаруживать следы наркотиков, которые невозможно заметить невооруженным взглядом, принято называть «ложным срабатыванием».
Похоже, что наши самые преданные компаньоны и друзья при правильной дрессировке – настоящие короли мира обоняния, ведь они способны учуять практически все что угодно!
