Преди два века натуралистите смятали, че животни като гущери и змии разчитат най-вече на зрението и обонянието си, докато вътрешното им ухо се грижи за равновесието и почти нищо друго.
Тази представа току-що претърпява провал. Ново изследване установява, че органът за равновесие на гекона действа и като чувствителен микрофон за вибрации от земята, което дава на животното още едно неизвестно допълнително сетиво.
Това откритие е важно, защото пренаписва част от еволюционната история на слуха. То намеква, че древен орган, усещащ вибрациите никога не е изчезвал, когато гръбначните са изпълзяли на сушата - той просто е останал незабелязан от научния радар.
Звуци, които издава мъжки токайски гекон:
Какво показа изучаването на токайския гекон
Новото проучване се фокусира върху токайския гекон, издръжлив гущер, известен със странните звуци, които издава. Дълбоко в черепа му се намира т. нар. сакулус (sacculus) - торбичка, пълна с течност, използвана отдавна като сензор за баланс.
Изследователите внимателно записват невронните сигнали, докато едновременно с това подлагат животните на нискочестотни трептения – представете си дълбоко бучене между 50 и 200 Hz. Сакулусът светнал.
Тези честоти са доста под диапазона, който тъпанчето на гекона обикновено открива, което показва, че животното използва два паралелни звукови канала: един за звуци по въздуха, друг за трептене под краката.
"Ухото, както го познаваме, чува въздушен звук. Но този древен вътрешен път, който обикновено се свързва с равновесието, помага на геконите да откриват вибрации, които преминават през среди като земя или вода", обяснява съавторът на изследването Катрин Кар (Catherine Carr), професор по биология в Университета на Мериленд.
"Този път съществува при земноводните и рибите, а сега е доказано, че е запазен и при гущерите. Нашите открития хвърлят светлина върху това как слуховата система еволюира от това, което се наблюдава при рибите, до това, което е при сухоземните животни, включително хората."
Кар и нейните колеги са публикували своите открития в Current Biology, под заглавие "Слухов път за откриване на вибрации при токайския гекон" (Auditory pathway for detection of vibration in the tokay gecko). Ръководител на лабораторната работа е постдокторантът Давей Хан (Dawei Han), който за първи път проучва идеята по време на следването си.
Как някои животни усещат вибрациите
Електрическите сигнали показват само част от историята. Екипът също така картографира мозъка на гекона и открива "релейна станция", наречена nucleus vestibularis ovalis.
Този орган получава входни сигнали единствено от сакулуса, след което препраща информацията към по-висши слухови центрове. Той се държи като специална вибрационна магистрала, отделна от обичайния слухов път.
Подобни мозъчни ядра са открити при змии и древното новозеландско влечуго Sphenodon, което намеква за общ план в цялото родословно дърво на влечугите.
"Много змии и гущери са били смятани за "неми" или "глухи" в смисъл, че не издават или чуват добре звуци", обяснява Хан.
"Но се оказва, че те потенциално биха могли да комуникират чрез вибрационни сигнали, използвайки този сензорен път, което наистина променя начина, по който учените са мислили за възприятието на животните като цяло."
Змии, гмуркащи се в пустинния пясък, ровещи в дупки сцинкове и дори новоизлюпени костенурки, които трополят в гнездата си, могат да обменят информация, разтърсвайки това, върху което стъпват, вместо да издават звуци във въздуха.
Еволюция на това нов животински сензор
Рибите разчитат на органите на вътрешното ухо, за да усещат вълни от налягане във водата, докато земноводните обитават както водата, така и сушата. Изследванията върху геконите показват, че ранните четириноги са имали чувство за вибрации на брега и са го запазили наред със слуха, базиран на тъпанчето.
В продължение на милиони години някои родословия са го намалили, но други – като токийския гекон – се е запазил. Тази упоритост напомня на биолозите, че еволюцията често пренасочва старите инструменти, вместо да ги изхвърля.
"Представете си, когато сте на рок концерт на живо. Толкова е силно, че можете да усетите как цялата ви глава и тяло вибрират в звуковото поле. Може да усетите музиката, вместо само да я слушате", продължава Кар.
Биолози от Университета на Мериленд откриват, че геконите използват част от вътрешното си ухо, сакулуса, за да улавят нискочестотни вибрации, утвърждавайки нова представа за слуха на влечугите. Това откритие може да се разпростре и върху други влечуги и да промени начина, по който учените гледат на комуникацията и възприятието на животните. То също така намеква за възможни връзки между слуха и равновесието при хората. Токайски гекон. Кредит:Duncan Leitch
"Това усещане предполага, че човешката вестибуларна система може да бъде стимулирана по време на силни концерти, което означава, че нашите сетива за слух и равновесие също може да са тясно свързани."
Нашите собствени органи за равновесие могат да се задействат, когато звуците станат достатъчно силни, размивайки границата между усещането и слуха, коментира Кар.
Защо всичко това има значение?
"Последиците от това изследване се простират отвъд света на влечугите", заявява Хан. "Докато разкриваме тези скрити механизми, получаваме и по-богата и по-нюансирана картина за това как животните възприемат и взаимодействат с околната си среда – и потенциално нови прозрения за нашите собствени сетивни преживявания."
Ако вестибуларната система взаимодейства с кохлеята при екстремни звуци, това би могло да повлияе на терапиите за нарушения на равновесието или шум в ушите.
Инженерите, които проектират сензори за земетресения или подводни микрофони, също биха могли да заимстват трикове от клетките на сакулуса.
Природата никога не спира да удивлява
Известно е, че геконите, прилепнали към стените на пещерите, усещат лекото трептене на приближаващи стъпки. Змиите, плъзгащи се през листната покривка, вероятно усещат как се опитва да се измъкне плячката. А хората в претъпкани шумни арени, може би са се захванали с древен вътрешен кръговрат, който рядко осъзнаваме.
Новото изследване отваря по-широк разговор за това как гръбначните животни следят света около себе си – както чрез ушите, така и чрез костите.
Чрез настройване към тихия език на вибрациите, учените разкриват сензорна мозайка, която се простира стотици милиони години назад.
Справка: Auditory pathway for detection of vibration in the tokay gecko, Han, Dawei et al.
Current Biology, Volume 34, Issue 21, 4908 - 4919.e3; https://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(24)01227-2
Източник: Animals found to have a 'sixth sense,' changing some evolutionary theories, Eric Ralls, Earth.com
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
dolivo
Революция в залесяването: Японски дронове с изкуствен интелект засаждат дръвчета 10 пъти по-бързо от хората
alabal
Най-старото живо същество на Земята: вид на 700 млн. години, който променя разбирането за еволюцията
dolivo
Математиката, биологията и психологията вещаят края на Западната цивилизация
опетков
Китай инсталира прекъсвачи в слънчеви панели, продавани на Запад