Дещо про органи чуття
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Зазвичай вважають, що наші п’ять чи шість відчуттів (якщо сюди додати відчуття рівноваги) будуть ідентичними хоча б у вищих хребетних. Але чи відчувають тварини так само, як ми? Скільки квітів, запахів, звуків, які вони бачать, відчувають, чують, вислизає від наших органів чуття? І від чого це залежить? Чи більш чуттєвий нюх собаки або метелика в порівнянні з нашим, а може ми називаємо словом «нюх» почуття зовсім іншого порядку?
Питання, звичайно, важке, проте зовнішній світ однаковий для всіх істот. Відповіді на чуттєві збудження одного і того ж порядку, навіть якщо зовні вони проявляються в органах відчуттів різної форми, повинні, отже, бути аналогічними і базуватися на одних і тих же принципах.
Щоб переконатися, чи так це, візьмемо конкретний приклад – світлочутливий орган. Людське око сприймає світло в межах дуже обмеженої по діапазону ділянки спектру електромагнітних хвиль; від 0,4 до 0,8 мікрона. Але у багатьох комах ця «ділянка» доходить в ультрафіолетових променях майже до 0,3 мікрона. Таким чином, бджоли і мухи бачать при ультрафіолетовому випромінюванні, а це і є кількісне розходження між їх зором і нашим.
А чи можуть які-небудь тварини бачити інфрачервоні, тобто теплові, випромінювання хвиль великої довжини? У деяких глибинних головоногих є непрозорий кришталик. Може бути, це «термоскопічне» око, чутливе до інфрачервоних променів? Правда, це здається неймовірним, оскільки ні в однієї групи тварин покривна світлочутливість до інфрачервоних променів не локалізована в клітинах зорового відчуття.
Органи температурного відчуття, чутливі до інфрачервоних променів, існують. Але вони не мають нічого спільного із зором і, ймовірно, ґрунтуються на інших реакціях, ніж органи зорової системи. Ми говоримо «ймовірно», так як наші пізнання в цій області мізерні.
У деяких комах, близьких до коників, є на дванадцятому членику антени (вусику) гладкий бугор, що абсолютно незаперечно є органом температурної чутливості. Але Капп де Байон, який відкрив його і встановив його призначення, не вивчив його функціонування. Майже безперечно, органами температурної чутливості є і так звані «ампули Лоренціні» у скатів і акул. Це розташовані на голові і на передній частині тіла канали. Всередині ці канали розширюються, нагадуючи за формою ампули, наповнені драглистою речовиною і покриті чутливими клітинами. Відомо, що «ампули Лоренціні» чутливі до температурних змін порядку 0,1 градуса.
ГІПОТЕЗА НОСА-РАДАРА
Років десять тому виникла гіпотеза, що пояснює нюх електромагнітними явищами. Два американських дослідника Бек і Майлс вирішили знову почати досліди з дослідження нюху метеликів.
Почуття нюху у деяких нічних метеликів разюче. Наприклад, самці метелика «Мале нічне павине око» відшукують самку, що знаходиться на відстані більше 10 кілометрів. Бек і Майлс поклали самку в скляну банку. Метелики-самці і раніше летіли до самки і, здавалося, не звертали ніякої уваги на перешкоду, так само як і в попередніх дослідах, коли метелика поміщали під металеву сітку. Потім метелика помістили під скло, непроникне для інфрачервоних променів, і самці не підлітали до неї, навіть якщо їх випускали поблизу.
Які ж висновки? Чи означає це, що нюх є не тільки хімічним процесом? Адже «пахучі» молекули самки, само собою зрозуміло, подолати скляну перепону не можуть. Американські вчені досить сміливо роблять висновок, що джерелом порушення є не самка, а самець і що самець надсилає не частинки, а промені. Самці мають як би радар інфрачервоних променів!
У комах рецептори нюху знаходяться на кінці антен, в крихітних ямках, забезпечених волосками. Полюючи, комаха, як відомо, ворушить вусиками. Чи справді вона «нюхає запахи», як про це часто говорилося, або ж як дельфіни, рухом своїх вусиків посилають інфрачервоні промені, відлуння яких йому повідомить про наявність можливої їжі або ворога?
Але всі ці теорії не можуть спростувати вже давно і міцно встановлені факти, що підтверджують наявність у повітрі газоподібних пахучих частинок. Теорія носа-радара не може пояснити ряду явищ. Чому метелик-самець ніколи не летить до самки іншого виду? Значить, треба допустити, що самка теж грає якусь роль. Але яку? Бути може, вона сприймає промені, які виходять від самця, і випромінює відповідні сигнали, що свідчать про її присутність? У такому випадку слід було б припустити, що довжина хвилі таких випромінювань буде строго визначеною для кожного виду метеликів…
Треба погодитися, що тоді ми опиняємося перед обличчям досить сміливих гіпотез. Але пройдемо ще трохи цим шляхом. Згадаймо гіпотезу, яка доповнює теорію носа-радара, гіпотезу молекулярних коливань як джерела запахів. Відомо, що довжина хвилі коливань цих великих молекул така ж, як і у інфрачервоних променів. Ці молекули можуть, ймовірно, інтерферувати з радіацією клітин органів нюху і або їх заглушати, або підсилювати. На жаль, ця гіпотеза не була підтверджена дослідами. Зрозуміло, досліди ці дуже складні.
Автор: З. Климовий.