100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как слышат змеи?

Удавы и питоны слышат, как трепещут сердца жертв.

Недавно ученые выяснили, что змеи не такие уж и глухие, как об этом думали раньше. Оказывается, питоны и удавы могут слышать некоторые звуки. Например, бьется ли еще сердце жертвы, которую они душат, или уже нет. Это помогает определить им, стоит ли дальше тратить силы на то, чтобы сжимать свои смертельные объятия, или можно уже расслабиться.

Удавы и питоны слышат, как трепещут сердца жертв.

Уши у змей исчезли, потому что в них сыпалась земля

Представление о том, что змеи практически полностью глухие (если сравнивать их с остальными рептилиями, а так же птицами и млекопитающими), сложилось достаточно давно, еще в позапрошлом веке. Основано оно на том, что у этих существ отсутствует наружное ухо (при этом среднее и внутреннее имеются, однако с внешней средой они напрямую не связаны). Подобные особенности строения герпетологи объясняют адаптацией змей к подземному образу жизни (считается, что их предки большую часть времени проводили под землей). Проще говоря, ушные отверстия исчезли потому, что в них постоянно сыпалась земля.

Как и чем слышат змеи?

Конечно же, полностью глухими змей никто никогда не считал. Эксперименты, проведенные еще в начале ХХ века, показали, что змеи с помощью своих органов слуха могут улавливать вибрации почвы. Поскольку их внутреннее ухо подсоединено к челюстной кости, а она «снимает» вибрации с поверхности земли и передает их внутреннему уху, то что-то змеи все-таки слышать могут.

В принципе, это уже не мало — получается, что змея вполне может услышать шаги животного и по их характеру определить, кто приближается: жертва, сородич или враг (других категорий живых существ в мире восприятия змеи просто не существует). Кроме того, змея может реагировать на природные катаклизмы, вызывающие вибрации почвы (от падения дерева до землетрясения). Для того, чтобы выжить, этой информации вполне хватает.

Танцуют ли змеи под музыку?

Однако долгое время ученые были убеждены в том, что звуки, передающиеся по воздуху, змея слышать не может. Поэтому фокус индийских заклинателей змей, когда змея танцует под звуки дудочки, есть чистейшей воды надувательство — музыку змея не слышит, ее раздражают движения факира и она демонстрирует позу угрозы (автор этих строк частенько проделывал похожий фокус со своей знакомой коброй, при этом совсем не играя на дудочке — просто двигаясь так же, как и заклинатель).

Но дело вовсе не в том, что факиры — обманщики (работа у них такая, что поделать), а в том, что это убеждение заставило герпетологов думать о том, что ориентация с помощью слуха для змей вообще не так важна, как для других рептилий. Они считали, что на первом месте у этих рептилий стоит зрение, тактильная чувствительность и обоняние, а слух играет подчиненную роль. Тем не менее, недавние исследования доказали, что ученые на этот счет весьма и весьма заблуждались.

Группа зоологов из университета Орхуса (Дания), проведя эксперименты с королевским питоном (Python regius), выяснила, что некоторые «воздушные звуки» змеи все-таки слышат. Они помещали рядом с рептилией динамик, подававший звуки разной частоты, и одновременно с помощью электродов измеряли электрическую активность нейронов мозга в отделах, отвечающих за

  • восприятие
  • и анализ слуховой информации

(удивительно, но у змей эти отделы находятся примерно там же, где и у нас). Выяснилось, что наибольшую активность нервные клетки питона проявляли в ответ на звуки частотой от 80 до 160 Гц (это аналогично звучанию басовых нот на виолончели). Однако небольшая активность была зафиксирована и при проигрывании звуков другого диапазона.

Читайте так же:
Миф о «Фултонской» речи Черчилля: излагаем все нюансы

Звуки змеи слышат без барабанной перепонки

Получается, что змеи все-таки слышат звуки, передаваемые по воздуху. Но каким образом? Ведь барабанной перепонки-то у них нет. Герпетологи, обвешав чувствительными датчиками голову питона, обнаружили, что воздушные колебания вполне способны привести в движение слуховые косточки внутреннего уха. Поэтому можно сказать, что змеи слышат звуки напрямую, без усилителя (роль которого в нашем ухе играет та самая барабанная перепонка).

Впрочем, после завершения исследований один вопрос все-таки остался без ответа — происходит ли это в естественной среде обитания змей? Ведь из всех звуков самая бурная реакция нейронов была как раз на те, которые редко можно услышать в живой природе. Очевидно, что для того, что бы ответить на этот вопрос, нужно провести исследования в естественной среде обитания питонов.

Слух нужен змеям, чтобы слышать, как бьется сердце жертвы

В то же время другая группа зоологов, работавшая в колледже Дикинсона (США), предположила, что слух необходим удавам и питонам для того, чтобы слышать, бьется ли еще сердце жертвы, которую они душат, или уже нет. И это нужно вовсе не для того, что бы удовлетворить свои «низменные садистские инстинкты» (которых у змей, в отличие от людей, просто нет), а затем, чтобы. не пораниться.

Дело в том, что сила сжатия мышц удава или питона настолько высока, что он вполне может переломать все кости своей добыче в процессе ее удавливания. Однако именно этого-то как раз змее делать нельзя — осколки сломанных костей, торчащих сквозь кожу, могут повредить нежный пищевод, желудок и даже кишечник рептилии при заглатывании (а это, в свою очередь, может привести даже к ее смерти). Поэтому удавы практически никогда не доводят процесс умерщвления до подобных крайностей (проще говоря, душат они достаточно осторожно). В связи с этим ученые долго ломали голову над следующей проблемой — каким образом змея узнает, что жертва уже мертва?

Конечно, если удав «работает» с млекопитающим или птицей, момент смерти определить просто — активно сопротивляющаяся теплая жертва перестает дергаться и начинает холодеть (хотя и здесь можно ошибиться). А вот с ящерицей или другой змеей такой номер не пройдет — они, оставаясь живыми, могут сохранять полную неподвижность. Причем температура тела у них меняется медленно. Как же удаву определить смерть «пациента» в этом случае?

Так вот, американские исследователи предположили, что удав в процессе удушения жертвы, достаточно хорошо слышит, бьется ее сердце или нет. Свою гипотезу они проверили в экспериментах с обыкновенным удавом (Boa constrictor). При этом ученые использовали электронное устройство, имитирующее сердечный ритм. Данный прибор вживлялся мертвой, но еще теплой крысе, после чего эту добычу отдавали удаву.

Опыты показали, что обычно рептилия душила крысу примерно за 20 минут. Однако весь фокус заключался в том, что «искусственное сердце» было настроено на разное время — оно билось либо 10 минут, либо все 20, либо вообще сразу же умолкало. В результате герпетологи выяснили, что если электронное «сердце» билось все 20 минут, то змеи продолжали сжимать крысу все это время и даже дольше, с одинаковой интенсивностью, периодически добавляя дополнительные кольца вокруг своей жертвы (притом что, как мы помним, она с самого начала была мертвая).

А вот если крыса «молчала» с самого начала, то рептилии душили ее всего 10 минут, и, как это было отмечено, сжимали добычу вполсилы. И, наконец, если удавы чувствовали сердечный ритм в течение 10 минут, то через одну-две минуты после этого начинали ослаблять хватку. Из этого можно сделать вывод, что Boa constrictor действительно слышат биение сердца жертвы, и если оно прекращается, то понимают, что добыча уже мертва. Дальнейшее сжимание добычи является неким «гарантийным сроком» — предусмотрительный удав хочет просто убедиться в том, что «обед» не оживет и не пуститься наутек.

Читайте так же:
Как делают фанеру

Также исследователи установили, что удав ощущает биение сердце жертвы не с помощью тактильных рецепторов кожи, а благодаря органам слуха (это подтвердилось показаниями электродов, измеряющих нейронную активность). Причем было установлено, что голова удава в момент «смертельных объятий» часто находилась далеко от грудной клетки жертвы. Возникает предположение, что змеи слышали именно звук, передававшийся по воздуху, а не «ловили» с помощью челюсти вибрацию, идущую по телу жертвы.

Ориентация на сердцебиение жертвы у удавов врожденная

Также зоологам удалось выяснить, что способ ориентироваться на сердцебиение жертвы является для удавов врожденным. Принимавшие участие в эксперименте молодые особи Boa constrictor, появившиеся на свет в неволе, во время удушения также прислушивались к сердцу жертвы, хотя у них и не было еще подобного опыта. Отличие от диких особей было лишь в том, что те душили крыс дольше и сильнее (то есть оно, грубо говоря, количественное, но не качественное).

Итак, как видите, слух нужен змеям хотя бы для того, чтобы определить, жива ли еще их жертва, или уже нет. Возможно, и другие, в том числе и ядовитые, змеи внимательно прислушиваются к биению сердца укушенной ими жертвы. И если оно молчит — значит можно приступать к обеду.

Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен

Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.

Как слышат змеи?

Видя, как заклинатели змей завораживают рептилий игрой на дудочке, невольно думаешь, что змеи очень музыкальны, а значит, обладают тонким слухом. Однако это не так.

Змеи — уникальные существа, имеющие безногие тела, машущие языками, а также обладающие способностью пожирать добычу целиком. При охоте на добычу они в основном полагаются на своё обоняние, правда также используют зрение и слух. Но есть ли у змей уши?

Да и нет, сказала Live Science Сара Руан (Sara Ruane), герпетолог из Университета Рутгерса в Нью-Джерси , США . Как и у многих рептилий, у змей нет внешнего уха. Однако у них в голове существуют косточки, которые они используют для того, чтобы слышать.

«Когда вы думаете о животных, будь то собака или кролик, они, услышав шум в каком-то из направлений, сдвигают своё внешнее ухо, чтобы лучше уловить этот звук в случае, если он повторится снова, — рассказала Руан . — Внутреннее ухо — это та часть, где находятся настоящие гайки и болты слуха.»

У змей имеется только эта часть уха с гайками и болтами.

Обычно уши состоят из 3-х основных частей. Наружное ухо фокусирует звук на барабанной перепонке, которая отделяет внешнее ухо от среднего уха. Среднее ухо состоит 3-и косточек, которые посредством вибраций передают звук от барабанной перепонки к внутреннему уху. Внутреннее ухо превращает эти колебания в нервные импульсы, которые поступают в мозг.

Согласно исследованию 2012 года, опубликованному в Journal of Experimental Biology, у змей нет как внешнего, так и среднего уха. Однако у них есть одна косточка среднего уха, которая соединяет внутреннее ухо с челюстью. Это позволяет змеям слышать вибрации, например, приближающегося хищника, идущего по лесной тропе. Однако они не так хорошо слышат звуки, передаваемые по воздуху.

Из-за такого строения ушей змеи слышат только узкий диапазон частот. Они могут слышать низкие частоты, но не высокие, потому что эти звуки в основном передаются по воздуху. Например, согласно исследованию 2012 года, королевские питоны лучше всего слышат на частотах от 80 до 160 Гц. Для сравнения, согласно «Neuroscience» (Sinauer Associates, Inc., 2001), нормальный человеческий частотный диапазон составляет от 20 Гц до 20 000 Гц.

Читайте так же:
Как сделать газоразрядные часы

«Если бы вы плавали и уходили под воду, а кто-нибудь, стоявший рядом с бассейном, кричал вам, вы бы его услышали, — говорит Руан . — Возможно, вы не сможете разобрать детали … Это вроде того, что слышат на более высоких частотах змеи.»

Этот столь узкий диапазон слуха не является проблемой для змей — отчасти потому, что они не используют вокализацию для общения друг с другом. Согласно исследованию, издаваемые ими звуки, такие как шипение или рычание, имеют более высокие частоты, чем они могут слышать, и, вероятно, предназначены для хищников — птиц и млекопитающих.

Более серьёзная причина, по которой змеям не нужен чувствительный слух, заключается в том, что они полагаются на другие чувства. Особенно важным для них чувством является обоняние.

«Змеи высовывают языки, собирая все молекулы запаха, которые находятся поблизости в воздухе, и возвращают их в специальный орган, который у них есть для обработки этого и передачи в мозг», — сказала Руан .

Так что хотя у них и нет шанса услышать большинство других животных, «змеи — хемочувствительные короли».

Есть ли у змей уши и слух?

Фото собакоголового удава на ветке

Змеи – уникальные животные с их безногими телами, высовывающимися языками и способностью пожирать добычу целиком. Чтобы охотиться на добычу, они в основном полагаются на свое обоняние, хотя они также используют зрение и слух. Но есть ли у змей уши?

Да и нет, сказала Сара Руан, герпетолог из Ратгерского университета в Нью-Джерси, США. Как и у многих рептилий, у змей нет внешнего строения уха. Однако у них в голове есть косточки, которые они используют, чтобы слышать.

«Когда вы думаете о животных, будь то собака или кролик, они слышат шум другим способом и сдвигают свое внешнее ухо, чтобы лучше уловить этот звук в случае, если он повторится,» – сказала Руан. «Внутреннее ухо – это та часть, где расположен настоящий механизм слуха.» У змей есть только часть уха с этим механизмом.

Уши обычно состоят из трех основных частей. Наружное ухо фокусирует звук на барабанной перепонке, которая отделяет внешнее ухо от среднего уха. Среднее ухо состоит из трех костей, которые передают звук от барабанной перепонки к внутреннему уху посредством вибраций. Внутреннее ухо превращает эти колебания в нервные импульсы, которые поступают в мозг.

Согласно исследованию 2012 года, опубликованному в научном журнале Journal of Experimental Biology, у змей нет как внешнего, так и среднего уха. Однако у них есть одна кость среднего уха, которая соединяет внутреннее ухо с челюстью. Это позволяет змеям слышать вибрации, например, приближающегося хищника по лесной подстилке. Однако они не так хорошо слышат звуки, передаваемые по воздуху. (1)

Из-за такой настройки ушей змеи слышат только узкий диапазон частот. Они могут слышать низкие частоты, но не высокие, потому что эти звуки в основном передаются по воздуху. Например, согласно исследованию 2012 года, королевские питоны лучше всего слышат на частотах от 80 до 160 Гц. Для сравнения, нормальный человеческий диапазон частот составляет от 20 Гц до 20 000 Гц, согласно Neuroscience (Sinauer Associates, Inc., 2001). (2)

«Если бы вы плавали и уходили под воду, и кто-то, стоявший рядом с бассейном, кричал вам, вы бы их услышали,» – сказала Руан. «Возможно, вы не сможете разобрать детали … Это вроде того, что змеи слышат на более высоких частотах.»

Этот узкий диапазон слуха не является проблемой для змей, отчасти потому, что они не используют вокализацию для общения друг с другом. Согласно исследованию, издаваемые ими вокализации, такие как шипение, имеют более высокие частоты, чем они слышат, и, вероятно, предназначены для хищных птиц и млекопитающих.

Читайте так же:
Реставрация автомобиля ГАЗ 21

Более серьезная причина, по которой змеям не нужен чувствительный слух, заключается в том, что они полагаются на другие чувства. Их обоняние особенно полезно. «Змеи высовывают языки, собирая все молекулы запаха, которые находятся в воздухе поблизости, и возвращают их в специальный орган, который у них есть для его обработки, и в свой мозг,» – сказала Руан. Так что, хотя у них нет шанса услышать большинство других животных, «змеи – короли хемосенсоров.»

Гульнара Дадабаева

Научный писатель, профессиональный зоолог и педагог с более чем 10-летним опытом работы со студентами, учеными и государственными экспертами. Внештатный автор сайта «Знание – свет».

Почти слепой ужик с белёсыми глазами и слышат ли змеи?

слепой ужик в траве

Природа очень жестока, и в ней практически нет места слабым и больным животным — естественный отбор работает не зная жалости. Я думал, что встретил слепую змею, но все оказалось гораздо интересней. Несколько раз в год я езжу отбирать пробы воды реки Вятки и некоторых малых рек недалеко от Кирово-Чепецка. Места там довольно дикие, туда ведут только заросшие грунтовки и рыбацкие тропы. Недалеко от места впадения речки Елховки в реку Просницу есть бетонное сооружение. На него очень любят в солнечный день выползать греться змеи. Место здесь очень удачное: есть где погреться, есть кусты, где спрятаться, есть речка, в которой водится рыба и лягушки, которых с удовольствием поедают ужи. Здесь я и встретил ужика. Он лежал, свернувшись в клубочек и грелся на солнце. Привлекали внимание две детали: его «уши» — жёлтые пятна в задней части головы, по которым удобно отличать ужа от гадюки, совсем выцвели, а глаза были белёсые и почти ничего не видели. Можно было подумать, что это совсем старый ужик, страдающий катарактой или каким-нибудь глазным заболеванием, но нет. Змеи по мере роста сбрасывают старую кожу, которая снимается с них как чулок, и этот наружный слой кожи у них представляет единое целое, от «очков» на глазах до кончика хвоста. Этот змей действительно почти ничего не видит, но через день-два он сбросит старую кожу и снова будет здоров и активен. Но даже с такими слепыми белёсыми глазами ужик как-то обнаружил моё осторожное приближение, и сбежал в кусты, позволив сделать только один кадр. Как это у него получилось? Ведь у змей нет ушей, и они, казалось бы, не должны слышать? Оказывается, внутренний орган слуха («улитка», как у человека) у змей имеется, но слуховая косточка у них заведена не на барабанную перепонку, которой у них нет, а на челюстную кость. Получается, что змея не столько слышит, сколько ощущает звуки, передающиеся от земли. Это и позволило ужику ощутить шаги человека.

слепой ужик в траве

Вот очень интересная статья Андрея Веденина об органах чувств змей, рекомендую прочитать:

Немного об органах чувств змей

Змеи вовсе не глухи, как принято считать, у многих отлично развито зрение, обоняние и вкус (реализующиеся у змей посредством их языка) и осязание тоже, а у многих еще и отдельно добавляется терморецепция («тепловидение»)…

Читайте так же:
Ледяные облака в прошлом согревали Марс – исследование

Про странные глаза змей, которые они в свое время буквально восстановили из руин, немного написано вот здесь: http://vk.com/wall-646340_85727

А про их язык, который и вкус и обоняние – вот здесь: http://vk.com/wall-646340_124899

А сегодня – про слух и про терморецепцию…

Итак. Как вы знаете, у большинства наземных позвоночных уши устроены следующим образом: есть наружное слуховое отверстие, в котором располагается тоненькая мембрана – барабанная перепонка. К перепонке подсоединяется система из слуховых косточек (которых может быть от одной до трех), которые передают звуковые сигналы во внутреннее ухо (улитку). Улитка – это система внутрикостных каналов, закрученных в трехмерную спираль, похожую на раковину виноградной улитки. Собственно, восприятие звуковых волн происходит в специальных ресничных клетках внутри улитки, реснички которых колеблются благодаря колебаниям жидкости внутри улитки.

Череп королевского питона. Зеленое - слуховая косточка. Синяя - квадратная кость. Красное - сочленовная.

Череп королевского питона. Зеленое — слуховая косточка. Синяя — квадратная кость. Красное — сочленовная.

У змей есть одна проблемка. У них нет наружного слухового отверстия и нет барабанной перепонки! Все остальное (слуховая косточка и улитка) у них есть, причем слуховая косточка (Columella auris – зеленая на первой картинке) снаружи присоединена к квадратной кости (синяя на первой картинке). Вопрос – нафига?

Основная идея состоит в том, что квадратная кость вместе с нижней челюстью выступает в качестве альтернативного барабанной перепонке резонатора. Соответственно, эта система рычагов может воспринимать вибрацию от земли (и делать это с потрясающей чувствительностью! Достаточно даже самых легких и аккуратных человеческих шагов на расстоянии нескольких метров, это правда!) и может воспринимать просто звуковые волны низкой частоты. Свистом змею подзывать вы не сможете, увы)))

Но низкие звуки, в пределах слышимости человеческого уха, змеи отлично слышат!

Так что никогда не называйте змей «глухими»! Все у них нормально))

Череп Nerodia sp. Тонкая косточка слева, идущая почти горизонтально - слуховая косточка Columella auris

Череп Nerodia sp. Тонкая косточка слева, идущая почти горизонтально — слуховая косточка Columella auris

Ну а теперь – несколько слов про терморецепцию. Про т.н. термоямки питонов, удавов и гадюковых…

Специальные органы восприятия инфракрасного излучения возникали независимо в нескольких линиях змей! Независимо друг от друга это произошло у питонов, у удавов, у ямкоголовых гадюк и у странных африканских ужеобразных Bothrolycus ater. А еще, возможно, аналогичные органы есть вокруг ноздрей у некоторых битисов и дабой, но там все пока не очень понятно…

Самая сложная и совершенная система – у ямкоголовых гадюковых (Crotalinae). Там все очень хитро, внутри каждой ямки по несколько слоев мембран, целый каскад разных терморецепторов и т.п.. А терморецепторы безумно чувствительные и точные! Это не зрение в буквальном смысле – там нет белков наподобие родопсина из наших колбочек. Восприятие происходит за счет специальных термочувствительных ионных каналов в мембране рецепторов. И разрешающая способность этих органов (термоямок) совсем не такая, как любят показывать в бибисишных фильмах! Ничего общего с тепловизором, и никаких контуров и цветов объектов они не «тепловидят». Это всего лишь два датчика, показывающие лишь силу тепловыделения объекта и направление к нему. И все)))

Bothriechis schlegeli и термоямки

Bothriechis schlegeli и термоямки

Ужеобразное Bothrolycus ater и термоямки!

Ужеобразное Bothrolycus ater и термоямки!

Шумящая гадюка Bitis arietans и странные

Шумящая гадюка Bitis arietans и странные «раковины» над ноздрями — возможно, тоже орган терморецепции

У удавов и питонов все примерно так же. Только термоямки у них гораздо примитивнее и их обычно много…

Кстати, круче всего эти термоямки развиты у стройных древесных видов – среди питонов это морелии, а среди удавов – узкобрюхие кораллусы. Особенно у собакоголовых удавов все мощно, прямо всем ямкам ямища!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию