Животные обладающие замечательными органами чувств. Органы чувств животных

У людей отлично развито зрение, но они всё равно не способны видеть инфракрасные и ультрафиолетовые волны, а также поляризацию света. Чего уж говорить об восприятии электричества или магнитного поля Земли. Многие животные имеют подобные способности и серьёзно опережают человека в области получения информации об окружающем мире. Сегодня мы посмотрим, какие необычные чувства присущи различным представителям животного мира и, к сожалению, совершенно не развиты у homo sapiens.

Электрорецепция — чувство, позволяющее воспринимать электрические сигналы окружающей среды. В основном встречается у рыб, но также развито у утконосов и используется ими для поиска добычи.

Эхолокация — использование звуковых волн для определения положения объектов. Знаменитый инструмент летучих мышей, с помощью которого те мастерски ориентируются в пространстве и охотятся. Людям она, кстати, тоже доступна — правда, в очень слабо развитой форме.

Инфракрасное зрение, позволяющее видеть тепловые волны, уже зарекомендовало себя как заветная мечта героев голливудских боевиков (особенно при сражениях с Хищниками). В природе им обладают некоторые змеи, выслеживающие мышей и прочих грызунов.

Ультрафиолетовое зрение не только помогает ориентироваться в темноте, но и позволяет насекомым-опылителям распознавать некоторые цветы, требующие «обработки». В ультрафиолете, например, неплохо видят пчёлы.

Магнитное поле Земли может быть прекрасным ориентиром — опять-таки, для пчёл, ряда других насекомых а также перелётных птиц. Умея его находить, практически невозможно заблудиться даже за многие километры от улья.

Поляризация света неразличима человеческим глазом без использования специальной аппаратуры. А вот осьминоги, не воспринимая цвета, напротив, отлично различают поляризацию. Это позволяет им охотиться в воде даже на абсолютно прозрачных существ.

Пауки характеризуются неплохим зрением и полным отсутствием слуха. Зато с помощью чувствительных волосков на ногах они воспринимают вибрацию воздуха или паутины, с идеальной точностью определяя её источник. Запахи они различают другими волосками.

Сомы, а также некоторые другие рыбы ориентируются во многом не по зрению, а по вкусу. Вкусовые клетки расположены у них по всему телу — боле 175 тысяч штук. Это позволяет «пробовать» воду во всех направлениях, чтобы обнаружить добычу.

Это органы зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания, состоящие из чувствительных (рецепторных) нервных клеток и вспомогательных структур. Воспринимая и первично анализируя различные раздражения, получаемые организмом из внешней и внутренней среды, органы чувств передают эту информацию в головной мозг, где возникает соответствующее ощущение - зрительное, слуховое и т. д.

Органы чувств животных подразделяют на дистантные, способные воспринимать раздражения на расстоянии (зрения, слуха, обоняния), и контактные (осязания, вкуса). Многочисленные раздражения посылаются в мозг рецепторами, расположенными в мускулах, сухожилиях, связках и на суставной поверхности костей.

Каждый орган чувств имеет свой определенный раздражитель: звуковые волны - для органа слуха, световые - для органа зрения и т. д. При помощи органов чувств животные познают внешний мир. Всякое ощущение - результат воздействия окружающего мира на органы чувств.

Функции органов чувств тесно связаны с деятельностью всего организма. Например, раздражение обонятельных рецепторов приятными запахами вызывает снижение кровяного давления, улучшение слуха и зрения, а неприятными - обратное явление. Раздражение рецепторов вкусового анализатора включает в работу деятельность многих желез пищеварительного тракта, отражается на обмене веществ, на мышечной деятельности. Важную роль в жизни животных играет обоняние. С его помощью, например, животное ищет и добывает корм, определяет, съедобен ли он.

Наиболее совершенный орган чувств у сельскохозяйственных животных - глаза. При помощи зрения животные воспринимают освещенность предметов, их цвет и форму, величину и расстояние, на которое предметы удалены от животного.

Однако цветовое зрение свойственно не всем животным. Например, кролики не различают цвета.

Чтобы поведение было эффективным, животные должны вести себя в соответствии с обстоятельствами. Иными словами, сложные движения, которые мы называем поведением, результативны лишь в том случае, если животное совершает их в нужный момент и в нужном месте. Однако чтобы поступать таким образом, животные должны быть информированы о том, что происходит во внешнем мире. Эта информация поступает через органы чувств и служит одной из побудительных причин для выполнения тех или иных действий. видит, что хозяин надевает шляпу, и лает, предвкушая прогулку, а оказавшись на улице, бегает и принюхивается. В этом проявляется ее реакция на окружающий мир; следовательно, изучение закономерностей поведения животных логично начать с изучения внешних раздражителей, на которые они способны реагировать.

Какие типы раздражителей воспринимают животные? Прежде всего, не обязательно те же раздражители, на которые реагирует человек. Недооценка этого факта может привести к ошибочным заключениям. Так, по предложению одного правительственного чиновника было истрачено 2000 фунтов стерлингов на нафталин, чтобы избавиться от на посадочных дорожках аэродромов, где они сталкивались с реактивными самолетами. Чиновник не знал, что у птиц слабо развито обоняние - нафталин их нисколько не беспокоил.

Действительно, "окна в мир" не одинаковы у разных животных и у человека. В одних отношениях они много хуже наших, в других - несравненно лучше. А есть животные, реагирующие на такие раздражители, которые человек совсем не воспринимает и обнаруживает только с помощью специальных приборов. Пчелы, как известно, видят ультрафиолетовые лучи и реагируют на них, тогда как человек должен перевести их в какую-нибудь другую, воспринимаемую им форму.

Пока не обнаружено ни одного животного, которое "видело" бы инфракрасный свет при помощи глаз, однако "видеть" можно не только глазами. Инфракрасное излучение - это одна из форм теплоты, и некоторые животные, в особенности гремучие змеи и родственные им виды, обладают органами столь чувствительными к теплоте, что как бы "видят" ее. Впереди и несколько ниже глаз у них два углубления с тонкими мембранами, за которыми лежат воздушные полости. Мембраны усыпаны нервными окончаниями - до 3500 в каждом углублении на поверхности трех-четырех квадратных миллиметров, то есть приблизительно в 100 000 раз больше, чем на такой же поверхности кожи у человека. Эти окончания расположены очень близко к поверхности мембраны, так что змеи на расстоянии полуметра легко чувствуют стакан с водой, температура которой лишь на несколько градусов выше температуры окружающего воздуха. Гремучие змеи даже набрасываются на такие предметы; похоже, что они используют ату чувствительность в поисках теплокровной добычи. Но эти органы не только воспринимают тепловое излучение. То, что они расположены в углублениях и содержат так много нервных окончаний, помогает змее определять направление, по которому поступает тепло. Края ямок экранируют боковое излучение, а положение отбрасываемой тени зависит от направления источника тепла, что позволяет точно наносить удар.

Еще один интересный вопрос: какова острота зрения животных, их способность различать детали? Это свойство присуще далеко не всем; например, у многих червей и моллюсков свет воспринимается "диффузно", всей поверхностью кожи, так, как мы ощущаем тепло. Отличать свет от темноты - единственное, на что они способны. В лучшем случае они в состоянии лишь приблизительно определить направление источника света.

Высшие животные, напротив, приобрели глаза с оптическим аппаратом. Позвоночные пользуются линзой (хрусталиком), которая проецирует изображение на сетчатку, состоящую из миллионов чувствительных клеток, каждая из которых воспринимает лишь малую часть объекта. У насекомых и ракообразных глаза сложные (фасеточные) - они не имеют хрусталика, а состоят из множества конических трубочек, называемых омматидиями, которые расходятся в разные стороны от зрительного нерва, что дает насекомым широкое поле зрения. Каждый омматидий оптически изолирован от соседних слоем пигмента и воспринимает лишь одну точку объекта. Совокупность многих таких точек образует общую мозаичную картину.

Острота зрения у глаза, снабженного линзой, много больше по сравнению с фасеточными глазами. Для пчелы две точки, удаленные друг от друга на расстояние меньше одного углового градуса, будут сливаться в одну, в то время как человек при благоприятных обстоятельствах способен различать точки, удаленные друг от друга всего на 40 угловых секунд, то есть на одну девяностую долю градуса, а у многих птиц зрение, по-видимому, еще острее. Безусловно, такая острота зрения дает много преимуществ: позволяет хищникам с большого расстояния видеть свою жертву (соколы-кобчики, питающиеся насекомыми, различают одиночную стрекозу на расстоянии 800 метров, тогда как мы - лишь с 90 метров), а беззащитным животным - издалека замечать . Хорошее зрение, разумеется, важно и во многих других отношениях. Ниже мы познакомимся со способностью птиц отличать брачных партнеров или птенцов от других особей своего вида; во многих случаях совершенно ясно, что они узнают их "в лицо".

Изучая зрение более глубоко, мы обнаруживаем, что важна не только его острота и способность различать интенсивность света и цветовые оттенки. Как, например, обстоит дело с восприятием движущихся объектов? Здесь животному необходима не только способность различать отдельные элементы изображения, оно должно учитывать и фактор времени. Это значит, что животное способно регистрировать различия между моментами раздражения определенных клеток сетчатки или их групп. Хорошая иллюстрация этому - кино. Мы знаем, что изображения на экране на самом деле не движутся, а представляют последовательную смену неподвижных изображений, каждое из которых попадает на новый участок сетчатки, лежащий рядом с тем, куда лучи света падали в предыдущий раз. Иллюзия движения возникает за счет того, что клетки сетчатки передают информацию о последовательном возбуждении светочувствительных элементов. Непрерывный поток такой информации складывается в картину движения.

Разумеется, для того чтобы это было возможно, между чувствительными клетками должны быть перекрестные связи; такие связи действительно существуют, и в колоссальном количестве. У они обнаруживаются в ганглиях, или в нервных центрах, расположенных сразу за глазом. У высших животных взаимосвязаны не только нервные клетки, лежащие непосредственно за светочувствительными, но и клетки, находящиеся еще глубже в нервной системе.

Но есть еще более сложная и не менее важная задача - определение скорости движения. И действительно, животные могут отличать поступательное, равномерное движение от колебательного или беспорядочного, они по-разному реагируют на предметы, движущиеся с разными скоростями. Однако пока не известно, как нервная система осуществляет этот анализ.

Другая сложная проблема - каким образом происходит различение и узнавание форм. Обучить птицу или реагировать на круг и не обращать внимания на прямоугольник довольно легко - я сам получил массу удовольствия, занимаясь этими исследованиями. Самка роющей осы, которая наполняет свою норку убитыми насекомыми для пропитания личинок, явно обладает способностью различать форму предметов. Вопрос в том, как она ухитряется, возвращаясь с охоты, находить обратную дорогу к норке? Я обнаружил, что эти осы запоминают расположение мелких ориентиров: камешков, шишек, пучков травы около норы. Зная это, я приучил ос узнавать круг из сосновых шишек, выложенный вокруг входа в норку. Однажды, когда оса улетела на охоту, я перенес этот круг сантиметров на 30 в сторону. Вернувшаяся хозяйка тщетно разыскивала свою норку в центре круга, не обращая внимания на находящийся в поле ее зрения настоящий вход. В последующих опытах я предлагал ей на выбор круг из черных камешков и треугольник или овал из шишек. И, хотя я знал из предыдущих опытов, что оса превосходно отличает камешки от шишек, она все же прилетала в круг из камешков - и только потому, что это был круг.

Та же проблема различения форм интенсивно изучается на очень своеобразных животных - осьминогах. Как и у всех головоногих моллюсков, у осьминогов высокоразвитые глаза, во многих отношениях похожие на линзовые глаза позвоночных. Осьминог хорошо различает форму, и его легко научить приплывать за едой, используя в качестве приманки определенные фигуры. Он без труда отличает вертикальный прямоугольник от горизонтального.

«Качества существуют лишь постольку, поскольку принято считать сладкое - сладким, горькое - горьким, горячее - горячим, а цвет - цветным. однако реально существуют лишь атомы и пустота». Демокрит, 460-370 гг. до н.э. «Тетралогии»

Ночное зрение. Огромные глаза тонкого лори помогают ему ориентироваться, передвигаясь в полной темноте по ночному лесу. Лори - ночные животные, и в поисках добычи они полагаются главным образом на обоняние. Для передачи информации сородичам они используют пахучие метки и звуки.

Глаз-разведчик. Наши знания о природе света свидетельствуют, что глаза слепня не различают тонкие детали, но, поскольку работа головного мозга изучена недостаточно, мы не можем воспроизвести то, что видит эта муха.

Органы чувств животных не похожи на человеческие. Одни животные видят свет, невидимый для нас. Другие слышат звуки, которые не воспринимает наше ухо. Некоторые животные чувствительны к магнитному полю Земли и к электрическому полю. Дельфины воспроизводят трехмерную картину окружающего мира, гораздо более детальную, чем видит человек, однако при этом они используют эхолокаторы, улавливающие отражения звуков, издаваемых ими самими. Картина «атомов и пустоты», создаваемая дельфином путем преобразования отраженных эхосигналов, почти наверняка сильно отличается от той, которая создается у нас с помощью глаз и головного мозга. Вероятно, мы никогда не сможем воспринимать мир таким, каким его видит дельфин, но, изучая поведение животных, мы можем выяснить, на какие раздражители они реагируют и как их органы чувств помогают им выжить. Демокрит был бы удивлен такими скромными успехами в изучении жизни животных.

Охота по слуху. Эта летучая мышь - подковонос - во время охоты издает звуки, которые, отражаясь от летающих насекомых, помогают ей определить их местонахождение. Один звук, повторенный 10 раз в секунду, позволяет мыши обнаружить насекомое. «Выйдя на жертву», она издает глиссандо - последовательность сливающихся звуков, что помогает сделать точный бросок.

Органы чувств змеи. Габонская гадюка, или кассава, «видит» в темноте, улавливая изменения температуры при помощи термодатчиков ямок на морде. Уши воспринимают только низкие частоты. Органом обоняния служит раздвоенный язык, которым змея «пробует» воздух.

Только обоняние и осязание. У морских звезд нет ни глаз, ни ушей; ползая по морскому дну в поисках пищи, они полагаются на осязание и обоняние.

Костный купол. Куполообразный череп кита-белухи - часть его эхолокационной передающей системы, служащей линзой, фокусирующей звуки в узкий пучок.

Еще интересные статьи

Любой живой организм — это идеальная система, и если кровеносная, нервная и другие позволяют нам существовать, то органы чувств — это как раз то, с помощью чего организм познает и воспринимает внешнюю среду. При этом каждый класс животных организмов имеет свои особенности.

Органы чувств рыб

У представителей этого класса животных есть довольно развитые глаза, которые состоят из сетчатки, хрусталика и роговицы. Принципиальное отличие этих органов в том, что при восприятии изображения хрусталик не изменяет кривизну, как у остальных позвоночных, — он просто двигается относительно роговицы, тем самым фокусируя взгляд.

Имеются у рыб и которые представляют собой три полукруглых, взаимно перпендикулярных канала. У некоторых же представителей есть так называемый Веберов орган, который соединяет полость внутреннего уха с работающим в данном случае как резонатор звука. Рецепторы, воспринимающие вкус и запахи, могут быть расположены не только в ротовой полости и ноздрях, но и разбросаны по всему телу.

Еще один интересный орган — это боковая линия, которая представляет собой совокупность каналов, связанных с нервными волокнами. Боковая линия особо развита у тех рыб, у которых нет глаз — именно благодаря ей они могут воспринимать внешний мир и поддерживать равновесие.

Ни для кого не секрет, что некоторые рыбы могут реагировать на электрические поля и даже генерировать электрические импульсы с помощью специальных клеток и нервных волокон.

Органы чувств земноводных

Органы чувств у представителей этого класса уже более приспособлены к существованию в воздушной среде. Например, глаза у них уже имеют веки, а также мигательную перепонку, которая выполняет увлажняющую и защитную функции. Хрусталик может менять свои размеры в зависимости от освещения.

Кроме того, у земноводных есть обонятельные мешки, которые открываются наружу ноздрями. Животное может воспринимать запахи только в воздушной среде. Что же касается органов слуха, то у земноводных уже формируется и а также небольшая косточка под названием стремечко.

Все механические рецепторы расположены в кожных тканях. У примитивных водных земноводных, а также у головастиков еще сохраняется боковая линия.

Органы чувств пресмыкающихся

У представителей этого класса органы чувств уже более развиты и приспособлены в жизни в воздушной среде. Очень важными для этих животных являются глаза, которые более сформированы, чем у амфибий — есть развитые мышцы, которые крепятся к хрусталику и могут изменять его кривизну, чтобы сфокусировать изображение. Кроме того, у пресмыкающихся появляются настоящие секрет которых защищает глаза животного от высыхания. Есть и подвижные веки.

У таких животных есть хоаны (внутренние ноздри), которые расположены ближе к глотке, что значительно облегчает дыхание во время приема пищи. Доказано, что пресмыкающиеся гораздо более чувствительны к запахам, чем представители класса земноводных.

Органы вкуса представлены специфическими структурами — вкусовыми луковицами, которые расположены в глотке. А между глазами и носом расположена так называемая лицевая ямка, которая позволяет реагировать на перепады температуры. Например, у некоторых змей именно этот орган позволяет быстро находить пищу.

Органы слуха сформированы не очень хорошо и напоминают слуховой аппарат амфибий. У пресмыкающихся есть среднее и с барабанной перепонкой, а также стремечко — небольшая косточка, передающая колебания на барабанную перепонку. Слух в жизни этих животных не особо важен. Например, у змей он практически не развит.

Как видно, органы чувств постепенно изменялись в ходе эволюции, приспосабливаясь к выживанию в определенных условиях и становясь все более сложными и функциональными.