Когда гремучая змея встряхивает хвост, она слышит грохот? Ученые долго изо всех сил пытались понять, как змеи, испытывающие недостаток во внешних ушах, звуках смысла. Теперь, новое исследование показывает, что звуковые волны вызывают колебания в черепе змеи, которые тогда «слышит» внутреннее ухо.
«Был этот устойчивый миф, что змеи являются глухими», говорит нейробиолог Брюс Янг из Массачусетского университета, Лоуэлл, кто не был вовлечен в новое исследование. «Поведенческие исследования предположили, что змеи могут фактически услышать, и теперь эта работа пошла один шаг вперед и объяснила как».В людях звуковые волны, путешествующие через воздух, поражают барабанную перепонку, вызывая движение крошечных костей и колебания крошечных волосковых клеток во внутреннем ухе. Эти колебания тогда переведены на импульсы нерва, путешествующие к мозгу. Змеи полностью сформировали внутренние структуры уха, но никакую барабанную перепонку.
Вместо этого их внутреннее ухо связано непосредственно с их челюстной костью, опирающейся на землю, как они скользят. Предыдущие исследования показали, что колебания, путешествующие через землю — такие как шаги хищников или добычи — вызывают колебания в челюстной кости змеи, передавая сигнал к мозгу через то внутреннее ухо.Было все еще неясно, однако, могли ли бы змеи услышать звуки, путешествующие через воздух.
Таким образом, Биолог Кристиан Кристенсен из Орхусского университета в Дании бросил более внимательный взгляд на один определенный тип змеи, питона шара (Питон regius). Изучение их не было легко." Вы не можете обучить змей отвечать на звуки с определенными поведениями, как Вы мог бы быть в состоянии сделать с мышами», говорит Кристенсен.
Вместо этого он и его коллеги использовали электроды, приложенные к головам рептилий для контроля деятельности нейронов, соединяющих внутренние уши змей с их мозгами. Каждый раз звук игрался через спикера, временно отстраненного выше клетки змеи, исследователи, измеренные, передал ли нерв электрический пульс (змеи не показали ответа направленного наружу на звуки). Пульс нерва был самым сильным, исследователи нашли с частотами между 80 и 160 герц — вокруг частоты для самых низких примечаний виолончели, хотя не обязательно зондирует то столкновение змей часто в природе.Змеи, кажется, не отвечают на колебания, которые эти звуки вызывают в земле, так как эти колебания были слишком слабы для порождения деятельности нерва, когда они не сопровождались звуком в воздухе, Кристенсен и его коллеги нашли.
Однако, когда исследователи приложили датчик к черепу змеи, они обнаружили, что звуковые волны заставляли достаточно вибрации в кости — непосредственно через воздух — для змей ощущать его. Результаты кажутся онлайновыми сегодня в Журнале Экспериментальной Биологии.
Молодые требования «чрезвычайно хорошая» работа, но он отмечает, что бригада изучила только один вид змеи. «Учитывая, что существует почти 3 000 типов змей, следующий вопрос состоял бы в том, как это отличается между ними». Некоторые змеи, он отмечает, как известно, лучше в ощущении колебаний через землю, таким образом, их способность ощутить звуковые волны в воздухе могла бы быть уменьшена.
Так как много звуков слишком слабы для порождения перенесенных землей колебаний, которые могут ощутить змеи, наличие обеих способностей помогает им обнаружить более широкий диапазон шумов. Некоторые саламандры и лягушки испытывают недостаток в барабанных перепонках, также, он отмечает, и они могут послушать таким же образом, змеи делают.Молодой также говорит, что существуют, вероятно, другие способы, которыми змеи ощущают колебания в воздухе и земле. «Мы знаем, что у змей есть некоторые специальные органы чувств в их коже и их голове, вероятно, реагирующих на колебания.
И у нас есть некоторые доказательства, что они обнаруживают вибрацию вдоль своего органа», говорит он. «Это вряд ли будет заключительным словом на как звук смысла змей и колебания».