Специализация черепашьего уха для слуха под водой

Биологи из Дании и США под руководством Якоба Кристенсена-Дальсгаарда (Университет Южной Дании) и Кэтрин Карр (Университет Мэриленда) показали, что ухо черепахи специализировано для слуха под водой.

Исследование опубликовано 21 марта в Proceedings of the Royal Society B.

Особенности строения уха

Особые черты черепашьего уха — большая, заполненная воздухом средняя полость и подвижная барабанная перепонка (тимпанальный диск) — повышают его чувствительность к подводным звукам. Лазерные измерения колебаний диска в ответ на звук под водой показывают, что амплитуда колебаний диска может быть до 100 раз больше, чем колебания окружающей воды. Вероятно, это происходит из-за резонанса воздушного объема в звуковом поле под водой, который приводит в движение тимпанальный диск.

Аномалия слуха

Тимпанальное среднее ухо обычно считается адаптацией к слуху в воздухе. Однако у черепах оно является аномалией, поскольку они, как правило, в 100 раз менее чувствительны к звуку в воздухе, чем другие животные с барабанными перепонками (млекопитающие, птицы, рептилии).

Черепахи — амфибиотические животные. Анатомические и биофизические исследования показали, что ухо красноухой черепахи (Trachemys scripta elegans) специализировано именно для подводного, а не воздушного звука.

Экспериментальные доказательства

КТ-сканирование, лазерные измерения уха под водой и регистрация слуховых вызванных потенциалов подтвердили, что ухо черепахи более чувствительно к звуку под водой, чем в воздухе. Чувствительность обеспечивается заполненной воздухом средней полостью уха. Резонанс в этой воздушной полости, выстланной тимпанальным диском, приводит диск в движение и усиливает его колебания до 100 раз под водой.

Биологическая роль

Назначение такого чувствительного подводного слуха у черепах пока неизвестно. Он может использоваться для:

• Поиска добычи
• Избегания хищников
• Навигации под водой

Альтернативная возможность — подводная звуковая коммуникация. У красноухих черепах она не описана, но недавно была обнаружена у двух других видов черепах.