Неожиданно острое осязание у крокодилов и аллигаторов
Несмотря на толстую кожу и бронированное тело, крокодилы и аллигаторы обладают одним из самых острых в животном мире чувств осязания.
Сенсорные органы в пятнах
Чувство осязания у крокодилов сконцентрировано в серии небольших пигментированных куполов (пятен), разбросанных по всей коже. У аллигаторов эти пятна сконцентрированы вокруг морды и челюстей. Учёные называют их «интегументарными сенсорными органами» (integumentary sensor organs, ISOs).
Новое исследование, опубликованное 8 ноября в Journal of Experimental Biology, показало, что эти пятна содержат концентрированную коллекцию тактильных рецепторов, делающих их даже более чувствительными к давлению и вибрации, чем кончики пальцев человека.
«Мы не ожидали, что эти пятна будут настолько чувствительными, учитывая, что животные так сильно бронированы», — сказал аспирант Дункан Лейтч, проводивший исследование под руководством Кена Катании.
Исследование функций
Ранее выдвигались различные гипотезы о функциях ISOs: источник маслянистых выделений, детектор электрических или магнитных полей, датчик солёности воды, датчик давления и вибрации.
В 2002 году биолог из Университета Мэриленда обнаружила, что аллигаторы в затемнённом аквариуме поворачивались к месту падения капель воды даже при маскирующем шуме, что указывало на способность сенсорных пятен улавливать крошечные водные колебания.
«Это интригующее открытие вдохновило нас на дальнейшие исследования», — сказал Катания.
Лейтч провёл детальное исследование ISOs и их нейронных связей у американских аллигаторов и нильских крокодилов. Он обнаружил, что сенсорные пятна связаны с мозгом через тройничный ганглий (нервный узел, обеспечивающий чувствительность лица и челюстей у человека).
Результаты: механическая чувствительность
Анатомические исследования опровергли большинство альтернативных гипотез:
- Не найдены поры для выделения масла.
- Нервы в ISOs не реагировали на электрические поля или изменения солёности воды.
- Чувствительность к магнитным полям маловероятна, так как у животных такие датчики обычно расположены внутри тела.
Вместо этого было обнаружено разнообразное скопление механорецепторов — нервов, реагирующих на давление и вибрацию. Некоторые настроены на вибрации в диапазоне 20–35 Герц, идеально подходящем для обнаружения крошечных водных рябей. Другие реагируют на давление, слишком слабое для обнаружения кончиками пальцев человека.
Значение для поведения
Учёные пришли к выводу, что тактильная система крокодилов исключительна и позволяет им:
- Обнаруживать движения воды, создаваемые плавающей добычей.
- Определять местоположение добычи при прямом контакте для быстрого и точного удара.
- Различать и манипулировать объектами в челюстях.
Наиболее «насыщенные» нервами ISOs расположены во рту, рядом с зубами. Это помогает животным идентифицировать объекты, пойманные в челюсти. Сенсоры также, вероятно, обеспечивают чувствительность, необходимую самкам для:
- Аккуратного вскрытия яиц при вылуплении.
- Защиты детёнышей, перенося их в челюстях — тех самых, которые могут сжиматься с силой более 2000 psi.