Морские змеи могут чувствовать объекты на расстоянии через колебания воды

Переход от жизни на суше к жизни в море привел к эволюции нового чувства у морских змей, как показывает исследование под руководством Университета Аделаиды.

Международная команда под руководством исследователей из Школы биологических наук Университета изучила крошечные и малоизученные структуры на головах змей, называемые «чешуйчатыми сенсиллами». Исследование опубликовано в журнале Королевского общества Open Biology.

«Наземные змеи и многие ящерицы имеют небольшие выпуклые структуры на чешуйках головы — чешуйчатые сенсиллы, — которые они используют для осязания объектов при прямом контакте», — говорит ведущий автор Дженна Кроу-Ридделл, аспирант Университета Аделаиды.

«Мы обнаружили, что сенсиллы морских змей имеют гораздо более куполообразную форму, чем у наземных змей, и сильнее выступают из чешуек, что потенциально позволяет им чувствовать вибрации со всех направлений. Мы также обнаружили, что сенсиллы на некоторых полностью водных змеях покрывают гораздо большую площадь поверхности чешуек.

Мы полагаем, что морские змеи используют эти органы для дистанционного восприятия объектов, «ощущая» движения в воде. Это гидродинамическое чувство недоступно наземным животным. В воде становится возможным новый способ восприятия окружающей среды».

Морские змеи эволюционировали от наземных змей, перейдя к жизни в море от 9 до 20 миллионов лет назад. Они проводят большую часть жизни в море: охотятся на рыб, плавают и ныряют, используя веслообразный хвост, и поднимаются к поверхности воды, чтобы дышать воздухом. Хотя они также обладают зрением, о подводном сенсорном восприятии змей известно мало.

«Каждое движение плавника или ласты генерирует вибрации под водой, подобно тому, как камень, брошенный в пруд, создает расходящиеся круги», — говорит Кроу-Ридделл.

Исследователи, включая ученых из Университета Витватерсранда (ЮАР) и Университета Западной Австралии, изучили 19 видов змей, включая полностью водные, полуводные и наземные виды, и измерили покрытие сенсилл на отдельных чешуйках их голов.

Они использовали секвенирование ДНК для реконструкции эволюционных связей между змеями; микроскопическую визуализацию и специально разработанное программное обеспечение для автоматического обнаружения этих маленьких органов на силиконовых слепках голов змей. Форму сенсилл они также исследовали с помощью сканирующей электронной микроскопии.

«Теперь нам необходимо изучить физиологию этих чешуйчатых сенсилл и точно продемонстрировать, что они могут чувствовать», — говорит ведущий ученый доктор Кейт Сандерс. — «Если они являются гидродинамическими тактильными органами чувств, как мы предполагаем, то, сравнивая их с сенсиллами близкородственных наземных змей, мы сможем понять, как эволюция превратила эти органы из датчиков прямого касания в датчики дистанционных вибраций, работающие под водой».

Исследователи полагают, что способность чувствовать вибрации под водой означает потенциальное влияние на популяции морских змей от антропогенных нарушений, таких как моторные лодки и сейсмические исследования.