¿Cómo nos ven las serpientes? Serpiente: descripción, características, estructura. ¿Cómo se ve una serpiente? ¿Qué ve una serpiente detrás de un cristal transparente?

¿Recuerdas la película "The Speckled Band"? Allí silbaron para llamar a la serpiente, y luego hubo una conversación de que las serpientes eran sordas y demás. ¡Así que me apresuro a informarles que las serpientes no son nada sordas! Pero ellos oyen de manera un poco diferente, o mejor dicho, no como nosotros.
Recordemos el curso de biología: el órgano de la audición está formado por el oído externo, el tímpano, al que se conectan de uno a tres huesos (según el tipo de animal) que transmiten una señal a la cóclea, una espiral tridimensional. Órgano retorcido en el que hay células ciliadas, que en realidad leen las vibraciones sonoras debido al líquido que llena la cóclea. De alguna manera así. ¿Cuál es el problema con las serpientes? Y no tienen tímpano ni órgano externo de audición.

Pero hay una cóclea (azul) y un huesecillo auditivo (verde). Y no sólo eso, el huesecillo auditivo (verde) está unido al hueso cuadrado grande (azul). Entonces, ¿por qué? Ahh... ¡aquí es donde comienza la diversión! El hueso cuadrado, junto con la mandíbula, reemplaza al tímpano. Resulta ser una especie de resonador gracias a un sistema de palancas que percibe las vibraciones del suelo y las ondas de baja frecuencia. La serpiente puede oírte a varios metros de distancia, incluso si caminas con cuidado y en silencio. Pero silbarle a una serpiente como en las películas es realmente inútil. Pero distinguen perfectamente todos los sonidos graves que escuchamos. Digamos de mis serpientes, veo cómo se estremecen ante el ladrido bajo de mis perros, y cómo huelen un coche pesado circulando por la calle, y nosotros mismos estamos en el quinto piso.

¿Qué más tienen de interesante las serpientes? Y tienen termorecepción. Se trata de termófilos en víboras, pitones, boas y algunos extraños colúbridos africanos.

Aquí puedes ver claramente los termopits de mi Python regius en la mandíbula superior.

El aparato térmico más avanzado, digamos, es el de las víboras ( Crotalinae). Allí, dentro de cada agujero hay varias capas de membranas y un montón de termorreceptores diferentes. ¡Todos son terriblemente sensibles! ¡No, no ven como una cámara termográfica! No creas en las películas de la BBC: la serpiente no ve ningún contorno de nada allí. No hay proteína rodopsina en los termopits; ¡la información se lee allí gracias a los canales iónicos en las membranas receptoras! Muestran la fuerza de la radiación térmica del objeto y la dirección hacia él. Todo.

En general, digas lo que digas: pero en cuanto al número de órganos de los sentidos y su complejidad, la serpiente superará a casi cualquier animal terrestre. La próxima vez te contaré cómo ven las serpientes y por qué sacan la lengua.
Bueno, en cuanto a la evolución de su aparato venenoso, ¡esa es una historia completamente diferente!

Una serpiente es un animal del tipo cordado, clase Reptiles, orden Squamate, suborden serpientes (Serpentes). Como todos los reptiles, son animales de sangre fría, por lo que su existencia depende de la temperatura ambiente.

Serpiente: descripción, características, estructura. ¿Cómo se ve una serpiente?

El cuerpo de la serpiente tiene una forma alargada y puede alcanzar una longitud de 10 centímetros a 9 metros, y el peso de la serpiente oscila entre 10 gramos y más de 100 kilogramos. Los machos son más pequeños que las hembras, pero tienen más cola larga. La forma del cuerpo de estos reptiles varía: puede ser corto y grueso, largo y delgado, y las serpientes marinas tienen un cuerpo aplanado que se asemeja a una cinta. Es por eso órganos internos estos escamosos también tienen una estructura alargada.

Los órganos internos están sostenidos por más de 300 pares de costillas, conectadas de forma móvil al esqueleto.

La cabeza triangular de la serpiente tiene mandíbulas con ligamentos elásticos, lo que permite tragar alimentos grandes.

Muchas serpientes son venenosas y utilizan el veneno como medio de caza y defensa personal. Como las serpientes son sordas, para navegar en el espacio, además de la visión, utilizan la capacidad de captar ondas vibratorias y radiación térmica.

El principal sensor de información es la lengua bífida de la serpiente, que le permite "recopilar información" sobre el medio ambiente utilizando receptores especiales dentro del paladar. Los párpados de serpiente son películas transparentes fusionadas, escamas que cubren los ojos, por lo tanto las serpientes no parpadean e incluso dormir con los ojos abiertos.

La piel de las serpientes está cubierta de escamas, cuyo número y forma depende del tipo de reptil. Una vez cada seis meses, la serpiente muda su piel vieja; este proceso se llama muda.

Por cierto, el color de la serpiente puede ser monocromático en especies que viven en zona templada, y abigarrado entre los representantes de los trópicos. El patrón puede ser longitudinal, transversalmente circular o manchado.

Tipos de serpientes, nombres y fotografías.

Hoy en día, los científicos conocen más de 3.460 especies de serpientes que viven en el planeta, entre las que las más famosas son las víboras, víboras, serpientes marinas, serpientes (no peligrosas para los humanos), culebras, seudópodos con ambos pulmones, así como restos rudimentarios de los huesos de la pelvis y las extremidades posteriores.

Consideremos varios representantes del suborden de serpientes:

• Cobra real (hamadríade) ( Ophiophagus hannah)
  

La serpiente venenosa más gigantesca del mundo. Los representantes individuales crecen hasta 5,5 m, aunque el tamaño promedio de los adultos no suele exceder los 3-4 m. El veneno de la cobra real es una neurotoxina mortal que conduce a desenlace fatal en 15 minutos. El nombre científico de la cobra real significa literalmente "comedor de serpientes", porque es la única especie cuyos representantes se alimentan de serpientes de su propia especie. Las hembras tienen excepcional instinto maternal, protegiendo constantemente la nidada de huevos y pasando completamente sin comer hasta por 3 meses. La cobra real vive en los bosques tropicales de la India, Filipinas y las islas de Indonesia. La esperanza de vida es de más de 30 años.

• Mamba negro ( Dendroaspis polilepis)

La serpiente venenosa africana, que crece hasta 3 m, es una de las más... serpientes rapidas, capaz de moverse a una velocidad de 11 km/h. El veneno de serpiente altamente tóxico causa la muerte en cuestión de minutos, aunque la mamba negra no es agresiva y ataca a los humanos sólo en defensa propia. Los representantes de la especie mamba negra recibieron su nombre debido al color negro de la cavidad bucal. La piel de la serpiente suele ser de color oliva, verde o marrón con un brillo metálico. Se alimenta de pequeños roedores, pájaros y murciélagos.

• Serpiente feroz (taipán del desierto) ( Oxyuranus microlepidotus)

La más venenosa de las serpientes terrestres, cuyo veneno es 180 veces mayor. más fuerte que el veneno cobras Esta especie de serpiente es común en los desiertos y llanuras secas de Australia. Los representantes de la especie alcanzan una longitud de 2,5 m, el color de la piel varía según la temporada: en calor extremo- color pajizo, cuando hace más frío se vuelve marrón oscuro.

• Víbora de Gabón (yuca) ( Bitis gabonica)

La serpiente venenosa que vive en las sabanas africanas es una de las víboras más grandes y gruesas, puede medir hasta 2 m de largo y casi 0,5 m de circunferencia corporal. Todos los individuos de esta especie tienen una característica cabeza triangular con pequeños cuernos ubicados entre las fosas nasales. La víbora de Gabón tiene un carácter tranquilo y rara vez ataca a las personas. Pertenece al tipo de serpientes vivíparas, se reproduce una vez cada 2-3 años y produce de 24 a 60 crías.

• anaconda ( Eunectes murinus)

La anaconda gigante (ordinaria, verde) pertenece a la subfamilia de las boas constrictoras; antiguamente a la serpiente se la llamaba boa constrictor de agua. El enorme cuerpo, de 5 a 11 m de largo, puede pesar más de 100 kg. El reptil no venenoso se encuentra en ríos, lagos y arroyos de bajo caudal de la parte tropical de América del Sur, desde Venezuela hasta la isla de Trinidad. Se alimenta de iguanas, caimanes, aves acuáticas y peces.

• pitón ( pitónidae)

Representante de la familia de las serpientes no venenosas, se distingue por su tamaño gigantesco, de 1 a 7,5 m de longitud, y las pitones hembras son mucho más grandes y poderosas que los machos. La distribución se extiende por todo el hemisferio oriental: bosques tropicales, pantanos y sabanas del continente africano, Australia y Asia. La dieta de las pitones se compone de mamíferos de tamaño pequeño y mediano. Los adultos tragan leopardos, chacales y puercoespines enteros y luego los digieren durante mucho tiempo. Las pitones hembras ponen huevos e incuban la puesta, contrayendo los músculos, aumentando la temperatura en el nido entre 15 y 17 grados.

• Serpientes africanas de huevos (come huevos) ( Dasypeltis scabra)

Representantes de la familia de las serpientes que se alimentan exclusivamente de huevos de aves. Viven en sabanas y bosques de la parte ecuatorial del continente africano. Los individuos de ambos sexos no crecen más de 1 metro de longitud. Los huesos móviles del cráneo de la serpiente le permiten abrir bien la boca y tragar huevos muy grandes. En este caso, las vértebras cervicales alargadas pasan a través del esófago y, como un abrelatas, abren la cáscara del huevo, después de lo cual el contenido fluye hacia el estómago y la cáscara se tose.

• Serpiente radiante ( Xenopeltis unicolor)

No Serpientes venenosas, cuya longitud en casos raros alcanza 1 m. El reptil recibió su nombre por el tinte arcoíris de sus escamas, que son de color marrón oscuro. Las serpientes excavadoras viven en suelos sueltos de bosques, campos cultivados y jardines en Indonesia, Borneo, Filipinas, Laos, Tailandia, Vietnam y China. Como alimento se utilizan pequeños roedores y lagartos.

• Serpiente ciega parecida a un gusano ( Typhlops vermicularis)

Las serpientes pequeñas, de hasta 38 cm de largo, en apariencia se parecen a las lombrices de tierra. Se pueden encontrar representantes absolutamente inofensivos debajo de piedras, melones y sandías, así como en matorrales de arbustos y en laderas rocosas secas. Se alimentan de escarabajos, orugas, hormigas y sus larvas. El área de distribución se extiende desde la península de los Balcanes hasta el Cáucaso, Asia Central y Afganistán. Representantes rusos Este tipo de serpiente vive en Daguestán.

¿Dónde viven las serpientes?

El rango de distribución de las serpientes no incluye sólo la Antártida, Nueva Zelanda y las islas de Irlanda. Muchos de ellos viven en latitudes tropicales. En la naturaleza, las serpientes viven en bosques, estepas, pantanos, desiertos cálidos e incluso en el océano. Los reptiles llevan un estilo de vida activo tanto de día como de noche. Especies que viven en latitudes templadas, V. horario de invierno hibernar.

¿Qué comen las serpientes en la naturaleza?

Casi todas las serpientes son depredadoras, a excepción de la serpiente herbívora mexicana. Es posible que los reptiles sólo coman unas cuantas veces al año. Algunas serpientes se alimentan de roedores o anfibios grandes y pequeños, mientras que otras prefieren huevos de aves. La dieta de las serpientes marinas incluye pescado. Incluso hay una serpiente que come serpientes: cobra real Puede comer miembros de su familia. Todas las serpientes se mueven fácilmente sobre cualquier superficie, doblando su cuerpo en ondas, pueden nadar y “volar” de árbol en árbol, contrayendo sus músculos.

Serpientes reproductoras. ¿Cómo se reproducen las serpientes?

A pesar de que las serpientes son individuos solitarios en su forma de vida, durante el período de apareamiento se vuelven bastante sociables y "cariñosas". danza de apareamiento La vista de dos serpientes de diferente sexo es a veces tan sorprendente e interesante que definitivamente llama la atención. La serpiente macho está lista para rondar a su "elegido" durante horas, buscando su consentimiento para la fertilización. Los reptiles del orden de las serpientes son ovíparos y algunas serpientes son capaces de dar a luz crías vivas. El tamaño de la nidada de una serpiente varía de 10 a 120.000 huevos, según el tipo de serpiente y su hábitat.

Habiendo alcanzado la madurez sexual a los dos años, las serpientes comienzan a aparearse. El macho busca a su “dama” por el olfato, envuelve su cuerpo alrededor del cuello de la hembra y se eleva muy por encima de la superficie de la tierra. Por cierto, en este momento incluso los individuos no venenosos pueden ser muy agresivos debido a la excitación y la excitación.

El apareamiento de las serpientes se produce en una bola, pero inmediatamente después la pareja se dispersa y nunca más se vuelven a encontrar. Los padres de la serpiente no muestran ningún interés por los recién nacidos.

La serpiente intenta anidar en el lugar más apartado posible: raíces de plantas, grietas en piedras, tocones podridos: cada rincón tranquilo es importante para la futura "madre". Los huevos puestos se desarrollan con bastante rapidez, en sólo un mes y medio o dos. Las serpientes recién nacidas y las crías de serpientes son absolutamente independientes, los individuos venenosos tienen veneno, pero estos bebés solo pueden cazar pequeños insectos. Los reptiles alcanzan la madurez sexual en el segundo año de vida. La esperanza de vida media de una serpiente alcanza los 30 años.

¿Qué es el veneno de serpiente? Esta es la saliva producida. glándulas salivales individuos venenosos. Su propiedades curativas Conocido desde hace cientos de años: con la adición de veneno de serpiente, los farmacéuticos elaboran preparados homeopáticos, cremas, ungüentos y bálsamos. Estos remedios ayudan con las enfermedades reumáticas de las articulaciones y la osteocondrosis. Sin embargo, encontrarse con una picadura venenosa de este reptil en la naturaleza puede resultar no sólo desagradable y muy doloroso, sino también mortal.

¿Qué hacer si te muerde una serpiente? Primeros auxilios

• Si te ha mordido una serpiente y no sabes si es venenosa o no, ¡en cualquier caso debes retirar la saliva de la serpiente de la microherida! Puede succionar y escupir rápidamente el veneno, puede exprimirlo, pero todas estas manipulaciones serán efectivas solo durante el primer minuto y medio después de la picadura.
• La persona que ha sido mordida definitivamente debe ser trasladada urgentemente a un centro médico (hospital).
• Al mismo tiempo, es recomendable recordar visualmente cómo era la serpiente, porque pertenece a un cierto tipo Esto es extremadamente importante para los médicos que recetarán suero contra serpientes a la víctima.
• Si se muerde una extremidad (brazo, pierna), no es necesario apretarla: esta manipulación no localiza la propagación del veneno de la serpiente, pero puede provocar asfixia tóxica de los tejidos afectados.
• ¡Nunca entres en pánico! Un aumento del ritmo cardíaco debido a la excitación acelera la circulación sanguínea por todo el cuerpo, facilitando así la propagación del veneno de serpiente por todo el cuerpo.
• Proporcionar a la persona mordida reposo absoluto, líquidos tibios y llevarlo a profesionales médicos lo antes posible.

Recientemente se han estudiado en serpientes localizadores térmicos de diferente diseño. Vale la pena contar este descubrimiento con más detalle.

En el este de la URSS, desde la región del Caspio Volga y las estepas de Asia Central hasta Transbaikalia y taiga ussuri, hay serpientes venenosas de tamaño mediano, apodadas cabezas de cobre: ​​sus cabezas están cubiertas en la parte superior no con escamas pequeñas, sino con grandes escudos.

Las personas que han observado de cerca a las cabezas de cobre afirman que estas serpientes parecen tener cuatro fosas nasales. En cualquier caso, a los lados de la cabeza (entre la fosa nasal real y el ojo), en los cabezas de cobre son claramente visibles dos fosas grandes (más grandes que la fosa nasal) y profundas.

Las bocas de algodón son parientes cercanos de las serpientes de cascabel americanas, que Residentes locales a veces llamados cuartonarios, es decir, de cuatro narices. Esto significa que las serpientes de cascabel también tienen hoyos extraños en la cara.

Los zoólogos combinan todas las serpientes con cuatro "fosas nasales" en una familia, las llamadas crotálidos o cabezas de pozo. Las serpientes de pozo se encuentran en América (Norte y Sur) y Asia. En su estructura son similares a las víboras, pero se diferencian de ellas por los hoyos mencionados en la cabeza.

Durante más de doscientos años, los científicos han estado resolviendo el enigma de la naturaleza, tratando de establecer qué papel juegan estos pozos en la vida de las serpientes. ¡Qué suposiciones se hicieron!

Pensaron que se trataba de órganos del olfato, del tacto, amplificadores auditivos, glándulas que secretan lubricante para la córnea de los ojos, detectores de vibraciones sutiles del aire (como la línea lateral de los peces) y, finalmente, incluso sopladores de aire que liberan cavidad oral oxígeno supuestamente necesario para la formación del veneno.

Una investigación exhaustiva realizada por anatomistas hace treinta años demostró que las fosas faciales de las serpientes de cascabel no están conectadas con los oídos, los ojos o

cualquier otro órgano conocido. Son depresiones en la mandíbula superior. Cada pozo a una cierta profundidad desde la entrada está dividido por una partición transversal (membrana) en dos cámaras: interna y externa.

La cámara externa se encuentra al frente y se abre hacia afuera con una amplia abertura en forma de embudo, entre el ojo y la fosa nasal (en el área de las escamas auditivas). La cámara trasera (interior) está completamente cerrada. Sólo más tarde fue posible notar que se estaba comunicando con ambiente externo un canal estrecho y largo que se abre en la superficie de la cabeza cerca de la esquina anterior del ojo con un poro casi microscópico. Sin embargo, el tamaño del poro, cuando es necesario, aparentemente puede aumentar significativamente: la abertura está equipada con un músculo anular de cierre.

El tabique (membrana) que separa ambas cámaras es muy delgado (aproximadamente 0,025 milímetros de espesor). Un denso entrelazamiento de terminaciones nerviosas lo penetra en todas direcciones.

Sin duda, las fosas faciales representan órganos de algunos sentidos. ¿Pero cuáles?

En 1937, dos científicos estadounidenses, D. Noble y A. Schmidt, publicaron un extenso trabajo en el que informaban de los resultados de muchos años de experimentos. ¡Lograron demostrar, argumentaron los autores, que las fosas faciales son termolocalizadores! Captan los rayos de calor y determinan por su dirección la ubicación del cuerpo calentado que emite estos rayos.

D. Noble y A. Schmidt experimentaron con serpientes de cascabel privadas artificialmente de todos los órganos de los sentidos conocidos por la ciencia. A las serpientes les llevaron bombillas eléctricas envueltas en papel negro. Mientras las lámparas estaban frías, las serpientes no les prestaban atención. Pero cuando la bombilla se calentó, la serpiente lo sintió inmediatamente. Levantó la cabeza y se volvió cautelosa. La bombilla se acercó aún más. La serpiente se lanzó a la velocidad del rayo y mordió a la cálida "víctima". No la vi, pero la mordió con precisión, sin perder el ritmo.

Los experimentadores han descubierto que las serpientes detectan objetos calientes cuya temperatura es al menos 0,2 grados centígrados más alta que la del aire circundante (si se acercan al propio hocico). Los objetos más calientes se reconocen a una distancia de hasta 35 centímetros.

En una cámara frigorífica, los termolocalizadores funcionan con mayor precisión. Al parecer están adaptados para la caza nocturna. Con su ayuda, la serpiente busca pequeños animales y pájaros de sangre caliente. ¡No es el olor, sino el calor del cuerpo lo que delata a la víctima! Las serpientes tienen problemas de vista y olfato y muy problemas de oído. Un sentimiento nuevo y muy especial les ayudó: la ubicación térmica.

En los experimentos de D. Noble y A. Schmidt, el indicador de que la serpiente había encontrado una bombilla de luz cálida fue su lanzamiento. Pero la serpiente, por supuesto, incluso antes de lanzarse a atacar, ya sintió la aproximación de un objeto cálido. Esto significa que necesitamos encontrar otros signos más precisos mediante los cuales se pueda juzgar la sutileza del sentido de termolocalización de la serpiente.

Los fisiólogos estadounidenses T. Bullock y R. Cowles realizaron estudios más exhaustivos en 1952. Como señal que notifica que el termolocalizador de la serpiente detectó un objeto, no eligieron la reacción de la cabeza de la serpiente, sino un cambio en las biocorrientes en el nervio que sirve a la fosa facial.

Se sabe que todos los procesos de excitación en el cuerpo de los animales (y del hombre) van acompañados de los que ocurren en los músculos y nervios. Corrientes eléctricas. Su voltaje es bajo, generalmente centésimas de voltio. Se trata de las llamadas “biocorrientes de excitación”. Las biocorrientes son fáciles de detectar utilizando instrumentos de medición eléctricos.

T. Bullock y R. Cowles anestesiaron serpientes inyectándoles una determinada dosis de veneno curare. Limpiamos uno de los nervios que se ramifica en la membrana de la fosa facial de los músculos y otros tejidos, lo sacamos y lo presionamos entre los contactos de un dispositivo que mide las biocorrientes. Luego, las axilas faciales fueron sometidas a diversas influencias: se iluminaron con luz (sin rayos infrarrojos), se acercaron sustancias de olor fuerte y se irritaron con fuertes sonidos, vibraciones y pellizcos. El nervio no reaccionó: no surgieron biocorrientes.

Pero tan pronto como un objeto calentado, incluso una mano humana (a una distancia de 30 centímetros), se acercó a la cabeza de la serpiente, surgió excitación en el nervio: el dispositivo registró biocorrientes.

Iluminaron las fosas con rayos infrarrojos y el nervio se excitó aún más. La reacción más débil del nervio se detectó cuando se irradió con rayos infrarrojos con una longitud de onda de aproximadamente 0,001 milímetros. A medida que aumentaba la longitud de onda, el nervio se excitaba más. La mayor reacción la provocaron los rayos infrarrojos de longitud de onda más larga (0,01 - 0,015 milímetros), es decir, aquellos rayos que transportan la máxima energía térmica emitida por el cuerpo de los animales de sangre caliente.

También resultó que los termolocalizadores de serpientes de cascabel detectan no sólo objetos más calientes, sino incluso más fríos que el aire circundante. Sólo es importante que la temperatura de este objeto sea al menos unas décimas de grado mayor o menor que la del aire circundante.

Las aberturas en forma de embudo de las fosas faciales se dirigen oblicuamente hacia adelante. Por lo tanto, el área de cobertura del termolocalizador se encuentra delante de la cabeza de la serpiente. Hacia arriba desde la horizontal ocupa un sector de 45 grados y hacia abajo, 35 grados. A derecha e izquierda del eje longitudinal del cuerpo de la serpiente, el campo de acción del termolocalizador está limitado a un ángulo de 10 grados.

El principio físico en el que se basan los termolocalizadores de las serpientes es completamente diferente al de los calamares.

Lo más probable es que en los ojos termoscópicos de los calamares la percepción de un objeto que emite calor se logre mediante reacciones fotoquímicas. Probablemente se produzcan aquí procesos del mismo tipo que en la retina de un ojo normal o en una placa fotográfica en el momento de la exposición. La energía absorbida por el órgano conduce a la recombinación de moléculas sensibles a la luz (en los calamares, sensibles al calor), que actúan sobre el nervio y hacen que el cerebro imagine el objeto observado.

Localizadores térmicos de serpientes Actúan de manera diferente, según el principio de una especie de termoelemento. La membrana más delgada que separa las dos cámaras de la fosa facial está expuesta desde diferentes lados a dos temperaturas diferentes. La cámara interna se comunica con el ambiente externo a través de un canal estrecho, cuya entrada se abre en dirección opuesta al campo de trabajo del localizador.

Por lo tanto, la temperatura del aire ambiente se mantiene en la cámara interior (¡indicador de nivel neutral!). La cámara exterior está dirigida hacia el objeto en estudio con una amplia abertura: una trampa de calor. Los rayos de calor que emite calientan la pared frontal de la membrana. A partir de la diferencia de temperatura en las superficies interior y exterior de la membrana, que son percibidas simultáneamente por los nervios del cerebro, surge la sensación de que un objeto emite energía térmica.

Además de en las serpientes de pozo, se han encontrado órganos de termolocalización en pitones y boas (en forma de pequeños hoyos en los labios). Los pequeños hoyos situados encima de las fosas nasales de las víboras africanas, persas y algunas otras especies aparentemente sirven para el mismo propósito.

Estamos limitados por nuestras propias ideas. La percepción de la realidad se produce debido al funcionamiento de varios órganos, y sólo unas pocas personas comprenden que se trata de una visión bastante limitada. Quizás veamos una versión muy oscura de la verdadera realidad porque nuestros sentidos son imperfectos. De hecho, no podemos ver el mundo a través de los ojos de otras formas de vida. Pero gracias a la ciencia podemos acercarnos más. Al estudiar, puedes descubrir cómo están construidos los ojos de otros animales y cómo funcionan. Por ejemplo, comparar con nuestra visión, identificar el número de conos y bastones o la forma de sus ojos o pupilas. Y esto al menos de alguna manera nos acercará a ese mundo que no hemos identificado.

¿Cómo ven los pájaros?

Las aves tienen cuatro tipos de conos, o los llamados receptores fotosensibles, mientras que los humanos sólo tenemos tres. Y el campo de visión alcanza hasta el 360%, si se compara con el de una persona, es igual al 168%. Esto permite a las aves visualizar el mundo desde una perspectiva completamente diferente y mucho más rica que la percepción de la visión humana. La mayoría de las aves también pueden ver en el espectro ultravioleta. La necesidad de esa visión surge cuando obtienen su alimento. Las bayas y otras frutas tienen una capa cerosa que refleja el color ultravioleta, lo que las hace resaltar sobre el follaje verde. Algunos insectos también reflejan la luz ultravioleta, lo que les da a las aves una clara ventaja.

A la izquierda, como un pájaro ve nuestro mundo, a la derecha, una persona.

como ven los insectos

Los insectos tienen una estructura ocular compleja, formada por miles de lentes, que forman una superficie similar a una pelota de fútbol; en el que cada lente es un “píxel”. Como nosotros, los insectos tienen tres receptores sensibles a la luz. Todos los insectos tienen diferentes percepciones del color. Por ejemplo, algunas de ellas, las mariposas y las abejas, pueden ver en el espectro ultravioleta, donde la longitud de onda de la luz varía entre 700 hm y 1 mm. La capacidad de ver el color ultravioleta permite a las abejas ver patrones en los pétalos que las guían hacia el polen. El rojo es el único color que las abejas no perciben como color. Por lo tanto, las flores de color rojo puro rara vez se encuentran en la naturaleza. Otro hecho asombroso- la abeja no puede cerrar los ojos y, por tanto, duerme con los ojos abiertos.

A la izquierda, cómo ve una abeja nuestro mundo, a la derecha, una persona. ¿Sabías? Las mantis religiosas y las libélulas son las que tienen más un gran número de lentes y esta cifra llega a 30.000.

como ven los perros

Basándose en datos obsoletos, muchos todavía creen que los perros ven el mundo en blanco y negro, pero esta es una opinión equivocada. Más recientemente, los científicos han descubierto que los perros tienen visión de los colores, al igual que los humanos, pero es diferente. Hay menos conos en la retina en comparación con el ojo humano. Son responsables de la percepción del color. Una característica de la visión es la ausencia de conos que reconocen el color rojo, por lo que no pueden distinguir los tonos entre los colores amarillo-verde y naranja-rojo. Esto es similar al daltonismo en los humanos. Gracias al mayor número de bastones, los perros pueden ver en la oscuridad cinco veces mejor que nosotros. Otra característica de la visión es la capacidad de determinar la distancia, lo que les ayuda enormemente en la caza. Pero de cerca ven borroso, necesitan una distancia de 40 cm para poder ver un objeto.

Comparación de cómo ven un perro y una persona.

como ven los gatos

Los gatos no pueden centrarse en los pequeños detalles, por lo que ven el mundo un poco borroso. Les resulta mucho más fácil percibir un objeto en movimiento. Pero la opinión de que los gatos pueden ver en la oscuridad absoluta no ha sido confirmada por investigaciones científicas, aunque en la oscuridad ven mucho mejor que durante el día. La presencia de un tercer párpado en los gatos les ayuda a atravesar arbustos y hierba mientras cazan, moja la superficie y la protege del polvo y los daños. Se puede ver de cerca cuando el gato está medio dormido y la película se asoma con los ojos entrecerrados. Otra característica de la visión de los gatos es la capacidad de distinguir colores. Por ejemplo, los colores principales son el azul, el verde y el gris, pero el blanco y el amarillo pueden confundirse.

¿Cómo ven las serpientes?

La agudeza visual, como la de otros animales, las serpientes no brilla, ya que sus ojos están cubiertos por una fina película, por lo que la visibilidad es turbia. Cuando una serpiente muda su piel, la película se desprende junto con ella, lo que hace que la visión de la serpiente durante este período sea especialmente clara y nítida. La forma de la pupila de la serpiente puede cambiar según el patrón de caza. Por ejemplo, en las serpientes nocturnas es vertical y en las diurnas forma redonda. Las serpientes látigo tienen los ojos más inusuales. Sus ojos recuerdan un poco al ojo de una cerradura. Debido a esta estructura inusual de los ojos, la serpiente utiliza hábilmente su visión binocular, es decir, cada ojo forma una imagen completa del mundo. Los ojos de la serpiente pueden percibir la radiación infrarroja. Es cierto que "ven" la radiación térmica no con los ojos, sino con órganos especiales sensibles al calor.

¿Cómo ven los crustáceos?

Los camarones y los cangrejos, que también tienen ojos compuestos, tienen una característica que no se comprende del todo: ven detalles muy pequeños. Aquellos. Su visión es bastante tosca y les cuesta ver algo a más de 20 cm de distancia, sin embargo, reconocen muy bien el movimiento.

No se sabe por qué el cangrejo mantis necesita una visión superior a otros crustáceos, pero así fue como se desarrolló en el proceso de evolución. Se cree que el cangrejo mantis tiene el más complejo. percepción del color- Tienen 12 tipos de receptores visuales (los humanos sólo tenemos 3). Estos receptores visuales están ubicados en 6 filas de varios receptores de omatidios. Permiten que el cáncer perciba la luz polarizada circularmente y el color hiperespectral.

¿Cómo ven los monos?

La visión del color grandes monos tricromático. Los duruculi, que llevan una vida nocturna, tienen una vida monocromática; con esto es mejor navegar en la oscuridad. La visión de los monos está determinada por su estilo de vida y dieta. Los monos distinguen entre comestibles y no comestibles por su color, reconocen el grado de madurez de frutas y bayas y evitan las plantas venenosas.

Cómo ven los caballos y las cebras

Los caballos son animales grandes, por lo que necesitan un amplio rango de visión. Tienen una excelente visión periférica, lo que les permite ver casi todo lo que les rodea. Es por eso que sus ojos están dirigidos hacia los lados y no directamente como los humanos. Pero esto también significa que tienen un punto ciego delante de sus narices. Y siempre ven todo en dos partes. Las cebras y los caballos ven mejor de noche que los humanos, pero ven principalmente en tonos de gris.

¿Cómo ven los peces?

Cada tipo de pez ve de manera diferente. Por ejemplo, tiburones. Parece que el ojo de un tiburón es muy similar al de un humano, pero actúa de manera completamente diferente. Los tiburones son daltónicos. El tiburón tiene una capa reflectante adicional detrás de la retina, lo que le confiere una agudeza visual increíble. Un tiburón ve 10 veces mejor que un humano en aguas claras.

Hablando en general de pescado. Básicamente, los peces no pueden ver a más de 12 metros. Comienzan a distinguir objetos a una distancia de dos metros de ellos. Los peces no tienen párpados, pero están protegidos por una película especial. Otra característica de la visión es la capacidad de ver más allá del agua. Por lo tanto, no se recomienda a los pescadores que usen ropa brillante, que puede ahuyentarlos.

Introducción................................................. ....................................................... ............. ............3

1. Hay muchas maneras de ver, todo depende de los objetivos................................. ...4

2. Reptiles. Información general................................................ ........ ................................8

3. Órganos visión infrarroja serpiente................................................. .. ............12

4. Serpientes que “visión de calor”................................... ........................................................17

5. Las serpientes atacan a sus presas a ciegas................................. ........................................20

Conclusión................................................. ................................................. ...... 22

Bibliografía................................................. ........................................24

Introducción

¿Estás seguro de que el mundo que nos rodea se ve exactamente como nos parece a nosotros? Pero los animales lo ven de otra manera.

La córnea y el cristalino en humanos y animales superiores tienen la misma estructura. La estructura de la retina es similar. Contiene conos y bastones sensibles a la luz. Los conos son responsables de la visión del color, los bastones de la visión en la oscuridad.

El ojo es un órgano asombroso del cuerpo humano, un dispositivo óptico vivo. Gracias a él vemos el día y la noche, distinguimos los colores y el volumen de la imagen. El ojo está diseñado como una cámara. Su córnea y cristalino, como una lente, refractan y enfocan la luz. La retina que recubre el fondo del ojo actúa como una película fotográfica sensible. Consiste en elementos receptores de luz especiales: conos y varillas.

¿Cómo funcionan los ojos de nuestros “hermanos menores”? Los animales que cazan de noche tienen más bastones en la retina. Aquellos representantes de la fauna que prefieren dormir de noche solo tienen conos en la retina. Los más vigilantes en la naturaleza son los animales y aves diurnos. Esto es comprensible: sin una visión aguda, simplemente no sobrevivirán. Pero los animales nocturnos también tienen sus ventajas: incluso con una iluminación mínima, notan los movimientos más leves, casi imperceptibles.

En general, los humanos ven con mayor claridad y mejor que la mayoría de los animales. El caso es que en el ojo humano aparece la llamada mancha amarilla. Está ubicado en el centro de la retina en el eje óptico del ojo y contiene solo conos. Reciben rayos de luz que se distorsionan menos al pasar a través de la córnea y el cristalino.

La “mancha amarilla” es una característica específica del aparato visual humano; todas las demás especies carecen de ella. Precisamente por la falta de este importante dispositivo, los perros y gatos ven peor que nosotros.

1. Hay muchas formas de ver, todo depende de tus objetivos.

Cada especie ha desarrollado sus propias habilidades visuales como resultado de la evolución. tanto como sea necesario para su hábitat y forma de vida. Si entendemos esto, podemos decir que todos los organismos vivos tienen una visión "ideal" a su manera.

Una persona ve mal bajo el agua, pero los ojos de un pez están diseñados de tal manera que, sin cambiar de posición, distingue objetos que para nosotros quedan "fuera" de nuestra visión. Los peces que viven en el fondo, como la platija y el bagre, tienen ojos ubicados en la parte superior de la cabeza para ver a los enemigos y presas que generalmente aparecen desde arriba. Por cierto, los ojos de un pez pueden girar en diferentes direcciones independientemente uno del otro. Los peces depredadores ven bajo el agua con más claridad que otros, así como los habitantes de las profundidades que se alimentan de las criaturas más pequeñas: plancton y organismos del fondo.

La visión de los animales se adapta a su entorno familiar. Los topos, por ejemplo, son miopes: sólo ven de cerca. Pero no necesitan otra visión en la completa oscuridad de sus madrigueras subterráneas. Las moscas y otros insectos tienen dificultades para distinguir los contornos de los objetos, pero en un segundo pueden capturar una gran cantidad de "imágenes" individuales. ¡Cerca de 200 frente a los 18 de los humanos! Por lo tanto, un movimiento fugaz, que percibimos apenas perceptible para una mosca, se "descompone" en muchas imágenes individuales, como fotogramas de una película. Gracias a esta propiedad, los insectos encuentran instantáneamente su camino cuando necesitan atrapar a sus presas en vuelo o escapar de los enemigos (incluidas las personas con un periódico en la mano).

Los ojos de insectos son una de las creaciones más sorprendentes de la naturaleza. Están bien desarrollados y ocupan la mayor parte de la superficie de la cabeza del insecto. Consisten en dos tipos: simples y complejos. Suelen tener tres ojos simples y están situados en la frente en forma de triángulo. Distinguen entre la luz y la oscuridad, y cuando un insecto vuela, sigue la línea del horizonte.

Los ojos compuestos constan de muchos ojos pequeños (facetas) que parecen hexágonos convexos. Cada ojo está equipado con una lente única y simple. Los ojos compuestos producen una imagen en mosaico: cada faceta "encaja" sólo en un fragmento de un objeto en el campo de visión.

Curiosamente, en muchos insectos las facetas individuales de los ojos compuestos están agrandadas. Y su ubicación depende del estilo de vida del insecto. Si está más “interesado” en lo que sucede encima de él, las facetas más grandes están en la parte superior del ojo compuesto, y si está debajo de él, en la parte inferior. Los científicos han intentado repetidamente comprender qué ven exactamente los insectos. ¿El mundo que les rodea realmente aparece ante sus ojos en forma de mosaico mágico? Aún no hay una respuesta clara a esta pregunta.

Especialmente se llevaron a cabo muchos experimentos con abejas. Durante los experimentos resultó que estos insectos necesitan visión para orientarse en el espacio, reconocer enemigos y comunicarse con otras abejas. Las abejas no pueden ver (ni volar) en la oscuridad. Pero distinguen muy bien algunos colores: amarillo, azul, verde azulado, violeta y un color específico de “abeja”. Este último es el resultado de “mezclar” ultravioleta, azul y amarillo. En general, las abejas pueden competir fácilmente con los humanos en su agudeza visual.

Bueno, ¿cómo se llevan las criaturas que tienen muy mala visión o las que están completamente privadas de ella? ¿Cómo navegan en el espacio? Algunas personas también “ven”, pero no con los ojos. Los invertebrados más simples y las medusas, compuestos en un 99 por ciento de agua, tienen células fotosensibles que reemplazan perfectamente sus órganos visuales habituales.

La visión de la fauna que habita nuestro planeta aún guarda muchos secretos sorprendentes, y están a la espera de sus investigadores. Pero una cosa está clara: toda la diversidad de ojos en la naturaleza viva es resultado de la larga evolución de cada especie y está estrechamente relacionada con su estilo de vida y hábitat.

Gente

Vemos claramente los objetos de cerca y distinguimos los tonos más finos de colores. En el centro de la retina se encuentran los conos de la “mácula”, que son responsables de la agudeza visual y la percepción del color. Vista: 115-200 grados.

En la retina de nuestro ojo, la imagen se graba al revés. Pero nuestro cerebro corrige la imagen y la transforma en la “correcta”.

gatos

Los ojos de gato muy abiertos proporcionan un campo de visión de 240 grados. La retina del ojo está equipada principalmente con bastones, los conos se recogen en el centro de la retina (el área de visión aguda). La visión nocturna es mejor que la visión diurna. En la oscuridad, un gato ve 10 veces mejor que nosotros. Sus pupilas se dilatan y la capa reflectante debajo de la retina agudiza su visión. Y el gato no distingue bien los colores, solo unos pocos matices.

Perros

Durante mucho tiempo se creyó que el perro ve el mundo en blanco y negro. Sin embargo, los cánidos todavía pueden distinguir colores. Esta información simplemente no es muy significativa para ellos.

La visión de los caninos es entre un 20 y un 40% peor que la de los humanos. Un objeto que podemos distinguir a una distancia de 20 metros “desaparece” para un perro si se encuentra a más de 5 metros de distancia. Pero la visión nocturna es excelente: de tres a cuatro veces mejor que la nuestra. Perro - cazador nocturno: ella ve lejos en la oscuridad. En la oscuridad, un perro guardián puede ver un objeto en movimiento a una distancia de 800 a 900 metros. Vista: 250-270 grados.

Aves

Las aves tienen el récord de agudeza visual y distinguen bien los colores. La mayoría de las aves rapaces tienen una agudeza visual varias veces mayor que la de los humanos. Los halcones y las águilas detectan a sus presas en movimiento desde una altura de dos kilómetros. Ningún detalle escapa a la atención de un halcón que vuela a 200 metros de altitud. Sus ojos “aumentan” la parte central de la imagen 2,5 veces. El ojo humano no tiene esa “lupa”: cuanto más alto estamos, peor vemos lo que hay debajo.

serpientes

La serpiente no tiene párpados. Su ojo está cubierto por una membrana transparente, que se reemplaza por una nueva durante la muda. La serpiente enfoca su mirada cambiando la forma de la lente.

La mayoría de las serpientes distinguen los colores, pero los contornos de la imagen están borrosos. La serpiente reacciona principalmente a un objeto en movimiento y solo si está cerca. Tan pronto como la víctima se mueve, el reptil la detecta. Si te congelas, la serpiente no te verá. Pero puede atacar. Los receptores ubicados cerca de los ojos de la serpiente captan el calor que emana de un ser vivo.

Pez

El ojo de pez tiene una lente esférica que no cambia de forma. Para enfocar su mirada, el pez acerca o aleja el cristalino de la retina utilizando músculos especiales.

EN agua clara el pez ve en promedio entre 10 y 12 metros, y con claridad, a una distancia de 1,5 metros. Pero el ángulo de visión es inusualmente grande. Piscis fija los objetos en una zona de 150 grados verticalmente y 170 grados horizontalmente. Distinguen colores y perciben la radiación infrarroja.

Abejas

“Abejas de visión diurna”: ¿qué mirar de noche en la colmena?

El ojo de la abeja detecta la radiación ultravioleta. Ve otra abeja de color violeta y como a través de una óptica que ha “comprimido” la imagen.

El ojo de la abeja consta de 3 ocelos compuestos simples y 2 complejos. Los complejos distinguen entre objetos en movimiento y los contornos de objetos estacionarios durante el vuelo. Simple: determine el grado de intensidad de la luz. Las abejas no tienen visión nocturna”: ¿qué mirar de noche en la colmena?

2. Reptiles. información general

Los reptiles tienen mala reputación y pocos amigos entre los humanos. Hay muchos malentendidos relacionados con su cuerpo y estilo de vida que han persistido hasta el día de hoy. De hecho, la propia palabra “reptil” significa “un animal que se arrastra” y parece recordar la idea popular de que ellas, especialmente las serpientes, son criaturas repugnantes. A pesar del estereotipo predominante, no todas las serpientes son venenosas y muchos reptiles desempeñan un papel importante en la regulación del número de insectos y roedores.

La mayoría de los reptiles son depredadores con un sistema sensorial bien desarrollado que les ayuda a encontrar presas y evitar el peligro. Tienen una visión excelente y las serpientes, además, tienen una capacidad específica para enfocar la mirada cambiando la forma del cristalino. Los reptiles nocturnos, como los geckos, ven todo en blanco y negro, pero la mayoría de los demás tienen buena visión de los colores.

La audición no es particularmente importante para la mayoría de los reptiles y las estructuras internas del oído suelen estar poco desarrolladas. La mayoría también carece de oído externo, excluyendo el tímpano o “tímpano”, que detecta las vibraciones transmitidas a través del aire; Desde el tímpano se transmiten a través de los huesos del oído interno hasta el cerebro. Las serpientes no tienen oído externo y sólo pueden percibir vibraciones que se transmiten a lo largo del suelo.

Los reptiles se caracterizan por ser animales de sangre fría, pero esto no es del todo exacto. Su temperatura corporal está determinada principalmente ambiente, pero en muchos casos pueden regularlo y, si es necesario, mantenerlo por más nivel alto. Algunas especies son capaces de generar y retener calor dentro de los tejidos de su propio cuerpo. La sangre fría tiene algunas ventajas sobre la sangre caliente. Los mamíferos necesitan mantener su temperatura corporal a un nivel constante dentro de límites muy estrechos. Para ello, necesitan comida constantemente. Los reptiles, por el contrario, toleran muy bien una disminución de la temperatura corporal; su esperanza de vida es mucho más amplia que la de las aves y los mamíferos. Por tanto, son capaces de habitar lugares que no son aptos para los mamíferos, por ejemplo, los desiertos.

Una vez alimentados, pueden digerir los alimentos en reposo. Algunos de los más especies grandes Pueden pasar varios meses entre comidas. Grandes mamíferos No sobreviviría con esta dieta.

Al parecer, entre los reptiles, sólo los lagartos tienen una visión bien desarrollada, ya que muchos de ellos cazan presas que se mueven rápidamente. reptiles acuáticos Dependen más de sentidos como el olfato y el oído para rastrear presas, encontrar pareja o detectar el acercamiento de un enemigo. Su visión juega un papel auxiliar y funciona solo a corta distancia, las imágenes visuales son borrosas y carecen de la capacidad de enfocar objetos estacionarios durante mucho tiempo. La mayoría de las serpientes tienen una visión bastante pobre y, por lo general, solo pueden detectar objetos en movimiento que se encuentran cerca. La reacción de letargo en las ranas cuando, por ejemplo, una serpiente se acerca a ellas es un buen mecanismo de defensa, ya que la serpiente no se dará cuenta de la presencia de la rana hasta que ésta realice un movimiento brusco. Si esto sucede, los reflejos visuales permitirán que la serpiente lo solucione rápidamente. Sólo las serpientes arborícolas, que se enroscan en las ramas y atrapan pájaros e insectos en vuelo, tienen buena visión binocular.

Las serpientes tienen un sistema sensorial diferente al de otros reptiles auditivos. Aparentemente, no pueden oír nada, por lo que los sonidos de la pipa del encantador de serpientes les resultan inaccesibles; entran en un estado de trance por los movimientos de esta pipa de lado a lado. No tienen oído externo ni tímpano, pero pueden detectar algunas vibraciones de muy baja frecuencia utilizando los pulmones como órganos sensoriales. Básicamente, las serpientes detectan a sus presas o a un depredador que se acerca mediante las vibraciones del suelo u otra superficie en la que se encuentran. Todo el cuerpo de la serpiente en contacto con el suelo actúa como un gran detector de vibraciones.

Algunas especies de serpientes, incluidas las de cascabel y las víboras, detectan a sus presas mediante la radiación infrarroja de su cuerpo. Debajo de sus ojos tienen células sensibles que detectan los más mínimos cambios de temperatura, hasta fracciones de grado, y así orientan a las serpientes hacia la ubicación de la presa. Algunas boas también tienen órganos sensoriales (en los labios a lo largo abriendo la boca), capaces de detectar cambios de temperatura, pero son menos sensibles que las de las serpientes de cascabel y las serpientes de pozo.

Los sentidos del gusto y del olfato son muy importantes para las serpientes. Temblando bifurcado lenguaje de serpiente, que algunos consideran un “aguijón de serpiente”, en realidad recoge trazas de diversas sustancias que desaparecen rápidamente en el aire y las transfiere a rincones sensibles de la superficie de la piel. superficie interior boca Hay un dispositivo especial en el paladar (el órgano de Jacobson), que está conectado al cerebro por una rama del nervio olfatorio. Soltar y retraer constantemente la lengua es método efectivo muestreo de aire para componentes químicos importantes. Cuando está retraída, la lengua se acerca al órgano de Jacobson y sus terminaciones nerviosas detectan estas sustancias. En otros reptiles el sentido del olfato juega un papel importante, y la parte del cerebro que se encarga de esta función está muy bien desarrollada. Los órganos del gusto suelen estar menos desarrollados. Al igual que las serpientes, el órgano de Jacobson se utiliza para detectar partículas en el aire (en algunas especies mediante la lengua) que transmiten el sentido del olfato.

Muchos reptiles viven en lugares muy secos, por lo que para ellos es muy importante mantener agua en sus cuerpos. Los lagartos y las serpientes retienen agua mejor que nadie, pero no por su piel escamosa. Pierden casi tanta humedad a través de la piel como las aves y los mamíferos.

Mientras que en los mamíferos la frecuencia respiratoria elevada provoca una alta evaporación de la superficie de los pulmones, en los reptiles la frecuencia respiratoria es mucho menor y, en consecuencia, la pérdida de agua a través del tejido pulmonar es mínima. Muchas especies de reptiles están equipadas con glándulas que pueden limpiar las sales de la sangre y los tejidos del cuerpo, liberándolas en forma de cristales, reduciendo así la necesidad de separar grandes volúmenes de orina. Otras sales no deseadas en la sangre se convierten en ácido úrico, que puede eliminarse del cuerpo con cantidades mínimas de agua.

Los huevos de reptil contienen todo lo necesario para el desarrollo del embrión. Se trata de un suministro de alimento en forma de una yema grande, agua contenida en la proteína y una capa protectora de varias capas que no deja pasar las bacterias peligrosas, pero permite que el aire respire.

La membrana interna (amnios) que rodea inmediatamente al embrión es similar a la misma membrana en aves y mamíferos. La alantoides es una membrana más gruesa que actúa como pulmón y órgano excretor. Asegura la penetración de oxígeno y la liberación de sustancias de desecho. El corion es la membrana que rodea todo el contenido del huevo. La capa exterior de los lagartos y las serpientes es coriácea, pero en las tortugas y los cocodrilos es más dura y calcificada, como la cáscara de los huevos de las aves.

4. Órganos de visión infrarroja de las serpientes.

La visión infrarroja de las serpientes requiere un procesamiento de imágenes no local

Los órganos que permiten a las serpientes "ver" la radiación térmica proporcionan una imagen extremadamente borrosa. Sin embargo, la serpiente forma en su cerebro una imagen térmica clara del mundo que la rodea. Los investigadores alemanes han descubierto cómo puede ser esto.

Algunas especies de serpientes tienen una capacidad única para captar la radiación térmica, lo que les permite mirar el mundo que las rodea en absoluta oscuridad, pero "ven" la radiación térmica no con los ojos, sino con órganos especiales sensibles al calor.

La estructura de dicho órgano es muy simple. Al lado de cada ojo hay un agujero de aproximadamente un milímetro de diámetro, que conduce a una pequeña cavidad de aproximadamente el mismo tamaño. En las paredes de la cavidad hay una membrana que contiene una matriz de células termorreceptoras que mide aproximadamente 40 por 40 células. A diferencia de los conos y bastones de la retina, estas células no responden al “brillo de la luz” de los rayos de calor, sino a la temperatura local de la membrana.

Este órgano funciona como una cámara oscura, un prototipo de cámaras fotográficas. Un pequeño animal de sangre caliente sobre un fondo frío emite "rayos de calor" en todas direcciones: radiación infrarroja lejana con una longitud de onda de aproximadamente 10 micrones. Al pasar a través del agujero, estos rayos calientan localmente la membrana y crean una "imagen térmica". Gracias a la mayor sensibilidad de las células receptoras (¡se detectan diferencias de temperatura de milésimas de grado Celsius!) y a una buena resolución angular, una serpiente puede detectar un ratón en la oscuridad absoluta desde una distancia bastante larga.

Desde el punto de vista físico, lo que plantea un misterio es precisamente una buena resolución angular. La naturaleza ha optimizado este órgano para "ver" mejor incluso las fuentes de calor débiles, es decir, simplemente ha aumentado el tamaño de la entrada, la abertura. Pero cuanto mayor es la apertura, más borrosa resulta la imagen (estamos hablando, enfatizamos, del agujero más común, sin lentes). En una situación de serpiente, donde la apertura y la profundidad de la cámara son aproximadamente iguales, la imagen es tan borrosa que no se puede extraer de ella nada más que "hay un animal de sangre caliente en algún lugar cercano". Sin embargo, los experimentos con serpientes muestran que pueden determinar la dirección de una fuente puntual de calor con una precisión de aproximadamente 5 grados. ¿Cómo logran las serpientes alcanzar una resolución espacial tan alta con una calidad tan terrible de la “óptica infrarroja”?

Un artículo reciente de los físicos alemanes A. B. Sichert, P. Friedel, J. Leo van Hemmen, Physical Review Letters, 97, 068105 (9 de agosto de 2006) se dedicó al estudio de esta cuestión en particular.

Dado que la "imagen térmica" real, dicen los autores, es muy borrosa, y la "imagen espacial" que surge en el cerebro del animal es bastante clara, significa que hay algún tipo de aparato neuronal intermedio en el camino de los receptores a el cerebro, que, por así decirlo, ajusta la nitidez de la imagen. Este aparato no debería ser demasiado complejo, de lo contrario la serpiente “pensará” durante mucho tiempo en cada imagen recibida y reaccionará a los estímulos con retraso. Además, según los autores, es poco probable que este dispositivo utilice mapeos iterativos de múltiples etapas, sino que es más bien una especie de convertidor rápido de un solo paso que funciona de acuerdo con un sistema cableado permanentemente. sistema nervioso programa.

En su trabajo, los investigadores demostraron que este procedimiento es posible y bastante realista. Llevaron a cabo modelos matemáticos de cómo se produce una "imagen térmica" y desarrollaron un algoritmo óptimo para mejorar repetidamente su claridad, llamándolo "lente virtual".

A pesar del gran nombre, el enfoque que utilizaron, por supuesto, no es algo fundamentalmente nuevo, sino simplemente una especie de deconvolución: restaurar una imagen estropeada por la imperfección del detector. Esto es lo contrario de la imagen borrosa y se usa ampliamente en el procesamiento de imágenes por computadora.

Sin embargo, había un matiz importante en el análisis: no era necesario adivinar la ley de deconvolución, sino que podía calcularse basándose en la geometría de la cavidad sensible. En otras palabras, se sabía de antemano qué imagen específica produciría una fuente de luz puntual en cualquier dirección. Gracias a esto, se pudo restaurar una imagen completamente borrosa con muy buena precisión (los editores gráficos comunes con una ley de deconvolución estándar no habrían podido hacer frente a esta tarea ni siquiera de cerca). Los autores también propusieron una implementación neurofisiológica específica de esta transformación.

Si este trabajo dijo alguna palabra nueva en la teoría del procesamiento de imágenes es un punto discutible. Sin embargo, ciertamente condujo a hallazgos inesperados sobre la neurofisiología de la "visión infrarroja" en las serpientes. De hecho, el mecanismo local de la visión “ordinaria” (cada neurona visual toma información de su pequeña área de la retina) parece tan natural que es difícil imaginar algo muy diferente. Pero si las serpientes realmente utilizan el procedimiento de deconvolución descrito, entonces cada neurona que contribuye a la imagen completa del mundo circundante en el cerebro recibe datos no de un punto en particular, sino de un anillo completo de receptores que recorren toda la membrana. Uno sólo puede preguntarse cómo la naturaleza logró construir tal “visión no local”, que compensa los defectos de la óptica infrarroja con transformaciones matemáticas nada triviales de la señal.

Por supuesto, los detectores de infrarrojos son difíciles de distinguir de los termorreceptores discutidos anteriormente. El detector térmico de chinches Triatoma podría tratarse en esta sección. Sin embargo, algunos termorreceptores están tan especializados en detectar fuentes de calor distantes y determinar la dirección hacia ellas que vale la pena considerarlos por separado. Las más famosas son las fosas faciales y labiales de algunas serpientes. Los primeros indicios son que la familia de serpientes de patas postizas Boidae (boas, pitones, etc.) y la subfamilia de serpientes de pozo Crotalinae ( serpientes de cascabel, incl. los cascabeles reales Crotalus y el bushmaster (o surukuku) Lachesis) tienen sensores infrarrojos, se obtuvieron a partir del análisis de su comportamiento al buscar víctimas y determinar la dirección del ataque. La detección por infrarrojos también se utiliza para la defensa o el escape, lo que se produce ante la aparición de un depredador que emite calor. Posteriormente, los estudios electrofisiológicos del nervio trigémino que inerva las fosas labiales de los propópodos y las fosas faciales de las serpientes (entre los ojos y las fosas nasales) confirmaron que estos recesos contienen receptores de infrarrojos. La radiación infrarroja proporciona un estímulo adecuado a estos receptores, aunque también se puede generar una respuesta lavando la fosa con agua tibia.

Los estudios histológicos han demostrado que las fosas no contienen células receptoras especializadas, sino terminaciones amielínicas del nervio trigémino, que forman una ramificación ancha y no superpuesta.

En las fosas tanto de los seudópodos como de las serpientes de fosa, la superficie del fondo de la fosa reacciona a la radiación infrarroja y la reacción depende de la ubicación de la fuente de radiación en relación con el borde de la fosa.

La activación de receptores tanto en seudópodos como en serpientes requiere un cambio en el flujo de radiación infrarroja. Esto se puede lograr mediante el movimiento de un objeto que emite calor en el "campo de visión" en relación con el entorno más frío, o mediante el movimiento de exploración de la cabeza de la serpiente.

La sensibilidad es suficiente para detectar el flujo de radiación de una mano humana que se mueve en el "campo de visión" a una distancia de 40 a 50 cm, lo que significa que el estímulo umbral es inferior a 8 x 10-5 W/cm2. En base a esto, el aumento de temperatura detectado por los receptores es del orden de 0,005 °C (es decir, aproximadamente un orden de magnitud mejor que la capacidad humana para detectar cambios de temperatura).

5. Serpientes con visión de calor

Los experimentos realizados por científicos en los años 30 del siglo XX con serpientes de cascabel y serpientes de pozo relacionadas (crotálidos) demostraron que las serpientes realmente pueden ver el calor emitido por una llama. Los reptiles pudieron detectar a grandes distancias el calor sutil que emiten los objetos calentados o, en otras palabras, pudieron detectar la radiación infrarroja, cuyas ondas largas son invisibles para los humanos. La capacidad de las serpientes para sentir el calor es tan grande que pueden sentir el calor emitido por una rata desde una distancia considerable. Las serpientes tienen sensores de calor en pequeños hoyos en el hocico, de ahí su nombre: cabezas de pozo. Cada pequeño hoyo que mira hacia adelante ubicado entre los ojos y las fosas nasales tiene un pequeño orificio parecido a un alfiler. En el fondo de estos orificios hay una membrana, de estructura similar a la retina del ojo, que contiene los termorreceptores más pequeños en cantidades de 500 a 1500 por milímetro cuadrado. Los termorreceptores tienen 7.000 terminaciones nerviosas conectadas a una rama del nervio trigémino ubicada en la cabeza y el hocico. Debido a que las zonas sensoriales de ambas fosas se superponen, la serpiente puede percibir el calor de forma estereoscópica. La percepción estereoscópica del calor permite a la serpiente, al detectar ondas infrarrojas, no sólo encontrar presas, sino también estimar la distancia a ellas. Las serpientes de fosa combinan una fantástica sensibilidad térmica con una respuesta rápida, lo que les permite responder instantáneamente a una señal térmica en menos de 35 milisegundos. No es de extrañar que las serpientes con esta reacción sean muy peligrosas.

La capacidad de detectar radiación infrarroja otorga a las víboras capacidades significativas. Pueden cazar de noche y acechar a sus principales presas, los roedores, en sus madrigueras subterráneas. Aunque estas serpientes tienen un sentido del olfato muy desarrollado, que también utilizan para encontrar presas, su ataque mortal se guía por axilas sensibles al calor y termorreceptores adicionales situados en el interior de la boca.

Aunque el sentido infrarrojo en otros grupos de serpientes se comprende menos, también se sabe que las boas constrictoras y las pitones tienen órganos sensibles al calor. En lugar de fosas, estas serpientes tienen más de 13 pares de termorreceptores ubicados alrededor de los labios.

Hay oscuridad en las profundidades del océano. La luz del sol no llega hasta allí, y sólo parpadea la luz que allí se emite. habitantes de las profundidades marinas mares. Al igual que las luciérnagas terrestres, estas criaturas están equipadas con órganos que generan luz.

Con una boca enorme, el malacoste negro (Malacosteus niger) vive en completa oscuridad a profundidades de 915 a 1830 my es un depredador. ¿Cómo puede cazar en completa oscuridad?

Malacost puede ver lo que se llama luz roja lejana. Las ondas de luz en la parte roja del llamado espectro visible tienen mayor longitud ondas, alrededor de 0,73-0,8 micrómetros. Aunque esta luz es invisible para el ojo humano, algunos peces, incluido el malacoste negro, pueden verla.

A los lados de los ojos de un malacost hay un par de órganos bioluminiscentes que emiten una luz azul verdosa. La mayoría de las otras criaturas bioluminiscentes en este reino de oscuridad también emiten una luz azulada y tienen ojos sensibles a las longitudes de onda azules del espectro visible.

El segundo par de órganos bioluminiscentes del malacoste negro se encuentran debajo de sus ojos y producen una luz roja distante que es invisible para otros que viven en las profundidades del océano. Estos órganos le dan al malacoste negro una ventaja sobre sus rivales, pues la luz que emite le ayuda a ver a sus presas y le permite comunicarse con otros individuos de su especie sin delatar su presencia.

Pero, ¿cómo ve el malacost negro la luz roja lejana? Según el dicho "eres lo que comes", en realidad obtiene esta oportunidad comiendo pequeños copépodos, que a su vez se alimentan de bacterias que absorben la luz roja lejana. En 1998, un equipo de científicos en el Reino Unido, incluido el Dr. Julian Partridge y el Dr. Ron Douglas, descubrieron que la retina de los ojos del malacoste negro contiene una versión modificada de la clorofila bacteriana, un fotopigmento que puede detectar rayos de color rojo lejano. luz.

Gracias a la luz roja lejana, algunos peces pueden ver en aguas que a nosotros nos parecerían negras. La piraña sanguinaria de las turbias aguas del Amazonas, por ejemplo, percibe el agua como de color rojo oscuro, un color más traslúcido que el negro. El agua aparece roja debido a las partículas de vegetación de color rojo que absorben la luz visible. Sólo los rayos de luz de color rojo lejano atraviesan el agua turbia y son visibles para la piraña. Los rayos infrarrojos le permiten ver a sus presas, incluso si cazan en completa oscuridad: al igual que las piraña, la carpa cruciana en su hábitat natural. agua dulce a menudo fangosos y llenos de vegetación. Y se adaptan a esto al poder ver la luz roja de lejos. De hecho, su alcance visual (nivel) supera al de las piraña, ya que pueden ver no sólo en el rojo lejano, sino también en el presente. luz infrarroja. Entonces tu favorito es el casero. pez dorado Puede ver mucho más de lo que cree, incluidos los rayos infrarrojos "invisibles" emitidos por dispositivos electrónicos domésticos comunes, como el control remoto de la televisión y los rayos del sistema de alarma de seguridad.

5. Las serpientes atacan a sus presas a ciegas.

Se sabe que muchas especies de serpientes, incluso cuando están privadas de visión, son capaces de golpear a sus víctimas con una precisión asombrosa.

La naturaleza rudimentaria de sus sensores térmicos hace que sea difícil argumentar que la capacidad de percibir la radiación térmica de las presas por sí sola pueda explicar estas asombrosas habilidades. Un estudio realizado por científicos de la Universidad Técnica de Munich muestra que probablemente se trata de que las serpientes tengan una "tecnología" única para procesar información visual, informa Newscientist.

Muchas serpientes tienen detectores de infrarrojos sensibles que les ayudan a navegar en el espacio. En condiciones de laboratorio, los ojos de las serpientes se cubrieron con cinta adhesiva y resultó que podían matar a una rata con un golpe instantáneo de dientes venenosos en el cuello o detrás de las orejas de la víctima. Esta precisión no puede explicarse únicamente por la capacidad de la serpiente para ver el punto de calor. Obviamente, la cuestión está en la capacidad de las serpientes para procesar de alguna manera la imagen infrarroja y "limpiarla" de interferencias.

Los científicos han desarrollado un modelo que tiene en cuenta y filtra tanto el "ruido" térmico que emana de las presas en movimiento como cualquier error asociado con el funcionamiento de la propia membrana del detector. En el modelo, una señal de cada uno de los 2.000 receptores térmicos provoca la excitación de su neurona, pero la intensidad de esta excitación depende de la entrada a cada una de las otras células nerviosas. Al integrar en los modelos señales de receptores que interactúan, los científicos pudieron obtener imágenes térmicas muy claras incluso con altos niveles de ruido extraño. Pero incluso errores relativamente pequeños asociados con el funcionamiento de los detectores de membrana pueden destruir completamente la imagen. Para minimizar tales errores, el espesor de la membrana no debe exceder los 15 micrómetros. Y resultó que las membranas de las serpientes tienen exactamente este grosor, informa cnews.ru.

Así, los científicos pudieron demostrar habilidad asombrosa serpientes para procesar incluso imágenes que están muy lejos de ser perfectas. Ahora se trata de confirmar el modelo con estudios de serpientes reales.

Conclusión

Se sabe que muchas especies de serpientes (en particular del grupo de las serpientes de fosa), incluso privadas de visión, son capaces de golpear a sus víctimas con una "precisión" sobrenatural. La naturaleza rudimentaria de sus sensores térmicos hace que sea difícil argumentar que la capacidad de percibir la radiación térmica de las presas por sí sola pueda explicar estas asombrosas habilidades. Un estudio realizado por científicos de la Universidad Técnica de Munich muestra que tal vez todo se deba a la presencia de una "tecnología" única para procesar información visual en las serpientes, informa Newscientist.

Se sabe que muchas serpientes tienen detectores infrarrojos sensibles que les ayudan a navegar en el espacio y detectar presas. En condiciones de laboratorio, a las serpientes se les privó temporalmente de la visión cubriéndose los ojos con una tirita, y resultó que pudieron golpear a una rata con un golpe instantáneo de dientes venenosos dirigidos al cuello de la víctima, detrás de las orejas, donde la rata No pudo defenderse con sus afilados incisivos. Tal precisión no puede explicarse únicamente por la capacidad de la serpiente para ver un vago punto de calor.

A los lados de la parte frontal de la cabeza, las serpientes de pozo tienen depresiones (que dan nombre al grupo) en las que se encuentran membranas sensibles al calor. ¿Cómo se “enfoca” una membrana térmica? Se suponía que este órgano funciona según el principio de una cámara oscura. Sin embargo, el diámetro de los agujeros es demasiado grande para implementar este principio y, como resultado, solo se puede obtener una imagen muy borrosa, que no es capaz de proporcionar la precisión única del lanzamiento de una serpiente. Obviamente, la cuestión está en la capacidad de las serpientes para procesar de alguna manera la imagen infrarroja y "limpiarla" de interferencias.

Los científicos han desarrollado un modelo que tiene en cuenta y filtra tanto el "ruido" térmico que emana de las presas en movimiento como cualquier error asociado con el funcionamiento de la propia membrana del detector. En el modelo, una señal de cada uno de los 2.000 receptores térmicos provoca la excitación de su neurona, pero la intensidad de esta excitación depende de la entrada a cada una de las otras células nerviosas. Al integrar en los modelos señales de receptores que interactúan, los científicos pudieron obtener imágenes térmicas muy claras incluso con altos niveles de ruido extraño. Pero incluso errores relativamente pequeños asociados con el funcionamiento de los detectores de membrana pueden destruir completamente la imagen. Para minimizar tales errores, el espesor de la membrana no debe exceder los 15 micrómetros. Y resultó que las membranas de las serpientes tienen exactamente este grosor.

Así, los científicos pudieron demostrar la asombrosa capacidad de las serpientes para procesar incluso imágenes que distan mucho de ser perfectas. Sólo queda confirmar el modelo con estudios de serpientes reales, no “virtuales”.

Bibliografía

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