Zdá se, že malí savci mají tajný infračervený smysl

Pokud jste to předtím sledovali dravecVšiml jsem si taktické výhody, kterou dal mimozemskému válečníkovi díky jeho tepelnému vidění. Ve skutečnosti, i se silnou kamufláží, se Dutch a jeho tým dostali do velkých problémů.

Ve skutečnosti se však zdá, že kořistí mohou být ti, kteří mají schopnost snímat v infračerveném spektru. Výzkum nyní odhalil, že tato jedinečná schopnost může být celá vytvořena člověkem. K chlupům na hřbetě některých nejmenších savců.

Ne s mými vlasy na zádech

Malí savci, jako jsou rejsci a hlodavci, mají srst, která spojuje několik typů vlasů do silné ochranné vrstvy. Srst by měla zvíře udržovat relativně v teple a suchu a chránit ho před přírodními živly. Co když ale dokáže ochránit i před predátory? Mezi touto srstí leží speciální „ochranné chlupy“, o kterých se vědci domnívají, že nyní fungují jako přesné infračervené senzory.

Ochranné chlupy tvoří 1 % až 3 % srsti. Chlupy obvykle trčí rovně a do určité míry odstávají od zbytku srsti. Ochranné chlupy mají také tendenci vykazovat poněkud výrazný pruhovaný vzor, ​​který není vidět u jiných typů savčích chlupů.

Pravidelné pruhování pozorované na ochranných chlupech malých savců po léta matou vědce. Tato vlákna vykazují vnitřní pásy rozmístěné v intervalech 6 až 12 μm. Pokud jste nedávno zírali na elektromagnetický spektrograf, možná jste si uvědomili, že úzce koresponduje s infračervenými vlnovými délkami. To naznačuje neznámou funkci – možná schopnost vnímat infračervené světlo. Ve skutečnosti tyto vlnové délky pokrývají stejnou část infračerveného spektra, které používají termální střely a termokamery.

Tato vlastnost měla zjevné výhody pro přežití pro noční zvířata a vysoce dravá zvířata. Mohlo by to dát malému tvorovi schopnost detekovat zdroje teplého tepla – jako jsou dravci – blížící se zezadu. Není třeba umisťovat oči do zadní části hlavy, ani se věčně dívat na to, co je přes rameno. Pokud vaše tepelné smysly zachytí něco teplého, co se blíží zezadu, může být užitečné provést výpad.

Výzkumníci zaměřili svůj výzkum na ochlupení na tři typy: Myotom, TJe to myš domácí Anchinus agilis, Myšovitý vačnatec Sorex araneos, rejsek obecný. Navzdory mnoha rozdílům mezi druhy sdílejí strážní chlupy některé podobnosti. Jejich výsledky ukázaly, že navzdory evolučním rozdílům trvajícím miliony a miliony let sdílejí tyto druhy velmi podobné mikroskopické vlasové struktury, které se zdají být naladěny na vlnové délky mezi 8-12 mikrometry – ideální pro tepelné zobrazování.

Vezmeme-li jako vzorový příklad myš domácí, mají vousky dobře vyvinutou strukturu. Předpokládá se, že širší části ochranných chlupů, označované jako „štít“, fungují jako infračervené absorbéry. Obsahují dvě trubice spojené membránou se vzduchovými dutinami rozmístěnými v periodických intervalech asi 10 μm. Směrem k základně oblasti štítu se vlasy zužují a místo vzduchových dutin mají vlasy výrazné tmavé pásy v podobných intervalech. Předpokládá se, že úzké části pomáhají soustředit absorbovanou infračervenou energii na kořen vlasů. Následuje poměrně variabilní „oblačná“ část s tmavými polokoulemi uspořádanými kolem osy vlasů. Má se za to, že působí jako „spektrální filtr“ vyzařující vlnové délky mimo rozsah 8-12 mikrometrů. Výpočty ukazují, že cloudový filtr znamená, že infračervená energie v tomto kritickém rozsahu vlnových délek tvoří 72 % „signálu“ dopadajícího na kořen vlasu, namísto pouhých 33 % jinak. Poslední sekce kolony má jemnější pásy, pouze 6 µm od sebe.

Předpokládá se, že vlákna fungují podobně jako infračervené antény, s jejich pevným přímým uspořádáním a periodickými čarami fungujícími jako tepelné detektory. Samotné čáry se zdají být vyrobeny z infračerveně transparentního biologického materiálu s různými indexy lomu. Vědci to přirovnávají k umělému vynálezu zvanému Fiber Bragg Grid neboli FBG. Toto zařízení využívá periodické změny indexu lomu optického vlákna k vytvoření filtru pro určitou vlnovou délku. Ochranné chloupky by mohly používat biologickou verzi stejného mechanismu k odfiltrování požadované infračervené vlnové délky.

Zvíře zároveň potřebuje zachytit signál z určitého typu senzorové buňky na bázi chlupu. Vědci ve skutečnosti zjistili, že myš domácí má ve skutečnosti buňky Merkelové jedinečně umístěné na základně chlupů strážců, uspořádané kolem těla myši. Předpokládá se, že tyto buňky mohou být zodpovědné za infračervený vjem, protože samotné chloupky fungují jako antény, které na ně soustředí infračervenou energii.

Vědci se také rozšířili do studia toho, zda se tomu také přizpůsobili predátoři. Pozoruhodně zjistili, že studenokrevní hadi jsou v tepelné infračervené oblasti téměř neviditelní. Stejně tak kočky mají relativně nízké čelní emise tepla. Oba tedy mají výhodu při lovu proti savcům s obranným mechanismem tepelného snímání. Ve skutečnosti jsou tito tvorové obzvláště zběhlí v lovu myší a jiných malých savců, jak byste mohli očekávat!

Výzkum je zatím v rané fázi. Existuje ještě více práce na potvrzení skutečného účelu těchto ochranných chlupů. Bez ohledu na to, jejich složité mikrostruktury poskytují přesvědčivý důkaz, že ve skutečnosti fungují jako antény pro zachycení infračerveného záření pro smyslové účely.

Objev těchto přirozených infračervených senzorů není jen biologickou kuriozitou. Může být dokonce užitečné v oblasti fotoniky. Schopnost sentinelových vláken fungovat jako drobné infračervené antény může sloužit jako inspirace pro nová optická zařízení nebo pro vylepšení stávajících technologií.

Kromě toho může tento výzkum ovlivnit evoluční biologii a poskytnout nové poznatky o starověkém původu vlasů savců a vačnatců. Odolnost chlupů strážných po miliony let naznačuje, že hrály zásadní roli v přežití raných savců, pocházejících snad z třetihor.

Někteří malí savci se však vždy dokázali vyhnout predátorům, kteří se za nimi plížili. Nyní můžeme mít tajné poznatky o tomto malém triku. Možná to nebyly jejich oči nebo bystrý smysl pro vibrace, co bylo příčinou, ale spíše skrytý tepelný smysl, který se celou dobu skrýval v srsti.

Doporučený obrázek: „Laboratorní myš mg 3263„od [Rama]