Kaip mokslas pamatė ultravioletinę šviesą gyvūnuose

Kaip mokslas pamatė ultravioletinę šviesą gyvūnuose

Toliau pateikiama ištrauka iš Didžiulis pasaulis: kaip gyvūnų pojūčiai atskleidžia mus supančias paslėptas sferas pateikė Ed Yong.



Gaukite knygą

Didžiulis pasaulis: kaip gyvūnų pojūčiai atskleidžia mus supančias paslėptas sferas

Devintajame dešimtmetyje Johnas Lubbockas – bankininkas, archeologas, polimatas – suskaidė šviesos spindulį prizme ir apšvietė gautą vaivorykštę ant skruzdėlių. Skruzdėlės spruko nuo šviesos. Tačiau Lubbokas pastebėjo, kad jie taip pat pabėgo iš regiono, esančio už vaivorykštės violetinio galo, kuris jo akimis atrodė tamsus. Tačiau ši sritis skruzdėms nebuvo tamsi. Jis buvo maudomas ultravioletiniais spinduliais – lotyniškai „už violetinės“. Ultravioletinės (arba UV) šviesos bangos ilgis svyruoja nuo 10 iki 400 nanometrų. Žmonėms ji iš esmės nematoma, bet skruzdėlėms turi matytis kaip atskira ir atskira spalva (apie kurią negalime įsivaizduoti), – įžvalgiai rašė Lubbockas. „Atrodytų, kad objektų spalvos ir bendras gamtos aspektas jiems turi labai skirtis nuo to, ką jie daro mums“.

Tuo pačiu metu kai kurie mokslininkai manė, kad gyvūnai yra daltonikai arba mato tą patį spektrą kaip ir mes. Lubbockas parodė, kad skruzdėlės yra išskirtinės. Po pusės amžiaus pasirodė, kad bitės ir mažyliai mato ir ultravioletinius spindulius. Pasakojimas pasikeitė: kai kurie gyvūnai mato spalvas, kurių mes nematome, bet įgūdžiai turi būti labai reti. Tačiau praėjus dar pusei amžiaus, devintajame dešimtmetyje, mokslininkai parodė, kad daugelis paukščių, roplių, žuvų ir vabzdžių turi UV jautrius fotoreceptorius. Pasakojimas vėl pasikeitė: UV matymas egzistuoja daugelyje gyvūnų grupių, bet ne žinduolių. Vis tiek klysta: 1991 m. Geraldas Jacobsas ir Jay’us Neitzas parodė, kad pelės, žiurkės ir smiltpelės turi trumpą kūgį, pritaikytą UV spinduliams. Gerai, žinduoliai gali turėti UV regėjimą, bet tik maži, pavyzdžiui, graužikai ir šikšnosparniai. Ne taip: 2010-aisiais Glenas Jeffery nustatė, kad šiaurės elniai, šunys, katės, kiaulės, karvės, šeškai ir daugelis kitų žinduolių gali aptikti UV spindulius savo trumpais mėlynais kūgiais. Jie tikriausiai suvokia UV kaip gilų mėlynos spalvos atspalvį, o ne atskirą spalvą, bet vis dėlto gali tai pajusti. Taip gali ir kai kurie žmonės.

Susijęs segmentas

Milijonai būdų, kaip gyvūnai jaučia pasaulį

Mūsų lęšiai paprastai blokuoja UV spindulius, tačiau žmonės, pametę lęšius dėl operacijų ar nelaimingų atsitikimų, UV spindulius gali suvokti kaip balkšvai mėlyną. Taip nutiko dailininkui Claude’ui Monet, kuris, būdamas 82 metų, prarado kairįjį lęšį. Jis pradėjo matyti UV šviesą, kuri atsispindi nuo vandens lelijų, ir pradėjo jas dažyti balkšvai mėlyna, o ne balta spalva. Be Monet, dauguma žmonių nemato UV, o tai tikriausiai paaiškina, kodėl mokslininkai taip norėjo patikėti, kad toks gebėjimas buvo retas. Tiesą sakant, yra atvirkščiai. Dauguma gyvūnų, kurie mato spalvą, gali matyti UV spindulius. Tai norma, o mes – keistuoliai.

Ultravioletinė regėjimas yra taip visur esantis kad daug apie gamta privalo atrodo kitaip nei dauguma kitų gyvūnų. * Vanduo išsklaido UV šviesą, sukurdamas aplinkos ultravioletinį rūką, prieš kurį žuvys gali lengviau pamatyti mažytį UV spindulius sugeriantį planktoną. Graužikai nesunkiai mato tamsius paukščių siluetus UV spindulių gausaus dangaus fone. Šiaurės elniai gali greitai išskirti samanas ir kerpes, kurios mažai atspindi UV spindulius, ant kalvos šlaito, padengto UV spindulius atspindinčiu sniegu. Galėčiau tęsti.

einu toliau. Gėlės naudoja dramatiškus UV modelius, kad reklamuotų savo prekes apdulkintojams. Žmogaus akims saulėgrąžos, medetkos ir juodaakės Siuzanos atrodo vienodos spalvos, tačiau bitės gali matyti UV spindulių dėmeles savo žiedlapių apačioje, kurios sudaro ryškias akis. Paprastai šios formos yra gidai, nurodantys nektaro padėtį. Kartais jie yra spąstai. Krabų vorai slepiasi ant gėlių, kad užpultų apdulkintojus. Mums atrodo, kad šie vorai atitinka jų pasirinktų žiedų spalvas, be to, jie jau seniai laikomi kamufliažo meistrais. Tačiau jie atspindi tiek daug UV spindulių, kad yra labai pastebimi bitėms, todėl gėlės, ant kurių jie sėdi, yra daug patrauklesnės. Užuot susimaišę, kai kurie iš jų pritraukia savo UV spinduliams jautrų grobį išsiskirdami.

Daugelio paukščių plunksnos taip pat turi UV raštus. 1998 m. dvi nepriklausomos komandos suprato, kad didžioji dalis mėlynųjų zylių „mėlynųjų“ plunksnų iš tikrųjų atspindi daug UV spindulių; kaip vienas iš jų rašė: „Mėlynieji zylės yra ultravioletiniai zylės“. Žmonėms visi šie paukščiai atrodo vienodai. Tačiau dėl savo UV modelių patinai ir patelės labai skiriasi vienas nuo kito. Tas pats pasakytina apie daugiau nei 90 % paukščių giesmininkų, kurių lyties mes negalime atskirti, įskaitant kregždes ir pašaipius.

Tai ne tik žmonės, kurie nemato UV modelių. Kadangi UV šviesą stipriai išsklaido vanduo, plėšriosios žuvys, kurios grobį turi pastebėti per atstumą, dažnai yra nejautrios. Jų grobis savo ruožtu pasinaudojo šia silpnybe. Centrinės Amerikos upių karduodegės mums atrodo nykios, tačiau, kaip parodė Molly Cummings ir Gil Rosenthal, kai kurių rūšių patinai turi stiprias UV juosteles išilgai jų šonų ir uodegų. Šios žymės vilioja pateles, tačiau jos nematomos pagrindiniams kardų uodegų plėšrūnams. O vietose, kur tie plėšrūnai dažnesni, kardų uodegos turi ryškesnius UV ženklus. Cummingsas sako, kad „jie gali išsisukti, būdami itin puošniais“ nesukeldami pavojaus. Panašūs slaptieji kodai egzistuoja Australijos Didžiajame barjeriniame rife, kuriame gyvena ambon damselfish. Žmogaus akimis jis primena citriną su pelekais ir atrodo identiškas kitoms glaudžiai susijusioms rūšims. Tačiau Ulrike Siebeck pastebėjo, kad jos galva iš tikrųjų yra išmarginta UV juostelėmis, tarsi nematomas tušas būtų nubėgęs per visą jos veidą. Plėšrūnai šių ženklų nemato, tačiau patys ambonai juos naudoja, kad atskirtų savo rūšį nuo kitų pamergių.

Mums UV spinduliai atrodo paslaptingi ir svaiginantys. Tai nematomas atspalvis, glūdintis tiesiog mūsų regėjimo pakraštyje – suvokimo tuštuma, kurią nori užpildyti mūsų vaizduotė. Mokslininkai jai dažnai priskirdavo ypatingą ar slaptą reikšmę, laikydami ją slapto bendravimo kanalu. Tačiau dauguma tokių teiginių žlugo, neskaitant ambonų ir kardų uodegų.* Realybė tokia, kad UV matymas ir UV signalai yra labai dažni. „Mano asmeninis požiūris yra toks, kad tai tik dar viena spalva“, – sako Innes Cuthill, studijuojanti spalvų matymą.

Įsivaizduokite, ką gali pasakyti bitė. Jie yra trichromatai, kurių opsinai yra jautriausi žaliai, mėlynai ir ultravioletiniams spinduliams. Jei bitės būtų mokslininkės, jos galėtų stebėtis spalva, kurią mes žinome kaip raudoną, kurios jos nemato ir kurią galėtų pavadinti „itin geltona“. Iš pradžių jie gali tvirtinti, kad kiti padarai nemato itin geltonos spalvos, o vėliau stebisi, kodėl tiek daug taip mato. Jie gali paklausti, ar tai ypatinga. Jie gali fotografuoti rožes per itin geltonus fotoaparatus ir pasakoti apie tai, kaip jos atrodo kitaip. Jiems gali kilti klausimas, ar dideli dvikojai gyvūnai, matantys šią spalvą, keičiasi slaptomis žinutėmis per paraudusius skruostus. Galų gale jie gali suprasti, kad tai tik kita spalva, ypač jei jos nėra jų akyse. Ir jiems gali kilti klausimas, kaip būtų jį pridėti prie savo „Umwelt“, sustiprinant savo tris spalvų matmenis ketvirtuoju.


Ištrauka iš Didžiulis pasaulis © 2022 Ed Yong. Naudojama gavus Random House leidimą, Random House, Penguin Random House LLC, Niujorko padalinio, įspaudą. Visos teisės saugomos. Jokia šios ištraukos dalis negali būti atgaminta ar perspausdinta be raštiško leidėjo leidimo.

Susipažink su Rašytoju

Edas Yongas

Apie Edą Yongą

Edas Yongas yra mokslo rašytojas ir autorius Didžiulis pasaulis: kaip gyvūnų pojūčiai atskleidžia mus supančias paslėptas sferas. („Random House“, 2022 m.)

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.