Οι εκπληκτικές αισθήσεις των ζώων - Του Κωνσταντίνου Δ. Καρπούζα, Καθηγητού Φυσικής-Χημείας

Τα καταφέρνουν όμως πολύ καλά, γιατί έχουν προσαρμοστεί στο περιβάλλον και διαθέτουν τους κατάλληλους μηχανισμούς για την επιβίωση. Διαθέτουν λοιπόν κάποιες εξειδικευμένες αισθήσεις που δεν τις έχουν οι άνθρωποι και κάποια άλλα έχουν παρόμοιες με εμάς, αλλά πιο οξείες. Τα ποντίκια αισθάνονται ασφάλεια στο σκοτάδι και κινούνται άνετα, το οποίο δεν το κάνουν άλλα ζώα, αλλά ο κροταλίας αισθάνεται την θερμότητα που εκπέμπει το σώμα τους και τα συλλαμβάνει.

Βλέπουν έναν διαφορετικό κόσμο.

Στο σχολείο μάθαμε ότι εμείς αντιλαμβανόμαστε ένα μόνο μικρό μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Βλέπουμε δηλαδή μικρό τμήμα από τις διάφορες ακτινοβολίες που μας περικυκλώνουν φυσικές αλλά και τεχνητές. Το μήκος κύματος κυμαίνεται από τα 400 νανόμετρα (το νανόμετρο είναι μονάδα μέτρησης μικρών αποστάσεων και θα το βρούμε αν το μήκος 1 μέτρο το διαιρέσουμε σε 1 δισεκατομμύριο τμήματα και πάρουμε το ένα από αυτά) ως τα 700 νανόμετρα. Οι ορατές αυτές ακτινοβολίες είναι από το μωβ (ιώδες) ως και το κόκκινο (ερυθρό). Δεν μπορούμε να δούμε τις υπέρυθρες, όσες είναι δηλαδή μετά από τις ερυθρές, με μήκος κύματος πάνω από τα 700 νανόμετρα και ούτε τις υπεριώδεις, όσες είναι πριν από τις ιώδεις με μήκος κύματος μικρότερο από τα 400 νανόμετρα.

Ωστόσο, ο κροταλίας έχει δύο μικρά όργανα, δύο κοιλότητες, ανάμεσα στα μάτια και στα ρουθούνια του τα οποία ανιχνεύουν την υπέρυθρη ακτινοβολία και έτσι και στο σκοτάδι ανιχνεύει το θερμόαιμο θήραμα.

Το υπεριώδες φως είναι ορατό από πολλά πλάσματα στα οποία συμπεριλαμβάνονται πουλιά και έντομα. Οι μέλισσες, προσανατολίζονται σε σχέση με τον ήλιο ακόμη και σε μια ελαφρώς συννεφιασμένη ημέρα όταν αυτός είναι κρυμμένος. Εντοπίζουν κάποιο κομμάτι καθαρού ουρανού και βλέπουν τα σχήματα του υπεριώδους φωτός. Σε πολλά ανθοφόρα φυτά υπάρχουν σχέδια που είναι ορατά μόνο στο υπεριώδες φως και ακόμα παρουσιάζουν στα έντομα πού βρίσκεται το νέκταρ. Οι καρποί τους και οι σπόροι με τέτοιον τρόπο γίνονται αντιληπτοί από τα πουλιά. Το υπεριώδες φως δίνει στα φτερά των πουλιών θαυμάσια λαμπρότητα με έντονα και βαθιά χρώματα.

Γιατί βλέπουν τόσο καλά τα πουλιά;

Η όραση των πουλιών είναι ένα θαύμα, αφού ο ιστός που σχηματίζει τις εικόνες, ο οποίος βρίσκεται στο εσωτερικό τοίχωμα του ματιού, έχει περισσότερα οπτικά κύτταρα από ότι το μάτι άλλων πλασμάτων και του ανθρώπου. Βλέπουν λοιπόν μικρά αντικείμενα από απόσταση. Μερικά πουλιά έχουν το πλεονέκτημα περιοχών μέγιστης οπτικής ανάλυσης σε κάθε μάτι, με αποτέλεσμα να αντιλαμβάνονται καλύτερα την απόσταση και την ταχύτητα. Τα πουλιά που κυνηγούν ιπτάμενα έντομα, έχουν παρόμοιες δυνατότητες και επιπλέον έχουν ασυνήθιστα μαλακό φακό ο οποίος εστιάζει αστραπιαία.

Ισχυρή ακοή.

Ο άνθρωπος δεν μπορεί να ακούσει όλους τους ήχους παρά μόνον ήχους με συχνότητα από 16 χέρτζ ως 20.000 χέρτζ. Οι ήχοι με μικρότερη συχνότητα από τα 16Hz λέγονται υπόηχοι και όσοι έχουν μεγαλύτερη από 20.000Hz λέγονται υπέρηχοι. Πολλά άλλα πλάσματα ακούν ήχους που δεν μπορεί να τους ακούσει ο άνθρωπος.

Οι σκύλοι μπορούν να ακούσουν συχνότητες από 40 ως 46.000 χερτζ και τα άλογα από 31 ως 40.000 χερτζ. Οι ελέφαντες και τα βοοειδή μπορούν να ακούσουν υπόηχους και επειδή οι χαμηλές συχνότητες φτάνουν πιο μακριά, οι ελέφαντες πιθανόν να μπορούν να επικοινωνήσουν ακόμα και όταν απέχουν αρκετά χιλιόμετρα μεταξύ τους. Θα μπορέσουμε άραγε στο μέλλον να χρησιμοποιήσουμε όσα ζώα ακούν τους υπόηχους, ώστε να μας προειδοποιούν για τους επερχόμενους σεισμούς ή άσχημα καιρικά φαινόμενα κατά τα οποία εκπέμπονται υπόηχοι; Ακούγεται πολύ ενδιαφέρον αυτό!

Κάποια έντομα ακούν υπέρηχους και άλλα υπόηχους. Μερικά όπως οι μύγες, ακούν με τη βοήθεια λεπτών τριχιδίων που είναι ευαίσθητες και στην πιο μικρή κίνηση του αέρα. Γι αυτό η μύγα φεύγει από τη θέση της μόλις κουνήσουμε λίγο το χέρι μας.

Η νυχτερίδα, βασίζεται περισσότερο στην ακοή παρά στην όραση, για την κίνηση της, με την αντίληψη των υπόηχων και των υπέρηχων. Προσανατολίζεται στο σκοτάδι με σόναρ και ενώ είναι η ίδια πολύ μικρή με ελάχιστο εγκέφαλο, διαθέτει σύστημα πολύπλοκου ηχοεντοπισμού.

Η ακοή στον σκύλο είναι η δεύτερη από τις πιο ανεπτυγμένες αισθήσεις, επιτρέποντας στο ζώο να αντιλαμβάνεται ήχους που παράγονται σε αποστάσεις τέσσερις φορές μεγαλύτερες από ότι μπορεί να συλλάβει η ανθρώπινη ακοή.

Οι ανεπτυγμένες ικανότητες στην ακοή του σκύλου καλύπτουν ένα φάσμα από 20.000 έως 50.000 χέρτζ. Ομοίως, και η γάτα είναι σε θέση να ανιχνεύει μια πολύ μεγάλη σειρά ήχων και εξαιρετικά χαμηλής έντασης. Τα σκυλιά έχουν τη δυνατότητα διάκρισης των ήχων, σε τέτοιο επίπεδο ώστε να τους ερμηνεύουν και αποφασίζουν κατά πόσο κάποιος ήχος είναι απειλητικός ή όχι. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με τα τζιτζίκια, τα οποία δεν αντιλαμβάνονται πολλούς ήχους και κυρίως ήχους που παράγουν τα ίδια.

Πολλές φορές ο ήχος που παράγει το θήραμα πληροφορεί το θύτη για το είδος του θηράματος, το μέγεθός του, τη θέση του και την ασχολία του, ακόμα κι αν δε μπορεί να το δει. Αντίστροφα, ο ήχος του θύτη μπορεί να προειδοποιήσει έγκαιρα το θήραμα για τις απειλητικές διαθέσεις του και να ξεφύγει τρέχοντας ή πετώντας.

Η ηλεκτροαίσθηση

Οι καρχαρίες διαθέτουν τη λεγόμενη παθητική ηλεκτροαίσθηση αντιλαμβάνονται δηλαδή τα ηλεκτρικά πεδία, όπως ακριβώς το αφτί ακούει τον ήχο. Τα ηλεκτροφόρα ψάρια έχουν ενεργή ηλεκτροαίσθηση. Όπως η νυχτερίδα που εκπέμπει κάποιο ακουστικό σήμα και αντιλαμβάνεται την ηχώ, έτσι και αυτά τα ψάρια εκπέμπουν ηλεκτρικά κύματα ή παλμούς, ανάλογα με το είδος και με ειδικούς δέκτες, ανιχνεύουν μεταβολές αυτών των πεδίων. Τα ηλεκτροφόρα ψάρια εντοπίζουν έτσι εμπόδια, πιθανά θηράματα, ή ακόμη και το ταίρι τους.

Εσωτερική πυξίδα

Μέσα στο σώμα ορισμένων πλασμάτων, μεταξύ των οποίων είναι οι μέλισσες και οι πέστροφες, οι επιστήμονες έχουν βρει μικροσκοπικούς κρυστάλλους μαγνητίτη, μιας φυσικής μαγνητικής ουσίας. Τα κύτταρα που περιέχουν αυτούς τους κρυστάλλους συνδέονται με το νευρικό σύστημα. Άρα οι μέλισσες και οι πέστροφες ανιχνεύουν μαγνητικά πεδία. Οι επιστήμονες λένε ότι μέλισσες χρησιμοποιούν μάλιστα το μαγνητικό πεδίο της γης, για να κατασκευάζουν τις κυψέλες τους και για να προσανατολίζονται.

Πολλά μεταναστευτικά ζώα—πουλιά, οι χελώνες, οι σολομοί και διάφορα κήτη μπορεί επίσης να έχουν μαγνητική αίσθηση, χωρίς να βασίζονται μόνο σε αυτή, αλλά, προσανατολίζονται με τη βοήθεια πολλών άλλων αισθήσεων. Οι σολομοί, χρησιμοποιούν την ισχυρή αίσθηση όσφρησης που διαθέτουν, για να βρουν τα νερά όπου γεννήθηκαν. Κάποια πουλιά προσανατολίζονται με τη βοήθεια του ήλιου και άλλα με τη βοήθεια των άστρων.

Ηχοεντοπισμός στη θάλασσα

Τα δελφίνια διαθέτουν και αυτά σύστημα ηχοεντοπισμού από μια σιγανή φωνή μέχρι θόρυβο 220 ντεσιμπέλ όταν η έκρηξη ενός πυροβόλου αντιστοιχεί σε 130 ντεσιμπέλ και είναι φοβερά ενοχλητική στον άνθρωπο. Μπορούν να εντοπίσουν μπάλα 8 εκατοστών σε απόσταση 120 μέτρων.

Tα ηλεκτροφόρα ψάρια παράγουν ρεύμα πολύ υψηλών τάσεων. Τα ηλεκτροφόρα σελάχια και χέλια ζαλίζουν το πλάσμα που θα δεχτεί την εκκένωση, είτε ενώ βρίσκονται σε άμυνα, είτε κυνηγώντας τροφή. Τα ηλεκτροφόρα χέλια μπορούν και να θανατώσουν.

Πώς τα πουλιά βρίσκουν το δρόμο τους;

Κάποια μεταναστευτικά πουλιά κάνουν κάθε φθινόπωρο 17.000 χιλιόμετρα για να πάνε από τον αρκτικό κύκλο του βορρά στον αντίστοιχο του νότου. Σταματούν σε προκαθορισμένα σημεία για τροφή και ξεκούραση, κάνουν τριήμερη συνεχή πτήση πάνω από τον Βόρειο Ατλαντικό, ακολουθούν την ακτογραμμή της Δυτικής Αφρικής και τελικά καταλήγουν στην Ανταρκτική. Την άνοιξη στρέφονται και πάλι προς τον βορρά αλλά από μια άλλη διαδρομή πάνω από τα ανατολικά παράλια της Νότιας και μετά της Βόρειας Αμερικής.

Είτε είναι μεταναστευτικά, είτε απλώς επιστρέφουν στη φωλιά τους από μακρινές αποστάσεις, τα πουλιά είναι αξεπέραστοι πλοηγοί. Η επιστήμη δεν έχει ακόμα ανακαλύψει τους ακριβείς μηχανισμούς του εγκεφάλου τους που τους επιτρέπουν τέτοιες επιδεξιότητες. Τα σημάδια που χρησιμοποιούν τα πουλιά για να προσανατολιστούν δεν είναι προφανή, ούτε και απλά. Οι άνθρωποι συχνά χρησιμοποιούν χαρακτηριστικά της μορφολογίας του εδάφους για να προσανατολιστούν. Αλλά τα ταχυδρομικά περιστέρια μπορούν να γυρίσουν στη φωλιά τους από άγνωστες σε αυτά περιοχές.

Προφανώς πρέπει να διαθέτουν κάποιο είδος πυξίδας και ένστικτου αλλά με τα πολλά ταξίδια αποκτούν και την απαραίτητη εμπειρία. Τα πουλιά θα μπορούσαν να αντιλαμβάνονται τη θέση τους πάνω στη Γη από τις τοπικές διακυμάνσεις του γήινου μαγνητικού πεδίου. Επίσης, η ένταση του πεδίου είναι μεγαλύτερη κοντά στους πόλους και μικρότερη στον ισημερινό. Μια πληθώρα στοιχείων δείχνουν ότι πραγματικά τα πουλιά χρησιμοποιούν αυτή τη μέθοδο πλοήγησης.

Οι ορνιθολόγοι κατάλαβαν ότι τα πουλιά χρησιμοποιούν και τον ήλιο σαν πυξίδα, με ανάλογο τρόπο όπως οι περιπατητές του δάσους. Τα πουλιά φαίνεται να «περιμένουν» ότι ο ήλιος θα ανατείλει από την ανατολή, θα κινηθεί στον ουρανό με μέση ταχύτητα 15 μοίρες την ώρα και θα δύσει στη δύση.

Άλλα πειράματα έδειξαν ότι η διαδρομή του ήλιου στον ουρανό χρησιμοποιείται από τα πουλιά σαν πυξίδα, αλλά όχι και σαν χάρτης. Ο προσανατολισμός των πουλιών περιλαμβάνει ένα σύνολο από στοιχεία και συστήματα ανίχνευσης, χωρίς κάποιο από αυτά να πρωταγωνιστεί πάντα. Τις ηλιόλουστες μέρες, για παράδειγμα, φαίνεται να χρησιμοποιούν τον ήλιο σαν πυξίδα, ενώ τις συννεφιασμένες φαίνεται να στηρίζονται περισσότερο στους μαγνητικούς ανιχνευτές τους. Βρέθηκε τέλος ότι χρησιμοποιούν την όσφρηση και τους ανέμους.

Δέος και θαυμασμό αισθανόμαστε παρατηρώντας αυτά τα θαυμάσια πράγματα στο ζωικό βασίλειο, ας αναλογιστούμε όμως και τις ανθρώπινες δυνατότητες που κυρίως στηρίζονται στον ιδιαίτερα ανεπτυγμένο εγκέφαλό μας και όχι τόσο πολύ στις αισθήσεις μας.

ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ Δ. ΚΑΡΠΟΥΖΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ - ΧΗΜΕΙΑΣ