Чини се да мали сисари имају тајно инфрацрвено чуло

Ако сте га раније гледали предаторПриметио сам тактичку предност коју је дао ванземаљском ратнику захваљујући његовом топлотном виду. У ствари, чак и са моћном камуфлажом, Дутцх и његов тим су завршили у великој невољи.

Међутим, у стварности се чини да плен може бити онај са способношћу да осети у инфрацрвеном спектру. Истраживања су сада открила да је ова јединствена способност можда само људском руком. До длаке на леђима неких од најмањих сисара.

Не са мојом косом уназад

Мали сисари, као што су ровке и глодари, имају крзно које комбинује више врста длаке у дебели, заштитни слој. Крзно треба да одржава животињу релативно топлом и сувом и да је штити од природних елемената. Али шта ако би могао да заштити и од предатора? Између овог крзна леже посебне „чуварске длаке“, за које истраживачи сада верују да функционишу као прецизни инфрацрвени сензори.

Заштитне длаке чине између 1% и 3% крзна. Длаке обично стрше равно и у извесној мери се издвајају од остатка крзна. Чуварске длаке такође имају тенденцију да покажу донекле карактеристичан узорак пруга који се не види код других типова длаке сисара.

Годинама су периодични обрасци пруга уочени на заштитним длачицама малих сисара збуњивали научнике. Ови филаменти показују унутрашње траке распоређене у интервалима од 6 до 12 μм. Ако сте недавно зурили у електромагнетни спектрограф, можда ћете схватити да он блиско одговара инфрацрвеним таласним дужинама. Ово сугерише непрепознату функцију – могућност да се осети инфрацрвено светло, можда. У ствари, ове таласне дужине покривају исти део инфрацрвеног спектра који користе термалне ракете и термовизије.

Ова карактеристика је имала очигледне користи за преживљавање за ноћне животиње и веома грабежљиве животиње. То би могло дати малом створењу могућност да открије изворе топле топлоте – као што су грабежљивци – који се приближавају с леђа. Нема потребе да стављате очи на потиљак, нити да гледате оно што је преко рамена заувек. Ако ваша термална чула примете нешто топло што се приближава с леђа, можда би било од помоћи да направите искорак.

Истраживачи су фокусирали своје истраживање на заштитну косу на три типа: Миотом, ТОн је кућни миш Анцхинус агилис, Тоболчар сличан мишу Сорек аранеос, обична ровка. Упркос бројним разликама између врста, длаке чувара имају неке сличности. Њихови резултати су показали да упркос еволуционим разликама које се протежу милионима и милионима година, ове врсте деле веома сличне микроскопске структуре длаке за које се чини да су подешене на таласне дужине између 8-12 микрометара – идеално за термичко снимање.

Ако узмемо кућног миша као најбољи пример, бркови имају добро развијену структуру. Сматра се да шири делови заштитних длачица, који се називају ‘штит’, делују као инфрацрвени апсорбери. Садрже две цеви повезане мембраном, са ваздушним шупљинама распоређеним у периодичним интервалима од око 10 μм. Према дну подручја штита, коса се сужава, а уместо ваздушних удубљења, коса има јасне тамне траке у сличним интервалима. Сматра се да уски делови помажу фокусирању апсорбоване инфрацрвене енергије у подножју косе. Након тога следи релативно променљив део „облака“, са тамним хемисферама распоређеним око осе косе. Сматра се да ово делује као „спектрални филтер“ који зрачи таласне дужине изван опсега од 8-12 микрометара. Прорачуни показују да филтер облака значи да инфрацрвена енергија у овом критичном опсегу таласних дужина чини 72% ‘сигнала’ који стиже до основе косе, уместо само 33% иначе. Последњи део колоне има финије траке, удаљене само 6 µм.

Сматра се да филаменти функционишу слично инфрацрвеним антенама, са својим крутим равним поравнањима и периодичним линијама које делују као термални детектори. Чини се да су саме линије направљене од инфрацрвеног провидног биолошког материјала са различитим индексима преламања. Истраживачи ово упоређују са изумом који је направио човек под називом Фибер Брагг Грид, или ФБГ. Овај уређај користи периодичне варијације индекса преламања оптичког влакна да би направио филтер за одређену таласну дужину. Заштитне длаке би могле да користе биолошку верзију истог механизма да филтрирају инфрацрвену таласну дужину од интереса.

У исто време, животиња треба да ухвати сигнал од типа сензорске ћелије у дну длаке. У ствари, истраживачи су открили да кућни миш заправо има Меркелове ћелије које су јединствено лоциране у подножју заштитних длачица, распоређених око мишјег трупа. Сматра се да су ове ћелије одговорне за инфрацрвени осећај, јер саме длачице делују као антене које фокусирају инфрацрвену енергију на њих.

Истраживачи су се такође проширили на проучавање да ли су се грабежљивци прилагодили и на ово. Посебно су открили да су хладнокрвне змије скоро невидљиве у термалном инфрацрвеном опсегу. Исто тако, мачке имају релативно ниску фронталну емисију топлоте. Дакле, и једни и други имају предност у лову на сисаре са одбрамбеним механизмом термичког сензора. У ствари, ова створења су посебно вешта у лову на мишеве и друге мале сисаре, као што можете очекивати!

Истраживање је још у раној фази. Има још посла да се потврди права намена ових заштитних длачица. Без обзира на то, њихове сложене микроструктуре пружају убедљиве доказе да заправо функционишу као антене за хватање инфрацрвеног зрачења у сензорне сврхе.

Откриће ових природних инфрацрвених сензора није само биолошка занимљивост. Може чак бити корисно у области фотонике. Способност сентинел филамента да делују као мале инфрацрвене антене може послужити као инспирација за нове оптичке уређаје или за побољшања постојећих технологија.

Поред тога, ово истраживање може утицати на еволуциону биологију, пружајући нове увиде у древно порекло длаке сисара и торбара. Отпорност заштитних длачица током милиона година сугерише да су оне играле кључну улогу у опстанку раних сисара, можда још од терцијара.

Међутим, неки мали сисари су увек били у стању да избегну предаторе који им се пришуњају иза леђа. Можда сада имамо тајне увиде у овај мали трик. Можда узрок нису биле њихове очи или оштар осећај за вибрације, већ скривени топлотни осећај који је све време вребао у крзну.

Садржавана слика: „Лабораторијски миш мг 3263“ од стране [Rama]