Roplių poliarizacijos kompasas: pagrindinis trečiosios akies vaidmuo
Ar iš savo gyvenamosios vietos išvežtas ir į kitą vietą perkeltas gyvūnas sugebėtų savarankiškai pasiekti namus? Teoriškai taip, jeigu jis pats palieka namus ir juda savo sugeneruota trajektorija. Mechaniškai perkeltas ir išvežtas gyvūnas nesuvoktų, kur yra vežamas ir, greičiausiai, negalėtų grįžti į savo pradinį tašką. Jis nesuvoktų, kaip toli yra nutolęs nuo vietovės A ir kur yra jo dabartinė vieta (taškas B). Tačiau jei jis judėtų pats, turėtų krypties pojūtį ir susidarytų vizualinį, cheminį ir net kvapų vaizdą apie aplinką, be vargo grįžtų į namus. Be to, gyvūnas gali orientuotis pagal magnetinius signalus. Taigi teoriškai visiškai įmanoma, kad individas laimingai pasiektų savo pradinį tašką (namus). Roplių poliarizacijos kompasas grąžina individą į pradinį tašką, esantį net už kelių šimtų kilometrų.
Paukščiai
Migruojantys paukščiai kasmet įveikia tūkstančius kilometrų. Jie turi kai ką bendro su namo grįžtančiais ropliais. Paukščiai turi tam tikrą „kompasą“, kurį veikia Žemės magnetinis laukas.
Roplių poliarizacijos kompasas
Nustatyta, kad tokį kompasą turi ir krokodilai, kurie gali rasti kelią namo, kai yra perkeliami už kelių kilometrų. Be to, krokodilai puikiai nusimano, kurioje vietoje vyksta kasmetinė antilopių migracija. Tose teritorijose jie negyvena. Ten krokodilai pasirodo tinkamu metu bei laukia savo grobio.
Vandens vėžliai
Yra žinoma, kad net vėžlys, nors ir lėtai, bet sugrįžta namo. Tačiau, be migruojančių paukščių, sudėtingiausias navigacijos sistemas turi būtent jūrų vėžliai. Vėžlio patelė geba nukeliauti tūkstančius kilometrų vandenynais ir grįžti į tą patį paplūdimį, kuriame gimė pati ir ten dėti savo kiaušinius. Tai vienas nuostabiausių gamtos reginių.
Kai mažasis jūrinis vėžliukas išsirita, jis jau turi įgimtų žinių (kai kurie žmonės tai vadina instinktu), kad turi keliauti tiesiai į vandenyną. Vos jam iškopus į paviršių, jis iš karto orientuojasi pagal dangaus navigaciją. Naudodamasis mėnulio ir žvaigždžių šviesa, atsispindinčia nuo vandenyno paviršiaus, mažasis vėžliukas juda vandens link. Žengdamas pirmuosius žingsnius į vandenyną, vėžliukas pasislenka statmenai bangoms, kurios neša jį į neaprėpiamas platybes. Tyrimais nustatyta, kad vėžliai vandenyne plaukia ne padrikai, o orientuojasi pagal magnetinius ženklus.
Mokslininkai, ištyrę šių gyvūnų DNR ir ant vėžlių uždėję sekimo prietaisus nustatė, kad lytiškai subrendusios jūrinių vėžlių patelės gali grįžti į savo lizdus įveikdamos daugiau nei 1200 mylių atstumą. Nors kai kuriose vandenyno dalyse navigacijai gali būti svarbūs tam tikri vizualiniai ženklai, didžiuliame atvirame vandenyne svarbiausiais ženklais išlieka Žemės magnetiniai laukai ir dangaus navigacija.
Roplių poliarizacijos kompasas, tai (ne) atsitiktinumas
Visi žinome, kad barškuolės ir raištinės gyvatės turi įprotį neršti. Prieš žiemą šimtai individų metai iš metų grįžta į tą pačią lizdavietę. Artėjant pavasariui, jie palieka lizdus, kad vėl galėtų misti bei veistis. Kaip jie randa kelią atgal?
Orientyrai
Kaip mes naudojamės orientyrais, kad rastume kelią, taip, atrodo, daro ir dauguma roplių bei varliagyvių. Šiais orientyrais jie naudojasi judėdami po pažįstamą teritoriją, ieškodami tinkamų uolų ar vietelių prieglobsčiui. Tai rodo, kad gyvūnas ne tik geba pažinti aplinką, bet ir orientuotis joje naudodamasis konkrečiais atpažįstamais požymiais.
Orientavimasis pagal vietovės kvapą, vizualinius bei cheminius orientyrus gali paaiškinti, kodėl metai iš metų neršiantys ropliai randa savo lizdus. Kokios yra sunkinančios orientavimosi aplinkybės? Objektų kaita. Kartais tam tikri objektai yra pašalinami arba jų kelyje pastatomos naujos kliūtys.
Roplių poliarizacijos kompasas: Trečioji akis
Galbūt esate skaitę, kad kai kurie ropliai, ypač driežai, turi vadinamąją trečiąją akį. Teisingas pavadinimas – parietalinis organas, esantis viršugalvyje tarp akių. Kai kurių rūšių driežų akis yra žymiai ryškesnė.
Pavyzdžiui, varanai ir žaliosios iguanos galvos viduryje turi aiškiai matomą iškilą „gumbą“.
Tai šviesos receptorius, kurį sudaro ragena, lęšiukas ir tinklainė, susijusi su epifizės kompleksu smegenyse. Manoma, kad ši akis „mato“ poliarizuotą šviesą, todėl veikia kaip poliarizuotos šviesos receptorius. Nors parietalinis organas yra primityvios struktūros, jis atlieka svarbų vaidmenį navigacijoje. Trečioji akis leidžia individui nusistatyti savo vidinį kompasą pagal poliarizuotos šviesos kampą.
Kai Saulės spinduliuojama šviesa patenka į Žemės atmosferą, dalis jos nukreipiama į plokštumą, statmeną pradinei jos patekimo plokštumai. Šis šviesos išlinkimas vadinamas poliarizacija.
Poliarizacija – skersinės bangos ašinės simetrijos sutrikdymas bangos sklidimo krypties atžvilgiu. Tik skersinės bangos gali būti poliarizuotos, kadangi esant poliarizacijai yra keičiama jų virpesių orientacija. Išsklaidyta šios šviesos dalis, poliarizuota šviesa, sklinda tiesia linija, eidama keliu, vadinamu e-vektoriumi.
Kadangi e-vektorius lieka statmenas saulės patekimo į saulę plokštumai, o ne žemės paviršiui, jo orientacija keičiasi Žemei sukantis.
Atspindys
Po poliarizacijos atsirado reiškinys, kai tie ropliai ir varliagyviai, kurie gali aptikti poliarizuotą šviesą, geba orientuotis pagal atvirkštinį santykį tarp atspindžio ir poliarizacijos. Kitaip tariant, kaip šviesa reaguoja į žemės paviršių. Ant sauso paviršiaus atspindys yra didelis, o poliarizacija – maža, o ant vandens ir drėgno paviršiaus atspindys yra mažas, o poliarizacija – didelė.
Dėl poliarizuotos šviesos poveikio drėgnam ir sausam paviršiui vandens ropliai ir varliagyviai gali atskirti paviršiaus tekstūrą. Pavyzdžiui, vėžlys, nutolęs nuo savo tvenkinio tam tikru atstumu, galės grįžti atgal naudodamasis poliarizacija, nors fiziškai tvenkinio gali ir nematyti. Žinoma, viskas priklauso nuo poliarizuotos šviesos lygio. Šviesią ir giedrą dieną poliarizuotos šviesos lygis bus aukštas, o debesuotą dieną – žemas, nes debesys neleidžia šiai šviesai prasiskverbti.
Cheminiai požymiai
Atsižvelgiant į tai, kad daugelis tvenkiniuose gyvenančių roplių ir varliagyvių gyvena vandens šaltiniuose, skleidžiančiuose specifinį kvapą, neatmetama, kad jis taip pat gali būti naudojamas kaip navigacijos priemonė.
Didžiąją metų dalį daugelis rupūžių ir salamandrų gyvena sausumoje ar drėgnose krūmynuose. Tačiau veisimosi sezono metu jos migruoja atgal į įprastus veisimosi tvenkinius. Giedrą naktį rupūžės ir salamandros gali gana tiksliai pasiekti savo tikslą, esantį kelių šimtų metrų atstumu.
Vis dėlto, jei iš tos pačios rupūžės pašalinamas uoslės pojūtis, orientacija tampa visiškai kitokia. Giedrą naktį jos vis dar gali orientuotis, tačiau ne taip tiksliai. Tai rodo, kad rupūžės, grįždamos į veisimosi tvenkinius, labiau pasikliauja cheminėmis, o ne dangaus navigacijos priemonėmis. Tačiau tikėtina, kad rupūžės orientuojasi pagal cheminius signalus, kurie nustato vidinį kompasą. Kai kompasas nustato kryptį, į tvenkinį grįžti norinti rupūžė naudojasi dangaus navigacija.
Cheminių signalų naudojimas navigacijai yra įdomi mokslinių tyrimų sritis, nes tai gali padėti suprasti, kaip kiti ropliai orientuojasi aplinkoje. Egzistuoja teorija, kad barškuolės ir raištinės gyvatės gali naudoti cheminius signalus, kad kasmet rastų kelią atgal į savo lizdus.
Roplių poliarizacijos kompasas
Pabaigai
Nors paukščių gebėjimas orientuotis jau daugelį metų plačiai tyrinėjamas, roplių ir varliagyvių pasaulyje jis ištirtas mažiau. Kol kas suprantame, kad šviesa ir magnetizmas vaidina svarbų vaidmenį kai kurių šių dviejų grupių atstovų judėjimui. Orientyrų naudojimas gali paaiškinti, kaip žiemojančios gyvatės kiekvienais metais randa kelią atgal į olas. O labiausiai stebina tai, kaip jūrinio vėžlio patelė atsimena, kur gimė, ir po 50 ar daugiau metų grįžta į tą patį paplūdimį dėti kiaušinių. Tai taip pat rodo, kad ropliai ir varliagyviai geba mokytis ir susidaryti jutiminį aplinkos vaizdą, kurį jie gali naudoti kasdien arba po ilgo laiko tarpo. Ir kas sakė, kad mes, žmonės, esame labiau pažengusi rūšis, turint omenyje, kad daugeliui žmonių sunku išvažiuoti iš savo gatvės be GPS!