Kaj je vibrisa? Njihova funkcija v življenju sesalcev

Znani pregovor pravi, da so mačji brki za lepoto. Je to res tako? Dolgi trdi las ni daleč od estetike. Imajo taktilno občutljivost in se preoblikujejo med razvojem receptorjev. V znanstvenem okolju se imenujejo vibrissae. Beseda prihaja iz latinščine "vibro", kar pomeni "oklevajte", "pregibati". Govorimo podrobneje o tem, kaj je vibrissa? Zakaj so potrebni?

Ušice ali lasice

Vibrissa je mehansko občutljiv trden lase, značilen za številne sesalce. Vedno so opazne in izstopajo nad površino dlaka. Praviloma se nahajajo v skupinah na glavi živali: blizu nosu, oči, spodnje in zgornje čeljusti. Vibrissae se pojavljajo tudi na drugih delih telesa. Na primer, imajo tape na koščkih. Njihove velikosti se lahko razlikujejo. Tako je za domače mačke značilna dolžina 6-7 cm.

Vibrissae so specializirani čutni organi. Osnova vsake lase je potopljena v vrečo za lase, obkrožena z venskimi votlinami. Vsakemu od njih se prinese več sto živčnih končičev. V lase se nameni ločeno območje v možganih. Tiste, ki se nahajajo na glavi, jih inerbira trigeminski živec.

Vibrissae niso večne in sčasoma se odnehajo in jih nato zamenjajo z novimi. Postopek poteka nemoteno in korak za korakom. Zato žival ne ostane popolnoma razorojen.

Razlike med vibrissami iz las

V iskanju odgovora na vprašanje, kaj vibrissa, se mnogi raziskovalci sprašujejo, ali so lasje. Med tema dvema formacijama obstajajo številne razlike. Vibrissae, za razliko od lase, se premikajo s pomočjo striženega mišičja in ne gladka. Njihova kapsula vezivnega tkiva se močneje razvije. Nimajo znojnih žlez in luskasti niso dovolj razviti. Nimajo jedrne plasti, niti jih ne prizadene pogosto molt. Na koncu opravljajo povsem drugačno funkcijo v življenju živali. Posredni dokazi, da vibrissae in lasje - to ni enako, lahko služijo, da presegajo razvoj innervacije prvega v ontogeni.

Na fotografiji vidite mucka v maternici. Vibrissoni se na telo zarodka razvijejo pred lasmi. To je eden od dokazov njihove zgodnje evolucijske zgodovine.

Raznolikost vibracij

Preden ugotovimo, zakaj potrebujemo vibrissae za živali, se naučimo nekaj posebnosti, ki se nanašajo na njih. Kot smo že omenili, se premikajo s pomočjo striženih mišic.

Vibrazoni so razdeljeni na aktivne (pogonske volje ali neprostovoljno) in pasivne (nepremične). Torej, pri antropoidnih opicah nimajo lastnih mišic. Premikanje se izvaja zaradi posnemanja mišic. Pri konjih, prašičih, vibrissae so nepremične.

Te formacije lahko vztrajajo tudi v odsotnosti las, kot na primer pri predstavnikih reda sirene. V kitih Whale Minke so številni vibrisi prisotni natančno kot specializirani organi in ne kot osnovni ostanki. Pri večini delfinov v odraslih letih na gobcu so le še jame iz nerazvitih brstov. Juvenilne vibrize se preoblikujejo v specializirane taktilne organe, ki reagirajo na nizkofrekvenčne oscilacije in tlak vode.

Razvoj vibracij

Analiza strukture kosti lobanje starodavnih plazilcev reptila je omogočila znanstvenikom, da sklepajo, da takšne vibrissae. Verjamejo, da je to starejša formacija kot preproste lase. Verjetno so se lasne kapsule vibrissae razvile iz organov bočne črte vodnih dvoživk in rib. Začeli so izvajati podobno funkcijo, vendar le na kopnem in ne v vodi.

Podobno vlogo imajo take agencije združene brki so antene členonožcev, pedipalps v pajkovcev, trde puhastimi perja pri pticah.

Funkcija vibrissov pri sesalcih

Vibrissae pri sesalcih opravljajo otipljivo funkcijo. To je glavna razlika od dlačic, namenjenih toplotni izolaciji. Občutljivi vibrissi ujamejo zračne tokove, ki odražajo bližnje predmete. To omogoča živali, ne glede na ostrino vida, da se izognejo oviram, določijo lokacijo predmetov in se mirno premikajo celo v popolni temi. Dovolj je, da se spomniš domačih in divjih mačk, tiho premagujočih ovir ponoči. Nerve impulzi iz vibrissae vstopajo v možgane, ki povzemajo vse signale in na njihovi podlagi ustvarjajo zanesljivo in popolno tridimenzionalno sliko o okoliškem svetu. To je funkcija vibrissov v življenju sesalcev.

Vibrissae v delfinah

Ali ste vedeli, da delfini, kot so žarki, lahko občutijo električna polja. Čutijo jih s pomočjo korenin nerazvitih vibriss. Funkcija je odprta relativno nedavno. Omenjeno je v članku revije Zbornik kraljeve družbe B.

Mnoge ribe in dvoživke imajo sposobnost zaznavanja prisotnosti električnih polj. Posebni organi so nastali iz bočne črte. Do sedaj je bila med sesalci ta sposobnost ugotovljena le v echidni in platypus. Za določitev električnega polja uporabijo spremenjene kožne žleze, ki jih inervira trigeminalni živec.

Electroreception v sesalcih je prvič odkril profesor V. Hanke in njegova ekipa. Kot se je izkazalo, je potreben organ za to nastal kot posledica preoblikovanja vibracij. Foso delfinov Gvajane, v katerem se nahajajo nerazviti brki, niso neuporabni. V procesu evolucije so vibrissi spremenili način prepoznavanja predmetov. Izgubili so sposobnost prepoznavanja mehanskih učinkov, vendar so postali občutljivi na električna polja. To fiziološko funkcijo uporabljajo za iskanje hrane v spodnjih plasteh. Voda v habitatih delfinov v Gvajani je motna in je praktično nemogoče odkriti plen samo s pomočjo vida. Zato so razvili "šesti občutek". Konec koncev, vsa živa bitja so vir šibkih električnih polj.

Mačji maček: zanimiva dejstva

• Skrivnost tihega gibanja mačk v nočni meglici ni akutna, temveč občutljiva vibrissae, ki omogočajo ugotavljanje lokacije vseh predmetov in ovir v temi.
• Vibrissae pri mačkah se nahajajo po celem telesu. Najbolj ekspresivno, seveda, lahko najdemo na gobici. Vendar, če pogledate natančno, boste našli vibracije na gležnjih, tačah in repu. Pomagajo mački med lovom.
• Pogosto lahko vidite, kako mačka usmerja svoje vibriše. Kakšen je položaj občutljivih dlačic? Prvič, radovednost. Živali raziskovajo vse nove na ta način. Drugič, prijaznost. Če se vibrissae, nasprotno, pritisnejo proti gobcu - to kaže na tesnobo, agresivnost in skrb.
• Vibrissa je nekakšna vremenska postaja. Bodite pozorni na mačko v trenutku, preden skočite. Svoje brke zagotovo pošilja, da prilagodi položaj telesa in silo šoka, ob upoštevanju hitrosti in smeri vetra.

Vibrissae pri ljudeh

Kaj je vibriranje pri sesalcih je povsem razumljivo. Toda zakaj so odsotni v človeku in hkrati imajo veliko primatov? Znanstveniki so primerjali genomi šimpanzov in ljudi, kar je omogočilo odkrivanje številnih genetskih značilnosti. Tisti, ki so pri sesalcih, vključno s vibrissami, odvzeli nekatere skupne anatomske lastnosti, pa tudi povečali obseg možganov.

Kot se je izkazalo, ljudje iz opic ločujejo predvsem izgubljeni fragmenti DNK, tako imenovani izbrisi, ne pa genski prevzemi. V človeškem genomu je bilo takih 510 sprememb - to so prazna mesta, ki so se skoraj vse ostale živali napolnile. Med njimi je fragment genoma, povezane s proizvodnjo predvsem proteina receptorja (androgen receptor) a, ki se odziva na moških hormonov. Z visoko stopnjo verjetnosti je lahko povezana s sekundarnimi spolnimi značilnostmi. Znanstveniki so predvidevali, da je izguba tega genetskega fragmenta privedla do dejstva, da so ljudje šli dve lastnosti značilne mnogih sesalcev, vključno s šimpanzov - a za lase, keratin brki in bodice na penisu.