Есть конспект?
Пришлите нам!

Секреты улавливания источников запахов морскими ракообразными


Водные ракообразные типа омаров и крабов при поиске пропитания и для своевременной защиты от хищников целиком зависят от запахов. Но как они определяют точное местонахождения источника запахов, когда запахи смешиваются с потоками воды, которые циркулируют вокруг них по кругу?

Результаты исследования этой интересной особенности водных ракообразных были опубликованы 30 ноября в выпуске журнала “Наука”.

Ученые из Университета Калифорнии (Berkeley) и из Стенфордского Университета начали раскрывать сложную методику, с помощью которой ракообразным удается выявлять точное расположение источника запахов. При полном распознании этой уникальной природной технологии омаров, она найдет применение в промышленности в виде эффективных датчиков запахов.

Омары и другие ракообразные имеют пару усиков, которые постоянно подвижны в воде. Концы этих усиков служат химическими сенсорами, которые входят в контакт с молекулами определенного запаха. У некоторых омаров, усики могут быть довольно короткими, а у других, например, у Карибского омара Panulirus argus, они достигают в длину 3 - 4 дюйма и раздваиваются на конце.

На внешнем крае одного из ответвлений концы каждого усика разрастаются буйным кустом из микроскопических волос, чувствительных к химикалиям.

Вопрос, который ставили перед собой исследователи, заключался в том, - может ли бесконечно двигающий усиками омар собирать информацию о тончайших деталях, выдающих состав тех или иных ароматов моря, которые практически перемешаны между собой в воде, и как молекулы запаха проникают через заросший волосяной покров на концах усиков к химическим сенсорам?

Жизнедеятельность омара была заснята на камеру быстрой съемки, чтобы четко различить динамику движения его усов в воде.

Как только ученые сосчитали все колебания, их динамику, скорость взмахов усиков и т.п. движения, они смоделировали механического омара, который шевелил усами таким же образом.

Поместив механического омара в водную среду, исследователи запустили в воду запах гнилой рыбы (основная пища омаров), предварительно окрасив его (поскольку он бесцветный).

Наблюдения показали, что омар в момент движения усиков из тела в воду, осуществляет эту процедуру достаточно быстро. Только в этот момент вода проникает в заросшие волосяным покровом сенсоры на концах усиков. В моменты сжимания усиков к телу скорость их движения снижается и вода уже не проникает к сенсорам на концах усиков.

Следующим шагом исследования будет выяснение того, как омар использует полученную информацию, чтобы точно определить источник распространения запаха и его местоположения. Это потребует подключение нейробиологов, которые помогут связать концентрацию запахов, собранных в волосах с электрическими сигналами, запущенными волосками в ответ на химическую реакцию взаимодействия с сенсорами.

Эти перистые или волосяные структуры животных используются для больших целей, нежели просто распознание запахов. Много животных имеют перистые жабры, чтобы извлекать кислород из воды. Некоторые используют их, чтобы фильтровать и поедать одноклеточных морских водорослей. Ряд морских существ используют их для плавания, а крошечные насекомые используют их, чтобы летать.

Информация для контакта: Роберт Сандерс, rls@pa.urel.berkeley.edu, 510-643-6998, Университет Калифорнии (Berkeley)


Dr.BoT© Konspektiruem.ru