Hogyan találja meg a skorpió a zsákmányt??

A skorpiók vakok, bár a különböző fajok képviselőinek 6-12 szeme van. Ráadásul éjszaka is vadásznak, a zoológusokat pedig régóta lenyűgözi, hogy a skorpiók milyen ügyességgel ragadják meg a kis rovarokat. A sötétség beálltával a skorpió kimászik a nyércből, és a homok felszínén várja az áldozatot. Órákig mozdulatlan maradhat, de amint egy éjszakai pillangó leül a homokra, azonnali dobás következik, és a rovar a vadász karmaiban köt ki. Hogyan veszi észre a skorpió a zsákmányát??

Roger Farley és Philip Brownell amerikai zoológusok érdeklődtek a kérdés iránt. Kaliforniában, ahol dolgoznak, vannak könnyen kísérletezhető homokos skorpiók, amelyek elérik a 8 centiméteres hosszúságot.

Mivel a skorpiók csak sötétben vadásznak, viselkedésüket nehéz tanulmányozni. Szerencsére ezeknek a pókféléknek a kitines borítója láthatatlan ultraibolya fénnyel megvilágítva kékes-zöld fénnyel ragyog. A kísérletezők a laboratóriumban homokos tesztterületet állítottak fel, ultraibolya fénnyel megvilágították, és a homokot egy bottal megérintve elkezdték megfigyelni a skorpiók reakcióját.

Kiderült, hogy egy ragadozó 30 centiméter távolságból veszi észre a homok érintését, 10 centiméteres távolságig pedig olyan pontosak az irány- és távolságbecslései, hogy az első dobás sikeres. Milyen tereptárgyakat használ a skorpió?

Csak nem vizuálisan. A homokoskorpió mind a nyolc szemének átlátszatlan lakkal való festése egyáltalán nem befolyásolta a dobások pontosságát. Ám amikor a kísérletezők felállítottak egy homokos vonulatot, ahol a két terület között rés volt, kiderült, hogy a skorpió állásának helyétől elválasztott terület érintése nem vált ki reakciót az állatban. De ha legalább az egyik lába a szomszédos helyen van, a skorpió azonnal éber: mancsával érzi a homok remegését. Úgy tartják, hogy a homok rossz közeg a mechanikai rezgések átviteléhez, de piezoelektromos vibrátorokkal és rezgésérzékelőkkel végzett kísérletek kimutatták, hogy kétféle rezgés terjed benne - a kompressziós hullámok és a Rayleigh-hullámok.

A kompressziós hullámok viszonylag gyorsan terjednek (tömörített homokban - körülbelül 200 méter / másodperc sebességgel, laza homokban - 120), és mind a homok felszínén, mind a mélységében haladnak. A Rayleigh-hullámok lassabban haladnak (40-50 méter másodpercenként), és csak a felszín mentén haladnak.

Ezután a zoológusok elkezdték megvizsgálni a skorpió lábait, hogy megértsék, milyen szervekkel fogja fel ezeket a hullámokat. Érzékeny szőrszálaik és úgynevezett résszerű érzékszerveik vannak, amelyek azokhoz az érzékszervekhez kapcsolódnak, amelyekkel a pókok a legkisebb ingadozást észlelik hálójukban. Mivel a skorpió lábai viszonylag nagyok, lehetett rájuk elektródákat csatlakoztatni, és minden homokrázással két jelet lehetett rögzíteni róluk: először egy erős impulzus, amely gyors kompressziós hullámok érkezését jelzi, majd egy impulzus következik. kisebb amplitúdóval, ami megfelel a lassabb Rayleigh-hullámok érkezésének. A szőrszálak és a résszerű sensillák irritálásával a tudósok azt találták, hogy a kompressziós hullámokról a szőrszálak, a Rayleigh-hullámokról pedig a rések adják a jelet. A célpont távolságát az egyik lábról érkező két jel közötti késleltetés mértéke határozza meg! Minél nagyobb a távolság, annál később jön a második hullám. De hogyan határozza meg a célpont irányát a skorpió?

Ezt a Müncheni Műszaki Egyetem német fizikusai állapították meg. A skorpió nyolc lábát körülbelül 5-6 cm átmérőjű körben helyezzük a homokra. Tehát az áldozathoz legközelebb eső lábhoz a lassú Rayleigh-hullám körülbelül egy milliszekundummal korábban érkezik, mint a legtávolabbi. Amikor a résszerű szensilla hullámot érzékel, két jelet küld a skorpió központi idegrendszerének. Az egyik jel arra készteti a lábhoz kapcsolódó idegsejt, hogy impulzussorozatot indítson el. Egy másik jel az ellenkező láb idegsejtjéhez jut, és ezt a neuront gátlásra kapcsolja. És amikor a Rayleigh-hullám homokjáró remegése ezredmásodperces késleltetéssel eléri azt a lábat, a neuronja gátló jelet küld annak a lábnak a neuronjának, amelyik először érezte a rezgéseket. És elhallgat. Ez mind a négy pár lábbal megtörténik, mert előbb-utóbb mindegyik érzi a homok remegését. Az egyes lábakból érkező impulzussorozat időtartama szerint a skorpió „agya” kiszámítja, hogy az áldozat melyik irányban van. Ahogy az egyik német fizikus fogalmazott, a neuronok egy nyolc tagú "bizottságot" alkotnak, és a döntést, hogy elküldik-e az áldozathoz, általános szavazatuk hozza meg. És a skorpió karmai és szúrása befejezi a munkát.