Содержание
Как видят в инфракрасном свете животные, насекомые и птицы
Если проанализировать спектр звука, света, обоняния и других органов чувств, позволяющих нам воспринимать мир, то окажется, что человек видит через очень узкое «окошко», а в отличие от животных и насекомых.
Мы не видим инфракрасное излучение, не слышим ультразвук (в отличие от грызунов, и некоторых птиц), а наш нюх в сотни раз уступает по чувствительности собакам.
С другой стороны, возможности нашего разума, позволили разработать измерительные приборы, способные обойти указанные ограничения. Пример – тот же строительный тепловизор, позволяющий выявлять места утечек тепла в домах и зданиях.
Сегодня речь пойдет об инфракрасных лучах. Да, мы их не можем увидеть, но кстати отлично чувствуем, ведь это обычное тепло.
Но ряд представителей животного мира обходятся без вспомогательных приспособлений, воспринимая недоступные нам диапазоны, напрямую, для целей безопасности и охоты.
И одно из основных условий инфракрасного зрения – чтобы то или иное животное не относилось к теплокровным.
Отличная аналогия, чтобы объяснить этот факт – это орбитальные телескопы, работающие в инфракрасном спектре, чтобы исследовать тепло от далеких галактик, в частности так называемое реликтовое излучение, сохранившееся еще со временем Большого взрыва, который, как считают ученые и породил нашу Вселенную. Так вот датчики телескопов, охлаждаются жидким азотом до рекордных значений порядка всего лишь 4-х градусов Кельвина.
Инфракрасное зрение у животных
Змеи
Эволюция дала им тепловые рецепторы, которые позволяют видеть в темноте. Зачем ? Поиск добычи, например мышей, ящериц, лягушек. Гадюки, удавы, гремучие змеи благодаря специальным ямкам (это природные инфракрасные датчики – своеобразные живые тепловизоры) вдоль челюстей, могут находить теплые объекты в темноте.
Комары и клопы
Здесь поиск людей, которых можно укусить и попить кровь, ведется сразу по двум каналам.
- Улавливание ИК излучения.
- Поиск цели по выделяемому углекислому газу.
Так что от кровососущих не спрятаться даже в абсолютной темноте. Их не обманешь.
Зато уличные или комнатные, бытовые электрические уничтожители насекомых, позволяют избавиться от них, используя другое «слабое место» комаров, мух, мошек, бабочек – их неудержимое стремление лететь на свет. Как только они подлетают к ультрафиолетовой лампе, выступающей ловушкой — приманкой, то соприкасаются с металлической сеткой под высоким напряжением и мгновенно убиваются.
Так что насекомые охотятся на нас по теплу, а мы их привлекаем светом, чтобы уничтожить.
Рыбы
Также инфракрасные лучи могут видеть ряд разновидностей рыб – лосось, пиранья и цихлида. Причина понятна – под водой, особенно на глубине в десятки метров, очень темно, а в сочетании с мутной водой, инфракрасное ориентирование служит хорошим подспорьем.
В качестве сенсоров выступают особые ферменты, которые активируются при необходимости в режиме охоты.
Более того, золотые рыбки (не из сказки, а самые настоящие – такие существуют) относятся к уникальным и пожалуй единственным существам, которые могут видеть помимо инфракрасного излучения, еще и ультрафиолетовый свет.
Лягушки
Они не только квакают, но некоторые из них (лягушки — быки) могут видеть, как Терминатор в одноименном фильме, в инфракрасном спектре. Этот режим, как и у рыб активизируется при помощи особого белкового фермента.
Ночное видение у зверей и птиц
Если обратиться к области охоты, а именно прицелам, и другим оптическим приспособлениям, то они укрупненно разделяются на 2 большие группы: инфракрасные, и ночного видения. Последние «видят» в обычным для нас спектре, но улавливают буквально кванты света, т.е. являются сверхчувствительными приборами.
Подобные «инструменты» в виде больших глаз имеют и животные. Причина та же – охота.
- во-первых, расширяются зрачки, чтобы собрать как можно больший поток скудных световых лучей в ночи;
- во-вторых, увеличенное количество рецепторов – светочувствительных клеток.
Более того, ряд ночных животных, могут даже не видеть при дневном свете и не различать цвета. Их стихия — это ночь.
Одна из разновидностей головоногих — каракатицы, имеют развитые органы зрения, что помогает им охотиться ночью на рыб и крабов. У них даже присутствуют веки, как у людей, которые открываются или закрываются в зависимости от мощности окружающего светового потока.
Еще один классический пример – совы, использующие свои огромные глаза для охоты на мелких грызунов и крупных насекомых (сверчков, кузнечиков). Интересно, что несмотря на то, что совы редко охотятся на птиц (разве что спящих), их искусственные образы в виде пластмассовых подвесок используются в качестве искусственных устройств для отпугивания птиц от садов и огородов.
У сов бинокулярное зрение, что позволяет им формировать трехмерное изображение, принимать быстрое решение в заданный момент и делать рывок к добыче, сорвавшись вниз с ветки дерева.
Также увеличенные глаза помогают при поиске еды ночным обезьянам, енотам и опоссумам. А у долгопятов глаза столько велики, что превышают по размеру мозг, что позволяет им хватать мелких животных практически в полной темноте.
наночастицы открывают путь к инфракрасному зрению
05 марта 2019
Новость
Исследователи научили мышей видеть в темноте с помощью наночастиц, конвертирующих инфракрасный свет в зеленый
Автор
- Марина Слащева
Редакторы
- Антон Чугунов
- Андрей Панов
Темы
- Биология
- Биотехнологии
- Биофизика
- Нано(био)технологии
Человеческий глаз воспринимает свет в очень узком сегменте электромагнитного диапазона.
Мы вынуждены защищать чувствительную сетчатку от ультрафиолета и уже давно придумали громоздкие приборы ночного видения, чтобы приподнять завесу темноты. Ученые из Китая и Массачусетса нашли изящное и простое решение для расширения зрения в инфракрасный диапазон: они синтезировали наночастицы размером с пыльцу, конвертирующие инфракрасный свет в видимый — зеленый. Наночастицы вводятся прямо под сетчатку, конъюгируют с фоторецепторами и, подобно миниатюрным антеннам, транслируют видимый свет палочкам и колбочкам. Процедура относительно безопасна и совместима с нормальным дневным зрением. Пока что суперспособность доступна только мышам. Однако авторы обещают, что, усовершенствовав состав наночастиц и сделав их менее токсичными, им удастся получить одобрение FDA и адаптировать их для использования на людях. Наночастицы могут стать первым имплантируемым биосовместимым устройством для расширения человеческих сенсорных возможностей.
«Внимание! Перед применением наночастиц для
инфракрасного зрения проконсультируйтесь с офтальмологом»
Способность видеть за пределами человеческого видимого спектра (380–740 нанометров) доступна только отдельным живым существам, таким как змеи, некоторые насекомые, летучие мыши, а еще раки-богомолы [1].
В то время как ультрафиолетовый свет настолько высокоэнергетичный, что повреждает сетчатку, неспособность видеть ближний инфракрасный (ИК) свет с длиной волны от 800 до 1000 нанометров вызвана слишком малой энергией ИК-фотонов, не позволяющей активировать фоторецепторы и запускать каскад передачи нервного импульса (рис. 1). Теоретически, фоторецепторы млекопитающих могли бы снизить порог возбуждения, но тогда он бы оказался на уровне теплового шума. Зрение бы потеряло разрешение и, вероятно, стало неинтерпретируемым — мы бы трактовали как зрительный сигнал то, что на самом деле является просто тепловым шумом.
Рисунок 1. Видимое излучение — небольшая часть электромагнитного спектра, доступная человеку. Ультрафиолет обладает слишком высокой энергией и может повредить сетчатку. Инфракрасные лучи имеют бóльшую длину волны и меньшую энергию и не способны возбудить фоторецепторы млекопитающих.
«Электричество для чайников»
Наночастицы (полное название pbUCNP: photoreceptor-binding upconversion nanoparticles), наделившие мышей суперзрением, осуществляют преобразование с повышением частоты (upconversion) [2]: они поглощают фотоны длиной волны 980 нм и излучают уже на длине волны 535 нм, соответствующей видимому зеленому свету (рис.
2). Преобразование с повышением частоты возможно благодаря использованию в наночастицах редкоземельных элементов эрбия и иттербия (оба названы в честь маленькой деревушки в Швеции, где их обнаружили). Чтобы разобраться, как это происходит, давайте вспомним школьную формулу, описывающую энергию фотона:
Мы можем смело игнорировать числитель и вспомнить, что лямбда в знаменателе означает длину волны фотона света. Энергия фотона всегда обратно пропорциональна длине волны, то есть зеленый свет с меньшей длиной волны всегда несет больше энергии, чем красный, а красный, в свою очередь, более энергетичен, чем инфракрасный с его огромной длиной волны. Именно поэтому флуорофоры, используемые для флуоресцентной микроскопии [3], излучают (флуоресцируют) на большей длине волны, чем поглощают, а разница в энергии рассеивается как тепловая (это называется стоксовским сдвигом).
Когда типичный атом поглощает энергию (при ударе о него фотона, например), электроны переходят в более возбужденное энергетическое состояние, и для большинства молекул (включая флуорофоры) это состояние длится миллиардные доли секунды.
Но не для редкоземельных элементов! Их электроны способны удерживать высокоэнергетическое состояние миллионные или тысячные доли секунды, и это достаточно длинный промежуток времени, чтобы в атом врезался еще один фотон, и итоговый энергетический «пинок» оказался достаточно сильным для излучения фотона более короткой длины волны (и с большей энергией), как и происходит в случае с конверсией ближнего ИК в зеленый свет. Коротко говоря, наночастица из редкоземельных элементов поглощает несколько фотонов с низкой энергией (инфракрасный свет) и испускает один фотон с более высокой энергией (зеленый свет), благодаря особому свойству редкоземельных металлов. Читателю, заинтересованному в механизмах флуоресценции прочих наночастиц, мы советуем почитать про квантовые точки [4].
Наночастицы с ядром из эрбия и иттербия конъюгировали с конканавалином А (concanavalin A, ConA) — белком, способным связываться с остатками сахаров на внешнем сегменте фоторецепторов — палочек и колбочек, — и вводили под сетчатку (рис.
2). Звучит устрашающе, но на самом деле инъекция под сетчатку — довольно рутинная процедура в офтальмологии, и все мыши полностью восстановились в течение двух дней.
Рисунок 2. Наночастицы — основа встроенного в глаз «прибора ночного видения». а — Наночастица, связывающаяся с фоторецептором и осуществляющая конверсию ближнего ИК-света в зеленый. б — Введение раствора с наночастицами под сетчатку и их конъюгация с фоторецепторами.
После этого исследователи провели целую серию разнообразных и очень убедительных экспериментов [2], чтобы доказать, что мыши действительно могут различать и интерпретировать ближний ИК-свет (чтобы представить себе работу целиком, посмотрите видео).
Видео. Ученые модифицировали зрение мышей с помощью наночастиц, чтобы позволить им видеть ближний инфракрасный свет (на английском)
Во-первых, только у животных с введенными наночастицами в темноте сужались зрачки в ответ на стимуляцию ближним ИК-светом (рис.
3а). Во-вторых, ученые записали индуцированные зрительные потенциалы в зрительных отделах мозга мышей, что доказало не только восприятие ИК-света на сетчатке, но и его дальнейшую передачу и обработку в мозге (рис. 3б).
Рисунок 3. Введение редкоземельных наночастиц под сетчатку мышам приводит к способности видеть инфракрасный свет. а — Только у мыши, которой была сделана инъекция наночастиц, зрачок сужался при освещении ИК-светом (980 нм). б — Ученые записали индуцированные зрительные потенциалы в отделах мозга, обрабатывающих зрительный сигнал. При освещении сетчатки видимым зеленым светом зрительные потенциалы регистрируются и у контрольных мышей, и у мышей с суперзрением. При освещении же сетчатки ИК-светом зрительные потенциалы возникают только у мышей с инъекцией наночастиц (нижняя часть рисунка).
Далее последовала серия поведенческих экспериментов. Мыши — ночные животные, и при прочих равных условиях им комфортнее находиться в темных помещениях, чем в освещенных.
В эксперименте, где одно отделение клетки освещалось светом с длиной волны 980 нм (воспринимаемым «обычным» глазом как полная тьма), а другое — не освещалось вовсе, супермыши проводили большую часть времени в темной части, в то время как контрольные мыши не различали отсеки (рис. 4).
Рисунок 4. Поведенческий эксперимент с клеткой, разделенной на два компартмента: «истинно» темный и подсвеченный ближним ИК-светом. Как ночные животные, мыши предпочитают темное отделение. Контрольные, немодифицированные мыши, не различают темный и ИК-освещенный компартменты, в то время как мыши с наночастицами способны их различать и больше времени проводят в «истинно» темном.
В другом эксперименте исследователи проверили, насколько хорошо мыши способны ориентироваться, опираясь только на ИК-зрение. Им требовалось найти платформу, скрытую под водой, но подсвечиваемую особым паттерном ИК-света, и мыши с наночастицами обнаруживали подсвеченную платформу быстрее, чем контрольные мыши.
Этот эксперимент также доказал, что мыши с инъекцией наночастиц способны не только видеть ИК-свет, но еще и различать его различные паттерны и формы.
Наконец, в третьем эксперименте мышей научили ассоциировать вспышку ИК-света со слабым электрическим шоком (fear conditioning), и каждый раз после вспышки ИК-света мыши с наночастицами демонстрировали реакцию замирания (типичное проявление страха у мышей), предчувствуя удар током, даже если он не следовал за вспышкой.
Наночастицы оказались довольно стабильными и функционировали, по крайней мере, в течение 10 недель. Более того, ученые не заметили негативных эффектов, таких как воспаление, иммунный ответ, отслоение сетчатки или клеточная гибель, что дает наночастицам огромное преимущество по сравнению со многими имплантируемыми устройствами, для которых биологическая несовместимость — обязательный спутник. Тем не менее редкоземельные элементы токсичны и не одобрены для применения на людях, так что авторы обещают разработать более безопасную, «органическую» версию наночастиц, связывающихся с фоторецепторами.
Такие частицы, помимо их очевидного применения для ночного зрения, могут быть адаптированы под таргетную доставку лекарств, и не только в сетчатке, но и во всём организме, так как ИК-свет легко проникает через ткани. Еще одним возможным применением наночастиц, конвертирующих свет, может стать терапия дальтонизма. Возможно, ученым удастся «скрестить» наночастицы с другими высокотехнологичными устройствами для лечения заболеваний сетчатки (про некоторые из них «Биомолекула» писала ранее — «Когда ослепшие прозреют?» [5] и «Оптогенетика + голография = прозрение?» [6]). Однако может оказаться, что с применением на людях всё не так просто, как кажется. У человека и приматов в эволюции зрения появилась центральная ямка — зона сетчатки, состоящая в основном из колбочек и имеющая наибольшую плотность фоторецепторов, обеспечивающих наилучшее разрешение. Пока что непонятно, как неравномерное распределение фоторецепторов в сетчатке человека скажется на способности интерпретировать конвертированный свет.
Тем не менее это вряд ли остановит трансгуманистов и биохакеров, готовых закапывать в глаза химический аналог хлорофилла, чтобы хотя бы ненадолго вырваться из рамок человеческих возможностей.
- Креветки видят по-другому;
- Yuqian Ma, Jin Bao, Yuanwei Zhang, Zhanjun Li, Xiangyu Zhou, et. al.. (2019). Mammalian Near-Infrared Image Vision through Injectable and Self-Powered Retinal Nanoantennae. Cell;
- Флуоресцентные репортеры и их молекулярные репортажи;
- Квантовые точки — наноразмерные сенсоры для медицины и биологии;
- Когда ослепшие прозреют?;
- Оптогенетика + голография = прозрение?.
Топ-8 животных, которые могут видеть в инфракрасном диапазоне может чувствовать запах тепла.
Люди обнаружили присутствие инфракрасного света только в 1800-х годах, и нам потребовалось значительно больше времени, чтобы понять, что означает эта часть спектра видимого света. Но есть множество видов, которые опережают нас на сотни тысяч лет. Существа повсюду вокруг нас использовали свою способность видеть инфракрасный свет как способ охотиться, защищаться и ориентироваться в мире способами, которые мы, люди, никогда не могли предсказать до открытия инфракрасного излучения.
Все случаи инфракрасного зрения, обнаруженные исследователями окончательно, проявляются у хладнокровных видов, таких как змеи, земноводные и насекомые. Другими словами, самые чуждые нашим естественным хищникам, как правило, демонстрируют зрение в инфракрасном спектре. Но есть некоторые признаки того, что более распространенные млекопитающие могут обнаруживать инфракрасный спектр. В наш список войдут существа, которые определенно используют инфракрасный спектр, чтобы видеть, а также те, которые, как предполагается, используют только инфракрасный спектр.
Можно даже заглянуть как в инфракрасный, так и в ультрафиолетовый спектр. В любом случае, это уникальное зрение играет решающую роль в дальнейшем выживании этих видов.
#8. Лягушка-бык — глаза для любой ситуации
Глаза лягушки расположены над головой, что дает лягушке поле зрения почти на 180 градусов. Это периферийное зрение помогает им замечать хищников и добычу.
iStock.com/Corey T. Burns
Глаза лягушек-быков адаптируются к анализу видимого или инфракрасного света так же, как это делает лосось, — используя фермент, который превращает витамин А1 в А2. И хотя лягушка-бык преобразуется в основном в пигменты А1 по мере того, как превращается из формы головастика во взрослую особь, она сохраняет способность видеть инфракрасное излучение нижней частью глаза, в то время как видимый свет виден сверху. Чтобы максимизировать свой потенциал добычи, лягушки-быки часто сидят наполовину, терпеливо высматривая мух над водой, используя свое инфракрасное зрение под поверхностью для поиска потенциальных хищников.
Если все, что вы знаете о лягушке-быке, это ее фирменное кваканье, вы можете восполнить недостающие знания об этой очаровательной амфибии здесь.
#7. Волк — Пахнущий Жар
Серые волки считаются элегантными хищниками и очень социальными животными, которые образуют плотные ядерные стаи.
iStock.com/slowmotiongli
Хотя вердикт о том, видят ли лисы инфракрасное излучение, может быть неизвестен, есть убедительные доказательства того, что волки и другие родственные им собаки способны ощущать этот спектр своим собственным уникальным способом. На самом деле, недавнее открытие, что волки и собаки действительно могут чувствовать запах тепла своим носом, заставляет нас переосмыслить наше понимание инфракрасного спектра и его связи с млекопитающими. В то время как собак приучили полагаться в первую очередь на другие чувства, считается, что их можно научить лучше чувствовать тепло, и что волки до сих пор используют этот сенсорный навык в дикой природе. Если это правда, то такими же способностями могут обладать койоты.
Волки — высшие хищники, даже не способные чувствовать запах тепла, и здесь вы найдете больше информации об их сложных социальных привычках.
#6. Летучая мышь-вампир — теплокровный охотник
Каждую ночь летучие мыши-вампиры выпивают около половины своего веса крови.
Michael Lynch/Shutterstock.com
Говоря о кровососах, летучая мышь-вампир — еще один теплокровный охотник за добычей, который извлекает выгоду из своей тесной связи с инфракрасным спектром. Органы чувств, которые используют летучие мыши-вампиры, аналогичны ямочным сенсорам, используемым гадюками. Но форма, используемая летучей мышью-вампиром, на самом деле более изощренная, так как она может определить порог опасного тепла, когда температура опускается до 109 градусов.градусов по Фаренгейту, а также определить порог для теплокровной добычи, который происходит при температуре 86 градусов.
Название «летучая мышь-вампир» может навевать мысли о готических монстрах, но настоящую правду об этих ночных хищниках вы можете узнать здесь.
#5. Комары — ищущие тепло кровососы
Комары — самые смертоносные животные в мире из-за всех смертельных болезней, которые они распространяют.
iStock.com/nechaev-kon
Питье крови — довольно распространенная форма пропитания в животном мире, но большинство животных, которые хлебают плазму, отслеживают свою игру, нюхая углекислый газ, который выделяют наши тела. И хотя комары используют запах этого химического вещества, чтобы идентифицировать добычу на расстоянии, их инфракрасное зрение позволяет им подобраться достаточно близко, чтобы они могли визуально идентифицировать цель. Это дает комарам три различных чувства, которые они могут использовать для охоты, хотя они могут полагаться только на одно из них или на любую их комбинацию в зависимости от обстоятельств.
#4. Лиса — потенциально способная обмануть технологию
Лисы очень умны в важных вещах: поиске пищи, выживании в экстремальных погодных условиях, перехитринии хищников, защите своих детенышей.
iStock.com/The_Near_North
Хотя достоверно доказано, что единственными существами, способными видеть инфракрасный свет, являются хладнокровные, есть некоторые интересные признаки, свидетельствующие о том, что лисы — и, возможно, другие ночные млекопитающие, такие как койоты, — могут читать свет который проявляется в инфракрасном спектре. Но неофициальные данные свидетельствуют о том, что лисы и другие животные способны обнаруживать и активно избегать охотничьих камер, которые используют ИК-технологии для обнаружения животных в ночное время. К сожалению, задача выделения ИК как переменной в исследованиях трудна, и поэтому вопрос о том, действительно ли лисы, койоты и другие млекопитающие могут ощущать ИК, остается открытым.
Даже если они не видят ИК, у лис есть много хитрых уловок, о которых вы можете узнать здесь.
№3. Золотая рыбка — уникальный взгляд на жизнь
В глазах золотых рыбок четыре типа колбочек. Эти колбочки чувствительны к красному, зеленому, синему и ультрафиолетовому излучению.
iStock.com/Foto_by_M
Рыбы обычно способны видеть в красном спектре глубже, чем люди, просто потому, что это такой важный атрибут для выживания под водой, но ни одна из обнаруженных рыб не обладает уникальным сенсорным диапазоном золотой рыбки. Поле их зрения простирается от инфракрасного спектра до ультрафиолетового. Инфракрасный свет измеряется как более длинные волны, чем видимый свет, а ультрафиолетовый свет измеряется как более короткий, чем длины волн видимого света. Благодаря использованию четырех цветных колбочек в глазу золотая рыбка может лучше видеть и правильно измерять не только пищу и угрозы в видимом свете, но и на основе их отражений в воде.
Золотых рыбок также часто выбирают в качестве домашних питомцев, и здесь вы можете узнать, как ухаживать за ними.
#2. Ямная гадюка — Чувствовать, не видя
Голубая белогубая островная гадюка (Trimeresurus albolabris insularis) является эндемиком острова Комодо и близлежащих островов.
iStock.
com/reptiles4all
Хотя гадюка способна воспринимать свет в инфракрасном спектре, это не совсем то, что мы, люди, определяем как зрение в традиционном смысле. Вместо этого они используют «датчики ям», расположенные вдоль их челюстей и способные регистрировать изменения в тепловом спектре. Нервные клетки, из которых состоят эти органы, обнаруживают тепло на молекулярном уровне, а затем нагревают ямочный сенсор, запуская электрический сигнал, который заставляет мозг гадюки реагировать. Но вместо того, чтобы использовать это чувство в качестве альтернативы традиционному зрению, считается, что ямочная гадюка сочетает в себе обычное зрение с этими ямными датчиками для более полного ощущения ситуационной осведомленности.
№1. Лосось — Адаптация зрения к обстоятельствам
Лосось направляется на нерест вверх по реке Бойн в Ирландии, конец октября .
iStock.com/PerfectStills
Лосось печально известен эпическими брачными миграциями, которые часто переносят его из одной части мира в другую, но помимо довольно сложных брачных ритуалов, то, как работают их глаза, на самом деле меняется в зависимости от времени суток.
ходе их путешествия. Биохимическая реакция происходит в их глазах, когда они переходят из пресноводной среды в соленую, поскольку инфракрасный и почти красный спектры облегчают навигацию в более соленых и часто более темных водах океана. Это переход, который сводится к очень простому химическому процессу — превращению витамина А1 в витамин А2 с помощью фермента, который естественным образом вырабатывается организмом лосося.
Лосось — это больше, чем просто восхитительное основное блюдо, и вы можете поближе познакомиться с этой обычной рыбой здесь.
Резюме
Хотя вы, возможно, видели фильм или картинку, изображающую инфракрасное зрение, мы на самом деле не знаем, как оно выглядит. И инфракрасный, и ультрафиолетовый цвета — это цвета, которые люди не могут обнаружить без специального оборудования. Любой фильм или картина, которые притворяются, что показывают эти цвета, — это всего лишь притворство. Поскольку мы не можем их видеть, они предоставлены воображению, чтобы решить, как они выглядят.
Это животные, которые могут чувствовать ультрафиолетовый свет.
| How Detected | Species | |
|---|---|---|
| 1. | An enzyme changes their eyes | Salmon |
| 2. | Feel heat through pit sensors | Pit Vipers |
| 3. | Видит как в инфракрасном, так и в ультрафиолетовом диапазоне | Золотая рыбка |
| 4. | неизвестно | Лисица |
| 5. | ||
| 0113 | Mosquito | |
6. | Датчики пит | BAT BAT |
| 7. | может запах тепла | . ночное видение? Как насчет кошек? Могут ли они видеть в темноте? Посмотрите, как работают их глаза. Animals That Can See Infrared-header Об авторе AZ Animals — это растущая команда экспертов по животным, исследователей, фермеров, защитников природы, писателей, редакторов и — конечно же — владельцы домашних животных, которые собрались вместе, чтобы помочь вам лучше понять животный мир и то, как мы взаимодействуем. Спасибо за прочтение! Есть отзывы для нас? Свяжитесь с редакцией AZ Animals. 25 животных, которые могут видеть в инфракрасном диапазоне (обновлено в 2022 г.)
Животные способны на то, для чего людям нужны специальные технологии. Некоторые животные способны видеть инфракрасный свет и используют эту способность в своих интересах в любых условиях, в которых они могут находиться. И хищник, и жертва имеют инфракрасное зрение.
Не так много животных, обладающих инфракрасным зрением, большинство из них — змеи и рыбы. Еще меньше этих животных видят инфракрасный свет своими глазами. Большинство из них имеют дополнительные органы с таким обостренным чувством, что животные в основном способны видеть, причем лучшее инфракрасное зрение принадлежит многим видам змей. У большинства змей есть инфракрасное зрение, но не у всех. Они используют свои ямочные органы, чтобы сделать инфракрасное изображение местности вокруг себя и использовать его в качестве карты, особенно в темноте. Эти органы используют тепловые датчики, расположенные вокруг верхней и нижней челюстей. Немногие рыбы обладают инфракрасным зрением, но те, у которых есть способность, делают это так же, как и все остальные. Эти рыбы могут изменять тип белка в своих глазах и увеличивать количество нового белка. Это также позволяет им видеть инфракрасный свет. Некоторые насекомые из этого списка используют тепло тела и углекислый газ, выделяемый телами их теплокровных жертв. Другие используют терморецепторы, чтобы избежать опасности и найти нужную еду. Есть пара животных, у которых есть более уникальные способы видеть инфракрасный свет, что показывает, насколько уникальны глаза в животном мире. Особые формы зрения этих животных дают им преимущество, необходимое для выживания.
1. Змеиные змеи
Змеиные змеи – это животные, которые, как известно, способны видеть инфракрасный свет. Слово «ямка» в их названии происходит от специальных ямок, расположенных прямо над носом змеи. Они используют эти ямы, чтобы почувствовать местность, в которой живут. Этих змей можно найти по всему миру, особенно в Северной, Южной и Центральной Америке. Ядовитые змеи настолько ядовиты, что работники зоопарка кормят их щипцами, чтобы избежать их клыков. Эти змеи питаются мелкими грызунами и птицами. Змеиные ящерицы — одни из немногих змей, которые рождаются живыми. Они яйцеживородящие , что означает, что их яйца развиваются и вылупляются внутри матери. Как только детеныши покидают мать после рождения, они полностью независимы.
2. Рыбки данио
Рыбки данио – невероятные существа, которые очаровывают ученых из самых разных областей науки. Их способность видеть инфракрасный свет — лишь одна из немногих удивительных способностей, которыми обладает эта рыба. Они также способны отращивать части себя в любом возрасте. Ученые и медики используют рыбок данио для изучения множества различных болезней и других заболеваний. Рыбка данио используется для изучения болезней сердца, иммунных заболеваний, повреждений глаз, мышечной дистрофии и даже рака. Рыбки данио чрезвычайно легко адаптируются и могут быть легко генетически модифицированы. GloFish — это пример одомашненных рыбок данио, которые были генетически модифицированы, чтобы изменить свой внешний вид, придав купленным в магазине рыбкам ослепительные оттенки розового, зеленого и синего.
3. Черный огненный жук
В то время как большинство насекомых с инфракрасным зрением используют его, чтобы найти добычу или избежать опасности, черный огненный жук имеет особое применение для своего инфракрасного зрения. Они используют эту способность, чтобы находить свежесожженные бревна, чтобы откладывать яйца, и использовать лесной пожар как способ сохранить свои яйца в безопасности. Черные огненные жуки добираются до лесных пожаров быстрее, чем местная пожарная служба, благодаря своему инфракрасному зрению и чрезвычайно активным терморецепторам. Они используют свое инфракрасное зрение, чтобы найти самое безопасное место внутри горящих бревен для рождения детенышей. Эти черные жуки такого же цвета, как и голец, в котором они гнездятся. они могут переключать тип воды, в которой они живут. Изменяя белки в своих глазах, лосось может видеть инфракрасный свет. Лосось будет размножаться и откладывать икру в тех же реках, в которых он родился. Взрослый лосось должен плыть вверх по течению, чтобы вернуться к месту вылупления. Чаще всего лосось использует инфракрасный свет, когда идет вверх по течению для размножения. Этот процесс гарантирует, что размножаются только самые сильные лососи, что делает следующее поколение лосося еще более выносливым, чем предыдущее.
5. Лягушка-бык
Лягушки-быки особым образом видят инфракрасный свет. Они просто используют специальный фермент под названием «Cyp27c1», чтобы быстро превратить все витамины A1 в витамины A2. Эти лягушки имеют широкий спектр видимых цветов. Лягушки-быки также могут дышать через кожу под водой. Они также могут закрывать ноздри, чтобы предотвратить попадание воды в легкие. Их легкие мощные и используются для обращения к потенциальным партнерам.
6. Гуппи
Гуппи известны тем, что за ними легко ухаживать, но, возможно, они не известны своей способностью видеть инфракрасный свет. Гуппи и рыбки данио являются родственниками, обладающими этой редкой способностью. Гуппи хорошо видят в темноте благодаря своему инфракрасному зрению, но еще лучше они размножаются. Подобно людям, гуппи рождаются живыми, и в среднем самка гуппи производит 50 потомков каждый месяц. Гуппи снабжают свою местную экосистему большим количеством еды, в том числе и для себя. Эти рыбы поедают своих детенышей, когда их становится слишком много.
7. Обыкновенная розовая бабочка
Обыкновенная розовая бабочка использует терморецепторы на крыльях и усиках для восприятия окружающего мира. Они используют свое инфракрасное зрение, чтобы избежать хищников. Обыкновенные розовые бабочки считаются гораздо менее привлекательными для хищников из-за их вкуса. Их окраска и узор предупреждают хищников о том, что они не захотят есть эту бабочку. Эта тактика эффективна тем, что обычная мормонская бабочка будет имитировать обычную розовую бабочку. Эти гладкие бабочки самые черные с черными и красными телами. Их крылья имеют длину от 3 до 3,5 дюймов.
8. Зеленый меченосец
Зеленый меченосец — рыба необычного вида с длинным острым хвостовым плавником, который встречается только у самцов. Эти пресноводные рыбы используют свое инфракрасное зрение, чтобы видеть сквозь мутные воды, в которых они живут. Дорога. Эти рыбы прекрасно себя чувствуют в водах, наполненных водными растениями, но они съедают все, что может поместиться в их пасти. Хотя зеленый меченосец родом из Центральной Америки, его обычно можно найти в таких местах, как Флорида. Подобно гуппи, у зеленых меченосцев также живорождение, а не вылупление детенышей из яиц.
9. Толстомордая змея
Толстомордая змея известна своими ядовитыми клыками и агрессивными наклонностями. Подобно гадюкам, хлопчатобумажные змеи также могут видеть благодаря своим ямочным органам. Однако хлопчатобумажные змеи, как правило, намного крупнее большинства каменных гадюк. Витторотые змеи могут достигать в длину от 2,5 до 6 футов. Они используют свое инфракрасное зрение, чтобы найти добычу над и под водой. Эти змеи едят все, что может видеть их инфракрасное зрение, будь то рыба, птица, грызун, детеныш аллигатора или даже другие змеи. Виттоноглазые змеи ведут ночной образ жизни, что помогает им лучше видеть в инфракрасном диапазоне. Если они кусают рыбу и лягушек, они будут держать их в челюсти, пока яд не подействует. Они укусят и отпустят любое животное, способное дать отпор, но никогда не сдаются в бою.
10. Летучие мыши-вампиры
Летучие мыши-вампиры — одни из очень немногих млекопитающих, способных видеть инфракрасными органами чувств. Эти летучие мыши знают, что где жара, там и кровь. Летучая мышь-вампир каждую ночь должна выпивать около половины своего веса крови, потому что им требуется всего два дня, чтобы умереть от голода. Коровы, лошади, свиньи и птицы являются наиболее распространенными жертвами летучих мышей-вампиров, жаждущих крови. Они редко нападают на человека из-за крови. Благодаря своему впечатляющему ночному зрению летучие мыши-вампиры могут обнаружить свою добычу на расстоянии 130 футов.
11. Комары
Комары и летучие мыши-вампиры используют свое инфракрасное зрение по той же причине; обнаруживая добычу с большим количеством хорошо циркулирующей крови. Комары используют свои терморецепторы не только для того, чтобы найти свою жертву, но и для того, чтобы найти идеальное место для укуса. Только самки комаров кусают и высасывают человеческую кровь. Наша кровь содержит именно те питательные вещества, которые нужны самке комара для создания и развития яиц. Хотя комариный укус может доставлять неудобства, беспокойтесь не только о бугорке на коже и небольшом зуде. Комары способны переносить такие заболевания, как малярия, лихорадка денге и Зика, от которых ежегодно умирает почти миллион человек.
12. Креветка-богомол
У креветки-богомола одни из лучших глаз на планете. Их глаза способны видеть инфракрасный и ультрафиолетовый свет. Они могут воспринимать мир через 12 различных цветовых каналов, что делает мир таким же красочным, как эта креветка. В то время как люди должны использовать свои глаза и мозг, чтобы по-настоящему видеть мир, креветки-богомолы имеют полоски фоторецепторов, которые напрямую передают всю информацию в мозг креветки-богомола. Исследователи использовали то, что они узнали о расположении фоторецепторов креветок-богомолов, и применили их к тому, как работают спутники. Спутники сканируют мир полосами, подобно тому, как работают глаза креветки-богомола.
13. Золотистая бабочка-птицекрыл
У золотой бабочки-птицекрыла такие же терморецепторы, расположенные на крыльях и усиках, как и у обыкновенной розовой бабочки. Золотая птицекрылка — один из самых крупных видов бабочек в Азии, что делает ее крупной мишенью для добычи. Золотая птица имеет размах крыльев около шести дюймов и может быть легко обнаружена по желто-черным крыльям. Они наиболее активны в конце весны и в летние месяцы. Самки, как правило, крупнее самцов и имеют более крупные усики и брюшко.
14. Золотая рыбка
Возможно, у золотых рыбок не так много мыслей, но их зрение намного лучше, чем у людей. Золотые рыбки способны различать гораздо более широкий спектр цветов, чем люди. Они должны быть инфракрасного света и ультрафиолетового света. Золотая рыбка также обладает невероятным обонянием. Они используют его, чтобы найти еду в темноте. Золотые рыбки прекрасно чувствуют себя в темноте благодаря своему зрению. Слишком много света может быть вредно для золотой рыбки. Золотым рыбкам нужна темнота, чтобы заснуть и дать глазам отдохнуть. Яркий дневной свет или аквариумный свет могут мешать им видеть. Золотая рыбка, получающая слишком много света, быстрее умрет из-за стресса.
15. Медноголовая змея
Медноголовая змея — еще одна змея, имеющая ямочный орган, который она использует для восприятия инфракрасного света. Их тела цвета меди скользят по сухим листьям и грязи, сливаясь с окружающей средой. Благодаря их инфракрасному зрению маскировка их добычи становится бесполезной. Эти агрессивные змеи готовы укусить любое существо, которое угрожает им или делает змею голодной. Однако их яд не так смертелен, как у некоторых их родственников. Крайне редко умирают от укуса медноголовой змеи. Медноголовые змеи могут вырасти от двух до трех футов, причем самки, как правило, крупнее самцов. Этих змей можно найти по всей территории Соединенных Штатов в лесистых районах и лесах.
16. Целующийся жук
Целующийся жук — это кровососущий жук, который использует свои терморецепторы для поиска теплокровной добычи. Их можно найти в Южной, Центральной, а теперь и в Северной Америке. В США их можно найти в таких штатах, как Техас, Аризона, Миссисипи, Арканзас, Юта, Луизиана, Теннесси и Калифорния. Подобно клещам, целующиеся клопы склонны переносить болезнь, которая может передаваться хозяину от клопа. Более половины всех целующихся клопов заражены паразитом под названием trypanosoma cruzi , который может вызывать болезнь Шагаса.
17. Пираньи
Пираньи — одна из немногих рыб, которые способны изменять белки и витамины в своих глазах, чтобы получить инфракрасное зрение. Судя по свирепости этих рыб, можно подумать, что инфракрасное зрение — это последняя способность, которая им нужна. Нет никаких сомнений в том, что пираньи могут причинить большой вред, но пираньи не такие кровожадные, как думает общество. Они становятся чрезвычайно агрессивными только в том случае, если долго не ели. Большая часть плохой репутации была заработана благодаря тому, что президент Теодор Рузвельт написал о них в своей книге Через бразильскую глушь. Город, где остановился Рузвельт, хотел устроить шоу для Рузвельта, бросив корову в воду вместе с пираньями, которых они поймали и уморили голодом.
18. Питон
Питоны используют свое инфракрасное зрение в сочетании с невероятным обонянием, чтобы быстро и эффективно находить добычу. Они пробуют воздух языком, пытаясь понять, что это за ближайшая еда, которую они могут найти. В отличие от многих змей, предпочитающих бросаться за добычей, питоны предпочитают лежать неподвижно, ожидая, когда добыча подойдет к ним. Они устраивают засаду на свою добычу, как только подходят достаточно близко.
19. Тилапия
Тилапия использует свое инфракрасное зрение, чтобы видеть даже в самых мутных водах. Нильская тиляпия использует свое зрение, чтобы уклоняться от множества хищников, с которыми она делит реку Нил. Тилапия была важной рыбой на протяжении всей истории. Их часто называют «рыбами Святого Петра», потому что считается, что это рыба, которую Петр нашел с шекелем во рту, как описано в Библии.
20. Удав
Удав — еще один вид змей, способный видеть инфракрасный свет. Они полагаются на свое инфракрасное зрение, чтобы поймать добычу во время ночной охоты, где они охотятся на различных птиц и млекопитающих. Удав — массивная змея, способная поедать более крупную добычу. Эти змеи могут легко вырасти от восьми до 10 футов, но были замечены и до 12 футов. Удавы весом до 60 фунтов могут жить до 35 лет.
21. Постельные клопы
Постельные клопы живут и размножаются в самых темных местах грязной мебели и матрасов, откуда они и получили свое название. Эти вредители используют свое инфракрасное зрение, чтобы найти свою цель и место, где она недавно была. Постельные клопы размером с булавочную головку, что делает их едва заметными. За одно кормление постельный клоп съедает крови, в семь раз превышающей его вес. При хорошем питании самки могут откладывать яйца каждый божий день, что составляет около 500 яиц за всю жизнь.
22. Гремучие змеи
Гремучие змеи обладают многими уникальными особенностями, которые помогают им сохранять статус одного из главных хищников в окружающей среде. Они могут использовать инфракрасное зрение для охоты на птиц, кроликов и мышей. У гремучей змеи также есть погремушка из кератина. Используется для общения с другими гремучими змеями и отпугивания хищников, которые могут прийти за гремучей змеей. Их изогнутые клыки впрыскивают яд в цель.
23. Цихлиды
Цихлиды — пресноводные рыбы, которые избегают врагов, используя свою способность видеть инфракрасный свет. Цихлиды — это семейство рыб, в которое входят известные рыбы, такие как скалярии. Этих рыб можно найти по всему миру, и в каждой стране есть своя уникальная цихлида, которая сильно отличается от предыдущей. Эти выносливые травоядные идеально подходят для тех, кто хочет обзавестись своим первым аквариумом. Их яркая окраска, крепкое здоровье и способность ладить с другими рыбами делают их идеальным выбором для новичков.
24. Карп
Карпы – одни из самых распространенных рыб, которых можно найти в прудах и других пресноводных водоемах. Эти рыбы прекрасно себя чувствуют в мутной воде, что делает их невидимыми для хищников, не ухудшая их инфракрасное зрение. Карп ест любое растение, насекомое или водное беспозвоночное, которое может найти. Укрытие от хищников, обеспечиваемое мутной водой и легкой добычей, позволяет карпу расти от одного до двух футов. В среднем карпы весят от одного до восьми фунтов, но могут достигать веса от 30 до 40 фунтов. |
