Американські вчені виявили, що токійські гекони здатні вловлювати низькочастотні вібрації за допомогою саккулюсу — органу внутрішнього вуха, який досі вважався виключно частиною системи рівноваги. Це відкриття змінює уявлення про еволюцію слуху у наземних хребетних і вказує на те, що давні сенсорні шляхи могли зберегтися в рептилій донині. Про це повідомляє медіа про науку, технології та здоров’я КРВ.медіа з посиланням на текст дослідження.
Саккулюс геконів: не лише для рівноваги
У новому дослідженні, опублікованому в журналі Current Biology, команда з Університету Меріленду досліджувала токійського гекона (Gekko gecko) — ящірку, відому своїм гучним «криком». Центром уваги дослідників став саккулюс — заповнена рідиною порожнина у внутрішньому вусі, яка традиційно вважалася органом, відповідальним за сприйняття положення тіла й рівновагу.
Саккулюс — це частина вестибулярного апарату, який у хребетних дозволяє орієнтуватися в просторі. У ході експерименту геконів піддавали впливу низькочастотних вібрацій (від 50 до 200 Гц), одночасно реєструючи електричні сигнали нервів. З’ясувалося, що саккулюс реагує на ці частоти, які знаходяться за межами сприйняття барабанної перетинки гекона. Це доводить існування двох сенсорних каналів — один сприймає звуки в повітрі, інший — вібрації, які поширюються твердим середовищем.
Експерименти проводилися на живих геконах з дотриманням етичних норм, затверджених для нейрофізіологічних досліджень.
Нейронна структура для вібрацій
Дослідники також виявили в мозку гекона спеціальне ядро — nucleus vestibularis ovalis. Цей мозковий центр отримує сигнали виключно від саккулюсу та передає їх у вищі слухові зони. Це свідчить про існування незалежного нейронного шляху для обробки вібрацій, відмінного від класичного слухового шляху.
Аналогічні структури виявлено й у мозку інших плазунів, зокрема у змій і гатерій (Sphenodon) — давньої рептилії з Нової Зеландії. Це свідчить про глибоку еволюційну спадкоємність: ймовірно, цей сенсорний шлях існує у рептилій уже сотні мільйонів років.
Як тварини спілкуються без звуку
Протягом тривалого часу вважалося, що багато видів рептилій, зокрема змії та ящірки, є «глухими» або не мають розвинених вокалізаційних здібностей. Втім, відкриття дає підстави припустити, що ці тварини можуть «чути» вібрації — тобто спілкуватися через субстрат, а не повітря.
Такі механізми сприйняття вібрацій можуть використовуватися піщаними зміями, які зариваються в дюни, або навіть черепашенятами в яйцях, що відчувають поштовхи від руху родичів. Це відкриває нове бачення сенсорного світу тварин, де тактильні сигнали можуть замінювати звуки.
Еволюційне значення відкриття
У риб внутрішнє вухо, зокрема саккулюс, відповідає за сприйняття тиску та вібрацій у воді. Амфібії — перехідна ланка, яка поєднує водне і наземне середовище — також мають подібні сенсорні шляхи. Дослідження показує, що перші тетраподи, які вийшли на сушу, могли зберегти цю здатність і розвинути її разом із барабанною перетинкою.
Сьогодні у більшості видів ця здатність збереглася фрагментарно, однак токійський гекон є прикладом того, як еволюція може не відмовлятися від старих механізмів, а адаптувати їх до нових умов.
Що це означає для медицини та технологій
Це відкриття також має прикладне значення для медицини. Відомо, що в людей саккулюс є частиною вестибулярної системи. За надмірного звукового тиску, наприклад на гучних концертах, він може активуватися. Це створює ефект «відчуття музики тілом», коли вібрації сприймаються не лише вухами, а й внутрішніми органами рівноваги.
Розуміння цієї взаємодії може допомогти в терапії порушень рівноваги, тинітусу або в розробці реабілітаційних програм.
Інженери ж можуть використати принципи функціонування саккулюсу для створення високочутливих сейсмодетекторів або підводних мікрофонів — це приклад біомімікрії, коли природні механізми надихають на технологічні рішення.
Раніше ми писали, як мороз у США прискорив еволюцію пітонів
