Без ушей, но со слухом: оказалось, что змеи не глухие, как считалось ранее

Эксперты давно знали, что змеи могут ощущать звуковые колебания через землю — то, что мы называем «тактильным» ощущением. Но они ломали голову над тем, могут ли пресмыкающиеся также слышать звуковые колебания в воздухе, и особенно над тем, как они реагируют на звуки. Поскольку у змей нет наружных ушей, люди обычно думают, что они глухие. В новом исследовании ученые пришли к выводу, что змеи используют слух, чтобы интерпретировать мир, и, наконец, развеяли миф о том, что змеи глухи.

У людей звуковые волны, распространяющиеся по воздуху, ударяются о барабанную перепонку, вызывая движение крошечных костей и вибрации крошечных волосковых клеток во внутреннем ухе. Затем эти вибрации преобразуются в нервные импульсы, которые поступают в мозг.

У змей нет барабанных перепонок, но у них есть структуры внутреннего уха с улитками, и они могут слышать, ощущая вибрации челюстями, когда скользят по земле. Левая и правая стороны челюстей двигаются независимо друг от друга. В результате змеи ощущают вибрации как с левой, так и с правой стороны, что помогает определить, откуда исходят звуки.

Механорецепторы — это чувствительные нервы, расположенные по всей коже и соединенные со спинным мозгом, что позволяет змее ощущать вибрации, передающиеся через песок или почву. Эти вибрации проходят через тело и по спинномозговым нервам к мозгу, где распознаются как звуки. Рецепторы чрезвычайно чувствительны и мгновенно реагируют на раздражители, позволяя змее определить местонахождение источника звука.

Так, змеи способны чувствовать что-то, движущееся по поверхности песка или почвы, с большого расстояния и легко определяют местонахождение с помощью звуковых волн. Они представляют собой крошечную рябь на песке, которая расходится от источника с большой скоростью — около 50 м в секунду. Чувствительный вибрационный прием позволяет легко ловить добычу.

Однако новое исследование подчеркивает, что слух по-прежнему играет важную роль в сенсорном репертуаре змей. Пресмыкающиеся восприимчивы к хищникам, включая варанов, кошек, собак и других змей. Слух является важным чувством избегания как врагов, так и травм (например, когда на них наступают).

В ходе экспериментов ученые оборудовали звуконепроницаемую комнату и тестировали одну змею за раз. Используя тишину в качестве контроля, они воспроизвели один из трех звуков, каждый из которых включал определенный диапазон частот: 1-150 Гц, 150-300 Гц и 300-450 Гц. Для сравнения, диапазон человеческого голоса составляет около 100-250 Гц, а чириканье птиц — около 8000 Гц.

Ученые также использовали акселерометр, чтобы определить, вызывают ли звуки вибрации земли. Таким образом они подтвердили, что змеи действительно регистрировали воздушные звуки, а не только ощущали вибрации.

Большинство змей демонстрировали очень разные типы поведения в звуковых испытаниях по сравнению с контрольной группой. Австралийский питон Рамсея (Aspidites ramsayi) — неядовитая змея — значительно активизировался в ответ на звук и приближался к нему. Змея продемонстрировала интересное поведение, при котором пресмыкающиеся поднимают переднюю треть, что свидетельствует о любопытстве.

Напротив, три других рода — Acanthophis (смертельные змеи), Oxyuranus (тайпаны) и Pseudonaja (ложные кобры Гюнтера) — с большей вероятностью удалялись от звука, сигнализируя о поведении избегания.

Смертельные змеи — хищники из засады. Они ждут, пока жертва подойдет к ним, используя приманку на хвосте (которым они шевелят, чтобы тот выглядел как червяк). Такие змеи не могут двигаться быстро. Так что вполне понятно, почему они отползают подальше от звука. Для них выживание означает избегать нападения крупных позвоночных, таких как кенгуру, вомбаты или люди.

Ложные кобры и тайпаны — активные собиратели, быстро преследующие добычу. Это означает, что они уязвимы для дневных хищников. В экспериментах обе эти змеи обладали острыми чувствами. В частности, тайпаны проявляли оборонительное и осторожное поведение в ответ на звук.

Исследование развенчивает миф о том, что змеи глухие. Они могут слышать, но не так хорошо, как люди. Змеи слышат только низкие частоты, примерно ниже отметки 600 Гц, тогда как большинство из нас могут воспринимать гораздо более широкий диапазон. Змеи, вероятно, слышат приглушенные версии того, что слышим мы.

Частота человеческого голоса составляет около 100-250 Гц в зависимости от пола. Звуки, которые ученые воспроизводили в испытаниях, включали эти частоты и воспроизводились на расстоянии 1,2 м от змей с громкостью 85 децибел. Речь идет об амплитуде громкого голоса.

Змеи реагировали на этот звук. Так что можно с уверенностью сказать, что змеи могут слышать людей, кричащих или говорящих громко. Но это не значит, что они не слышат, как кто-то разговаривает (обычный разговор — около 60 децибел).

━━━━━

Анастасия Дегтярева