زوايا الحس الكهربائي والبوصلة الكمية والاستقطاب: كل شيء عن القدرات التي يتعذر على الإنسان الوصول إليها

أعضاء الحس البشري

المعلومات التي يستقبلها دماغ الإنسان من الحواس تتشكل

تصور الإنسان للعالم من حوله ونفسه.

يتلقى الشخص المعلومات من خلال الحواس الرئيسية:

1. رؤية،
2. سمع،
3. التذوق،
4. يشم
5. لمس. اتصال. صلة،

معلومات عن المهيجات التي تؤثر علىمستقبلات أعضاء الحس البشري ، ينتقل إلى الجهاز العصبي المركزي. تقوم بتحليل المعلومات الواردة وتحديدها (تنشأ الأحاسيس). ثم يتم إنشاء إشارة استجابة تنتقل عبر الأعصاب إلى أعضاء الجسم المقابلة.

هناك 6 أنواع من الأحاسيس الخارجية (لا تمتلك المهارات الحركيةجهاز إحساس منفصل ، لكنه يسبب الأحاسيس). يمكن لأي شخص أن يختبر 6 أنواع من الأحاسيس الخارجية: الإحساس البصري ، السمعي ، حاسة الشم ، اللمس (اللمس) ، الإحساس الذوقي والحركي [1].

المسارات من أعضاء الحس عند البشر هي المسارات الدهليزية والسمعية والبصرية والشمية واللمسية والذوقية للجهاز العصبي المركزي.

رائحة كهربائية

ينتمي الاستقبال الكهربائي إلى تلك الفئة من الأعضاءمشاعر أسماك القرش ، التي لا يفهمها الإنسان - يمكنك حساب مبدأ عملها ، لكن من المستحيل حتى تخمين الأحاسيس التي تمنحها هذه المجموعة من أجهزة الاستشعار للحيوانات المفترسة.

تم اكتشاف شبكة المستقبلات الكهربائية لأسماك القرش بواسطة ستيفانولورينزيني. في عام 1678 ، وصفها بأنها مسام متعددة تمتد تحت جلد الحيوانات المفترسة في قنوات أنبوبية مليئة بحشو يشبه الهلام. لم يتمكن عالم التشريح الإيطالي من تحديد الغرض منها ، مما يشير إلى أن أمبولات لورنزيني هي نوع من أعضاء حاسة القرش.

في وقت لاحق، تم إثبات قدرات الرائحة الكهربائية لأسماك القرش بشكل جيد من قبل العالم الأمريكي أدريانوس كالمين. لقد أجرى تجربة مثيرة للاهتمام: لقد أخذ سمكة مفلطحةPleuronectes بلاتيساوأسماك القرش القطScyliorhinus canicula و أطلقهم معًا في خزان مياه عملاق. سوف يدفن السمك المفلطح نفسه في الرمال في القاع، لكن المفترس سيظل يجد الفريسة. 

رد فعل أسماك القرش ضعيف بشكل خياليالمجالات الكهربائية هي جزء من المليارات من فولت واحد وقد أظهرت الأبحاث الإضافية أن أسماك القرش قادرة على اكتشاف المجالات الكهربائية بكثافة تصل إلى 5 نيوتن فولت / سم.

لقد قام سمك السلور ، والجلكى ، والعديد من الأسماك الأخرى بتكييف الخط الجانبي مع الاستقبال الكهربائي ، وهو المسؤول عادة عن إدراك حركة واهتزاز المياه المحيطة.

ومع ذلك، ليس فقط الأسماك، ولكن خلد الماء أيضًا يستشعر التفريغ الكهربائي: أثناء الصيد، يمكنهم الإمساك 

هذه القدرة موجودة ليس فقط في الأسماك ، ولكن أيضًاخلد الماء: يغلقون عيونهم وآذانهم وخياشيمهم أثناء الصيد ، لكنهم ما زالوا قادرين على اصطياد الطعام لأنفسهم حتى في المياه الموحلة. يحتوي خلد الماء على 40 ألف مستقبل كهربائي في منقاره ، والتي تعمل في أزواج مع مستقبلات ميكانيكية تستجيب لانخفاض الضغط في الماء.

بوصلة الكم أو المغناطيسية

الاستقبال المغناطيسي هو حاسة تسمح للجسم باستشعار المجال المغناطيسي. يعد ذلك ضروريًا لتحديد اتجاه الحركة أو الارتفاع أو الموقع على الأرض.

هذا يمكن أن يفسر الملاحة الحيوية في اللافقاريات.والحشرات ، وكذلك وسيلة لتطوير التوجه في الحيوانات في النظم البيئية الإقليمية. عند استخدام الاستقبال المغناطيسي كوسيلة وطريقة للملاحة ، يتعامل الجسم مع اكتشاف المجال المغناطيسي للأرض واتجاهه.

وقد لوحظ استقبال مغناطيسي في البكتيريا ، مثلاللافقاريات مثل ذباب الفاكهة والكركند ونحل العسل. هذا الإحساس موجود أيضًا في بعض الفقاريات ، ولا سيما الطيور والسلاحف وأسماك القرش وبعض الأشعة. إن تأكيد وجود استقبال مغناطيسي عند البشر أمر مثير للجدل.

هناك أدلة على أن الطيور والحشرات لديهم حاسة مغناطيسية ويستخدمونها للتنقل في الفضاء، لكن ليس من الواضح بعد سبب امتلاكهم للاستقبال المغناطيسي. ويُعتقد الآن أن بروتينات معينة هي المسؤولة عن ذلك، مثل بروتينات الكريبتوكروم، التي وظيفتها الرئيسية هي الاستقبال الضوئي مع التركيز على الضوء الأزرق والأشعة فوق البنفسجية، ويأتي الحس المغناطيسي هنا كإضافة مفيدة وممتعة.

لا تزال آلية عمل الاستقبال المغناطيسي في الحيوانات غير واضحة، ولكن هناك فرضيتين رئيسيتين يمكنهما تفسير هذه الظاهرة.

الاستقطاب أو القدرة على الرؤية الشفافة

ليس كل السكان تحت الماء لديهمالمستقبلات الكهربائية، لذا تعتمد على الحواس الأخرى للحصول على غذائها. على وجه الخصوص، يعتمدون على الضوء الذي يصل إلى أعماقهم وينتبهون إلى الاستقطاب - هذه هي طبيعة تذبذب المجال الكهربائي (أو المغناطيسي) في موجة الضوء الكهرومغناطيسية المتنقلة.

يمكن أن تغير الاستقطابات المختلفة صورة الضوء ، وتجعلها محدبة ومفهومة أكثر.

هذا هو بالضبط ما تفعله الأخطبوطات وغيرها.رأسيات الأرجل التي لا تتمتع برؤية الألوان ، لكنها لا تزال قادرة على اصطياد حتى السكان الشفافين تحت الماء: يغير أجسامهم دائمًا استقطاب الضوء الذي يمر من خلالها.

من المعروف أن رأسيات الأرجل قادرة على ذلكلتمييز التغيير في زاوية استقطاب الضوء ، أي لديهم حساسية الاستقطاب. تعد حساسية الاستقطاب جزءًا لا يتجزأ من جميع الوظائف البصرية في رأسيات الأرجل. تُعرَّف حساسية الاستقطاب بأنها القدرة على التمييز بين الضوء بدرجات متفاوتة و / أو زوايا الاستقطاب ، بغض النظر عن سطوعه ولونه النسبي.

بالإضافة إلى هذه الرؤية المتقدمة متاحة للعديد من القشريات والعناكب والحشرات الأخرى. 

توسيع القدرات البشرية المعتادة

لا يمكن لجميع الكائنات الحية التباهي بأحاسيس غير عادية ، ولكن يمكنها توسيع الحدود المعروفة بالفعل لقدراتنا.

• تحديد الموقع بالصدى

تحديد الموقع بالصدى هو قدرة بعض الحيواناتللتنقل في الفضاء ، والتقاط الأذنين المنعكسة من أجسام الموجات الصوتية. تعتمد حياة الخفافيش بشكل خاص على هذه القدرة - فهي تصدر صريرًا غير مسموع للناس ، والذي ينعكس من الأشياء الصلبة ويساعد الفئران على فهم المكان الذي تحتاج إلى التحرك فيه.

تستخدم الحيوانات تحديد الموقع بالصدى للتنقلالفضاء وتحديد موقع الأجسام المحيطة، وذلك باستخدام الإشارات الصوتية عالية التردد بشكل أساسي. وهو أكثر تطوراً في الخفافيش والدلافين، كما أنه يستخدم بواسطة الزبابة والفقمات وبعض أنواع الطيور.

لا يزال أصل تحديد الموقع بالصدى في الحيواناتغير واضح؛ ربما نشأت كبديل للرؤية لأولئك الذين يعيشون في ظلام الكهوف أو أعماق المحيط. بدلاً من الموجة الضوئية ، تم استخدام الموجة الصوتية لتحديد الموقع. تسمح طريقة التوجيه في الفضاء هذه للحيوانات باكتشاف الأشياء والتعرف عليها وحتى الصيد في ظروف الغياب التام للضوء ، في الكهوف وعلى أعماق كبيرة.

• الأشعة تحت الحمراء

إن الحواس لدى البشر والقرود العليا الأخرى لا تتكيف مع الأشعة تحت الحمراء، بمعنى آخر، العين البشرية لا تراها.

ومع ذلك، فإن بعض الأنواع قادرةإدراك الأشعة تحت الحمراء بواسطة الأعضاء البصرية. على سبيل المثال، تسمح رؤية بعض الثعابين بالرؤية في نطاق الأشعة تحت الحمراء واصطياد الفرائس من ذوات الدم الحار في الليل. حساسيات كاشفات الأشعة تحت الحمراء لثعابين الحفرةكروتالينيبما فيه الكفاية للقبض على يدكشخص على مسافة 40-50 سم ويشعر بتغيرات في درجة الحرارة تصل إلى مئات من الدرجات المئوية، مما يسمح لهذه الزواحف بالتركيز على ضحاياهم بسرعة البرق.

علاوة على ذلك، في أفعى عادية هذاالقدرة موجودة في وقت واحد مع الرؤية الطبيعية، ونتيجة لذلك يكونون قادرين على رؤية محيطهم في وقت واحد في نطاقين: مرئي عادي، مثل معظم الحيوانات، والأشعة تحت الحمراء.

من بين الأسماك، تتميز القدرة على الرؤية تحت الماء في نطاق الأشعة تحت الحمراء بأسماك مثل سمكة البيرانا، التي تفترس الحيوانات ذات الدم الدافئ التي تدخل الماء، والأسماك الذهبية.

من بين الحشرات ، يمتلك البعوض رؤية بالأشعة تحت الحمراء ، مما يسمح لهم بتوجيه أنفسهم بدقة كبيرة إلى مناطق جسم الفريسة الأكثر تشبعًا بالأوعية الدموية.

• الأشعة فوق البنفسجية

1973 الحائز على جائزة نوبل كارل فون فريشأثبت أن النحل يرى جيدًا في الضوء فوق البنفسجي. لقد تعلموا كيفية الاستفادة بشكل جيد من الزهور التي تضع شرائح زراعية كاملة على بتلاتها، بحيث تكون غير مرئية للبشر.

قراءة المزيد:

تم العثور على مادة جينية فيروسية غير معروفة في الحمض النووي البشري

تم نشر خطة ناسا للبحث عن الحياة على القمر الصناعي لكوكب زحل

سيتم إطلاق القراد البري خصيصًا في روسيا لمكافحة الآفات