V říši zvířecích smyslů

Mají tedy zvířata šestý smysl?

S klidným svědomím můžeme říci, mají - dokonce jich mají víc, o některých ale ještě mnoho nevíme nebo jen cosi tušíme. Smysly slouží živočichům k tomu, aby dokázali vnímat své okolí, orientovat se v něm, získávat potravu, vyhledat si partnera, rozmnožovat a úspěšně vychovat potomstvo, zkrátka žít. Jednoduché smyslové orgány mají už ti nejmenší živočichové, jako jsou prvoci. Smysly zvířat se vyvíjely v závislosti na rozvoji nervové soustavy a největší dokonalosti dosáhlo smyslové vnímání u obratlovců. Podle toho, v jakém prostředí se živočišné skupiny vyvíjely a jaký způsob života vedly, mají jednotlivé smysly různě vyvinuté.

Psovité šelmy jsou známy jemným čichem, draví ptáci, jako jsou orli, sokoli nebo supi a kondoři, mají neuvěřitelně ostrý zrak. Sovy zaslechnou drobnou myšku, pohybující se v mechu, hadi reagují na sebemenší otřes půdy. Žraloci cítí ve vodě stopu krve někdy na kilometry daleko, uvádí se, že jsou schopni reagovat na krev ve zředění 1:500 milionům. Pomocí zvláštních smyslových orgánů, tzv. Lorenziniho ampulí, které mimo jiné reagují na změny bioelektrických impulsů vydávané svalovinou případné kořisti, poznají žraloci na velkou dálku poraněné či nemocné ryby podle trhavých pohybů. V tomto směru člověk zvířatům svými smyly nemůže dost dobře konkurovat. Ovšem na druhé straně nás zase příroda vybavila mozkem a inteligencí, a proto jsme schopni zkonstruovat přístroje, které se smyslům zvířat přibližují, a někdy je dokonce i předčí.

Nic nového pod sluncem

Radar, sonar, optické přístroje, noktovizory, termovize, navigační systémy, požární a tlaková čidla – všechny tyto převratné technické vynálezy považujeme za součást civilizace, a tedy za výplod lidského ducha a umu. A přitom stejných nebo podobných zařízení používají jiní živočichové už stovky milionů let. Podstata radaru spočívá v přijímání zvukových nebo elektromagnetických vln odražených od vzdáleného předmětu, a tím i jeho lokalizaci.

Každou noc vylétají po celé planetě miliony netopýrů, kteří vysílají ultrazvukové signály, a zaměřují tak poletující hmyz. Každý druh netopýra vydává zvuk o jiném kmitočtu, to proto aby se při lovu vzájemně nerušili. Jak ukázaly pokusy, netopýři se dokážou orientovat i v absolutní tmě tak dokonale, že se vyhnou i napjatým silonovým strunám. Když je ale vypustíme do zvukotěsného prostoru, kde se ultrazvukové vlny neodrážejí, jsou dezorientováni a narážejí do překážek. Naše ucho netopýří zvuky nevnímá. Lidé donedávna nechápali, jak se tito létající savci dokážou ve tmě tak mistrně pohybovat, a byl to také jeden z důvodů, proč je začali považovat za tvory spojené s temnými silami.

Objev leteckého radaru, založeného na elektromagnetickém vlnění, zásadním způsobem změnil vedení vzdušných válek. Konstruktéři proto začali okamžitě vymýšlet, jak by radar obelstili, a tak za druhé světové války kolem sebe letadla rozhazovala staniolové proužky, které na obrazovce nepřítele zahalily sledované letouny do mlhy. Ovšem ani obrana proti radaru není ryze lidským výmyslem. Někteří noční a soumrační motýli mají citlivá rozvětvená tykadla fungující jako antény, a jakmile můra zachytí ultrazvukový signál, padá střemhlav k zemi z dosahu netopýřích zubů. Můžeme to přirovnat k dalšímu technickému vynálezu posledních let – tzv. antiradaru, jenž varuje řidiče na základě signálu zachyceného z policejního radaru. 

Podobný systém funguje i ve vodním prostředí. Delfíni a další draví kytovci vyluzují zvuky, jejichž odraz zachycují zvláštním tukovým tělesem uloženým v hlavě. Není to nic jiného než sonar. S jeho pomocí dokážou delfíni objevit i ryby, které když zaregistrují zvuky blížících se delfínů, zahrabávají se v marné naději na záchranu do bahna a písku.

Princip termovize

Pro člověka je základním smyslem zrak. Lidské oko vnímá barvy a prostor, a je tedy poměrně dokonalé. Ale v živočišné říši jsou tvorové, jejichž zrak je podstatně dokonalejší a nezadá si s našimi dalekohledy, fotografickými objektivy a jinými optickými pomůckami. Kondor nebo sup jsou schopni zahlédnout umírající zvíře nebo mršinu z výšky i několika kilometrů. Ovšem s optickými zařízeními umělých družic, schopnými sledovat nejmenší detaily na zemi z oběžné dráhy, se rovnat nemohou.

Pomocí citlivého zraku se zvířata orientují i v hluboké tmě. Sovy, myšice, plši, komby, nártouni ale i kočky a spousta dalších zvířat vychází na lov a za potravou až po soumraku. Na první pohled je poznáme podle velkých očí. Sítnici oka mají vystlanou množstvím světločivných buněk, a proto k tomu, aby se dokázali pohybovat v nočním lese nebo v houští, jim stačí rozptýlené či odražené světlo hvězd a Měsíce. Pokud ovšem nočního lovce umístíme do místnosti, kam nedopadne ani paprsek světla, nevidí nic stejně jako my.

Na rozdíl od nás má většina nočních zvířat ještě dokonalý sluch. Možnost pohybu v noční tmě je velkou výhodou, protože umožňuje přemisťovat se z místa na místo nepozorovaně. Není divu, že první přístroje na noční vidění, takzvané noktovizory, zkonstruovali a využívali vojáci. Stejně jako zvířatům zde stačí k vytvoření obrazu na monitoru pouhé světlo hvězd. A pokud svítí Měsíc, můžeme sledovat, co se děje ve tmě, jako by to bylo za bílého dne.

Na podobném principu je založena termovize. Využívá skutečnosti, že každý živý organismus vydává teplo v podobě infračervených paprsků. My nic nevidíme ani necítíme. Teplo živého organismu jsme schopni zaregistrovat až přímým dotekem. Dnes však máme dispozici tak citlivé kamery, že zachytí a zobrazí zdroj infračerveného záření až na několik desítek až stovek metrů. Termovize se nejčastěji využívá v armádě nebo při policejním pátrání po pohřešovaných osobách. Ale ani to není v živočišné říši nic nového. Například chřestýši nebo krajty mají na hlavě receptory registrující tělesné teplo savců a ptáků, a proto potenciální kořist odhalí ve tmě jako zářící objekt. Živočichové dokážou zdroj infračerveného záření nejen zjistit, lokalizovat, ale i rozlišovat změny teplot v rozmezí desetin a tisícin stupně.

Zvířecí požární čidla

Navigační schopnosti zvířat jsou další vlastností, které člověka v přírodě odedávna fascinovaly. Zprvu se domníval, že pravidelné tahy ptáků a jiných zvířat řídí bohové, ale když zjistil, že všichni zvířecí poutníci jsou na cestách dlouhých tisíce kilometrů odkázáni pouze na vlastní smysly a instinkty, byl fascinován. Kryštof Kolumbus, vybavený všemi v té době dostupnými navigačními přístroji, doplul do Ameriky ve skálopevném přesvědčení, že dosáhl břehů Indie. Buřňáci tasmánští však každým rokem táhnou z Tasmánie přes Tichý oceán a Japonsko až na hnízdiště na Aleutách, aniž by na trase přes 14 tisíc km zabloudili. Bez technického vybavení se člověk může orientovat jen podle postavení Slunce a hvězd, ovšem toto umění s výjimkou přírodních národů už ovládá jen málokdo. Není divu, že se o podivuhodné schopnosti zvířecích poutníků již léta zajímají armádní specialisté.

Jakousi obdobu požárních čidel, reagující na první stopy dýmu, mají zvláštní brouci jejichž larvy se vyvíjejí ve spáleném dřevě a tělech zvířat sežehnutých plameny. Na rozdíl od našich čidel, která reagují na vznik požáru na několik desítek metrů a v uzavřeném prostoru, dokážou tito brouci zjistit oheň na dálku několika kilometrů.

Vnímání změn tlaku ať už ve vzduchu nebo ve vodě je dalším fenoménem živočišné říše. Vodní obratlovci, hlavně ryby a někteří obojživelníci, mají zvláštní smyslový orgán – postranní čáru. Je to systém drobných otvůrků s citlivým nerovovým zakončením, uspořádaných podél boční linie těla. Receptory postranní čáry reagují neobyčejně citlivě na intenzitu proudění vody a vlny šířící se prostředím. Rybáři dobře vědí, proč chodí po břehu řek, potoků a rybníků co nejopatrněji. Otřesy způsobené hlučnou chůzí se ze břehu přenášejí do vody a ryby prchají. Na základě mechanoreceptorů funguje i vibrační smysl pozemských obratlovců, registrující i nepatrné chvění a otřesy šířící se povrchem půdy. Nejznámějším příkladem jsou hadi, kteří jsou jinak téměř hluší a jejich zrak není také nijak výkonný. Proto se tam, kde se vyskytují jedovatí hadi, doporučuje hlučná chůze, která je už na dálku vyplaší. Vibrační smysl některých zvířat se projevuje, jak už bylo předesláno, i při zemětřesení. Pomocí slabých vibrací se dokážou dorozumívat i některé druhy termitů, žijící v početných koloniích v stálé temnotě hnízd.

U mnohých zvířat bývá dobře vyvinut i hmat, především je u to u těch, která mají končetiny opatřené citlivými prsty, měkkými polštářky nebo citlivou pokožkou. Zvláštním orgánem hmatového smyslu jsou ale také vousky a vousy. Setkáváme se s nimi hlavně u ryb, kde vousky tvoří kratší či delší masité výrůstky (vzpomeňme si na našeho kapra či sumce) a v kalných vodách svým nositelům umožňují nahmatat potravu nebo zjistit nebezpečí. Nejznámější jsou ovšem dlouhé tuhé vousy šelem, zejména šelem kočkovitých. Zoologové tyto přeměněné chlupy nazývají vibrisy. Kočkovité šelmy od kočky až po tygra jich využívají hlavně za tmy ke zkoumání nejbližšího okolí, ovšem vždy v kombinaci s se sluchem a zrakem.

Ochutnávka vzduchu

Zvířata mají dobře vyvinutý i smysl, jenž nám zprostředkovává jeden z nejpříjemnějších zážitků – chuťový vjem. Chuť není nic jiného než bleskurychlá chemická analýza potravy, tekutin a dalších látek přicházejících do ústní a nosní dutiny. Úzce souvisí s čichem. Ochutnávači vín nebo čajů, mistři gastronomického umění dokážou rozlišit opravdu jemné chuťové nuance, co je to ovšem proti smyslům například lososů, kteří najdou svou rodnou říčku právě podle vůně a “chuti” vod po několikaletém pobytu v moři. Přišlo se na to náhodou, když z některých řek ústících do Středozemního moře náhle zmizeli lososi. Ukázalo se, že v důsledku znečištění vod saponáty nejsou lososovité ryby táhnoucí na odvěká trdliště schopné “svoji” řeku najít.

Hadi a ještěři mají zase jiný způsob – “ochutnávají” vzduch. Neustále vyplazují a zatahují dlouhý rozeklaný jazyk, jímž vlastně nabírají vzorky a ty pak zkoumají zvláštním, tzv. Jakobsonovým orgánem, uloženým na patře ústní dutiny. Kmitání jazyka plazů vzbuzuje u člověka nepříjemné pocity až strach a mnozí lidé jsou přesvědčeni, že hadi jím mohou uštknout. Ve skutečnosti si krajta nebo varan tímto způsobem očichává okolí podobně jako pes.

Co se týče čichu, tady jsou bez konkurence psovité šelmy. Pes vidí jen černobíle, zato čich je pro něj smyslem číslo jedna. Odhaduje se, že člověk má pět milionů čichových buněk, domácí pes ale přes 200 milionů. Prostou kalkulací bychom mohli dojít k závěru, že například německý ovčák má čich 44x lepší než člověk, jenže ve skutečnosti jsou schopnosti psího čichu milionkrát větší. V tomto případě na přírodu stále ještě nemáme, a proto jsou vycvičení psi stále nepostradatelnými pomocníky při vyhledávání lidí zasypaných pod troskami domů, v lavinách, v boji s pašeráky narkotik, umí odhalit i dokonale ukryté výbušniny.

Příroda zdroj inspirace

Jak vidno zvířata mají k dispozici opravdu velké množství smyslových orgánů a mnohé z nich mohou posloužit člověku jako vzor při konstrukci nových technických systémů. Existuje dokonce celý vědeckotechnický obor – bionika, který se zabývá využíváním funkčních principů živých soustav v nejrůznějších technických oborech. Je přitom zajímavé, že příroda a technika řešily zmíněné problémy velmi podobně a mnohdy zcela nezávisle. Mnohé technické systémy vznikaly daleko dříve, než jsme poznali, jak fungují obdobné soustavy živých tvorů. V konečném řešení se často hodně podobají, protože využívají stejných fyzikálních zákonitostí. Dnes se poznatky biologie a technických věd vzájemně doplňují a obohacují. Objektivy složitých a dokonalých kamer využily principu stavby oka krabů, výzkum receptorů, propojení jednotlivých nervových buněk v neuronové sítě přinesl mnoho důležitých poznatků využitelných při vytváření složitých kybernetických soustav. Stále rychlejší rozvoj věd může v budoucnu vyústit ve vznik jakýchsi umělých superorganismů, využívajících těch nejdokonalejších objevů biologie a techniky.

Archiv, časopis Krásná 2005