Главная » Все новости » Плавники рыбы могут быть столь же чувствительны к прикосновению, как и кончики пальцев
Плавники рыбы могут быть столь же чувствительны к прикосновению, как и кончики пальцев
Плавники рыбы могут быть столь же чувствительны к прикосновению, как и кончики пальцев

Плавники рыбы могут быть столь же чувствительны к прикосновению, как и кончики пальцев

Рыбьи плавники предназначены не только для плавания. Они также являются щупальцами. Плавники круглых бычков могут обнаруживать текстуры при помощи чувствительности, аналогичной подушечкам на пальцах обезьян, сообщают исследователи 3 ноября в Журнале экспериментальной биологии.

Об осязании водных животных мало что известно по сравнению с наземными жителями. Что касается рыб, «мы привыкли думать о плавниках только как о двигательных структурах», — говорит Адам Харди, нейробиолог из Чикагского университета. «Но становится все более очевидным, что плавники играют важную сенсорную роль». Изучение этих сенсорных ролей может намекнуть на способы имитации природы для робототехники и открыть окно в эволюцию осязания.

Недавно обнаруженные параллели между приматами и рыбами предполагают, что конечности, которые ощущают физические силы, возникли раньше, до того, как расколы в эволюционном древе позвоночных привели к появлению животных с плавниками, руками и ногами, говорит Мелина Хейл, нейробиолог и биомеханик из Чикагского университета. «Эти способности возникли невероятно рано и, возможно, заложили основу для того, что мы можем делать руками сейчас, и что рыбы могут делать со своими плавниками с точки зрения осязания».

Харди и Хейл измерили активность нервов в плавниках донных бычков (Neogobius melanostomus), чтобы понять, что рыбы узнают о текстуре при помощи своих плавников. В дикой природе круглые бычки задевают нижнюю поверхность и опираются там на свои большие грудные плавники. «Они действительно хорошо подходят для тестирования такого рода вопросов», — говорит Харди.

Работая с плавниками шести усыпленных бычков, исследователи зафиксировали электрические разряды от их нервов, которые слегка прокатились над каждым плавником. По словам Харди, солевой раствор поддерживает работу нервов, как если бы нервы были у живой рыбы. Различные расстояния между выступами предоставили информацию о диапазоне шероховатости, которую могли обнаружить плавники, с более узкими промежутками, имитирующими текстуру крупного песка, и большими промежутками, создающими шероховатость в масштабе гальки.

Периодические паттерны нервных сигналов соответствовали расстоянию между гребнями. Более близко расположенные гребни производили более частые наборы сигналов, в то время как большие пространства вызывали менее частые всплески электрической активности. Эти сигналы также менялись в зависимости от скорости вращающегося кольца. Вместе эти результаты показывают, что плавники бычка реагируют на различные текстуры, с которыми они сталкиваются. «Способность плавников воспринимать действительно мелкие детали была впечатляющей», — говорит Хейл. Эти сигналы были похожи на те, что были зарегистрированы другими исследователями при тестировании подушечек пальцев обезьян. «Самым удивительным было сходство между приматами и рыбами», хотя конечности и окружающая среда этих животных — это совершенно разные вещи», — говорит она.

Хейл и Харди продолжают изучать различные типы сенсорных клеток плавников и их расположение. А учитывая огромное разнообразие рыб, изучение рыб из других мест обитания, в том числе из тех, которые проводят больше времени в плавании, может показать, насколько распространены такие чувствительные плавники, говорит Харди.

Изучение рыбьих плавников может также привести к разработке новых конструкций роботов, которые плавают под водой и могут исследовать области, которые в противном случае были бы труднодоступны для людей. В общем, роботы обычно разрабатывались так, чтобы иметь отдельные части для создания движения и восприятия, но «биология накладывает датчики на все», — говорит Саймон Спонберг, биофизик из Технологического института Джорджии в Атланте.

По словам Спонберга, животные используют такие части для движения и восприятия, от плавников рыб до ног млекопитающих и крыльев насекомых. «Сейчас кажется, что многие животные могут дотянуться и коснуться окружающей их среды и получить ту же информацию, что и мы, когда мы касаемся руками поверхности».

Рыбьи плавники предназначены не только для плавания. Они также являются щупальцами. Плавники круглых бычков могут обнаруживать текстуры при помощи чувствительности, аналогичной подушечкам на пальцах обезьян, сообщают исследователи 3 ноября в Журнале экспериментальной биологии.

Понравилась запись? Поделись с другом!!!