Temat 5 Zmysły naczelnych
Zmysły funkcje Po co zmysły: rozpoznanie sytuacji przestrzennej i pogody, detekcja pożywienia, wody, drapieżników, partnerów seksualnych i skuteczne reagowanie na nie, komunikacja w grupie. Czyli zmysły dostarczają informacji, a informacja ułatwia przeżycie i reprodukcję.
Zmysły modalności Modalność = typ bodźca, odbierany określonym zmysłem. Najważniejsze zmysły u naczelnych: wzrok, słuch, węch, dotyk. Mniej ważne zmysły: smak: dostarcza informacji o składzie chemicznym substancji (pożywienia) w jamie ustnej (przy współudziale powonienia). receptory zimna, ciepła.
Zmysły porównanie właściwości Wzrok Węch Słuch Dotyk Zasięg + / + + Aktualność informacji + + + Precyzja lokalizacji źródła + + Tania emisja bodźca + + +
Wzrok u naczelnych dobrze rozwinięty, widzenie dwuoczne, widzenie barwne, bruzda ostrogowa w obszarze pierwszorzędowej kory wzrokowej więcej neuronów analizujących bodźce wzrokowe. tył przód
Wzrok ochrona Im ważniejszy narząd, tym lepsza jego ochrona. Ważność (i sprawność) zmysłu wzroku: naczelne wyższe > naczelne niższe > większość pozostałych ssaków. Naczelne wyższe: oczodół zamknięty osłona kostna z boku. Naczelne niższe (+ kopytne i niektóre nietoperze): oczodół pierścieniowaty listwa kostna (pierścień) z boku. Pozostałe ssaki: oczodół otwarty brak osłony kostnej z boku.
Wzrok widzenie dwuoczne (1) Widzenie dwuoczne = binokularne = stereoskopowe. Oczy z przodu głowy konsekwencje: węższe pole widzenia (nie widać co jest z tyłu, słabo widać po bokach), obraz wpada do dwóch oczu podwójna ilość informacji dla ośrodka wzroku lepsze widzenie w ciemności, obraz obiektu wpada do obu oczu w pod innym katem możliwość oceny odległości przedmiotu = widzenie przestrzenne.
Wzrok widzenie dwuoczne (2) Niewielkie pole widzenia można częściowo zrekompensować ruchliwością głowy, np. wyrak może obracać głową o 360 stopni. Korzyści z widzenia przestrzennego: lokalizacja gałęzi sprawniejsza lokomocja (unikanie upadków z drzewa), lokalizacja pokarmu na drzewach, owadów w powietrzu (łapanie ich w locie) sprawniejsze żerowanie.
Wzrok widzenie barwne (1) Typy komórek światłoczułych: pręciki: nie uczestniczą w rozpoznawaniu kolorów (na rysunku: R rod), czopki: S: absorbują głównie fale krótkie (short), M: absorbują głównie fale średnie (medium), L: absorbują głównie fale długie (long). absorpcja długość fali (nm)
Wzrok widzenie barwne (2) Typy wzroku (ze względu na obecność różnych komórek światłoczułych): Nazwa typu wzroku Komórki światłoczułe Właściwości wzroku monochromatyzm pręcikowy tylko pręciki nie odróżnianie barw, słaba ostrość widzenia monochromatyzm czopkowy pręciki + 1 typ czopków nie odróżnianie barw, dobra ostrość widzenia dichromatyzm pręciki + 2 typy czopków rozróżnianie barw trichromatyzm pręciki + 3 typy czopków lepsze rozróżnianie barw tetrachromatyzm pręciki + 4 typy czopków jeszcze lepsze rozróżnianie barw
Wzrok widzenie barwne (3) Obraz przy różnych typach wzroku: trichromatyzm dichromatyzm monochromatyzm
Wzrok widzenie barwne (4) Typy chromatyczne u naczelnych: Monochromatyzm czopkowy: niektóre nocne małpiatki (np. galago) oraz ponocnica. Dichromatyzm: brak czopka L nie odróżnianie czerwieni od zieleni. większość małpiatek i małp szerokonosych, większość ssaków (psy, koty, bydło), niektórzy daltoniści u wąskonosych (np. u ludzi). Trichromatyzm: gen kodujący odpowiednie białko (opsynę) jest na chromosomie X. małpy wąskonose, samice niektórych małp szerokonosych, wyjec (u obu płci). Tetrachromatyzm: ptaki.
Wzrok widzenie barwne (5) Skoro większość ssaków ma wzrok dichromatyczny, to: 1. Dlaczego u niektórych naczelnych (form nocnych) pojawił się monochromatyzm? Pręciki są bardziej czułe na światło niż czopki w ciemności nie widać kolorów czopki niezbyt potrzebne, lepiej mieć więcej pręcików. 2. Dlaczego u małp wąskonosych pojawił się trichromatyzm? Wąskonose są dość duże mają większe potrzeby pokarmowe ważne jest sprawne dostrzeganie pożywienia, np. dojrzałych owoców, zalążków liści (b. pożywnych). Samice trichromatyczne lepiej rozpoznają dojrzałe owoce po kolorze niż dichromatyczne. Wąskonose mają skomplikowane struktury społeczne ważne odczytywanie stanu fizjologicznego i psychicznego innych osobników, np. koloru skóry.
Wzrok naczelne nocne Naczelne nocne: większość małpiatek oraz ponocnica. Wzrok u nocnych naczelnych: duże oczy więcej światła wpada do oka; galago, wyraki (największe, względnie, oczy ssaków), oczy całkowicie zwrócone do przodu znaczny binokularyzm; galago, wyraki, ponocnica, błona odblaskowa: obecna tylko u naczelnych niższych (czyli brak jej u wyraków i ponocnicy).
Wzrok błona odblaskowa (1) Znajduje się za siatkówką. Odbija światło, które następnie: dochodzi do siatkówki większa czułość wzroku, ale gorsza ostrość widzenia (bo odbity obraz niedokładnie nakłada się na bezpośredni), wychodzi na zewnątrz ciała świecenie oczu w ciemności łatwość bycia wykrytym. Si siatkówka Na naczyniówka Tw twardówka BO błona odblaskowa
Wzrok błona odblaskowa (2) Obraz widziany bez błony odblaskowej (po lewej) i z błoną odblaskową (po prawej) Palczak w nocy i jego świecące oczy
Węch (1) U małpiatek i małp szerokonosych, zapach jest ważny dla zachowań społecznych i reprodukcyjnych: rozpoznawanie krewnych, oznaczanie terytorium (za pomocą specjalnych gruczołów), rozpoznawanie samca o wysokiej jakości biologicznej, rozpoznawanie płodnej samicy. Zapach jest odbierany przez: nabłonek węchowy węch sensu stricto, narząd Jacobsona (= narząd przylemieszowo-nosowy, przylemieszowy, womero-nasalny): też w jamie nosowej, wykrywa inne substancje niż nabłonek węchowy, np. feromony. U małp wąskonosych powyższe funkcje oraz narząd Jacobsona mają niewielkie znaczenie.
Węch (2) Rinarium: pomaga ustalić kierunek wiatru skąd dochodzi zapach. Jak działa rinarium: jest zwilżone potem, pot paruje, chłodząc rinarium, wiatr zwiększa tempo parowania potu szybciej chłodzi, najchłodniejsza jest ta część rinarium, która jest skierowana pod wiatr, informacja od receptorów zimna w rinarium pozwala ustalić, skąd dochodzi wyczuwany zapach.
Węch (3) Gradient ważności węchu: małpiatki > małpy szerokonose > małpy wąskonose. Konsekwencje zmniejszania się roli węchu w ewolucji naczelnych: spadek sprawności węchu, zmniejszenie liczby małżowin nosowych: nawilżają powietrze w jamie nosowej wilgotny nabłonek węchowy czucie zapachów, utrata rinarium (obecne tylko u naczelnych niższych), skrócenie pyska zmniejszenie liczby zębów: 3143 i 2143 u przodków naczelnych (44, 40 zębów), 2133 u małpiatek i małp szerokonosych (36 zębów), 2123 u małp wąskonosych (32 zęby), tendencja do zaniku trzeciego trzonowca u człowieka.
Słuch (1) Słuch naczelnych nie odbiega od słuchu większości ssaków pod względem: czułości, zakresu słyszalnych częstotliwości, precyzji lokalizacji źródła dźwięku. Czułość słuchu zależy m. in. od wielkości małżowin usznych. Duże uszy, w stosunku do wielkości ciała, mają małe naczelne nocne: palczaki, galago, wyraki. Ale lorisy mają małe uszy może dlatego, że są powolne i nie skorzystałyby z tego co słyszą? Słyszalne częstotliwości: tym wyższe im mniejsze jest zwierzę. Zakres słyszalności u człowieka: 32Hz 16.000Hz, u małpiatek 125Hz 50.000Hz. Przyczyna: małe zwierzę krótsze błony drgające w uchu (np. błona bębenkowa) wyższa częstotliwość ich drgania (analogia do struny gitary).
Słuch (2) Lokalizacja źródła dźwięku: lepsza u dużych gatunków. Przyczyna: duże zwierzę duża odległość między uszami dłuższy odstęp czasu między dojściem dźwięku do obu uszu łatwiej wykorzystać ten odstęp do lokalizacji źródła dźwięku. Precyzja lokalizacji kierunku dźwięku: człowiek: 70kg, 1,5, makak japoński: 10kg, 5, sajmiri: 1kg, 6.
Dotyk Naczelne mają dobrze rozwinięty zmysł dotyku, głównie na dłoniach i stopach, a szczególnie na dystalnych (końcowych) odcinkach palców. Cechy poprawiające dotyk: duża liczba receptorów dotykowych w skórze, bezwłosa skóra stóp i dłoni, szerokie opuszki palców, paznokcie zamiast pazurów. Korzyści z czułego i precyzyjnego dotyku: obróbka przedmiotów, np. zachowania narzędziowe, interakcje społeczne, np. iskanie. ręka i stopa szympansa