Objev: Proč vidí hadi i v noci?

Hadi jsou prakticky bez výjimky predátory, velká část z nich navíc loví v noci. Pro vylepšení jejich loveckých schopností se u některých z nich vyvinul zvláštní orgán, který jim umožňuje vidět v infračervené části spektra. Američtí vědci nedávno publikovali článek, v němž odhalili podstatu nočního hadího vidění na úrovni molekul.Hadi jsou prakticky bez výjimky predátory, velká část z nich navíc loví v noci. Pro vylepšení jejich loveckých schopností se u některých z nich vyvinul zvláštní orgán, který jim umožňuje vidět v infračervené části spektra. Američtí vědci nedávno publikovali článek, v němž odhalili podstatu nočního hadího vidění na úrovni molekul.

Některým z hadů nadělila evoluce velmi zvláštní a v přírodě takřka ojedinělý orgán. A o čem je tedy vlastně řeč? Jedná se o takzvanou tepločivnou jamku, umístěnou mezi okem a nozdrami. O schopnosti hadů „vidět“ pomocí tohoto zvláštního orgánu vědí biologové již od dob pionýrských prací slavného amerického neuroetologa Theodora Bullocka z 50. let minulého století. Teprve nedávno se jim však podařilo odhalit, jak přesně vlastně tento zvláštní orgán funguje.

Vidět lze i „teplem“
 Infračervené záření je vlastně „neviditelné“ světlo. Abychom byli přesní – je to ta část elektromagnetického spektra, jehož vlnová délka je podstatně delší, než je tomu u světla viditelného. Zatímco lidské oko je schopno zaregistrovat vlnění o vlnové délce mezi 400–750 nm, infračervené záření má vlnovou délku 760 nm až 3000 nm. My, lidé, jej nevidíme, můžeme jej však cítit na kůži jako teplo. Dnešní technika nám však takové vidění dokáže poměrně snadno zprostředkovat. Při pokojové teplotě je totiž infračervené záření zodpovědné za zhruba 50 % zahřívání povrchů a tento způsob vidění bývá proto někdy tento způsob „vidění“ nazýván „vidění teplem“ čili termovize. Termovize dnes nacházejí velmi široké uplatnění tam, kde je třeba hledat rozdíly v teplotě, například při hledání úniku tepla z budov, hledání osob zasypaných v ruinách objektů či při diagnostikování zánětů.  S vlněním v oblasti infračerveného spektra (zhruba v oblasti 700–1000 nm) pracují i přístroje pro noční vidění, tzv. noktovizory, které používají například vojáci či noční lovci. Tyto přístroje dokáží zachytit zbytky tohoto záření z noční oblohy a převést jej do viditelné oblasti. Obraz se však zobrazuje na zeleném stínítku, a objekty mají proto v noktovizorech zelenou barvu.

Když dva mají totéž, není to totéž
Chřestýši, mezi které kromě známých amerických chřestýšů počítáme například i jedovaté křovináře či ploskolebce, jsou blízkými příbuznými zmijí. Jedním ze znaků, které je od jejich příbuzných odlišují, jsou právě jejich tepločivné jamky. Všichni chřestýši mají tyto jamky dvě – na každé straně hlavy mezi okem a nozdrou. Chřestýši však nejsou jedinými hady, kteří jsou vybaveni tímto evolučním vylepšením. Nalezneme jej také u některých hroznýšovitých (hroznýši, krajty). Jejich tepločivné jamky mají sice stejnou funkci, již na první pohled však vypadají jinak a jejich funkce není podle všeho zdaleka tak dobrá, jako je tomu u chřestýšů. Jsou umístěny před nozdrami a jejich počet je také podstatně vyšší – přinejmenším 4 i více. A k čemu, že se vlastně tento zvláštní orgán u těchto hadů vyvinul? Vědci přirozeně nejprve předpokládali, že vylepšuje především jejich útočné schopnosti. Výzkumy chřestýšů amerického etologa Aaron R. Krochmal z americké Washington College a jeho týmu však naznačují, že by tento orgán mohl hadům přinášet i další výhody. Stejně jako ostatní plazi jsou i chřestýši studenokrevnými zvířaty, nedokážou si tedy udržet stálou tělesnou teplotu. Tepločivný orgán proto chřestýšům pomáhá vyhledat (v) jejich úkryt(ech)? a zabránit tak přehřívání.

21. STOLETÍ vysvětluje:
Když biolog nalezne podobné orgány u různých skupin organismů, nejprve se zeptá, zda se jedná o orgán takzvaně homologní či analogní. Do první skupiny patří například lidská ruka, ptačí křídlo či prsní ploutve velryb. U některých orgánů však biologové mluví jako o evoluční analogii, kdy se orgán stejné funkce nevyvine z jednoho orgánu u společného předka, ale zcela nezávisle z jiného základu (tzv. prekurzoru). Mezi takové patří například křídla ptáků a křídla motýlů.

Sestup na molekulární úroveň
 „Fyziologové živočichů odvedli na popisu anatomie smyslových orgánů skvělou práci. Pro lidi jako jsme my, kteří se zabývají genetikou, jsou tyto informace zcela nezbytné. Nyní je však řada na nás,“  popisuje svůj startovní bod David Julius z University of California v San Franciscu, vedoucí vědeckého týmu, který na toto téma nedávno publikoval studii v prestižním časopise Nature. Aby vědci zjistili, jakými cestami jsou vlastně podněty z tepločivných jamek přenášeny, napadlo je srovnat fungování dvou typů nervových center. Prvním z nich byly buňky takzvaného trigeminální neboli Gasserova ganglia, která anatomové již dříve v těchto jamkách nalezli. Pro srovnání si pak vybrali buňky odlišného, ale blízkého nervového centra, takzvaného dorzálního kořenového ganglia, které hadům zprostředkovává informace o dění v jejich těle od krku dolů. Poté už stačilo „pouze“ hledat v těchto buňkách produkt jistého speciálně vytypovaného genu. Jejich volba padla na geny, které kódují zvláštní membránový kanál, zvaný TRPA 1, který dokáže přenášet informace o teple, vznikajícím působením infračerveného záření. Ze svého výsledku se mohli radovat. V nervech tepločivných buněk byla koncentrace této látky 400x vyšší, než v buňkách, které si zvolili pro kontrolu. Američané mohou tedy vítězoslavně zvolat: dokázali jsme, že hadi skutečně „vidí teplem“.

Dávná krajta se krmila malými dinosaury
 Mezi paleontology zavládne největší radost, když se jim podaří najít skutečný „zkamenělý okamžik“ dávné minulosti. A přesně to se nedávno podařilo vědcům z americké University of Michigan a Indické geologické služby. Podařilo se jim objevit ostatky dříve neznámého fosilního druhu hada, který pojmenovali Sanajeh indicus. Jeho stáří odhadují na 67 miliónů let. Žil tedy na samotném konci druhohor ve svrchní křídě a patřil tak mezi vůbec první hady, kteří kdy na Zemi žili. Zvláštností tohoto nálezu, který pochází ze státu Gudžarát v západní Indii však není jen jeho velké stáří. Zemřel totiž prakticky přesně v momentě, kdy si pochutnával na své kořisti, právě vylíhlém mláděti některého z druhů sauropodních dinosaurů. Tito plazi, mezi které řadíme například i proslulé predátory rodu Tyrannosaurus, patřili v dospělosti mezi jedny z největších zvířat své doby. „Sajaneh byl schopen strávit celého půl metru dlouhého sauropoda, jelikož byl sám dost velký – měřil okolo 3,5 metru. Náš nález ukazuje na pozoruhodnou evoluční strategii prvních hadů. Díky své rostoucí velikosti byli schopní konzumovat velkou kořist,“ interpretuje svůj nález Jeff Wilson z University of Michigan.

Neuvěřitelné smysly hadů
 Hadi jsou z evolučního hlediska velmi úspěšnou skupinou. Od doby svrchní křídy, kdy se na Zemi objevili poprvé, se jim podařilo osídlit velkou část souše (zejména tropické oblasti) a řadu druhů najdeme i ve vodě. Za jejich úspěchy stojí i jejich nezvykle dokonalé smysly. Nejdůležitější je pro většinu z nich dokonalý čich. Jednotlivé molekuly rozptýlené ve vzduchu dokáží zachytit prostřednictvím jazyka a poté je přenést do zvláštního orgánu na horním patře, tzv. vomeronasálního čili Jakobsonova orgánu. Ještě zvláštnější je však způsob, jímž hadi slyší. Mechanické vlnění prostředí, např. vzduchu, zachycují např. u savců ušní boltce, které pak „svádějí“ zvuk až k ušnímu bubínku a dále do středního a vnitřního ucha. Hadi mají sluchové orgány také plně vyvinuté, boltce jim však chybí.  Vibrace prostředí jsou u nich přenášeny do zvláštní oblasti v jejich spodních čelistech. Hadi tedy nejenže „slyší čelistí“, ale vlastně i celým břichem. V jejich okolí jim proto neuteče ani myška. O těžkých krocích potenciálních predátorů už ani nemluvě.

Rubriky:  Příroda
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Můra jménem Donald Trump

Můra jménem Donald Trump

Nový americký prezident Donald Trump se již stihl zapsat do dějin...
10 zajímavých faktů o mikrobech

10 zajímavých faktů o mikrobech

Jsou neviditelní, jsou jich triliardy, někteří škodí, jiní jsou...
Mezinárodní sčítání vodních ptáků je tady!

Mezinárodní sčítání vodních...

O tomto víkendu (tj. 14. – 15. ledna 2017) se řada milovníků ptactva chystá...
Olomoučtí vědci vyvinuli unikátní metodu izolace genů rostlin

Olomoučtí vědci vyvinuli unikátní...

Vědci z olomoucké laboratoře Ústavu experimentální botaniky AV ČR vyvinuli metodu,  která...
Nově objevený gibbon dostal jméno po Star Wars

Nově objevený gibbon dostal...

Vědci objevili nového primáta, který žije ve východním Myanmaru a...
Ayersova skála: Největší monolit na světě

Ayersova skála: Největší monolit...

Austrálie je v mnoha ohledech zvláštní země. Místní flóra nebo fauna je...
Návrat kočky divoké na Šumavu?

Návrat kočky divoké na Šumavu?

Fotopasti Rysích hlídek natočily v Pošumaví dvě videa šelmy, která nápadně...
V roli chirurga robot

V roli chirurga robot

V posledních letech se stále více do medicíny dostávají různé automaty a roboti....
Evoluce vesmírných galaxiíi

Evoluce vesmírných galaxiíi

Nahlédněte do nitra vesmíru a podívejte se na evoluci vzdálených galaxií. Je to...
Nejoblíbenějším mládětem dvorské zoo je ženetka Zuzi

Nejoblíbenějším mládětem dvorské...

Nejoblíbenějším mládětem loňského roku se v ZOO Dvůr Králové stala samička...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Malé flíčky, skvrnky nebo částečky: Co vám to plave v oku?

Malé flíčky, skvrnky nebo...

Možná jste si jich už někdy všimli. Malé flíčky,...
První komiks světa? Oslavuje válečné úspěchy římského císaře!

První komiks světa? Oslavuje válečné...

Horký letní večer roku 113 n. l. na Trajánově...
Prase savanové: Troufne si i na lidi?

Prase savanové: Troufne si i na...

Se svojí mohutnou hlavou, širokým rypákem a lysým...
Hmyzí kyborgové: Záchranáři i špioni budoucnosti!

Hmyzí kyborgové: Záchranáři i...

Zástupci hmyzí říše tvoří zhruba 75 % veškerého...
Zrcadlová magie: Nevinná zábava, nebo navýsost riskantní záležitost?

Zrcadlová magie: Nevinná zábava,...

Kolik vdavekchtivých dívek hledělo do zrcadla...
Skuteční assasíni? Sekta, která zabíjela!

Skuteční assasíni? Sekta, která...

Jací byli opravdoví asasíni? Žádní hrdinové, jak nám...
Nejvyšší věže světa! Saúdská Arábie porazí Dubaj!

Nejvyšší věže světa! Saúdská...

Zapustí ji do hloubky 50 metrů s ukotvením 192...
Bermudský trojúhelník není jediný! Záhadnou mořskou past má i Austrálie   

Bermudský trojúhelník není jediný!...

V říjnu 1978 se letovému středisku v australském...
Fantastická cesta zpět do historie? Vědcům to umožňuje led!

Fantastická cesta zpět do historie?...

Chtěli byste se přenést zpět v čase a dozvědět...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.