Člověk se pohodlným způsobem života v civilizaci připravil o značný díl citlivosti svých smyslů. Ostatní živočichové mají mnohem lepší čich i sluch a často dokonce své okolí dokážou vnímat takovým způsobem, jaký je nám odepřen úplně.
Zvířata nezřídka dokáží vycítit (nejen) nebezpečí daleko dříve, než si člověk vůbec stačí všimnout něčeho zvláštního. Většinou se takovéto schopnosti přičítají záhadnému šestému smyslu, nicméně skutečnost bývá velmi prozaická – zvířata mají prostě své smysly uzpůsobeny jinému stylu života než člověk. Některé funkce už vědci odhalit dokázali, jiné si na vysvětlení musejí ještě chvíli počkat.
Jak ohmatat vodu?
Většina ryb se ve vodním prostředí orientuje za pomoci postranní čáry, smyslového orgánu, který dokáže registrovat pohyby okolní vody a kmity s nízkou frekvencí. Dalo by se říci, že jím ryba ohmatává vše, co ji obklopuje.
Po celé délce rybího těla se táhne „linka“ drobných otvorů, umožňujících přístup vody do tzv. bočního kanálu, trubice vystlané epitelem (tkání složenou z jedné nebo několika vrstev buněk) se svazky senzorických brv. Citlivost těchto brv je umocněna vysokou rosolovitou čepičkou (tzv. kapulou), která drobné výčnělky slučuje do jednoho většího celku. Vlnění vody „rozkýve“ kapulu, jejíž pohyb zaznamenají jemné brvy. Ty pak předají informaci do bočního nervu, odkud putuje přímo do mozku.
Orgán je důležitý zejména pro vnímání polohy vlastního těla, ale i přítomnosti ostatních tvorů, ať již kořisti nebo predátora.
Tápání ve větru
K podobným účelům slouží hmyzu jemné smyslové brvy (tzv. senzily) na tykadlech a končetinách. Šestinozí piloti je využívají ke vnímání vzdušných vírů a pohybů nutných ke koordinaci letu. Vědci z podobné funkce usvědčili i tzv. hmatová pírka na okrajích ptačích křídel.
Na počátku letošního roku se dokonce zoologové z Ohio State University (USA) nechali slyšet, že podobným způsobem ohmatávají vzduch za letu i netopýři. Ti mají na křídlech receptory, pokryté jemnými vlasovým výběžky. Díky nim zvíře za letu vnímá i nepatrné turbulence a může si tak ohlídat, jestli jsou jeho křídla ve správné poloze. Tento systém zpětné vazby je důležitý zejména při prudkých změnách směru, bez kterých se netopýr při lovení hmyzu obejde jen stěží.
Lze vidět sluchem?
Netopýři ovšem prosluli úplně jiným smyslovým orgánem, velmi citlivým sonarem. Vydávají vysokofrekvenční zvuky za hranicí lidského vnímání (tedy ultrazvuk) a podle odražených vln zjišťují tvar a vzdálenost překážky. Zvuk vzniká v hrtanu, odkud vychází vysoký hvizd o stálé frekvenci, jež mu zajišťuje snadné „dekódování“ přijaté ozvěny podle její vlnové délky. Netopýr si tak zpřístupnil lov v noci, kdy z úkrytů vylézá hmyz, který se pod roušku tmy schovává před hmyzožravými ptáky.
Stejným způsobem využívají ultrazvuk i kytovci. Některé druhy s jejich pomocí dokonce dokáží vnímat své okolí s až neuvěřitelnou přesností. Delfíni například na vzdálenost dvou metrů rozliší předměty o velikosti 3 až 5 mm a několikacentimetrové objekty jim nečiní problémy ani na vzdálenost několika kilometrů.
Zvolte si vlnovou délku!
Ozubení kytovci jsou k vysílání ultrazvuku vybavení důmyslným zařízením. Zvuk se vytváří v soustavě zvláštních vzduchových váčků, rozmístěných v blízkosti dýchacího otvoru.
Následně jej čelní kosti, které fungují jako akustické zrcadlo, odrážejí do nápadného tukového tělesa v přední části hlavy. To slouží jako zvuková čočka, jejímž úkolem je ultrazvukové vlny usměrňovat do úzkého svazku, který pak zvířata mohou přesně zaměřit do vytčeného prostoru.
Na větší vzdálenosti naopak využívají zvuky s větší vlnovou délkou, které se pohybují již v mezích spektra zachytitelného lidským sluchem (20 – 20 000 Hz) a vydávají u toho známé cvakání a pískání. Krátkovlnné chvění by totiž vodní prostředí po několika kilometrech zcela pohltilo.
Hrátky s elektřinou
Elektrické výboje slouží některým vodním živočichům jako obranná taktika, jiní zas využívají změn slabého elektrického pole kolem těla každého tvora k identifikaci kořisti nebo nepřítele. Při pohybu se totiž vinou vykonané svalové práce toto elektrické pole mění.
Zatím byly takové schopnosti prokázány u ptakopysků a paryb. Zoologové nicméně předpokládají, že podobné triky dokáží využívat i další vodní zvířata žijící v kalném prostředí, případně rovnou zavrtaná v usazeném bahně.
Ptakopysk má v malých otvůrcích kolem „zobáku“ (paryby v kůži na rypci) ukryty tzv. Lorenziniho ampule, kyjovité receptory, které dokáží kromě změn elektrického pole rozpoznat i teplotu, salinitu či tlak vody. Drobné odchylky vyvolají na buněčných membránách receptorových buněk přesuny iontů, které zprostředkovávají předání vzruchu do nervů. Ty je pak odvádějí do mozku. Žraločího smyslu dokonce využívají (nebo spíš zneužívají) potápěči, kteří je odpuzují elektrodou generující silnější elektrické pole. To jim pravděpodobně způsobuje nepříjemnou bolest, a tak se ke zdroji proudu raději vůbec nepřibližují.
Zvířecí GPS
Migrující zvířata se orientují podle několika smyslů. Ptáci například kombinují pachové stopy s rozmístěním hvězd na obloze a doplňují to vnitřním kompasem. Dokážou totiž vnímat magnetické pole země. Podobnou schopností disponují i někteří zástupci hmyzu nebo ryb.
Magnetické pole země „monitorují“ za pomoci drobných krystalků magnetitu. Tažní ptáci je mají obsaženy v olejových kapkách uvnitř oční sítnice, zatímco u pstruhů jsou magnetitové krystalky poskládány do drobných řetězců v nosní sliznici. Odkud se informace předávají trojklaným nervem přímo do mozku.
V 90. letech minulého století vědci přišli na to, že lososi před migrací začnou produkovat značně zvýšené množství hormonu štítné žlázy, tyroxinu. Ten má za následek zvětšení plochy nosní sliznice. Vědci tento jev tehdy považovali za důkaz toho, že se lososi na svých cestách řídí čichem. Objev rybího kompasu právě v nosní sliznici by ale mohl napovídat, že se lososi takto jen připravují na čtení magnetického pole Země.
Všehoschopní hadi
Hadi mají v rukávu hned několik zajímavých způsobů vnímání. Jedním z nich je chemická laboratoř, které se říká Jacobsonův orgán. Jedná se o párové dutinky v horním patře, vystlané senzorickými buňkami. Ty jsou schopny detekovat jednotlivé sloučeniny.
Ve funkci tohoto orgánu se skrývá i tajemství rozeklaného jazyka hadů. Ti jím totiž neustálým vyplazováním nabírají čerstvé vzorky okolního vzduchu a zasouváním do dírek v horním patře je tak dopravují do analytických dutinek. Na dva hroty jazyka se toho při stejné velikosti víc vejde a stejně tak dvě dutinky zvládnou přesnější rozbor než jedna. Mohlo by se zdát, že hadi tímto způsobem jen osobitě čichají, jenže oni mají i běžnou čichovou sliznici v nosní dutině, zcela nezávislou na Jacobsonovu orgánu.
Dalším hadím unikátem je jejich infračervený receptor, umístěný v jamkách na horní čelisti. Plazi s jeho pomocí dokáží v noci vycítit teplo těla drobných hlodavců, své potenciální kořisti. Zajímavé je, že hadi infračerveně pravděpodobně i skutečně „vidí“, tedy dokážou si v mozku vytvořit obraz podobný světelnému. Napovídá tomu skutečnost, že nervy z tepelných senzorů směřují do stejné části mozku jako zrakové nervy.
Vnímání infračerveného i viditelného světla má však při jejich způsobu lovu jednu nevýhodu. Jelikož se jak oči, tak tepelné receptory nacházejí na horní čelisti, při širokém rozevření tlamy by na svou kořist museli útočit poslepu. Evoluce si však poradila i s tímto problémem a vybavila je ještě jedním párem tepelných čidel, tentokrát v dutině ústní. Díky nim může plaz svou kořist zaměřovat i v okamžiku kousnutí.
Předtucha katastrofy
Zvířata dokáží svým chováním upozornit na přicházející nebezpečí. V polovině prosince 1974 se v Číně probudili hadi ze zimního spánku, vylezli ze svých doupat a zamrzli na zasněžené zemi. Začátkem února počet zpráv o podivném chování zvířat výrazně vzrostl. Dobytek, koně i prasata podléhali panice.
Podle jednoho pozorovatele „husy vzlétaly do korun stromů, psi štěkali jako šílení, prasata se navzájem kousala nebo se podhrabávala ven z chlívků, dobytek se utrhl z ohlávek a utíkal pryč a všude se objevovaly krysy a chovaly se jako opilé.“
Ráno 4. února se na základě měření seizmologů v kombinaci se zvířecí hysterií místní orgány rozhodly k evakuaci města Hai-čeng. Téhož dne skutečně propuklo zemětřesení a dosáhlo 7,3 stupně Richterovy škály. Bylo výjimečné tím, že svůj příchod dopředu hlásilo menšími otřesy a několik měsíců před tím byly na bodech geodetické čínské sítě zaznamenány deformace země.
Detektor tsunami
Podivného chování zejména ochočených slonů si lidé všimli i v prosinci 2004 před tsunami v jihovýchodní Asii. U slonů by se ostatně dalo předpokládat, že svým citlivým sluchem, zvyklým vnímat dlouhovlnné zvuky na dlouhé vzdálenosti, mohou zachytit i seizmické vlnění. Traduje se dokonce, že podle chvění půdy dovedou zjistit, kde zrovna prší.
Drobní hlodavci zas mohou vnímat, pro lidi nepostřehnutelné chvění země, díky citlivým hmatovým chloupkům na čumáku. Ale i u ostatních druhů živočichů vědci předpokládají, že za jejich varováním před zemětřesením stojí dobrý sluch.
Co umí narvalí kel?
Na konci loňského roku vědci konečně odhalili funkci narvalího klu a nestačili se divit. Do spirálovitě stočeného rohu přeměněný levý špičák totiž slouží jako výkonný senzorický orgán. Jeho povrch je protkán miliony nervových vláken, zakončených citlivými snímači. Díky nim kytovci dovedou zaznamenat změny v tlaku, teplotě i obsahu látek v okolní vodě, což jim usnadňuje hledání kořisti. Odhadnou tak i to, jestli led na hladině ještě dokáží prorazit, nebo se budou muset nadechnout někde jinde. Odborníci dokonce předpokládají, že narvalové svůj roh využívají i k vzájemnému „ohmatávání“ při seznamování s ostatními jedinci.
Tajemství propojené přírody
V některých případech se může zdát, že zvířata mají o světě více informací, než by mohla zjistit běžnými smysly. Tajemnými vlastnostmi přírody se nyní zabývají biologové.
Příroda zůstává pro člověka stále tajemná, záhadná a v mnohém nepochopitelná. Existuje mnoho důvodů pro to se domnívat, že vědcům na počátku 21.století vydala pouze malý zlomek všech svých tajemství.
Nájezd mravenců
Jedna z takových záhad se týká i sociálně žijícího hmyzu, jako jsou včely nebo mravenci. Kolonie termitů sestávají z milionů jedinců se specializovanými úlohami, kteří spíše než souhrn jednotlivců připomínají jeden obrovský superorganismus. Edward O. Wilson, zakladatel sociobiologie, k tomu v roce 1994 napsal: „Za společenství, která se nejvíce podobají organismům, lze považovat velké kolonie afrických stěhovavých mravenců. Při mírně rozostřeném pohledu vypadá kolona nájezdnických mravenců jako jediná živá bytost. Šíří se jako podivná noha obří améby a zaplavuje stovky metrů čtverečních… Ten roj nemá vůdce…“
Předvoj postupuje rychlostí dvacet metrů za hodinu a stravuje vše, co mu stojí v cestě, uchvátí a zabije téměř všechny druhy hmyzu, a dokonce i hady a jiná větší zvířata, která nestačí uniknout. Po několika hodinách se směr kolony obrátí a mravenci táhnou zpět do svého hnízda. „Mluvit o koloně stěhovavých mravenců nebo jiných společenství hmyzu jako o něčem významnějším než je těsné seskupení jednotlivců, znamená mluvit o superorganismu.“
Čím se řídí slepí zedníci?
V čem spočívá ona zmiňovaná záhada? Pouhými senzorickými procesy mezi jednotlivými členy nelze beze zbytku vysvětlit vše, co se uvnitř tohoto společenství odehrává. Vědci jsou například fascinováni stavbami termitů, téměř čtyři metry vysokými konstrukcemi s chodbami, komorami a dokonce větracími šachtami. Zdá se, jako kdyby termiti měli v hlavách uložen naprosto dokonalý plán, podle nějž se řídí.
A jak se informace o tomto plánu dostane k milionům slepých dělníků? Jihoafrický biolog Eugene Marais provedl zajímavý experiment. Pozoroval dělníky rodu Eutermes při opravách termitišť, která sám poškodil. Dělníci začali opravovat díry ze všech stran. Každý si nesl zrnko hlíny pokryté lepkavými slinami a přilepil je na místo. Dělníci, kteří opravovali opačné strany díry, nepřišli nikdy do kontaktu a protože jsou slepí, nemohli se ani vidět. Přesto bylo oprava, byť stavěná z několika různých stran, naprosto dokonalá a stěna se přesně spojila!
Zdálo se, jako kdyby stavbu opravdu koordinovala nějaký neviditelný stavbyvedoucí, vyšší organizační struktura.
Jakým způsobem se to všechno mohli „zedníci“ dozvědět? Existují snad nějací termiti-architekti, kteří plány narýsovali na lístečky, rozdali všem dělníkům, a podle toho všichni staví? Nic takového zatím pozorováno nebylo, přesto slepí termiti budují svoje složitá sídla s neuvěřitelnou přesností.
Vrozená paměť přírody
Záhady v chování těchto „kolektivních superorganismů“ jsou natolik fascinující, že inspirovaly anglického biologa Ruperta Sheldrakea, aby začal v 90. letech minulého století celou věc detailně zkoumat. Sheldrake ve svém díle „A New Science of Life“ (Nová věda o životě) formuloval teorii takzvaných morfických polí, podle níž je celá příroda, ať už živá či anorganická, propojená do vyšších celků prostřednictvím polí, které současná fyzika ještě není schopná zaznamenat a měřit. To vyvolalo ve vědeckém světě skutečné pozdvižení a bouřlivé diskuse.
Proč takový rozruch? Zřejmě nejspornější pasáží této teorie je, že pole se vyvíjejí v čase. Jejich struktura totiž závisí na tom, co se stalo v minulosti. „Vezměme si například, jak dokonalé sítě tkají pavouci, aniž se to učí od jiných pavouků,“ píše Sheldrake.
Podle hypotézy je v tomto případě každý pavouk naladěn na vyšší systém, v němž je uložena veškerá zkušenost jeho druhu se spřádáním sítí. Zkušenost se tkaním sítě několika miliard pavouků v průběhu dějin tak vytváří návyk, který se opakováním pořád utvrzuje, prohlubuje a struktura se tak stává stále více a více pravděpodobnější.
Hloupost a absurdita?
Bezpochyby se jedná o myšlenku kontroverzní. Idea propojení přírody na hlubších úrovních příliš nezapadá do současného vědeckého myšlení, a je proto přirozené, že má jak své příznivce, tak i odpůrce.
Skutečností však zůstává, že neobjasněné jevy v přírodě se doopravdy vyskytují. Sheldrake se proto snaží příliš nezabředávat do žabomyších sporů, a říká: „Zajímají mě víc skutečné vlastnosti přírody než dogmata!“ Místo toho celou věc usilovně zkoumá a do svého pátrání se snaží zapojit co největší počet lidí z řad laiků. Chce být co nejméně závislý na oficiální vědě s jejími granty a nákladnými experimenty v drahých laboratořích, a svoje pokusy navrhuje tak, aby byly co nejjednodušší. Například pozorování chování domácích zvířat (do něhož chce zapojit co nejširší počet zájemců z řad veřejnosti) se dá provádět i jednoduše a levně pomocí počítače a malé videokamery.
Váš pes to ví!
Sheldrake se soustředil na efekt, který je velmi rozšířený. Podle nového průzkumu až 50 procent majitelů psů v Anglii a USA tvrdí, že jejich zvířata dokáží s velkým předstihem předpovídat, kdy se lidé vrátí domů, a to i v případě, že se vrací v naprosto neočekávanou dobu. Sheldrake a jeho spolupracovníci shromáždili kolem 200 videozáznamů psů, kteří někdy až hodinu před příchodem očekávali návrat svého pána. Samozřejmě vědci následně pečlivě zkoumali otázku, zda zvířata mohla zaznamenat pána také známými smysly. Mohou psi pána třeba nějak vyčenichat? S největší pravděpodobností ne, protože ani tak citlivé plemeno jako je například bladhaund neucítí pána na více než 800 metrů (pachy se navíc nešíří dopředu od svého zdroje jako zvuk). Sluchem také ne, ačkoli je pes vybaven přibližně čtyřikrát lepším sluchem než člověk. I za ideálních podmínek je schopen zaslechnout pána ze vzdálenosti několika set metrů. Sledovaní psi přitom měnili své chování už ve chvíli, kdy se pán nacházel mnoho kilometrů od domova.
Kromě toho se vědci také zabývali zvířecími smysly pro prostor a vzdálenost, protože psi a kočky dokáží najít svůj domov i na vzdálenost stovek kilometrů v naprosto neznámém terénu. Nikdo doposud nevysvětlil, jak se v prostoru orientují holubi, jak se migrující ptáci dokáží vždy vrátit na svá hnízdiště, a podobně. Všechno to se Sheldrake pokouší objasnit pomocí polí.
Psi varují epileptiky
Dalším záhadnými jevy jsou způsoby, jakým zvířata cítí blížící se zemětřesení. Za druhé světové války je lidé používali, aby zjistili, kdy se blíží nálet. Jsou známy zajímavé případy, kdy psi varují epileptiky půl hodinu před záchvatem, že se něco děje.
Mnohé jevy v přírodě tak stále úspěšně vzdorují tradičním vědeckým vysvětlením. Stávají se kontroverzní sférou lidského styku se skutečností, a zároveň dokladem toho, že se v našem poznání stále nacházejí bílá místa.
Blesková expanze rybího hejna
Dosud není jasné, jakým způsobem jsou koordinovány pohyby početného rybího hejna. Jedním z nejpozoruhodnějších obranných manévrů je takzvaná „blesková expanze“. Zaznamenaná na filmu vypadá doslova jako výbuch bomby. Všechny ryby se při útoku v jediném okamžiku vymrští jako šipky směrem od středu. Expanze se může uskutečnit v nesmírně krátkém časovém úseku, například za padesátinu sekundy. V průběhu této doby ryby akcelerují na rychlost deseti až dvaceti délek svého těla za vteřinu. Přesto se nikdy nesrazí.
Pro toto chování neexistuje jednoduché vysvětlení na základě smyslové informace od sousedních ryb, protože k němu dochází příliš rychle. Rychlost reakce převyšuje rychlost nervových impulsů přecházejících z oka do mozku a pak z mozku do svalů. Podle Sheldrakea je toto vše vysvětlitelné na základě koordinace chování hejna.
Pyrotechnici živočišné říše
Naše vlastní nedokonalé smysly nám často nedávají jinou možnost, než spoléhat na ty zvířecí. Své schopnosti nám na minovém poli předvádějí dokonce včely, vosy nebo můry.
Ročně se 36 000 lidí stane obětí výbuchu nášlapných min. Například v Kambodži každého 290. současného obyvatele mina připravila o končetinu. V šedesáti zemích většinou rozvojového světa za sebou válečné konflikty zanechaly na 80 milionů min. Konvenční způsoby odminování za pomoci detektorů kovů nebo cvičených psů představují nákladné metody, na které místní obyvatelé mohou shánět prostředky jen těžko. Nabízí se tedy šestinozí tvorové s jedním z nejcitlivějších čichových ústrojí na světě.
Včelí stopařky
Včely medonosné se pro práci stopařů min hodí hned z několik důvodů. Jejich chov je levný a téměř v každém koutě světa se najde několik včelařů, a tak by se nemusely složitě přepravovat. Z důvodu přirozeného výskytu téměř ve všech klimatických regionech se vědci ani nemusejí obávat, že by mohly v případě zaječích úmyslů nějakým způsobem poškodit místní ekosystém.
Zatímco cena psích minohledačů se v přepočtu pohybuje kolem 300 000 korun a vyžaduje půl roku náročné přípravy, výcvik včelího roje, prováděný na americké University of Montana, vyjde na několik tisíc korun a trvá jen dny. Trénink spočívá v poskytování potravy za přítomnosti hledané látky. Včelám se tak společně s pachem výbušné látky (například trinitrotoluenu, TNT) podává cukerný roztok.
Testování znalostí posléze probíhá ve dvou fázích. Nejprve se včely „naženou“ do skleníku s rostlinami postříkanými TNT, a teprve když se prokáže, že je bezpečně rozeznávají od ostatních, mohou vědci vypustit své svěřence do volné přírody. Z provedených zkoušek nakonec vyplynulo, že hmyz je schopen najít zakopané miny, uvolňující trinitrotoluen do okolního ovzduší, i na místech vzdálených několik kilometrů od úlu.
Spolupráce na minovém poli
Včelí pomoc však zdaleka nefunguje zcela bez problémů. Nízká životnost hmyzího detektoru (během vegetačního období se dožívají pouze několika týdnů) ještě příliš výraznou komplikace nepředstavuje. Včely se totiž mezi sebou o pachu TNT, který je předzvěstí dobrého jídla, v úle navzájem informují. Není třeba pokaždé cvičit všechny jedince. Entomologové se domnívají, že tato komunikace probíhá na základě přinášení pachů do úlu, kdy včela na místě sběru potravy „načichne“ převládajícím pachem prostředí, v tomto případě TNT kombinovaném s přítomnostní potravy.
Přesto je zapotřebí výcvik často opakovat. Jak rychle se totiž včely učí spojovat pach s přítomností cukerného roztoku, tak rychle také přicházejí na to, kdy žádná odměna nebude a v případě absence nového stimulu přestávají na TNT reagovat.
Další nepříjemností je fakt, že při samotném prohledávání minových polí se pouhým pozorováním nedá zjistit, kde zrovna dělnice objevily nějakou minu. Na řadu tedy přichází technika. Za pomoci sledování minového pole, založeného na technologii LIDAR (laserová obdoba radaru), vytvoří vědci „mapu hustoty včel“. Místa, na která se opylovačky vypravují v největším počtu, pak korespondují s uložením min. Tato metoda je však vhodná pouze na plochá místa s nepříliš vzrostlou vegetací, což minová pole nemusejí pokaždé splňovat. LIDAR totiž nedokáže včely spolehlivě odlišit od křovin či jiných překážek.
Nadané můry
Podobným potížím se měl vyhnout detektor, jehož signalizační zařízení sestávalo z můr druhu Manduca sexta. Přístroj vyvíjený v amerických laboratořích West Viriginia University a Ohio State University využívá potravních zvyklostí čichově nadaných motýlů.
Jejich výborné detekční schopnosti jsou dány tím, že si podle pachu už po miliony let vybírají své partnery a orientují se jím i ve svém prostředí. Čichové receptory nemají jako savci schovány v nosní dutině, ale vystavují je přímo působení okolního ovzduší na svých tykadlech, kde díky tisícům výběžků mohou pokrývat v poměru k velikosti těla svých majitelů obrovskou plochu. Před poškozením je chrání jen chitinové pouzdro proděravělé četnými „průduchy“, kterými se vzduch může nerušeně dostat přímo k citlivým buňkám.
Jakmile se tyhle můry dostanou na místo, které podle jejich zkušeností poskytuje něco k snědku, spustí se u nich úplně stejný podmíněný reflex, který popsal u svých psů I. P. Pavlov (1849 – 1936). Psi tehdy pravidelně krmil po rozsvícení světla. Později si „mysleli“, že je čeká plnění žaludků a začali v předstihu produkovat sliny, i po pouhém rozsvícení žárovky.
Nedočkavá kusadla
Můry sice neslintají, zato ve vidině chutné „svačiny“ pohybují svým ústním ústrojím. Stačilo jim tedy, podobně jako včelám, krátkým tréninkem vštípit, že pachy určitých výbušnin souvisejí s přítomností cukerné šťávy, a pak za pomoci miniaturních elektrod měřit aktivitu svalů jejich ústního ústrojí.
I toto řešení však zatím nedošlo finální podoby uplatnitelné v polních podmínkách. Důvodem je nepraktická velikost hmyzího „senzoru“ a také fakt, že můry nejsou zrovna žádní věkoví rekordmani. Dožívají se pouze dvou týdnů, a navíc s věkem o své zázračné čichové schopnosti, podobně jako psi nebo lidé, postupně přicházejí. To tuto metodu nepříjemně prodražuje a bere jí tak hlavní výhodu před využitím tradičně cvičených psích hledačů.
Protiteroristické vosy
Vědci z University of Georgia (USA) zas chtějí využívat nebodavé vosy k detekci výbušnin a drog nebo toxinů a patogenů, obsažených v potravinách. Měly by tak čenicháním zajišťovat bezpečnost na letištích a v metru. Slibné je i použití k vyhledávání zavalených osob. Opět k jejich výcviku posloužilo šálení za pomoci poskytování cukerných roztoků po vystavení pachu hledané látky.
Takto vytrénované vosy (výcvik trvá pouhé dvě hodiny) se však nevypouštějí volně mezi lidi nebo na minová pole, ale ubytují se v klíckách, vyrobených z obyčejných kelímků od piva s proděravělými průduchy.
Jakmile se hmyzí „přístroj“ dostane do blízkosti hledané chemické látky, vosy se začnou tlačit k otvorům v naději, že dostanou sladkou odměnu. Jestli se tak opravdu stane, už záleží jen na obsluze, která s vosami umí zacházet po půlhodinovém školení. V běžné praxi by se vosí pomocníci měly objevit do pěti až deseti let.
Vypočítavé rostliny
Američané si na svůj chemický vyhledávač vybrali parazitický druh lumčíka Microplitis croceipes, který disponuje 100 000x citlivějším detekčním systémem než současné detektory. Musí se na něj totiž spolehnout při hledání pavouků, kobylek a housenek, do kterých klade svá vajíčka.
Této jejich záliby do jisté míry zneužívají i rostliny. Některé druhy totiž ve chvíli, kdy je napadne nějaký hmyzí škůdce, začnou ve velkém množství vylučovat stejné chemické látky, jež obsahují exkrementy oblíbených hostitelů zmíněných parazitů. Nalákané vosičky pak do většiny nenechavého hmyzu ubytují své potomky a podepíší jim ortel smrti.
Tato vlastnost nenechala na pokoji zemědělské genetiky, a tak v lednu letošního roku spatřila světlo světa geneticky modifikovaná kukuřice, která se obejde bez většiny jedovatých postřiků proti hmyzu. Na pomoci proti škůdcům si totiž dokáže zavolat pomoc sama.
S hmyzem na biologické zbraně
Všelijaké létající drobotina (díky dobře zvládnutému chovu se nejčastěji jedná o včely medonosné) také může posloužit jako indikátor biologického zamoření při teroristických útocích nebo ve válečných konfliktech. Detekovat se takto dají původci různých nakažlivých onemocnění, např. antraxu, neštovic nebo moru.
Vědci chtějí využít jevu, kdy se, vlivem tření o vzduch, na povrchu rychle se pohybujícího předmětu vytváří slabý elektrostatický náboj. Díky tomu se pak se pak na hmyzí těla zachytávají drobné částice (prachové, pylové nebo mikrobiální). Za pomoci počítačového programu pak lze podle počtu zachycených částic odhadnout množství nebezpečné látky v ovzduší.
Krysí minohledačky
Náhrady za drahé psy se v oblasti detekce min hledají i mezi jinými savci. Rychle se množící, levnou a dobře dostupnou alternativu představují africké krysy. Zdaleka nejsou tak levné jako jejich šestinozí hmyzí kolegové, nicméně přibližně 50 000 Kč za vycvičeného hlodavce je stále jen pětina toho, na kolik přijde stejně schopný pes.
Oproti psům mají i tu výhodu, že jsou velmi lehké (dosahují hmotnosti kolem 1 kg) a nemohou tedy minu odpálit. Tuto myšlenku začala přede dvěma lety realizovat belgická výzkumná společnost APOPO.
Krysy se kromě detekování bomb, které stejně jako u hmyzu probíhá na bázi viditelné reakce na přítomnost chemické látky (v tomto případě na TNT), učí také chodit na vodítku připevněném na panelu pohybujícím se systematicky minovým polem. Jakmile zvíře ucítí minu, upozorní na ni škrábáním a kousáním. Za půl hodiny takto dokáže pročesat až 150 m2 , což je plocha rodinného domku. Pak sice jeho výkonnost klesá, ale to lze vyřešit krátkým odpočinkem.
S tréninkem se začíná těsně po odstavení, tedy asi v pěti týdnech věku. Mláďata se cvičí pomocí odměn za požadovanou činnost a k použití v terénu jsou připravena do šesti až deseti měsíců.
Větší problém představuje (stejně jako u hmyzu) postupné opadání zájmu o pach v případě, že se stále nedostavuje odměna. Opakované krmení by jednak celý proces zdržovalo, jednak by o něj krysa v okamžiku nasycení ztratila zájem a k nějakému označování min by ji už nikdo nedonutil. Proto se vědci snaží o vyvinutí postupu, kdy by elektrodou stimulovali přímo část mozku zodpovědnou za pocit radosti.
Zahrádka na minovém poli
Před dvěma lety přišla s novou a hlavně velmi levnou možností na detekci min dánská společnost Aresa Biodetection. Tentokrát se však nejednalo o žádného pomocníka z živočišné říše. Člověku měla posloužit geneticky modifikovaná rostlina, huseníček Talův. Vědci mu vpravili gen, který v přítomnosti oxidu dusičitého spouští produkci rostlinných barviv antokyanů, které jsou za běžných okolností odpovědné za pestrobarevnost podzimního listí.
Jelikož se oxid dusičitý uvolňuje právě z výbušnin obsažených v minách, stačí tři až šest týdnů po osetí pole z odlišně zabarvených ploch nechat miny odstranit a pole je čisté. Není tedy zapotřebí zdlouhavého pobíhání s technickými detektory nebo nahánění cvičených psů, krys, ani hmyzu. Jediný problém v realizaci představuje způsob osetí zaminovaného prostoru.Možné řešení spočívá buď v předběžném vyčištění úzkých úseků za pomoci klasických metod, nebo v leteckém setí.
Pomoc na moři
Miny nejsou problémem pouze na souši, ale nepříjemné pozůstatky válek se povalují i pod hladinou moře. Zejména ve válce v Perském zálivu se jako živé detektory min osvědčili delfíni a pro mělčiny i lvouni. Miny nehledali žádným zvláštním smyslem, ale vojáci využívali jejich pohyblivosti ve vodním prostředí. Na tělech měli připevněny kamery, ze kterých bylo možno odečítat jakékoli odchylky od běžného stavu.
Na práci ve větších hloubkách armáda zaměstnává spíše kytovce, běluhy, které mají velmi dobře vyvinutý echolokační orgán. Díky svému sonaru dokážou torpéda a miny nalézt až pod metrovou vrstvou usazenin. Ke stejnému účelu se využívá i další kytovec, kulohlavec.
Ptačí indikátory
Zejména v průběhu 19. a na počátku 20. století si evropští horníci brali do dolu kanárky. Chtěli tím dosáhnout včasného zjištění přítomnosti výbušných a jedovatých plynů. Kanárci za běžných okolností neposedí a neustále hlasitě pokřikují. V případě nedostatku kyslíku nejprve přestanou zpívat, později se dostaví strnulý postoj a nakonec omdlí.
Důvod jejich zvýšené citlivosti na zvýšený obsah oxidů uhlíku nebo metanu však většinou nijak nesouvisí s citlivými smysly. Kanárci vinou své velikosti mají jednoduše mnohem rychlejší metabolismus, větší tepovou i dechovou frekvenci. Vzdušné vaky napomáhají rychlejší distribuci vzduchu, a tak se vliv v něm obsažených škodlivin u kanárků projeví rychleji než u člověka.
Se psem na rakovinu
Snad u žádného jiného typu onemocnění nehraje včasná diagnostika tak podstatnou roli jako právě u zhoubného bujení. Psi je dokáží vyčenichat mnohem dříve než nejlepší onkologická laboratoř na světě.
Na konci roku 2004 se objevila první studie poukazující na možnost využití psů při odhalování nádorů vnitřních orgánů. Britskou lékařku Carolyn Willisovou tehdy na tuto myšlenku přivedl případ onkologické pacientky, jejíž pes jí dlouhou dobu před objevením prvních klinických příznaků „varoval“ neustálým olizováním později postiženého místa.
Jak je cítit nádor?
Ačkoli se o možnosti psí detekce kožních zhoubných nádorů, melanomů, vědělo už od roku 2003, kdy jej někteří psi dokázali určit s přesností 99 %, označení zhoubného bujení vnitřních orgánů tímto způsobem připadalo lékařům nemožné. Willisová však podrobila šest vybraných psů různých plemen půlročnímu pokusnému výcviku v rozpoznávání látek v moči lidí postižených rakovinou močového měchýře. Ačkoli tehdy byly výsledky prezentovány jako vědecký úspěch, pouhých 41% spolehlivosti v praxi příliš využitelných nebylo.
Nepříliš přesvědčivé výsledky byly pravděpodobně zapříčiněny faktem, že lékařům se nepodařilo zjistit, kterou látku vlastně psi cítí. U onkologických pacientů sice bývá v moči často zvýšena hladina některých těkavých látek (formaldehyd, deriváty benzenu a alkany), nicméně ty nejsou specifickým znakem přítomnosti rakovinného útvaru. Psi tedy museli cítit něco jiného, ale nikdo nevěděl co, a tak se cvičili vlastně naslepo.
Nová naděje
V lednu letošního roku se však v americkém odborném časopise Integrative Cancer Therapies objevil článek s mnohem optimističtějšími výsledky u jiných typů rakoviny. Její autoři sice opět vycházeli z přítomnosti alkanů a derivátů benzenu, nicméně tentokrát v dechu pacientů. Zde je jejich přítomnost asi mnohem specifičtější záležitostí než u moči, protože se podařilo dosáhnout více než dvojnásobného zpřesnění. Lékaři mimo jiné zjistili, že psi dokáží reagovat na neuvěřitelně nízkou koncentraci několika dílů těkavých látek v bilionu dílu dalších plynů.
Psi po několikaměsíčním výcviku dokázali tentokrát detekovat rakovinu prsu s 88procentní úspěšností a rakovinu plic dokonce z 99 %. Zdravé vzorky mylně za nemocné označily v pouhých dvou procentech případů u rakoviny plic a u rakoviny prsu dokonce jen 1 %. Takto jednoznačný úspěch lékaře povzbudil k využití psů na hledání dalších poruch, například některých zánětlivých onemocnění.
Detektory bomb
Psí čich člověku slouží už od chvíle, kdy se pes stal součástí naší společnosti. Jeho citlivosti využíváme k nacházení kořisti, odhalování zločinců či ukrytých drog a v neposlední řadě také k hledání min. V roce 2001 ve Spojených státech dokonce vznikla psí jednotka, jejímž úkolem bylo odhalovat pašované zboží, zejména ovoce a maso. Uvažuje si o jejich zapojení při letištních kontrolách, kde by měli zabránit propašování výbušných materiálů.
Psi se výcvikem naučí rozpoznávat až 15 různých výbušnin a dovedou vyčenichat i dráty nášlapných min. Ty kromě toho vydávají i slabý zvuk, jenž pro psí sluch také nepředstavuje žádný problém.
Jedinečná psí schopnost „vidět nosem“ vychází z počtu čichových receptorů. Zatímco člověk jich má v nose 5 až 15 milionů, naši čtyřnozí pomocníci se mohou chlubit 125 až 250 miliony receptorů. Psi, kromě toho že nás dalece předčí v počtu čichových buněk, mají také čtyřikrát větší mozkové centrum, které je za zpracování čichových vjemů zodpovědné.
Přesnost jejich nosu vědce podnítila ke snaze vyvinout zařízení, které by jej mohlo nahradit. V roce 2000 americká armádní instituce Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA) na takovém zařízení začala pracovat, nicméně uspokojivě funkční verzi, jež by předčila psí pomocníka, se zatím vyrobit nepodařilo.
Více se dozvíte:
www.newscientist.com
Zvířata celého světa, SZN Praha, 1987
www.sheldrake.org
Rupert Sheldrake: Váš pes to ví. Rybka publishers, 2003
www.darpa.mil
