Как дельфин чувствует слабое электрическое поле

У некоторых дельфинов обнаружена способность воспринимать слабые электрические поля. С ней связывают небольшие углубления кожи на морде, происходящие из структур чувствительных волос. Такой способ получения информации отличается от узнавания свистов и исследования предметов отражённым звуком.

Что обнаружили у гвианского дельфина

В работе, опубликованной в сети в 2011 году, исследовали гвианского дельфина. Учёные рассмотрели безволосые углубления на его морде и проверили способность воспринимать электрическое воздействие. Анатомические и поведенческие данные позволили связать эти структуры с электрической чувствительностью.

Углубления происходят из системы, первоначально связанной с усами млекопитающего. Изучение тканей показало хорошо снабжённое нервами устройство, напоминающее некоторые известные электрические рецепторы других животных. Здесь важна перестройка чувствительной структуры, а не появление наружного органа, похожего на провод.

В поведенческих испытаниях один самец обнаруживал слабые поля с порогом в несколько микровольт на сантиметр. Порог описывает обнаружение сигнала в заданной процедуре. Он не является дальностью нахождения любой рыбы и не сообщает, как животное поступит при каждой природной встрече.

Авторы предположили, что подобная чувствительность может встречаться и у других водных или полуводных млекопитающих. Это стало направлением дальнейшего поиска. Однако результат с гвианским дельфином сам по себе не подтверждал такую способность у каждого другого вида.

Как проверили способность у афалин

Исследование 2022 года сочетало изучение тканей афалин с поведенческим опытом. Сравнивали чувствительные структуры новорождённых и взрослых животных. У новорождённых сохранялись почти полные волосяные образования, включая сам волос; у взрослых ряд этих элементов отсутствовал.

При этом снабжение нервными волокнами оставалось плотным в обеих возрастных группах. Авторы связали изменение строения с переходом от механической чувствительности к восприятию электрического поля. Обычная маленькая ямка на морде поэтому может иметь более сложное значение, чем просто след исчезнувшего волоса.

Четырёх афалин сначала обучали отвечать на звуковой сигнал определённым действием. Затем проверяли перенос ответа на другие воздействия: звуковые, зрительные, механические и электрические. Все четыре отреагировали на первое предъявление слабого электрического поля, но устойчивый полный перенос ответа в этой проверке показали три.

Это различие сохраняет важную подробность результата. Первая реакция и последовательное выполнение задания не одинаковые показатели. Работа дала анатомические и поведенческие основания для электрической чувствительности афалин, не объявляя каждое животное одинаково успешным во всех испытаниях.

Насколько слабый сигнал удалось различить

В исследовании 2023 года две афалины выполняли задание с наличием или отсутствием электрического сигнала. При предъявлении поля требовалось покинуть заданное положение; без сигнала правильным ответом было оставаться на месте. Проверяли постоянные и переменные поля.

Для постоянного поля пороги двух животных составили около двух с половиной и пяти с половиной микровольт на сантиметр. Это очень слабые воздействия, но пороговые значения различались. Кроме того, в работе порог определяли по установленному критерию обнаружения, а не как гарантированную реакцию в каждой пробе.

Для переменных полей требовалась более высокая напряжённость. При повышении частоты чувствительность уменьшалась. Поэтому одного общего числа недостаточно: важно, какой именно сигнал предъявляли и какой ответ считали успешным.

Авторы обсуждали возможную помощь этой способности при поиске добычи возле дна. Также предполагали связь с ориентацией через электрические эффекты движения в магнитном поле Земли. Эти применения остаются объяснениями возможной функции, а не прямой записью полного природного поиска или доказанным маршрутом океанской навигации.

Что показывает иллюстрация

На иллюстрации показана целая афалина сверху: видны серая спина, короткая толстая морда, грудные плавники и две хвостовые лопасти. Дельфин плывёт над песчаным дном. Такой наружный портрет не показывает электрическое поле, внутреннее строение чувствительных углублений или результат конкретного задания.