|
Idegsejtek és viselkedés
|
|
Hogyan kerülik ki a molylepkék a denevéreket?
|
| |
| Ennek a fejezetnek sok alapelvét
fogjuk illusztrálni bizonyos éjszakai lepkék
idegrendszerének analizálásával, amely lehetővé teszi, hogy
elkerüljék az ellenségüket, a rovarevő denevéreket, így
növelve az imágók túlélési esélyeit a szaporodási időszakig.
Nyári estéken néha lehet látni denevéreket lepkékre vadászva
a rétek fölött.
Ahogy Kenneth Roeder megfigyelte, csupán egy kis mértékű
megvilágítás, egy száz wattos égő szükséges egy reflektorral,
kevés türelem és szúnyogriasztó /669/. |
| Egy
türelmes megfigyelő előbb vagy utóbb lát egy denevért, amint
elfog egy lepkét és elrepül a zsákmányával. De ha a megfigyelő
eléggé alapos, akkor azt is látja, hogy egyes lepkék hirtelen
megváltoztatják repülési irányukat, mielőtt a denevér berepül
a látómezőbe. Továbbá a megfigyelő láthat olyan lepkéket,
amelyek lezuhannak vagy bukfenceznek a
közelgő denevér elől. Ezek a megfigyelések jelzik, hogy
bizonyos lepkék képesek a távollévő denevér érzékelésére
és megnehezítik elfogásukat. |
| Hogyan
végzik ezt? Nehéz elhinni, hogy a lepkék látják a denevért
éjjel, és az emberi megfigyelő számára nincs más jel, amely
figyelmeztetné a lepkét a közelgő veszélyre. De ez azért
van, mivel mi nem halljuk a magas frekvenciájú hangokat,
amelyeket a denevérek gyakran bocsátanak ki repülés közben.
De ezeket a magas hangokat azonban a lepkék képesek hallani. |
| Vajon
miért bocsátják ki a hangokat a denevérek, sötétben repülve?
Az 1950-es években Donald Griffin javasolta, hogy a denevérek
egy bizonyos radartípust alkalmaznak, azaz, magas frekvenciájú
hangokat adnak ki és a repülési útvonalban lévő tárgyakról
visszaverődő
gyenge hangokat érzékelik /310/. Hipotézisét egy kis barna
denevérrel, egy gyakori új angliai fajjal tesztelte. Egy
szobában huzalokat lógatott le a mennyezetről a padlóra
/311/. Ezután muslicákat engedett el a szobában és néhány
denevért, amelyek repdestek, kiáltásokat adtak ki
és mohón kapdosták a muslicákat. Griffin ezután bebizonyította,
hogy a denevér kiáltásai létfontosságúak a navigálási képességeihez
úgy, hogy egy magas frekvenciájú kibocsátó készüléket kapcsolt
be /20000 Hertz felett/, amely ugyanolyan
tartományban dolgozott, mint a denevérek. Amint az idegen
hangok eljutottak a repülő denevérekhez, azok egymás után
ütköztek a tárgyakba, és nekiütköztek a padlónak, ahol mindaddig
maradtak, amíg a zavaró készüléket ki nem kapcsolták. Az
alacsony frekvenciájú zajok mellett azonban /1000-15000
Hertzig/ nem volt ilyen hatása, mivel azok a hangok nem
zavarják a magas frekvenciájú visszhangokat, amelyek a denevéreknek
a biztonságos repüléshez és tápláléktaláláshoz szükségesek
a sötétben. |
| A denevérek függése
a radar rendszertől kedvezhetett az egyes lepkéknek, hogy
felfedezzék a denevérek éjszakai navigálásához használt
hangpulzusokat /670/. A lepkék detektáló készüléke egy fülpárból
áll, amely a potroh mindkét oldalán található /1. ábra/.
A lepkék fülének
timpaniális membránja a testen kívül található és a membránhoz
csatlakozik két receptor sejt az A1 és A2 érzékelő rostok.
Amikor a magas frekvenciájú hangok a levegőben eljutnak
a lepkéhez, ezek megrezegtetik a timpaniális membránt. A
rezgés mechanikus
energiája eléri a receptorokat és választ válthat ki. A
válasz a receptor sejt membránjának nátrium ion áteresztő
képességét változtatja meg. Ezek a pozitív töltésű ionok
a timpanon melletti sejtekbe lépnek be, megváltoztatva a
töltéskülönbségeket a receptor
membrán két oldalán. A nátriumionok ezeken a helyeken lépnek
be, megismétlik a hatást, és ezzel a hártya permiabilitását
megváltoztatják a sejt körül. Az aktíváló inger erősségétől
függően a sejt nátrium ion áteresztő képessége ezután befolyásolhatja
az axon membránt ahhoz, hogy a sejt reakcióját váltaná ki
/2. ábra/. |
| Az idegi üzenet, vagy akciós potenciál
egy rövid, standard töltésváltozás a membrán permeabilitásában,
nátrium ionokra nézve, amelyek az axon mentén elvándorolnak
a más axonokkal csatlakozási
helyre (szinapszis), ahol kapcsolódnak a hálózat további
sejtjéhez. Az idegsejtek /neuronok/ különbözőképpen kommunikálhatnak
egymással. Gyakori módszer, hogy a szinapszishoz érkező
akció potenciál egy neuro transzmitter kiválasztását okozza,
amely átdiffundál
a szomszédos sejtekkel elválasztó szinapszison. A neurotranszmitterek
befolyásolhatják a hálózat következő lépcsőjének membrán
permiabilitását, úgy, hogy növelik vagy csökkentik annak
valószínűségét, hogy a sejt saját akció potenciált bocsát
ki (ld. Camhi /127/ írja le részletesen az idegi
aktíválás és kölcsönhatás elemeit). |
| A
sejteket, amelyek a receptor információját az agyba, vagy
annak megfelelő szervekbe juttatja, szenzoros interneuronoknak
nevezzük. Ezek üzenete megváltoztathatja a központi idegrendszer
többi sejtjeinek aktivitását, amely a tori és feji ganglion
neuronjainak tömörüléséből áll. A ganglion sejteket így
dekódereknek lehet nevezni, amelyek az idegsejtektől bejövő
információt analizálják, és eldöntik, hogy melyikre reagálnak. |
| A
tori ganglion aktívitásának bizonyos mintázata befolyásolja
a motoros interneuronokat, amelyek akciós potenciálja viszont
a motoros idegek sejtjeit érik el, amelyek a szárnyizmokkal
állnak kapcsolatban. Amikor egy motoros neuron működik,
akkor a szinapszisban
kibocsátott idegi átvivő anyag megfelelő változást idéz
elő az idegsejt membránjának áteresztő képességében. Ezek
a változások szabályozzák az izom összhúzódását és elernyedését,
amely a szárny mozgást és a lepke viselkedését befolyásolja. |
| |
|
Egy
evolúciós megközelítés 