Oamenii de știință dezvăluie modul în care șerpii „văd” noaptea

Cercetătorii au dezvăluit duminică pentru prima dată modul în care unii șerpi pot detecta căldura corporală slabă emanată de un șoarece aflat la un metru distanță cu suficientă precizie și viteză pentru a vâna în întuneric.

Se știe de zeci de ani că șerpii cu clopoței, boa și pitonii au așa-numitele organe cu gropi între ochi și nări care pot simți chiar și cantități infime de radiații infraroșii – căldură – în mediul înconjurător.

Printre viperele cu gropi, șarpele cu clopoței Western Diamondback, originar din nordul Mexicului și din sud-vestul Statelor Unite, este într-o clasă aparte, capacitatea sa de căutare a căldurii fiind de până la 10 ori mai ascuțită decât oricare dintre verii săi.

Inclusiv cu mici plasturi care îi acoperă ochii, șarpele a demonstrat capacitatea de a urmări și ucide prada legat la ochi.

Dar modul exact în care aceste reptile detectează și convertesc semnalele infraroșii în impulsuri nervoase a rămas un mister și subiectul unor dezbateri aprinse.

Un candidat a fost procesul fotochimic care stă la baza vederii, prin care ochiul vede radiația electromagnetică – lumina vizibilă pentru oameni – sub formă de fotoni care activează celulele receptoare, care la rândul lor convertesc energia într-un semnal biochimic către creier.

Câțiva pești, de exemplu, pot vedea în lungimea de undă infraroșie a spectrului electromagnetic.

Dar David Julius, un biolog molecular de la Universitatea California din San Francisco, a demonstrat în experimente de laborator că o cale neurologică diferită era la lucru pentru „al șaselea simț” al șarpelui.

„În acest caz, radiația infraroșie este de fapt detectată în interiorul organului gropii sub formă de căldură”, a declarat Julius într-un interviu telefonic. „Am găsit molecula responsabilă.”

O membrană foarte subțire din interiorul organului gropii – în esență o cavitate osoasă, goală – se încălzește pe măsură ce radiația intră printr-o deschidere în piele, a explicat el.

Pentru că membrana se află într-un spațiu gol, este extrem de sensibilă la schimbările de temperatură.

„Țesutul încălzit transmite apoi un semnal fibrelor nervoase pentru a activa receptorii pe care i-am identificat”, cunoscuți sub numele de canale TRPA1.

Calea neurochimică implicată sugerează că șerpii simt căldura mai degrabă decât să o vadă.

„Molecula pe care am găsit-o aparține unei familii de receptori înrudiți cu căile durerii la mamifere”, a spus Julius.

La oameni, mecanismul echivalent se numește „receptorul wasabi”, deoarece permite sistemului nostru nervos senzorial să detecteze iritanții – cum ar fi condimentul japonez – care fac parte din familia muștarului.

Nu este, totuși, activat de căldură.

Descoperirea, publicată în Nature, ar putea, de asemenea, să facă lumină asupra modului în care au evoluat șerpii, care se strecoară pe planetă de peste 100 de milioane de ani.

„Studierea schimbării moleculelor senzoriale este un mod interesant de a privi evoluția, deoarece pe măsură ce animalele locuiesc în nișe diferite, miros și gustă lucruri diferite, vânează animale diferite, sistemele lor senzoriale trebuie să se adapteze”, a spus Julius.

Constatările sugerează, de asemenea, că forțele selecției naturale au produs același mecanism remarcabil de căutare a căldurii la reptile în ocazii separate.

Spre deosebire de boa și pitoni, care au, de asemenea, organe cu gropi, viperele – inclusiv șerpii cu clopoței – sunt sosiri relativ recente, din punct de vedere evolutiv, și, prin urmare, trebuie să fi dezvoltat aceeași capacitate în mod independent.

„Este uimitor să ne gândim că mutația aleatorie ar fi putut ajunge la același tip de soluție de mai multe ori”, a spus Julius.

.