ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

  Те кожные терморецепторы, о которых шла речь выше, чувствительны к локальной температуре кожи. Они информируют о внешней среде только косвенно, так как температура кожи определяется балансом между притоком тепла изнутри тела и отдачей его путем теплопроводности и излучения в окружающую среду.

Эти рецепторы обнаруживают излучение только по его влиянию на температуру кожи; таким образом мы можем, например, ощущать излучение от горячей печки или какого-нибудь другого горячего предмета. До известной степени можно также ощущать потерю тепла с излучением. Например, холодная кирпичная стена дома может вызвать определенное ощущение «холода»; мы чувствуем, что холод идет от стены, и часто воспринимаем это как «поток холодного воздуха», хотя совершенно очевидно, что никакой воздух через стену не проходит.
Некоторые животные воспринимают инфракрасное излучение непосредственно: они обладают особыми органами чувств, реагирующими на радиацию этого типа. Так называемые лицевые ямки на голове у некоторых змей представляют собой такие специализированные рецепторы инфракрасных лучей.
Когда гремучая змея нападает, то направление броска определяется инфракрасным излучением, исходящим от ее жертвы. Гремучая змея бросается только на теплокровных животных, а если добыча мертва и тело ее имеет температуру окружающего воздуха, змея не нападает. Однако ослепленная змея делает точный бросок на перемещаемую мертвую крысу при условии, что эта крыса теплее воздуха. Слепая змея не может руководствоваться зрением. Не направляет ее и обоняние, так как она схватывает даже передвигаемую электрическую лампочку, завернутую в ткань. Очевидно, в определении локализации теплых предметов участвует лицевая ямка. Все змеи, обладающие лицевыми ямками, питаются преимущественно теплокровной добычей, и это тоже говорит в пользу того, что эти органы чувствительны к инфракрасному излучению. У гремучей змеи ямки лежат по одной с каждой стороны головы между ноздрей и глазом; они обильно иннервированы, что само по себе наводит на мысль о сенсорной функции этого органа.
Чувствительность лицевой ямки исследовали, регистрируя активность в идущем от нее нерве. Разнообразные стимулы — звук, вибрация или свет умеренной интенсивности (с отфильтрованной инфракрасной частью спектра) —не оказывают заметного влияния на активность нерва. Но если к голове приближают предмет, температура которого отличается от температуры среды, активность нерва резко изменяется независимо от температуры воздуха между предметом и головой (Bullock, Cowles 1952; Barret et al., 1970).
Как происходит рецепция инфракрасного излучения? Ямка покрыта тонкой прозрачной перепонкой (рис. 12.6), и было высказано предположение, что повышение температуры в камере за перепонкой вызывает расширение газа; в результате перепонка деформируется, и эту деформацию воспринимает соответствующий рецептор. Такая гипотеза весьма мало правдоподобна, так как разрез в перепонке, открывающий доступ в камеру наружному воздуху, не снижает чувствительности.

Такой результат несовместим с гипотезой о том, что ощущается изменение давления.
Остается рассмотреть две другие возможности. Либо инфракрасное излучение поглощается специфическим веществом, аналогичным светочувствительным пигментам глаза, либо лицевая ямка

чувствительна к легкому повышению температуры, вызываемому поглощением инфракрасных лучей.
Инфракрасное излучение, испускаемое телом млекопитающего, имеет пик в области 10 000 нм, и малая энергия кванта при этой длине волны делает какое-либо фотохимическое изменение пигмента совершенно невероятным. Чистое инфракрасное излучение может быть получено от лазера, и в опытах с таким излучением известной длины волны были получены веские данные в пользу того, что механизм рецепции в лицевой ямке чисто тепловой (Harris, Ga- mow, 1971).
Могут ли лицевые ямки служить для стереоскопического восприятия инфракрасного источника подобно’ тому, как наши два глаза используются для стереоскопического зрения? Это кажется весьма вероятным —1 на это указывает не только точность броска на жертву, но и данные об активности головного мозга. Когда инфракрасное излучение падает на лицевую ямку, электрические потенциалы можно зарегистрировать в tectum opticum — той части головного мозга, с которой связан зрительный нерв. Это интересно само по себе: хотя нерв, отходящий от лицевой ямки (ветвь тройничного нерва), идет совершенно отдельно от зрительного нерва, по-видимому, один и тот же отдел мозга перерабатывает и зрительную информацию, и сигналы от рецепторов инфракрасного излучения.
Многие нейроны в tectum opticum отвечают на раздражение лицевой ямки противоположной стороны головы. Это напоминает то, что происходит с информацией от глаз: перекрест зрительного нерва (хиазма) необходим при бинокулярном зрении для оценки расстояния. По-видимому, таким же образом интегрируется и оценивается информация от двух лицевых ямок; этот вывод согласуется' с данными об изменениях нейронной активности в tectum opticum при перемещении инфракрасного источника. Ответ становится особенно заметным при таком положении источника, когда излучение падает одновременно на обе ямки. Поэтому можно думать, что
лицевые ямки действительно обеспечивают стереоскопическое восприятие и этим значительно способствуют точной локализации добычи (Goris, Terashima, 1973).
Мало вероятно, чтобы специализированные органы, чувствительные к инфракрасным лучам, имели значение для многих животных. В частности, почти невозможно представить себе, чтобы подобный орган был полезен для водных животных, отчасти из-за очень малой проницаемости воды для инфракрасного излучения, а отчасти потому, что прямой контакт поверхности тела со средой, обладающей высокой теплопроводностью и теплоемкостью, делал бы невозможным восприятие небольших количеств тепла, приносимых излучением.

Еще по теме ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ:

1. Инфракрасное излучение
2. Роль инфракрасного излучения в жизни насекомых
3. Роль ультрафиолетового излучения в жизни насекомых
4. УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ  ИЗЛУЧЕНИЕ
5. Влияние ионизирующего излучения
6. Каким образом рентгеновское излучение вызывает мутацию?
7. СВЕТОЛЕЧЕНИЕ (ФОТОТЕРАПИЯ)
8. БОЛЕЗНИ ГОЛОВНОГО МОЗГА СОЛНЕЧНЫЙ УДАР (ГИПЕРИНСОЛЯЦИЯ, ГЕЛИОЗИС) - HELIOSIS
9. Эффект Комптона
10. СВЕТОЛЕЧЕНИЕ (ФОТОТЕРАПИЯ)
11. СВЕТ
12. ГЛАВА II СВЕТ И ЕГО РОЛЬ В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ
13. Контрольные вопросы
14. Радиация и бюджет энергии
15. ПОД ОДНИМ «ОДЕЯЛОМ»: ПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ И ВЫЗЫВАЮЩИЕ ЕГО ГАЗ
16. Радиация и наследственность
17. Многоликий метан: второй по значимости парниковый газ
18. Разговор с Циолковским
19.   ФЛЮОРИМЕТРЫ (ЛЮМИНОМЕТРЫ)  
20. 2.1. РАДИАЦИОННЫЕ ПАРАМЕТРЫ БИОСФЕРЫ