Στον θολό βυθό του Αμαζονίου, κάτι που μοιάζει με βρεγμένο κομμάτι ξύλου περιμένει ακίνητο. Ένα μικρό ψάρι πλησιάζει και, πριν προλάβει να αγγίξει το σώμα μπροστά του, το νερό τραβιέται απότομα προς ένα τεράστιο στόμα. Ο βάτραχος του Σουρινάμ, Pipa pipa, έχει μόλις κυνηγήσει χωρίς να στηριχθεί στην όρασή του. Νέα έρευνα δείχνει ότι «διαβάζει» τις ανεπαίσθητες κινήσεις του νερού με τα ακροδάχτυλά του.
Το ζώο είναι ήδη παράξενο πριν φτάσει κανείς στα χέρια του. Έχει πεπλατυσμένο σώμα, ελάχιστα μάτια, δεν διαθέτει γλώσσα και τα θηλυκά μεταφέρουν τα αυγά σε ειδικές κοιλότητες στη ράχη τους. Ζει σε νερά όπου η όραση προσφέρει μικρή βοήθεια. Για να πιάσει λεία, απλώνει τα μπροστινά άκρα δεξιά και αριστερά από το στόμα και περιμένει.
Δεκαέξι μικροί λοβοί σε κάθε δάχτυλο
Οι φυσιοδίφες γνώριζαν εδώ και περίπου δύο αιώνες ότι οι άκρες των δαχτύλων του έχουν σχήμα αστεριού, αλλά ο ακριβής ρόλος τους παρέμενε ασαφής. Κάθε άκρη χωρίζεται σε τέσσερις λοβούς και ο καθένας από αυτούς διακλαδίζεται ξανά. Η ομάδα του UCLA μέτρησε συνολικά 128 μικρούς λοβούς στα μπροστινά άκρα ενός ζώου.
Με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, οι ερευνητές είδαν ότι η επιφάνεια των λοβών καλύπτεται από σχεδόν τετραπλάσια πυκνότητα μικρών θολωτών προεξοχών σε σχέση με άλλα σημεία των δαχτύλων. Οι προεξοχές αυτές, οι θηλές, αυξάνουν την ευαισθησία της αφής. Με βαθμονομημένα νημάτια και καταγραφές από τα νεύρα των άκρων, διαπιστώθηκε ότι η ευαισθησία κορυφώνεται στα ακροδάχτυλα και φτάνει σε κατώφλια συγκρίσιμα με εκείνα των ανθρώπινων δαχτύλων.
Παρότι οι λοβοί καταλαμβάνουν μόλις το 8% της επιφάνειας του μπροστινού άκρου, περιέχουν περίπου το 60% των νεύρων αφής που το εξυπηρετούν. Δεν πρόκειται, λοιπόν, για διακόσμηση αλλά για ένα συμπυκνωμένο αισθητήριο όργανο.
Αισθάνεται ένα ψάρι πριν το αγγίξει
Το πιο καθαρό τεστ ήρθε από βίντεο υψηλής ταχύτητας. Όταν μικρά ψάρια ή άλλα κινούμενα ζώα πλησίαζαν σε απόσταση περίπου μισού εκατοστού από τα απλωμένα δάχτυλα, ο βάτραχος άνοιγε το στόμα και δημιουργούσε αναρρόφηση μέσα σε λίγα εκατοστά του δευτερολέπτου. Η αντίδραση συνέβαινε πριν από την επαφή και ακόμη και στο σκοτάδι. Αυτό δείχνει ότι τα δάχτυλα εντοπίζουν τη διαταραχή που προκαλεί η λεία καθώς κολυμπά.
Δες κ αυτό
Οι επιστήμονες περιγράφουν το σύστημα ως «απτική ωχρά κηλίδα». Στο ανθρώπινο μάτι, η ωχρά κηλίδα είναι η περιοχή υψηλής ανάλυσης στο κέντρο της όρασης. Εδώ η υψηλή ανάλυση αφορά την αφή: μια πολύ μικρή επιφάνεια του σώματος λαμβάνει δυσανάλογα μεγάλο μέρος των αισθητηριακών πόρων.
Ο χάρτης των δαχτύλων μέσα στον εγκέφαλο
Το εντυπωσιακότερο εύρημα δεν βρίσκεται στο δέρμα αλλά στον εγκέφαλο. Οι βάτραχοι δεν έχουν εγκεφαλικό φλοιό όπως τα θηλαστικά. Ωστόσο, στο οπτικό τέκτο — μια περιοχή του μεσεγκεφάλου που υπάρχει σε πολλά σπονδυλωτά — οι ερευνητές βρήκαν έναν υπερβολικά μεγάλο χάρτη αφιερωμένο στα ακροδάχτυλα. Η ίδια οργανωτική λογική εμφανίζεται σε ζώα με εξαιρετικά εξειδικευμένη αφή, όπως ο τυφλοπόντικας με την αστερόμορφη μύτη, ο πλατύπους και τα πρωτεύοντα.
Η εξελικτική γραμμή των βατράχων χωρίστηκε από εκείνη των θηλαστικών πριν από περισσότερα από 350 εκατομμύρια χρόνια. Το εύρημα επομένως υποδηλώνει ότι, όταν ένα ζώο χρειάζεται λεπτομερή πληροφορία από ένα πολύ μικρό τμήμα του σώματος, η εξέλιξη μπορεί να μεγαλώσει τον αντίστοιχο νευρικό «χάρτη» με παρόμοιο τρόπο σε πολύ διαφορετικούς εγκεφάλους.
Η φύση βρίσκει λύσεις χωρίς το δικό μας σχέδιο
Ο βάτραχος του Σουρινάμ έρχεται να προστεθεί σε οργανισμούς που αναγκάζουν την ανθρώπινη διαίσθηση να υποχωρήσει. Τα θαλάσσια σφουγγάρια χρησιμοποιούν το ηλιοβασίλεμα για να προετοιμάσουν το DNA τους, ενώ ένα ζώο με 24 πόδια έμεινε λάθος ταξινομημένο για τέσσερις δεκαετίες. Ακόμη και το πεκάρι του Τσάκο ζούσε ενώ η επιστήμη το γνώριζε μόνο ως απολίθωμα.
Στην περίπτωση του Pipa pipa, το μυστικό βρισκόταν μπροστά στα μάτια των ανατόμων από τον 19ο αιώνα: σε δάχτυλα που δεν αγγίζουν απλώς τον κόσμο, αλλά αντιλαμβάνονται το νερό γύρω τους σαν ένα αόρατο πεδίο όρασης.
Πηγές
- Journal of Comparative Physiology A — A somatosensory fovea in the fingertips of the Surinam toad
- UCLA — The frog that reads the water with its fingertips
- Phys.org — Star-fingered toads use fingertip lobules to detect prey
Φωτογραφία αρχείου: Chris F / Pexels Πηγή εικόνας
