Ma uszy na kolanach, a słyszy jak my

[KopalniaWiedzy.pl 358]

Choć uszy pasikonika Copiphora gorgonensis wyglądają inaczej niż nasze, są znacznie mniejsze i znajdują się w piszczeli przednich odnóży, zasada ich działania jest taka sama. Jedna z części wyłapuje dźwięk, druga go przetwarza, a trzecia analizuje częstotliwość.

Dr Fernando Montealegre-Zapata z University of Lincoln, który na początku br. przywrócił światu pieśń godową Archabollus musicus - wymarłego pasikonika sprzed 165 mln lat, badał odnóża żywych C. gorgonensis za pomocą mikrotomografu. Skany ujawniły, że na kolanach znajdują się parzyste błony bębenkowe. Później zidentyfikowano wypełniony cieczą pęcherzyk akustyczny (ang. acoustic vesicle, AV), który można porównać do rozwiniętego ślimaka ssaków. Poprzednicy sądzili, że AV jest prostym naczyniem krwionośnym, ale Brytyjczyk wiedział, że nie mogli mieć racji. Jednym z powodów była obecność wrażliwych komórek (łac. crista acustica) - odpowiedników komórek rzęsatych narządu Cortiego.

AV łączy się z każdą z błon bębenkowych płytką bębenkową (ang. tympanal plate, TP). Choć na pierwszy rzut oka wygląda ona jak część oskórka, za pomocą laserowej wibrometrii dopplerowskiej biolodzy ustalili, że drga z częstotliwością bębenka. Jest to zatem analog naszego ucha środkowego. Funkcje transformatora impedancji pełni system huśtawkowatych dźwigni. Powierzchnia bębenka stanowi 13-krotność powierzchni TP.

Choć ma uszy przy kolanach, a nie przy głowie, pasikonik słyszy podobnie do nas. Jego błony bębenkowe wychwytują dźwięk, później płytka bębenkowa przenosi drgania do wypełnionego cieczą pęcherzyka (przez różnice w wielkości bębenka i TP amplituda drgań ulega wzmocnieniu, ciśnienie dźwięku jest bowiem proporcjonalne do siły działającej na jednostkę powierzchni). Na końcu drgania docierają do crista acustica i są zamieniane na impulsy nerwowe.

Umiejscowienie aparatu słuchowego nie jest jedyną różnicą, Brytyjczycy zauważyli bowiem, że podczas gdy w naszym narządzie Cortiego znajduje się wiele tysięcy komórek rzęsatych (17-24 tys.), C. gorgonensis dysponuje zaledwie 14, góra 70 komórkami zmysłowymi. Dzięki nim owady wyłapują dźwięki o częstotliwości 10-50 kiloherców. Montealegre-Zapata podejrzewa, że możliwości zmysłowe południowoamerykańskich pasikoników, które wykraczają daleko poza parametry konieczne do usłyszenia swoich (pieśni godowe oscylują w obrębie 18-23 kHz), mają związek z polującymi nietoperzami. By się wystrzegać wroga, trzeba w końcu wiedzieć, kiedy i gdzie się pojawił...

Odkrycie, że niektóre owady dysponują tak złożonym biomechanicznym mechanizmem przetwarzania słuchowego, jest wielkim przełomem. Pomoże nam to w opracowaniu bioinspirowanych aparatów słuchowych, które będą mniejsze i dokładniejsze niż kiedykolwiek wcześniej. Ich dodatkowym plusem stanie się poprawiona funkcjonalność - uważa prof. Daniel Robert.