S5 Landsäugetiere

Thema

Dieses Säugetier weist eine große Vielfalt an Sinnen auf, die an die jeweilige ökologische Nische angepasst sind. Der Hund besitzt ein extrem entwickeltes olfaktorisches System mit zahlreichen Rezeptoren und verschiedenen Arten funktioneller Rezeptoren, die die eines vergleichbaren menschlichen Systems in einem anderen Modell weit übertreffen. Durch dieselbe Rezeptor-Ligand-Bindungskinetik, die in einem anderen Modell beschrieben wird, kann er extrem niedrige Konzentrationen von Duftmolekülen wahrnehmen. Die größere Vielfalt an funktionellen Rezeptoren erhöht zudem seine Fähigkeit, verschiedene Duftstoffgemische zu unterscheiden.

Die Vibrisse eines Nagetiers oder Fleischfressers hingegen stellt ein hochpräzises Tastsystem dar. Ihre Auslenkung unter Krafteinwirkung lässt sich analog zu einem Euler-Bernoulli-Balken beschreiben, daher hängt ihre Empfindlichkeit stark von ihrer Länge und Dicke ab: Eine lange, dünne Vibrisse verformt sich unter der gleichen Kraft stärker als eine kurze, dicke. Der Haarfollikel der Ratte ist reich an sensorischen Nervenfasern, und jede Vibrisse besitzt zudem eine spezifische Repräsentation im somatosensorischen Cortex. Die Tatsache, dass diese Vibrisse länger und dünner ist, erhöht ihre Empfindlichkeit gegenüber geringen Berührungskräften. Das Nachtsehen vieler Fleischfresser hingegen beruht auf dem Tapetum lucidum, einer reflektierenden Schicht hinter der Netzhaut. Diese reflektiert einen Teil des Lichts, das die Netzhaut ursprünglich ungestört durchdrungen hat, zurück zu den Fotorezeptoren. Dadurch wird eine neue Möglichkeit zur Lichterfassung geschaffen und die Empfindlichkeit bei schwachem Licht erhöht. Dieser Vorteil kann jedoch mit einer geringeren räumlichen Auflösung aufgrund von Lichtstreuung und -reflexion einhergehen. Die Reflexion eines größeren Anteils der Photonen durch das Tapetum lucidum erhöht zwar die Empfindlichkeit des Nachtsehens, möglicherweise aber auf Kosten der räumlichen Auflösung. Nagetiere nutzen außerdem für Menschen unhörbare Ultraschalllaute bei sozialen Interaktionen wie Balz und Spiel sowie in bestimmten Stresssituationen. Ein von seiner Mutter getrenntes Robbenjunges kann Ultraschalllaute von sich geben, da sein Gehörsystem Anpassungen aufweist, die es ihm ermöglichen, auf Frequenzen weit jenseits des menschlichen Hörbereichs zu reagieren, wie ein anderes Modell dieses Systems gezeigt hat. Die anhaltenden Bedingungen, die diese Laute auslösen, können dazu führen, dass das Junge sie wiederholt ausstößt.

Eine weitere Spezialisierung findet sich in den Schnurrhaaren von Robben und anderen Robbenartigen. Ihre Geometrie reduziert die durch die Eigenbewegung des Tieres verursachten Störungen, während gleichzeitig die Empfindlichkeit gegenüber äußeren hydrodynamischen Störungen erhalten bleibt. Eine Robbe kann so die von Beutetieren hinterlassene Wasserlinie, die zuvor in dem Gebiet geschwommen ist, erkennen und verfolgen, vergleichbar mit der Wahrnehmung von Strömungsfeldern durch das Seitenlinienorgan eines Fisches, wie ein anderes Modell dieses Systems gezeigt hat. Diese Fähigkeit erfordert die Unterscheidung des von der Beute erzeugten Signals vom Geräusch ihrer eigenen Bewegung. Die Tatsache, dass die hydrodynamische Wasserlinie länger im Wasser bestehen bleibt, ermöglicht es der Robbe, sie in größerer Entfernung von ihrem Entstehungsort zu erkennen und zu verfolgen.

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