 |
När informationen om näbbdjuret först nådde Europa trodde man att det var ett skämt. Och ännu märkligare blev näbbdjuret så sent som på 1980-talet. Då upptäckte man att näbbdjurets enastående näbb kan avläsa elektriska strömmar. Courtesy of Philip Bethge. |
|
Hur kan ett rovdjur som inte använder syn och hörsel ändå effektivt fånga sitt byte, på natten och under vattnet dessutom? För näbbdjuret (Ornithorhyncus anatinus) har gåtan ett svar långt mer spännande än någon tidigare vågat tro. Näbbdjuret har receptorer, mottagare av sinnesstimuli, på näbben som registrerar de elektriska fält som alstras av bytesdjuren. Dessa elektriska fält är mycket svaga. Tester har visat att näbbdjuret kan uppfatta mycket låga fältstyrkor (ca 0,000 020 V/cm). Med hjälp av elektroreceptorer och mekanoreceptorer på näbbens ytor kan näbbdjuret bedöma riktningen och kanske också avståndet till ett bytesdjur. Mekanoreceptorerna mäter vågrörelser i vattnet.
Näbbdjuret är ett däggdjur och räknas till gruppen kloakdjur (Monotremata). Kroppslängden är omkring 0,5 m och vikten ungefär 1-2 kg. Honan lägger ägg och efter kläckningen ger hon ungen di. Näbbdjuret lever i och vid sötvattenssystem i östra Australien och på Tasmanien. Det är ett nattaktivt rovdjur som livnär sig på sötvattenslevande ryggradslösa djur, till exempel kräftdjur och insektslarver. Djuret söker föda i vattnet med hjälp av sin känsliga näbb, som det för fram och tillbaka över bottnen. Det vänder även på stenar och bökar i bottenmaterialet.
Näbbdjuret dyker med ögon, öron och näsöppningar stängda. Med stora simhudsförsedda framfötter och en tät päls är den väl anpassad för ett vattenliv. Det svaga elektriska fältet från ett gömt eller flyende bytesdjur utlöser en automatisk liten vridning av huvudet i riktning mot bytesdjuret. Bytesdjuren alstrar även vågor i vattnet som fortplantas långsammare än de elektriska strömmarna. Näbbdjuret reagerar också på sådana vågor.
Det finns cirka 100 000 elektroreceptorer och mekanoreceptorer på insidan och utsidan av näbben, ungefär hälften av varje sort. En elektroreceptor består av en nedsänkt por i näbbens hud. I porens vägg finns ett flertal nervfiberändar, som sticker in i hålrummet. Det är dessa fiberändar som känner av elektriska fält. Nervfibrerna leder signaler till hjärnan.
Näbbdjuret skapar förmodligen med hjälp av det stora antalet elektroreceptorer på näbben en karta över det elektriska fältet i omgivningen. Med hjälp av kartan kan djuret sedan bedöma var fältet har sitt ursprung. Med mekanoreceptorerna känner den samtidigt av när mekaniska vattenrörelser når näbben. Vattenrörelserna är långsammare än de elektriska strömmarna. Skillnaden i tid mellan den elektriska och den mekaniska stimuleringen känns av i så kallade bimodala nervceller och ger förmodligen information om avstånd. Med hjälp av sin känsliga näbb kan näbbdjuret alltså bedöma inte bara riktningen, utan troligen också avståndet, till ett bytesdjur. Texten fortsätter efter videon.
|
Videon visar simmande näbbdjur under vatten. Notera hur de för näbben fram och tillbaka längs med bottnen för att avläsa elektriska fält. From Youtube, courtesy of Nat Geo Wild. |
|
Signalerna från receptorerna sammanställs i hjärnan. I en viss del av storhjärnsbarken, S1, ligger skivor med nervceller som förmedlar signaler från elektroreceptorer omväxlande med skivor som förmedlar signaler från mekanoreceptorer. Skivorna bildar alltså en randig struktur. I de skivor som tar emot information från elektroreceptorerna finns också nervceller av bimodal typ, det vill säga celler som reagerar både på elektroreceptorsignaler och mekanoreceptorsignaler. Det är troligen sådana celler som kan ge hjärnan information om avståndet till bytet. S1-delen av näbbdjurets hjärna liknar faktiskt delar av vår storhjärnsbark som bland annat tros ha en viktig funktion för avståndsbedömningen vid seendet.
Det var så nyligen som på 1950-talet som man uppmärksammade djurs förmåga att känna av svaga elektriska fält. Denna förmåga finns både hos broskfiskar (hajar och rockor) och hos flera grupper av benfiskar. På 1980-talet uppdagades egenskapen även hos näbbdjuret och dess släktingar, myrpiggsvinen. Det var mycket oväntat att hitta elektroreceptorer även hos däggdjur.
Luft är en isolator som inte leder elektriska strömmar. Det må då synas märkligt att de helt landlevande myrpiggsvinen har ett elektriskt sinne. Det kan bara komma till användning i väta, till exempel när myrpiggsvinen letar efter föda med näbben i våt jord. Myrpiggsvinen har emellertid ett mycket sämre elektriska sinne än näbbdjuret. Förmodligen härstammar de från vattenlevande kloakdjur med välutvecklat elektrisk sinne och är på väg att förlora de, nu när de övergått till landliv. Läs om det australiska myrpiggsvinet och om de långnäbbade myrpiggsvinen på andra sidor.
En mycket viktig sak som näbbdjursforskningen bidragit till är införandet av störningsfria inhägnader åt näbbdjuren i djurparker. Man skärmar helt enkelt av alla elektriska störningar med en så kallad Faradays bur. Den behöver inte vara en bur i ordets vanliga bemärkelse, utan den kan bestå av nät av tunna jordade elledare som fångar upp störande elektriska fält från elektrisk utrustning i djurparken, innan de når näbbdjuren.
Läs mer om näbbdjuret och om djurs elektriska sinnen på andra sidor.
Referenser
Texten har uppdaterats och utökats år 2013 av Anders Lundquist.
Australian Platypus Conservancy (nedladdat den 4 juni 2013).
R.W. Hill, G.A. Wyse, and M. Anderson: Animal Physiology (3rd ed, Sinauer, 2012).
J.D. Pettigrew: Electroreception in monotremes (Journal of Experimental Biology 202:1447-1454, 1999).
Till början på sidan
Till "Artiklar om djur"
|
