Jak zobaczyć to, czego nie widać nocą?

Zgromadzoną na wykładzie publiczność naukowiec przywitał fragmentem ballady "To lubię" Adama Mickiewicza:

"Bo skoro północ nawlecze zasłony,
Cerkiew się z trzaskiem odmyka,
W pustej zrąbnicy dzwonią same dzwony,
W chrustach coś huczy i ksyka.
Czasami płomyk okaże się blady,
Czasem grom trzaska po gromie,
Same się z mogił ruszają pokłady
I larwy stają widomie".

"Ten fragment znakomicie oddaje, to jak czujemy się w nocy. Sprawa czy te stworzenia rzeczywiście na nas dybią jest otwarta - jedni w nie wierzą, inni nie. Na razie brak naukowych postaw, żeby stwierdzić, że one rzeczywiści istnieją. Natomiast można być pewnym, że dookoła nas huczy, ksyka i lata cała masa różnych innych organizmów, i to całkiem mniej fantastycznych - są to m.in. ćmy, nietoperze, jeże i chrząszcze. Mnóstwo organizmów, które w słabym świetle nocy czują się doskonale - opowiada dr Pietrzak.

Dlaczego niektóre zwierzęta żyją w nocy, skoro mogłyby funkcjonować w dzień? Żeby odpowiedzieć sobie na to pytanie, trzeba najpierw określić, co oferuje noc. A ta jest ciemna, chodna i wilgotna. "Dlaczego warto żyć w nocy - po prostu może jakieś zwierzę lubi właśnie ciemność, chłód i wilgoć, jest do tych warunków przystosowane i w dzień jest mu po prostu źle" - wyjaśnia biolog. Nocny tryb życia prowadzą np. chrząszcze pływakowate, które podejmują swoje loty ze względu na wilgoć. Z kolei mrówki żniwiarki żyjące na Bliskim Wschodzie, oczekują na chłód nocy, by odpocząć od dziennego upału.

Ludzie są przystosowani do życia w dzień, a noc służy im do odpoczynku. Gdybyśmy jednak byli wyposażeni w tak rozwinięte zmysły jak zwierzęta nocne, nasze życie wyglądałoby zupełnie inaczej. "Jak wyposażyć człowieka, który szczęka zębami i trzęsie się ze strachu, aby nocą czuł się równie dobrze jak w dzień, i żeby wychodząc w nocy do lasu przestał się zastanawiać, czy zje go wikołak, albo zaatakuje jakaś strzyga?" - mówi naukowiec.

Zastanówmy się nad podstawowym zmysłem, jakim jest wzrok. „Co zrobić, żeby funkcjonował dobrze o tej porze doby? Sprawa jest prosta - nocą jest mało światła, więc dobrze byłoby mieć wielkie oczy, tak żeby wychwytywać dużą ilość światła. Można zrezygnować z widzenia barwnego - w nocy przecież wszystko jest szare. Zatem potrzebne są duże oczy, z małą ilością czopków, które odpowiadają za widzenie barwne oraz dużą ilością pręcików - komórek siatkówki odpowiedzialnych za rejestrowanie ruchu i kształtu. Niezbędne są też wielkie źrenice, aby do wnętrza oka wpadało jak najwięcej światła" - wyjaśnia. Doskonałym przykładem są tu wyraki - zwierzęta nocne, prowadzące nadrzewny tryb życia. Mają one prawdopodobnie największe oczy w stosunku do głowy. Warto wspomnieć także o sowach. Co ciekawe, ich oczy są nie tylko duże, ale i nieruchome - sowa nie popatrzy więc na nas z ukosa.

Zwierzęta nocne najczęściej nie widzą barw – oczy sów mają niewiele czopków, a jeże czy nietoperze nie posiadają ich w ogóle. Podobnie jest z owadami nocnymi. "Oko owadów dziennych składa się z pojedynczych maleńkich oczek (ommatidiów) izolowanych od siebie wzajemnie pigmentem. W przypadku owadów nocnym, pigment jest zredukowany, a światło wpadając do jednego małego oczka, przechodzi również do sąsiednich oczek. W ten sposób mało światła pobudza wiele oczu w jednym oku złożonym" - wyjaśnia dr Pietrzak.

Zdaniem badacza, nocą warto rozwijać inne zmysły np. słuch, który polega na wychwytywaniu fal dźwiękowych w powietrzu. Noc sprzyja zresztą lepszemu słyszeniu, ponieważ przez panującą wilgoć, dźwięki rozchodzą się lepiej w powietrzu i łatwiej można je usłyszeć.

"Żeby dobrze słyszeć należy mieć maksymalnie wielkie uszy. Najlepiej by one były ruchome, co pozwoliłoby na odpowiednie ustawianie względem źródła dźwięku" – opowiada naukowiec. Uszy zwierząt nocnych są faktycznie duże. "Sztandarowymi przykładami są uszy nietoperzy, lisów fenków, czy mrówników – te ostatnie mają uszy umięśnione i duże, które poruszają się niczym radary, by wychwycić +tuptające+ w mrowisku mrówki, którymi się żywią" - opowiada.

Co ciekawe człowiek słyszy tylko 10 proc. tego co zwierzę, a nietoperz, który leci, "krzyczy" głośniej niż młot pneumatyczny, który pracuje. Jest to jednak zakres fal, którego ludzkie ucho nie jest w stanie odebrać. "Czyli nietoperz jest głośny, ale nie w tym zakresie, który my słyszymy" - kwituje Pietrzak.

Innym zmysłem potrzebnym zwierzętom nocnym jest echolokacja. Zasada funkcjonowania echolokacji, z której korzystają m.in. wspomniane już nietoperze jest bardzo prosta. Nietoperz wysyła dźwięk, który odbija się od przeszkody i trafia do jego uszu. "Na tej podstawie zwierzę jest w stanie oceniać położenie przedmiotów. Dla nas jest to niewyobrażalne - jak można kierować się słuchem, by +oglądać+. Tymczasem nietoperz, jeśli znajduje się ok. 50 centymetrów od przeszkody, potrzebuje 0,1 s by zareagować na nią i wykonać manewr ominięcia. Gdy przeszkoda jest w odległości mniejszej niż 50 cm, czas reakcji wynosi 0,01 s" - mówi.

Oznacza to, że jeśli by w pokoju rozwinąć siatkę z miedzianego druciku, tak cienkiego, że praktycznie niewidocznego, to nietoperz w pełnej prędkości będzie przelatywał przez oka tej siatki.

Ciekawostką jest, że nietoperze potrafią polować także na ryby. "Zastanawiające jest, jak to jest możliwe, przecież dźwięk nie przenika przez wodę, a odbija się od jej powierzchni. Ale płynąca ryba powoduje drobne zawirowania wody, a to wystarczy by nietoperz namierzył ofiarę" – opowiada dr Pietrzak. Echolokacja ma jednak pewien minus - kiedy jest mgła i pada deszcz, nietoperz nie lata.

Umiejętność echolokacji posiadają nie tylko nietoperze, ale także zwierzęta owadożerne, np. ryjówki, a także ssaki wodne - walenie.

Innym ze zmysłów, który warto wzmocnić, by poruszać się w nocy, jest zmysł chemiczny. Jak miałby wyglądać człowiek charakteryzujący się doskonałym węchem? Najlepiej, żeby miał wielki nos i mógł nim kierować w dowolną stronę.

Bardzo dobrze rozwinięty zmysł chemiczny mają np. wilki - 130 cm kwadratowych powierzchni ich nabłonka węchowego zawiera miliony komórek wychwytujących zapach. Dla porównania ludzie mają ok. 3 cm kwadratowych z pięcioma milionami takich komórek.

Wąchać można nie tylko nosem - niektórym gatunkom przydają się czułki czy język. "Ćmom czułki nie służą do tego, by ładnie wyglądać, ale węszyć. Dzięki temu są stanie wychwycić pojedyncze cząstki, które znajdują się w powietrzu" – wyjaśnia dr Pietrzak. Przypomina historię pewnego naukowca, który prowadził badania nad feromonami jedwabników.

Samce tych owadów są w stanie wykryć samiczki z odległości ok. 3 kilometrów. "Pan, który badał te motyle, był przez nie +napastowany+ jeszcze trzy lata po zakończeniu badań, podobnie zresztą jak jego rodzina" - mówi.

Doskonały zmysł chemiczny posiadają także znienawidzone przez nas komary - te wyczuwają nas dzięki produkowanemu przez nad dwutlenkowi węgla i składnikom potu.

"Nie sposób nie opowiedzieć także o wężach, w których narząd węchu, zwany narządem Jacobsona, umiejscowiony jest na podniebieniu. Aby wąchać, węże wysuwają język i na nim dostarczają związków chemicznych do Narządu Jacobsona. Im bliżej ofiary znajduje się wąż, tym częściej wysuwa język, a jeśli bodziec jest bardzo blisko, to wysunięty język i drga w powietrzu" - tłumaczy dr Pietrzak.

Nocą można rozwinąć także termodetekcję, czyli możliwość odbierania promieniowania podczerwonego, które wysyłają żywe organizmy. My musimy zdać się na współczesną technikę i wykorzystać do tego noktowizory. A zwierzęta? "Węże widzą swoją +ciepłą+ ofiarę dzięki łuskom umiejscowionym nad wargami lub w dołkach policzkowych. Komary, nawet jeśli przestalibyśmy oddychać czy wydzielać pot, znajdą nas, ponieważ jesteśmy ciepli" - mówi naukowiec.

Pomocny w nocnym trybie życia jest także doskonale rozwinięty zmysł dotyku. Ludziom przydałyby się więc czułki, szczecinki, włoski lub super czułe palce. Zupełnie jak u ropuch czy szopów praczy, które w zimnym potoku szukają pod kamieniami smacznych bezkręgowców. Specjalne szczecinki mają dookoła otworu gębowego np. sowy czy lelki kozodoje.

"Gdyby wyposażyć człowieka we wszystkie proponowane zmysły, z pewnością czułby się nocą znacznie bezpieczniej. Pewne jest jednak, że gdybyśmy zobaczyli tego człowieka, uwierzylibyśmy w wampiry" - śmieje się naukowiec.

W nocnym życiu, poza zmysłami, zwierzętom przydaje się również odpowiedni kamuflaż. Za dnia kojarzymy go głównie z ubarwieniem ochronnym, jednak w nocy, gdy widać niewiele, ważniejsze są inne cechy. Sposobem na doskonały kamuflaż zwierząt może być bezgłośne poruszanie się, np. sowa, choć jest dużym ptakiem, lata bezszelestnie. To dlatego, że pióra tego ptaka są otoczone puchem, który wycisza je, gdy +tną+ powietrze.

Innym typem kamuflażu jest owłosienie ćmy. Od tak pokrytego owada znacznie gorzej odbijają się dźwięki wydawane przez echolokujące nietoperze. Ćmy są zatem włochate nie po to, by by budzić obrzydzenie, ale by ukryć się przed drapieżnikiem – wyjaśnia biolog. – Ponadto ćmy bronią się wykształcając specyficzne zachowanie. Gdy usłyszą dźwięki wydawane przez nietoperze, spadają na ziemię. Nietoperze z kolei wpadły na pomysł zgarniania od spodu spadających ciem za pomocą skrzydeł. Cóż - teraz czekamy, na jaki pomysł wpadną ćmy" - żartuje dr Pietrzak.

A jak wygląda noc w mieście? Zupełnie odwrotnie niż w lesie czy nad jeziorem. Jest jasno, ciepło i sucho. "Miasto to prawie środowisko bez nocy. Choć z drugiej strony oświetlenie miejskie przyciąga wiele organizmów nocnych, np. owadów nocnych" - tłumaczy badacz.