Kad cilvēki domā par maņām, parasti tiek saprastas piecas pamatmaņas - redze, dzirde, oža, garša un tauste. Tomēr dzīvniekiem piemīt spēja uztvert apkārtējo vidi tādos veidos, kas cilvēkiem nepiemīt, vai nav pietiekami labi attīstīti. Dzīvnieki spēj:
- izmantot eholokāciju,
- uztvert Zemes magnētisko lauku,
- "redzēt" citu organismu izstaroto siltumu,
- uztvert ūdenī esošos elektriskos laukus,
- noteikt ūdens kustību.
1. Eholokācija
Eholokācija ir spēja orientēties vidē, uztverot paša radītos ultraskaņas signālus, kas atstarojas no nekustīgiem un kustīgiem priekšmetiem, dzīvām būtnēm. Eholokācija visvairāk ir izpētīta sikspārņiem, delfīniem, baltajiem vaļiem un dažām putnu sugām, kas dzīvo tumšās alās. Tās darbības pamatprincips ir:
- Dzīvnieks rada skaņas signālu.
- Skaņa izplatās vidē un atstarojas no priekšmetiem, šķēršļiem vai medījuma.
- Dzīvnieks uztver atbalsi un pēc tās īpašībām iegūst informāciju par apkārtni.
- Nervu sistēma apstrādā šo informāciju, ļaujot noteikt šķēršļa vai medījuma atrašanās vietu un dažkārt arī tā lielumu vai kustību.
Sikspārņi barības meklēšanā izmanto ultraskaņas eholokāciju
Sikspārņi parasti rada augstas frekvences skaņas (ultraskaņu) un uztver to atbalsi ar ausīm. Delfīni rada zemes frekvnences (infraskaņas) klikšķus, kas izplatās ūdenī, bet atbalsi uztver galvenokārt caur apakšžokļa apvidu un ar to saistītajām struktūrām.
Eholokācija ļauj orientēties tumsā, atrast barību un izvairīties no šķēršļiem arī tad, ja redze ir ierobežota.
Eholokācijas pamatprincipus ir pārņēmuši arī cilvēki, izmantojot tos dažādās tehnoloģijās. Piemēram, kuģi, zemūdenes ar sonoru palīdzību spēj noteikt šķēršļus ūdenī.
Sonoru darbības princips ir līdzīgs dzīvnieku eholokācijai
2. Magnētiskā lauka uztvere jeb dzīvais kompass
Gājputniem, jūras bruņurupučiem, lašveidīgajiem, dažiem bezmugurkaulniekiem piemīt spēja uztvert Zemes magnētisko lauku, tādējādi spēt orientēties apkārtējā vidē, ceļot lielus attālumus, neapmaldoties.
Zemes magnētiskais lauks
Zinātnieki pēta vairākus iespējamos uztveres mehānismus:
- Dažos dzīvniekos ir pētītas sīkas magnētiskas minerāla magnetīta daļiņas. Tiek uzskatīts, ka tās var palīdzēt uztvert magnētiskā lauka īpašības un pārvērst šo informāciju nervu signālos
- Putnu acīs atrodas īpaši receptori (magnetoreceptori), kas spēj "redzēt" magnētisko lauku. Eksperimenti rāda, ka magnētiskā lauka līniju uztvere, ļaujot putniem noteikt virzienu.
Jūras bruņurupuči plašajā okeānā orientējas ar magnētiskā lauka palīdzību
Dzīvā kompasa maņa dzīvniekiem palīdz gan ikdienā, gan īpašos gadījumos:
- Gājputniem palīdz orientēties sezonālās migrācijas laikā;
- Jūras bruņurupučiem spēj atrast ceļu okeānā un atgriezties piemērotās vietās, kur dēt olas;
- Lašiem kopā ar citām maņām palīdz orientēties migrācijas laikā - atrast upi, kurā zivs ir dzimusi;
- Bites un citi kukaiņi magnētisko lauku, lai orientētos apkārtējā vidē. Bites magnētiskā lauka uztveri izmanto arī, lai medus šūnas stropā izvietotu noteiktā virzienā.
Bites vienmēr "zina" kādā virzienā jāveido medus šūnas
3. Siltuma uztvere jeb termorecepcija
1800. gadā tika atklāts infrasarkanais starojums, kura lielu daļu veido siltuma jeb termiskais starojums. Termisko starojumu izstaro visi ķermeņi un to cilvēki fiksē ar termokamerām.
Cilvēks ziemā - ar termokameru uzņemta bilde
Dzīvnieku pasaulē spēja uztvert infrasarkano starojumu ir dažādām čūskām - klaburčūskām, pitoniem, žņaudzējčūskām, un dažiem vampīrsikspārņiem.
Klaburčūskām starp acīm un nāsīm atrodas īpaša bedrīte ar jutīgu membrānu, kas reaģē uz infrasarkano starojumu, ko izstaro silts dzīvnieks. Membrānā atrodas termoreceptori, kas spēj uztvert arī infrasarkano starojumu. Nervu sistēma šo informāciju apvieno ar redzes un citu maņu sniegto informāciju. Pitoniem un žņaudzējčūskām bedrītes ir divas vai trīs, izvietotas ap lūpām.
Bedrīti klāj membrāna, kurā ir termālo starojumu uztveroši receptori
Vampīrsikspārņiem - sikspārņiem, kas barojas ar zīdītāju asinīm, sejas apvidū ir specializēti siltuma jutīgi receptori, kas palīdz noteikt siltas ādas zonas, kurās var baroties. Zinātnieki vēl nav vienisprātis, vai vampīrsikspārņi spēj redzēt termālo starojumu vai arī smadzenes informāciju par siltumu apstrādā savādāk.
Vampīrsikspāņi spēj "redzēt" savu silto upuri tumsā
Spēja redzēt termisko starojumu palīdz atrast siltasiņu medījumu, arī tumsā, un dažām čūskām ļauj precīzāk noteikt medījuma atrašanās vietu pat pilnīgā tumsā. Tomēr čūskas šo spēju izmanto ne tikai, lai medītu, bet arī ķermeņa termoregulācijai - čūskas spēj noteikt siltākas un vēsākas vietas vidē, atkarībā no nepieciešamības.
Čūsku termālā starojuma uztveres attēls
4. Elektriskā lauka uztvere
Dzīvu organismu muskuļu un nervu darbības laikā rodas ļoti vāji elektriskie lauki. Ūdenī tie var izplatīties un būt uztverami citiem dzīvniekiem. Haizivīm, rajām un dažām citām zivīm, kā arī dažiem ūdens zīdītājiem, piemēram, pīļknābim ir attīstījusies spēja uztvert citu organismu elektriskos laukus.
- Haizivīm un rajām ir īpaši maņu orgāni, kas atrodas galvas apvidū, un to kanāli piepildīti ar želejveida vielu. Receptori uztver ļoti vājas elektriskā potenciāla atšķirības.
- Pīļknābis izmanto elektriskos receptorus knābī, lai ūdenī atrastu medījumu. Medījot tas var aizvērt acis un ausis, bet joprojām uztvert medījuma radītos signālus.
- Dažas zivis, piemēram, elektriskās zivis, uztver elektriskos signālus. Atsevišķas sugas pašas rada elektriskus impulsus un izmanto tos orientācijai vai saziņai.
Haizivs deguna apakšā ir daudzi desmiti nelielu dobumiņu, kuros receptori uztver elektrisko lauku
Elektroreceptcija jeb elektriskā lauka uztvere palīdz atrast medījumu, kas paslēpies smiltīs vai atrodas tuvumā, bet nav viegli saskatāms. Vislabāk šī spēja noder ūdenī, ir sevišķi sāļā ūdenī, jo tas labi vada elektrību.
5. Sānu līnija
Sānu līnija ir īpaša maņa, kas galvenokārt raksturīga ūdens mugurkaulniekiem - zivīm un abinieku kurkuļiem. Sānu līnija ir struktūra uz zivs ķermeņa sāniem, kuros ir īpaši receptori, kas spēj uztvert ūdens kustību jeb ūdens spiediena izmaiņas. Tādējādi zivis spēj uztvert:
- blakus esošu zivju radīto ūdens kustību,
- šķēršļus un tuvumā esošus objektus,
- plēsēju vai medījuma kustību,
- ūdens plūsmas izmaiņas.
Arī abinieku kurkuļiem sānu līnija palīdz uztvert ūdens kustību, bet, piemēram, vardēm, pārejot uz sauszemes dzīvi, šī sistēma parasti izzūd.
Zivs sānu līnija dažām zivīm ir ļoti labi saskatāma