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Lichtempfindlichkeit, Hörempfindlichkeit, Thermosensibilität, Chemosensibilität und Magnetosensibilität

Der Mensch nutzt nur einen begrenzten Bereich des elektromagnetischen Spektrums, den Teil, der als sichtbares Licht bezeichnet wird und der sich von 400 bis 700 Nanometer Wellenlänge erstreckt. Pflanzen, Algen, photosynthetische Bakterien und die meisten Tiere sind zwar für diesen Wellenlängenbereich empfindlich, aber viele sind auch für andere Wellenlängen empfindlich. Viele Pflanzen zeigen Blütenmuster, die nur im ultravioletten Bereich bei Wellenlängen unter 400 Nanometern sichtbar sind, wo bestäubende Insekten empfindlich sind. Honigbienen nutzen polarisiertes Licht, das das menschliche Auge nicht erkennen kann, um an teilweise bewölkten Tagen die Richtung zu finden. Die „Grube“ von Grubenottern wie der Klapperschlange ist ein Infrarot-(Wärme-)Rezeptor, der als Peilsender dient. Diese Reptilien spüren die Wärmestrahlung, die von Säugetieren und Vögeln, ihren warmblütigen Beutetieren, ausgeht. Der Mensch ist für diese Wärmestrahlung völlig unempfindlich.

Dass einige Tiere, wie z.B. Hunde, empfindlich auf Geräusche reagieren, die das menschliche Ohr nicht wahrnehmen kann, ist für diejenigen offensichtlich, die Hundepfeifen benutzen. Fledermäuse emittieren und erkennen Schallwellen mit ultrahohen Frequenzen, die in der Nähe von 100.000 Zyklen pro Sekunde liegen, etwa fünfmal so hoch wie die höchste Frequenz, für die das menschliche Ohr empfänglich ist. Fledermäuse haben ihre Beute mit Hilfe dieser Töne schon Millionen von Jahren vor der Erfindung von Radar und Sonar durch den Menschen echolotisiert. Die Tonrezeptoren vieler Motten, die Beute von Fledermäusen sind, reagieren nur auf die von den Fledermäusen ausgesandten Frequenzen. Wenn die Fledermausgeräusche gehört werden, weichen die Motten aus. Delfine kommunizieren über einen sehr breiten Frequenzbereich. Sie verwenden einen „Klick“-Echolokator.

Einige Tierarten verfügen über hochspezialisierte und exotische Organe zur Erfassung oder Übertragung von Schall. Delfine und Wale benutzen ihre Blaslöcher und nicht ihre Münder, um ihre Laute auszustoßen.

Geruch und Geschmack oder eine Form der Erkennung bestimmter chemischer Moleküle sind universell. Das Nonplusultra der Geruchsspezialisierung sind vielleicht die männlichen Motten, deren gefiederte Fühler von gespreizten Mikroröhrchen bedeckt sind, von denen jedes am distalen Ende von einer Membran bedeckt ist. Sie riechen im Wesentlichen nichts außer der Epoxidverbindung Disparlure, dem chemischen Sexuallockstoff, den das Weibchen ausstößt. Nur 40 Moleküle pro Sekunde müssen auf die Fühler auftreffen, um eine deutliche Reaktion hervorzurufen. Ein weiblicher Seidenspinner muss nur 10-8 Gramm (4 × 10-10 Unzen) Sexuallockstoff pro Sekunde abgeben, um alle männlichen Seidenspinner im Umkreis von einigen Kilometern anzulocken.

Magnetotaktische Bakterien spüren das Magnetfeld der Erde. Nordpolsuchende Bakterien schwimmen in Richtung der Sediment-Wasser-Grenzfläche, während sie den magnetischen Kraftlinien folgen. Magnetotaktische Bakterien mit Geißeln, die den Südpol suchen, tun dasselbe auf der Südhalbkugel. Da die untersuchten Bakterien mikroaerophil sind – d. h. sie benötigen Sauerstoff in niedrigeren Konzentrationen als in der Umgebung – erreichen die Polsucher in der Regel ein sauerstoffarmes Sediment, das für ihr weiteres Wachstum und ihre Fortpflanzung ausreicht. Ultrastrukturelle Untersuchungen zeigen Magnetosomen, winzige Einzeldomänenkristalle aus Magnetit, einem für Magnetfelder empfindlichen Eisenoxidmineral, oder Greigit, einem Eisensulfidmineral, in ihren Zellen. Die Magnetosomen sind entlang der Zellachse ausgerichtet und dienen der Orientierung der empfindlichen Bakterien. Alle verschiedenen Arten von magnetotaktischen Bakterien tragen Magnetosomen in ihren Zellen. Ob die Magnetotaxis ursächlich für die Orientierung von Brieftauben, tanzenden Bienen an bewölkten Tagen oder anderen instinktiv orientierenden Tieren ist, wird derzeit untersucht.

Neben den bekannten Sinnen Sehen, Hören, Riechen, Schmecken und Tasten verfügen Organismen über eine Vielzahl weiterer Sinne (siehe oben Sensorische Fähigkeiten und Bewusstsein). Menschen haben Trägheitsorientierungssysteme und Beschleunigungsmesser im Gehörgang. Der Wasserskorpion (Nepa) verfügt über einen Fadenmesser, der auf hydrostatische Druckunterschiede reagiert. Viele Pflanzen haben chemisch verstärkte Schwerkraftsensoren, die aus modifizierten Chloroplasten bestehen. Einige Grünalgen verwenden Bariumsulfat- und Kalziumionendetektionssysteme, um die Schwerkraft zu erkennen. Glühwürmchen und Tintenfische kommunizieren mit ihren Artgenossen, indem sie wechselnde Lichtmuster auf ihren Körpern erzeugen. Der nachtaktive afrikanische Süßwasserfisch Gymnarchus niloticus nutzt einen Dipolgenerator für elektrostatische Felder und einen Sensor, um die Amplitude und Frequenz von Störungen in turbulenten Gewässern zu erkennen.