Free Press

Fotosensitiviteit, geluidsgevoeligheid, thermosensitiviteit, chemosensitiviteit en magnetosensitiviteit

De mens gebruikt slechts een beperkt deel van het elektromagnetische spectrum, het deel dat zichtbaar licht wordt genoemd en dat zich uitstrekt van 400 tot 700 nanometer in golflengte. Hoewel planten, algen, fotosynthetische bacteriën en de meeste dieren gevoelig zijn voor ditzelfde golflengtegebied, zijn velen ook gevoelig voor andere golflengten. Veel planten vertonen bloempatronen die alleen zichtbaar zijn in het ultraviolette bereik bij golflengten van minder dan 400 nanometer, waarvoor bestuivende insecten gevoelig zijn. Honingbijen gebruiken gepolariseerd licht – dat het menselijk oog niet kan waarnemen – om de juiste richting te vinden op gedeeltelijk bewolkte dagen. De “pit” van pitadders zoals de ratelslang is een infrarode (warmte) receptor die dienst doet als richtingzoeker. Deze reptielen voelen de warmtestraling aan die wordt uitgezonden door zoogdieren en vogels, hun warmbloedige prooidieren. Mensen zijn totaal ongevoelig voor deze warmtestraling.

Dat sommige dieren, zoals honden, gevoelig zijn voor geluiden die het menselijk oor niet kan waarnemen, is duidelijk voor degenen die hondenfluitjes gebruiken. Vleermuizen zenden geluidsgolven uit met ultrahoge frequenties, in de buurt van 100.000 cycli per seconde, ongeveer vijf keer de hoogste frequentie waarvoor het menselijk oor gevoelig is, en nemen deze op. Al miljoenen jaren voordat de mens radar en sonar uitvond, hebben vleermuizen met behulp van deze geluiden hun prooi geëcholokaliseerd. De audioreceptoren van veel motten die een prooi vormen voor vleermuizen, reageren alleen op de frequenties die door de vleermuizen worden uitgezonden. Wanneer de vleermuisgeluiden worden gehoord, ondernemen de motten ontwijkende actie. Dolfijnen communiceren via een zeer breed frequentiebereik. Zij maken gebruik van een “klik”-echolocator.

Sommige diersoorten beschikken over zeer gespecialiseerde en exotische organen voor de detectie of transmissie van geluid. Dolfijnen en walvissen gebruiken hun spuitgaten in plaats van hun mond om hun geluiden uit te zenden.

Gelur en smaak, of een vorm van detectie van specifieke chemische moleculen, zijn universeel. Het summum van olfactorische specialisatie wordt wellicht gevormd door de mannelijke motten, wier veerachtige antennes bedekt zijn met uitgespreide microtubuli, die elk aan het distale uiteinde door een membraan worden bedekt. Zij ruiken in wezen niets, behalve de epoxideverbinding disparlure, de chemische seksuele aantrekkingsstof die door het vrouwtje wordt uitgestoten. Slechts 40 moleculen per seconde hoeven op de antennes in te werken om een duidelijke reactie te veroorzaken. Een vrouwelijke zijderups hoeft slechts 10-8 gram per seconde af te geven om alle mannelijke zijderupsen binnen een straal van enkele kilometers aan te trekken.

Magnetotactische bacteriën voelen het magnetisch veld van de aarde aan. Naar de noordpool zoekende bacteriën zwemmen naar het grensvlak tussen sediment en water terwijl ze de magnetische krachtlijnen volgen. Zuidpool-zoekende flagellated magnetotactische bacteriën doen hetzelfde op het zuidelijk halfrond. Aangezien de bestudeerde bacteriën microaerofielen zijn – d.w.z. dat zij zuurstof nodig hebben in concentraties die lager zijn dan de omgevingsconcentraties – hebben poolzoekers de neiging aan te komen in sedimenten met een tekort aan zuurstof, die voldoende zijn voor hun verdere groei en voortplanting. Ultrastructurele studies onthullen magnetosomen, minuscule één-domein kristallen van magnetiet, een ijzeroxide mineraal gevoelig voor magnetische velden, of greigiet, een ijzersulfide mineraal, in hun cellen. De magnetosomen zijn uitgelijnd langs de as van de cel en dienen om de gevoelige bacteriën te oriënteren. Alle verschillende soorten magnetotactische bacteriën dragen magnetosomen in hun cellen. Of magnetotaxis oorzakelijk is in de oriëntatie van postduiven, dansende bijen op bewolkte dagen, of andere instinctief oriënterende dieren wordt onderzocht.

Naast de bekende zintuigen van zicht, gehoor, reuk, smaak, en tastzin, hebben organismen een grote verscheidenheid van andere zintuigen (zie boven Zintuiglijke vermogens en bewustzijn). Mensen hebben inertiële oriëntatiesystemen en versnellingsmeters in het slakkenhuis van het oor. De waterschorpioen (Nepa) heeft een fathometer die gevoelig is voor hydrostatische drukgradiënten. Veel planten hebben chemisch versterkte zwaartekrachtsensoren, gemaakt van gemodificeerde chloroplasten. Sommige groene algen gebruiken bariumsulfaat- en calciumionendetectiesystemen om de zwaartekracht waar te nemen. Vuurvliegen en inktvissen communiceren met hun soortgenoten door veranderende lichtpatronen op hun lichaam te produceren. De nachtelijke Afrikaanse zoetwatervis Gymnarchus niloticus gebruikt een dipool elektrostatische veldgenerator en een sensor om de amplitude en frequentie van verstoringen in turbulent water te detecteren.