Как выхухоль ориентируется?

Животное, ведущее полуводный образ жизни, сталкивается с проблемой использования органов чувств в разных средах, особенно если некоторые из них работают в принципе только в одной среде: например, обоняние – это анализ веществ (запаха) в воздушной среде, а вкус – анализ веществ в водной среде. Можно найти способ использовать существующие органы, а можно изобрести новые. С такой проблемой сталкивается и русская выхухоль. А ориентироваться в водоеме выхухоли надо очень хорошо – это вопрос жизни и смерти, особенно зимой, когда нельзя подняться на поверхность водоема и глотнуть воздуха, а надо быстро найти вход в нору. Да и поиск корма на дне водоема далеко не простая задача.
Как же она справляется с этой проблемой? Попробуем оценить возможности русской выхухоли.

Зрение. Выхухоль постоянно живет в темноте. В норах вообще света нет, а в водоемах большую часть времени вода темная и малопрозрачная. Зимой лед не пропускает света, весной во время паводка вода мутная с мусором, летом поверхность водоемов зарастает растительностью. Только поздней осенью, когда растительность оседает на дно и нет дождей, вода может стать прозрачной. Но весной во время паводка выхухоль проводит много времени на поверхности воды и вне нор, так что полностью отказываться от зрения выхухоль не стала. Однако, глазки у выхухоли маленькие и видит она плохо.

Рис. 1. Глазки у выхухоли маленькие, ушных раковин вообще нет, зато вся морда покрыта вибриссами разной длины.

Слух. Выхухоль неплохо слышит в воздушной среде. Об этом говорит довольно развитая акустическая коммуникация зверька^[1,2]. Однако, необходимость иметь обтекаемое тело для плавания под водой, привело к тому, что ушных раковин у выхухоли нет. Только то место, где находятся слуховые проходы отмечено пятном шерсти более светлого рыжего цвета (рис. 1). А это значит, что локализовать источник звука выхухоли затруднительно. Но может это и не надо? В норе направление звука определяется ходом, на поверхности выхухоль бывает редко, а под водой слух все равно не работает. Шерсть над слуховым проходом прижимается давлением воды, закрывая его от попадания воды, но и изолируя его от звука.

Обоняние. У млекопитающих – обоняние это химический анализ летучих веществ в воздухе. Безусловно, в норе выхухоль может чувствовать запахи. Да и в редких случаях, когда выхухоль выходит на поверхность, она тоже принюхивается. Для нее характерно на поверхности вставать на задние лапы, при этом нос хоботок очень подвижен, что можно соотнести с принюхиванием.

Видео 1. На суше выхухоль часто встает на задние лапы и поднимает голову, при этом ее нос-хоботок все время подвижен – по-видимому, выхухоль обнюхивает окружающее пространство.

Да и наличие хвостовой железы, выделяющий секрет с резким запахом мускуса^[3] (рис.2) говорит о значительной роли обоняния у выхухоли.

Рис. 2. Секрет мускусной железы у выхухоли.

Но как же можно использовать обоняние под водой, ведь чтобы вода не попала внутрь ноздрей у выхухоли есть специальные клапаны. Вот добыча найдена и надо понять, съедобная ли она. Оказывается многие полуводные животные придумали способ обнюхивания предметов под водой. Для этого они выпускают пузырек воздуха, удерживая его у ноздрей, затем этим пузырьком касаются заинтересовавшего их предмета и засасывают пузырек обратно в ноздри, нюхают заключенный в пузырьке воздух и отпускают его в воду. Так делает водяная землеройка (Sorex palustris)^[4] и выхухоль тоже^[5].

Видео 2. При плавании под водой, чтобы обнюхать найденный предмет, выхухоль выпускает из ноздри пузырек воздуха, которым этот предмет ощупывает, обнюхивает, затем пузырек отпускает. Видеосъемка замедлена в 2 раза.

Осязание. При ограничении зрения, слуха и обоняния, выхухоли остается только одно – исследовать окружающую среду, ощупывая все вокруг. Для этого у выхухоли есть прекрасный инструмент – нос-хоботок. И действительно выхухоль практически постоянно ощупывает все вокруг кончиком своего носа.

Видео 3. Двигаясь по проходу, выхухоль ощупывает стенки прохода своим носом-хоботком. При этом вибриссы неподвижны, выхухоль ими не управляет. Видеосъемка замедлена в 2 раза.

Нос хоботок обладает рядом инструментов, которые ей помогают изучать окружающее пространство. Прежде всего это большое число вибрисс на хоботке и подбородке (рис. 1)^[6]. Вибриссы выхухоли неподвижны^[7], в отличие от других представителей насекомоядных, которые могут ощупывать пространство своими усами. Вибриссы на подбородке нужны выхухоли, видимо, для того, чтобы, плавая вдоль дна, относительно него ориентироваться. Очень коротенькие вибриссы на кончике носа (сенсиллы) помогают ощупывать предметы, а длинные вибриссы по бокам – ориентироваться при хождении по норе. Однако их длина до 4 см гораздо больше, чем нужно выхухоли, чтобы держаться по центру хода. Возможно, их роль гораздо важнее: быть антенной-приемником вибраций, создаваемых живыми организмами, при плавании под водой и помогать в поиске живого корма. Однако, это предположение еще надо проверять.

На самом кончике носа у выхухоли есть поле, содержащее органы Эймера^[8] (рис. 3). Впервые такой орган был обнаружен у крота^[9], он представляет собой чувствующие нервные окончания, которые помещаются в эпидермисе и представляют собой цилиндрические скопления эпителиальных клеток, 1—3 толстых нервных волокна, изгибающихся между клетками, и ряд тонких разветвляющихся волокон, оканчивающихся пуговками внутри клеток. Предполагают, что эти органы играют большую роль в ориентировке слепого крота и воспринимают, кроме давления, температуру и влажность. У выхухоли кончик носа очень подвижный орган, которым она беспрерывно ощупывает окружающие предметы, видимо, получая основную информацию об окружающих предметах с помощью сенсилл – микровибрисс. А вот органы Эймера, возможно, выхухоль использует по принципу эхолота – пускает волну и отслеживает с их помощью эхо от нее. А волну зверек пускает с помощью передних лап: перед уходом в воду (или на поверхности воды) выхухоль делает боковые движения лапами по воде, опускает хоботок в воду и только потом плывет. Подобное же поведение описано для пиренейской выхухоли^[10], у которой тоже найдены органы Эймера.

Видео 4. Перед выходом в воду или плавая по поверхности воды выхухоль передними лапами пускает волну, затем опускает нос под воду. Это поведение, по-видимому, позволяет ей оценить наличие препятствия впереди по отраженной волне, которую могут уловить органы Эймера, расположенные на кончике носа-хоботка.

Рис. 3. Кончик носа русской выхухоли под увеличением электронного микроскопа. На кончике носа необычное сочетание типичных органов Эймера и множества коротких вибрисс. А – Низкое разрешение микроскопа, при котором видны две большие ноздри и много маленьких микровибрисс. В –Более высокое разрешение микроскопа, при котором видно взаимоотношение микровибрисс и куполов из эпидермиса. С – Две отдельных микровибриссы, окруженных розетками куполов из эпидермиса. Центральные диски из клеток не явно выражены на эпидермальных куполах и очень похожи на органы Эймера, найденные у пиренейской выхухоли.^[8]

И мы совсем ничего не знаем о пятом органе чувств – вкусе – то есть способности выхухоли анализировать вещества, растворенные в воде. Таким образом, выхухоль обладает целым рядом способностей, позволяющих ей отлично ориентироваться под водой и в темноте норы, хотя нам, использующим в основном зрение, трудно представить, каким ощущает выхухоль окружающее пространство.