Эксперты давно поняли, что змеи могут чувствовать звуковые колебания через землю — то, что мы называем «тактильным» восприятием, — но мы ломали голову над тем, могут ли они также слышать звуковые колебания в воздухе, и особенно над тем, как они реагируют на звуки.
В новой статье, опубликованной в PLOS ONE, мы пришли к выводу, что змеи используют слух, чтобы помочь им интерпретировать окружающий мир, и, наконец, развеять миф о том, что змеи глухи к звукам, передаваемым по воздуху.
Наше исследование, в котором приняли участие 19 различных змей из семи видов, показывает, что змеи не только обладают воздушным слухом, но и разные виды по-разному реагируют на то, что они слышат.
Как змеи реагируют на звуки, передаваемые по воздуху и с земли
Хотя зрение и дегустация (воздуха) являются основными способами, с помощью которых змеи ощущают окружающую среду, наше исследование подчеркивает, что слух все еще играет важную роль в сенсорном репертуаре змей.
Это имеет смысл с эволюционной точки зрения. Змеи восприимчивы к хищникам, включая варанов, кошек, собак и других змей. Слух является важным чувством как для предотвращения хищников, так и для предотвращения травм (например, когда на вас наступают).
Для наших экспериментов мы сотрудничали с Школой творческой практики Квинслендского технологического университета, чтобы оборудовать звукоизолированную комнату и тестировать по одной змее за раз.
Используя тишину в качестве нашего контроля, мы воспроизвели один из трех звуков, каждый из которых включает диапазон частот: 1-150 Гц, 150-300 Гц и 300-450 Гц. Для сравнения, диапазон человеческого голоса составляет около 100-250 Гц, а птицы щебечут с частотой около 8000 Гц.
В одном предыдущем исследовании исследователи подвешивали западных гремучих змей (Crotalus atrox) в стальной сетчатой корзине и наблюдали за их ограниченным поведением в ответ на звуковые частоты от 200 Гц до 400 Гц.
В другом, исследователи хирургически имплантировали электроды в мозг частично анестезированных змей, обнаруживая электрические потенциалы в ответ на звук частотой до 600 Гц.
Но наше исследование является первым, в котором исследуется, как несколько видов змей реагируют на звуки в пространстве, где они могут свободно перемещаться. Мы также использовали акселерометр, чтобы определить, вызывали ли звуки колебания грунта.
Таким образом, мы подтвердили, что змеи действительно регистрировали звуки, издаваемые в воздухе, а не просто ощущали вибрации земли.
Змеи движутся в направлении звука или от него?
Большинство змей демонстрировали совершенно разные типы поведения в звуковых испытаниях по сравнению с контролем.
Женщины—питоны (Aspidites ramsayi) — неядовитые змеи, обитающие в засушливых районах Австралии, — значительно увеличили свои движения в ответ на звук и фактически приблизились к нему.
Они продемонстрировали интересное поведение, называемое «перископирование«, при котором змеи поднимают переднюю треть своего тела таким образом, что наводит на мысль о любопытстве.
Напротив, три других рода — Acanthophis (смертоносные гадюки), Oxyuranus (тайпаны) и Pseudonaja (коричневые змеи) — с большей вероятностью отходили от звука, сигнализируя о потенциальном поведении избегания.
Смертоносные гадюки — хищники из засады. Они ждут, когда их добыча подойдет к ним, используя приманку на хвосте (которой они шевелят, придавая ей вид червяка), и они не могут передвигаться быстро.
Таким образом, имеет смысл, что они отошли от звука. Для них выживание означает избегание того, чтобы на них наступали крупные позвоночные, такие как кенгуру, вомбаты или люди.
Коричневые змеи и тайпаны — активные добытчики, которые быстро преследуют свою добычу в течение дня. Это означает, что они могут быть уязвимы для дневных хищников, таких как рапторы. В наших экспериментах обе эти змеи, по-видимому, обладали острыми чувствами. В частности, тайпаны, вероятно, демонстрировали оборонительное и осторожное поведение в ответ на звук.
Могут ли змеи слышать нас?
Наше исследование дополнительно развенчивает миф о том, что змеи глухие. Они могут слышать — просто не так хорошо, как вы или я. Змеи могут слышать только низкие частоты, примерно ниже отметки 600 Гц, тогда как большинство из нас может слышать гораздо более широкий диапазон. Змеи, вероятно, слышат приглушенные версии того, что мы делаем.
Итак, могут ли змеи слышать нас? Частота человеческого голоса составляет около 100-250 Гц, в зависимости от пола. Звуки, которые мы воспроизводили в наших испытаниях, включали эти частоты и воспроизводились на расстоянии 1,2 м от змей со скоростью 85 децибел. Это примерно амплитуда громкого голоса.
Змеи в нашем исследовании отреагировали на этот звук, и многие значительно отреагировали. Итак, вероятно, можно с уверенностью сказать, что змеи могут слышать, как люди громко разговаривают или кричат. Это не значит, что они не могут слышать, как кто-то говорит (обычный разговор составляет около 60 децибел) — мы просто не тестировали звук на таком уровне шума.