Specifičnosti sluha kod riba – naučna otkrića

           Ljudi sa sigurnošću mogu da odrede iz kog pravca dolazi zvuk. Zvuk se širi kroz vazduh kroz oscilacije kretanja i pritiska, a ljudi i druge kopnene životinje određuju pravac izvora zvuka na osnovu vremenske razlike između trenutka kada taj pritisak (talas) stigne do jednog uha u odnosu na trenutak kada stigne do drugog. Međutim, ako ste pod vodom i neko u blizini vas udari po površini vode, ne biste mogli tačno da odredite pravac izvora zvuka. Razlog za to je što se zvuk pod vodom širi mnogo brže – otprilike pet puta brže nego kroz vazduh – pa gubimo sposobnost da detektujemo vremenske razlike u pritisku između jednog i drugog uha. S obzirom na to da se zvuk pod vodom širi tako brzo, činilo bi se da i ribe imaju poteškoća u određivanju pravca izvora zvuka. Ipak, ribe poseduju sposobnost tzv. “usmerenog slušanja”, odnosno određivanja smera (ali i udaljenosti) iz koga dolazi zvuk, a predloženo je nekoliko teorija o tome kako to one postižu. Nedavno su naučnici rešili misteriju ove sposobnosti kod riba. Neurolozi sa Charité – Universitätsmedizin u Berlinu rešili su ovu zagonetku, opisujući slušni mehanizam jedne male, vrlo zanimljive ribe. Oni su otkrili da ribe imaju dva slušna sistema koja im omogućavaju određivanje pravca zvuka. Jedan od njih je unutrašnje uvo, koje sadrži male koštane strukture zvane otoliti i ćelije sa dlakama koje funkcionišu kao sistem za detekciju kretanja čestica. Međutim, unutrašnje uvo omogućava samo detekciju ose (ugla) zvuka, a ne pravog pravca iz kog dolazi. Ovo se naziva problemom dvosmernosti (ugla od 180 stepeni) u određivanju pravca zvuka. Riblji mehur, s druge strane, deluje kao drugi slušni aparat i put kojim zvuk odnosno informacija o njemu stiže do ribe. Gas u mehuru se kompresuje i dekompresuje dok zvučni talasi osciluju, a sistem specijalizovanih kostiju (Weberov aparat) prenosi signale do unutrašnjeg uva. Da bi testirali različite teorije, naučnici su izveli eksperimente na vrlo maloj ribi, Danionella cerebrum, koja je dugačka samo oko 12 mm, sa razmakom od manje od 1 mm između unutrašnjih ušiju, što ih čini savršenim subjektom za testiranje. Ova riba je inače vrlo zanimljiva po tome što može proizvoditi zvukove jačine preko 140 decibela – što je uporedivo sa zvukom mlaznog motora pri poletanju na udaljenosti od 100 metara (takođe, potpuno je providna – da su čak i drugo oko i mozak vidljivi). Testovi su sprovedeni u laboratorijskim akvarijumima u složenim uslovima, uključujući zvučnike za proizvodnju različitih zvukova, kamere za praćenje pokreta riba i mikroskopske preglede struktura slušnog aparata kod primeraka u anesteziji i to pomoću laserskog skeniranja. Da bi razlikovali sluh unutrašnjeg uva od lateralne linije, koja detektuje niskofrekventne vibracije vode, testovi su ponovljeni na ribama kojima je lateralna linija namerno učinjena disfunkcionalnom. Lateralna linija je čulni organ sa mikroskopskim porama koji se koristi za detekciju pokreta i vibracija u okolnoj vodi. Smeštena tik ispod kože, lateralna linija se sastoji od senzorskih receptora zvanih neuromasti. Kada se treplje u neuromastima pomere usled vibracija, riba to oseća. Analizirane su reakcije riba na zvukove, a neki testovi su čak uključivali i manipulaciju kako bi ribe bile prevarene. Važno je napomenuti da su reakcije bile slične kod riba sa funkcionalnim lateralnim linijama i onih sa disfunkcionalnim lateralnim linijama. Njihovi eksperimenti su pružili nove dokaze podržavajući hipotezu koju je predložio Arie Schuijf 1975. godine. Kontrolom pritiska i kretanja čestica, naučnici su otkrili da su oba faktora potrebna kod određivanja pravca izvora zvuka. Dok je kretanje čestica koje deluje na unutrašnje uvo jedan deo ovog dvojnog čula, pritisak takođe igra ulogu jer deluje na riblji mehur, koji šalje signale koje otkrivaju ćelije u unutrašnjem uhu. Ovaj niz malih kostiju koji povezuje riblji mehur sa unutrašnjim uhom (Weberov aparat) prisutan je kod oko dve trećine svih živih slatkovodnih riba, navode istraživači.