Sensors and Actuators - Fachbereich Physik der Universität ...

3) "visual-enhanced" Infrarotneurone antworten auf eine sichtbar Beute nur, wenn sie
warmblütig ist.
4) "infrared-enhanced" Sehneurone: keine Antwort auf Infrarotreiz alleine.
5) "visual-depressed" Infrarotneurone antworten gut auf versteckte Wärmequellen.
6) "infrared-depressed" Sehneurone antworten gut auf sichtbare, kalte Beute, z.B. auf einen
Frosch.
Mit diesem Satz infrarot/optischer neuronaler Filter und dem feinen vomeronasalen
Geruchssinn (siehe Geruchsrezeptoren) können Schlangen auch versteckte Beute zu jeder
Tageszeit erfolgreich aufspüren und lokalisieren.
3.2.2.2 Beispiel: Käfer, die auf Waldbrände spezialisiert sind.
Unter den Prachtkäfern gibt es eine Gattung, Melanophila, die von Waldbränden aus einem
Umkreis von bis zu 50 km angezogen werden. Diese Käfer sind auf Waldbrände
angewiesen, weil sich ihre Engerlinge nur in frisch angebranntem Holz entwickeln können.
Diese Käfer werden nicht durch den Brandgeruch oder Feuerschein zum Waldbrand
geführt sondern durch ein Paar kleiner Gruben, die im Coxaring des mittleren Beinpaares
liegen. In der Grube sitzen 50 - 100 Sensillen, deren jeweiliges Dendritenende ähnlich wie
bei campaniformen Sensillen in die Basis einer Cuticulaschale eingeklemmt ist. In die
Cuticulaschale hängt an einem Stiel eine Endocuticulakugel, die Infrarot im Wellenbereich
von 2,5 - 4 µm sehr schnell absorbiert. Dies ist der Wellenbereich, der bei Waldbränden
abgestrahlt wird. Reizt man die Grubenorgane mit Infrarot solcher Wellenlängen so genügt
schon eine Intensität von 0,06 mW/cm¨ um eine Verhaltensreaktion auszulösen; und
phasenkorrelierte neuronale Antworten der Sensillen auf kurze Infrarotimpulse erhält man
mit Wiederholfrequenzen bis zu 100 Hz. Experimente ergaben jedoch, daß die Sensillen
auch auf mechanische Deformationen reagierten.
Daraus wurde geschlossen, daß die Grubenorgane der Käfer als Infrarot-Wärme-
Mechanotransformer arbeiten: Erreicht die Infrarotstrahlung eines Waldbrands das
Grubenorgan, so werden die Endocuticulakugeln in Bruchteilen von sec erwärmt und
dehnen sich aus. Sie wölben damit die sie umfassende Cuticulaschale aus, die nun
ihrerseits, wie bei campaniformen Sensillen, auf den dazwischengeklemmten Dendriten
drückt. Der unmittelbare adäquate Reiz für die Transduktion wäre nicht Infrarot, sondern der
mechanische Druck der Cuticulaschale.
Die Existenz von Käfern, die für ihre Fortpflanzung auf verbranntes Holz angewiesen sind,
beweist, daß es auch in prähistorischer Zeit genügend Waldbrände gab. Worin allerdings
der Selektionsvorteil einer solchen ausgefallenen Spezialisierung liegen soll, ist schwer
auszumachen.
3.2.3 Schmerzrezeptoren
Die für Schmerzempfindung verantwortlichen freien Nervenendigungen befinden sich ganz
nah an der Hautoberfläche. Sie reagieren auf Reize unterschiedlicher Art und sind mit etwa
3 bis 4 Millionen Schmerzpunkten die am häufigsten vertretenen Sinneswerkzeuge der
Haut.
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