Jak štír najde svou kořist??

Štíři jsou slepí, ačkoli zástupci různých druhů mají 6 až 12 očí. Navíc loví v noci a zoologové už dlouho žasli nad obratností, s jakou štíři chytají drobný hmyz. S nástupem tmy se štír vyškrábe z norka a čeká na povrchu písku na oběť. Dokáže zůstat bez hnutí celé hodiny, ale jakmile se noční motýl posadí na písek, následuje okamžitý hod a hmyz skončí v drápech lovce. Jak štír pozná svou kořist??

O tuto problematiku se začali zajímat američtí zoologové Roger Farley a Philip Brownell. V Kalifornii, kde pracují, jsou snadno experimentovatelní píseční štíři, kteří dosahují délky 8 centimetrů.

Vzhledem k tomu, že štíři loví pouze ve tmě, je obtížné studovat jejich chování. Naštěstí chitinózní obal těchto pavoukovců, když je osvětlen neviditelným ultrafialovým světlem, jasně září modrozeleným světlem. Experimentátoři si v laboratoři postavili písečné testovací místo, osvětlili jej ultrafialovým světlem a dotkli se písku tyčí a začali pozorovat reakci štírů.

Ukázalo se, že dravec zaznamená dotyk na písku ze vzdálenosti 30 centimetrů a na vzdálenost do 10 centimetrů jsou jeho odhady směru a vzdálenosti tak přesné, že první hod je úspěšný. Jaké orientační body používá štír?

Jen ne vizuální. Lakování všech osmi očí písečného štíra neprůhledným lakem vůbec neovlivnilo přesnost hodů. Když ale experimentátoři postavili písečnou oblast s mezerou mezi dvěma oblastmi, ukázalo se, že dotyk oblasti oddělené od oblasti, na které stojí štír, nezpůsobuje u zvířete žádnou reakci. Ale pokud je alespoň jedna z jeho nohou na sousedním místě, štír je okamžitě ve střehu: svými tlapami cítí otřesy písku. Má se za to, že písek je špatné médium pro přenos mechanických vibrací, ale experimenty s piezoelektrickými vibrátory a detektory vibrací ukázaly, že se v něm šíří dva druhy vibrací – kompresní vlny a Rayleighovy vlny.

Kompresní vlny se šíří poměrně rychle (ve zhutněném písku - rychlostí asi 200 metrů za sekundu, v sypkém písku - 120) a jdou jak po povrchu písku, tak v jeho hloubce. Rayleighovy vlny se pohybují pomaleji (40-50 metrů za sekundu) a pouze po povrchu.

Potom zoologové začali zkoumat nohy štíra, aby pochopili, jakými orgány tyto vlny zachycuje. Mají citlivé chlupy a takzvanou štěrbinovitou senzilu, smyslové orgány příbuzné těm, jimiž pavouci zaznamenají sebemenší výkyvy v jejich síti. Vzhledem k tomu, že nohy štíra jsou poměrně velké, bylo možné k nim připojit elektrody a při každém zatřesení písku z nich zaznamenat dva signály: nejprve dojde k silnému impulsu, ohlašujícímu příchod rychlých kompresních vln, následuje pulz s menší amplitudou, odpovídající příchodu pomalejších Rayleighových vln. Drážděním chloupků a štěrbinovité sensilla zase vědci zjistili, že signál o kompresních vlnách dávají chloupky ao Rayleighových vlnách - štěrbiny. Vzdálenost k cíli je určena velikostí zpoždění mezi dvěma signály z jedné stopy! Čím větší vzdálenost, tím později přichází druhá vlna. Ale jak směr cíle určuje štír?

Zjistili to němečtí fyzici z Technické univerzity v Mnichově. Osm nohou štíra je umístěno na písku přibližně v kruhu o průměru 5-6 cm. Takže k noze nejblíže oběti dorazí pomalá Rayleighova vlna asi o jednu milisekundu dříve než k té nejvzdálenější. Když štěrbinovitá senzilla zaznamená vlnu, vyšle dva signály do centrálního nervového systému štíra. Jeden signál způsobí, že neuron připojený k této noze vyšle sérii pulzů. Další signál jde do neuronu protější nohy a přepne tento neuron do inhibice. A když chvění při chůzi písku z Rayleighovy vlny dosáhne té nohy s milisekundovým zpožděním, její neuron vyšle inhibiční signál k neuronu nohy, která vibrace pocítila jako první. A on mlčí. To se stává každému ze čtyř párů nohou, protože dříve nebo později každý z nich ucítí chvění písku. Podle doby trvání série impulsů z každé nohy vypočítá „mozek“ štíra, kterým směrem se oběť nachází. Jak uvedl jeden z německých fyziků, neurony tvoří „výbor“ složený z osmi členů a o jejich poslání oběti rozhoduje jejich všeobecné hlasování. A drápy a žihadlo štíra dokončí práci.