Termin
Umwelt
Poznanie zwierząt · Inne zmysły
Opis
Umwelt (ang. i niem. Umwelt, dosłownie „otoczenie”) to świat, jaki istnieje dla danego organizmu: to, co odbierają jego receptory zmysłowe, komórki odbierające energię fizyczną, razem z tym, co organizm sam wywołuje. Na tych zajęciach bioinformacją nazywamy sposób, w jaki receptory organizmu tę energię przetwarzają. Termin w tym znaczeniu wprowadził biolog Jakob von Uexküll: wszystko, co organizm odbiera, należy do jego świata percepcji (niem. Merkwelt), a wszystko, co sam wywołuje, do jego świata działania (niem. Wirkwelt); oba światy tworzą razem zamkniętą całość, Umwelt (Uexküll 1934; Fitzgerald 2025).
Uexküll opisuje Umwelt kleszcza. Samica kleszcza nie ma oczu, ale na czubek gałązki prowadzi ją światłoczułość całej skóry. Tam czeka na zapach kwasu masłowego, który wydzielają gruczoły skóry wszystkich ssaków, a kiedy go odbierze, puszcza gałązkę. Czuły zmysł temperatury mówi jej, że spadła na ciepłe ciało, a potem szuka już tylko miejsca bez sierści, w które się wkłuwa (Uexküll 1934). W tym opisie świat kleszcza tworzą światło, kwas masłowy, ciepło skóry ssaka i jego sierść.
Morski rekinek psi (Scyliorhinus canicula) i raja nabijana (Raja clavata) odbierają bardzo słabe pola elektryczne elektroreceptorami, receptorami zmysłowymi pola elektrycznego. Głodne celnie atakują gładzicę (Pleuronectes platessa) także wtedy, gdy ryba przykryła się piaskiem, a pobudza je pole bioelektryczne, które otacza jej ciało (Kalmijn 1971). Kalmijn zakopał w piasku parę elektrod odtwarzających pole gładzicy, ale samej gładzicy w piasku nie było: rekiny i raje atakowały elektrody dokładnie tak samo jak wcześniej prawdziwą ofiarę. Elektroreceptor rekina i elektroda EEG na skórze głowy odbierają tę samą wielkość fizyczną: napięcie, które wytwarza pole elektryczne.
Niektóre rawki, czyli ustonogi (Stomatopoda; ang. mantis shrimp), mają 12 klas fotoreceptorów. Każda klasa odbiera wąski zakres długości fali, a razem obejmują zakres od głębokiego nadfioletu po daleką czerwień, od 300 do 720 nm. Według Thoen i współpracowników do drobnego rozróżniania barw wystarczają trzy albo cztery kanały barwy, ale rawki rozróżniają w testach zachowania sąsiednie długości fali zaskakująco słabo (Thoen i in. 2014). Człowiek ma czopki trzech klas, najczulsze przy 420, 534 i 564 nm, a z całego widma elektromagnetycznego jego oczy odbierają światło widzialne, jak podaje podręcznik anatomii i fizjologii OpenStax (Betts i in. 2022). Podręcznik podaje też, że węże mają czujniki ciepła, pszczoły receptory nadfioletu, ptaki wędrowne receptory pola magnetycznego. Każdy gatunek odbiera własny wycinek energii. Przyrządy odbierają wycinki spoza tego zestawu: cewka skanera MRI odbiera fale radiowe.
Receptory zmysłowe mają odległość od receptorów równą zero, więc wycinek energii w Twoim Umwelt ustala się już w nich: każdy obszar Twojego mózgu pracuje na bioinformacji, którą one wpuściły. Kiedy idziesz przez las, Twój Umwelt to światło od 380 do 720 nm, szum liści, zapach żywicy, ciepło słońca na skórze, a od środka propriocepcja Twoich kroków i interocepcja Twojego oddechu; należy do niego też to, co robią Twoje stopy i dłonie, kiedy odgarniasz gałąź. Nadfiolet na płatkach kwiatów jest tuż obok, ale należy do Umwelt pszczoły, a pole elektryczne gładzicy pod piaskiem morskiego dna do Umwelt rekinka. Z Twojego wycinka energii kształtują się Twoje Modele Mentalne lasu, a polegasz na nich w każdym kroku: Twoja percepcja lasu to kontrolowana halucynacja: predykcja, którą kontroluje bioinformacja z tego wycinka.
Sieć mózgowa
Umwelt zaczyna się w receptorach zmysłowych gatunku: one ustalają, jaka energia staje się bioinformacją, zanim dopłynie ona do którejkolwiek sieci.