بينما قام البشر بتوسيع نطاق رؤيتنا من خلال تقنية مثل كاميرات الأشعة تحت الحمراء، إلا أن هناك عددا قليلا من الحيوانات التي تطورت لإكتشاف الأشعة تحت الحمراء بشكل طبيعي، ويمكن إرجاع اكتشاف ضوء الأشعة تحت الحمراء إلى السير فريدريك ويليام هيرشل الذي أجرى تجربة في القرن التاسع عشر لقياس التغيرات في درجات الحرارة بين ألوان الطيف الكهرومغناطيسي، ومنطقة أبعد من الطيف ضوء الأشعة تحت الحمراء.
وفي حين أن هناك الكثير من الحيوانات التي يمكن أن تشعر بالحرارة، فإن القليل منها نسبيا لديها القدرة على الإحساس بها أو رؤيتها بأعينهم، وإن العين البشرية مجهزة فقط لرؤية الضوء المرئي، والذي يمثل مجرد جزء صغير من الطيف الكهرومغناطيسي حيث ينتقل الضوء في شكل موجات، وفي حين أن الأشعة تحت الحمراء لا يمكن اكتشافها بالعين البشرية، يمكننا غالبا الشعور بها على أنها حرارة على جلودنا، وهناك بعض الأشياء مثل النار شديدة السخونة لدرجة أنها تنبعث منها ضوء مرئي.
1- سمك السلمون من الحيوانات التي ترى الأشعة تحت الحمراء:
يمر السلمون بالعديد من التغييرات للإستعداد لهجراته السنوية، وقد تغير بعض الأنواع شكل أجسامها لتطوير أنف معقوف وحدب وأسنان كبيرة، بينما يستبدل البعض الآخر قشور الفضة بألوان زاهية من الأحمر أو البرتقالي، وكل ذلك باسم جذب رفيقة، وأثناء رحلة أسماك السلمون من المحيطات المفتوحة الصافية إلى بيئات المياه العذبة المظلمة، تمر شبكية عينها بتفاعل كيميائي حيوي طبيعي ينشط قدرتها على رؤية الضوء الأحمر والأشعة تحت الحمراء.
وتسمح الأقضاب للسلمون بالرؤية بشكل أكثر وضوحا، مما يسهل التنقل عبر الماء من أجل التغذية والتكاثر، وأثناء إجراء دراسة على سمك الزرد اكتشف العلماء في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس أن هذا التكيف مرتبط بإنزيم يحول فيتامين A1 إلى فيتامين A2، ويعتقد أن أسماك المياه العذبة الأخرى هذه الحيوانات البحرية مثل البلطي وسمك البيرانا ترى ضوءا أحمر بعيدا، وهو نطاق من الضوء يأتي قبل الأشعة تحت الحمراء مباشرة على الطيف المرئي، والأشعة فوق البنفسجية بالتبادل.
2- ضفادع الثور من الحيوانات التي ترى الأشعة تحت الحمراء:
تشتهر ضفادع الثور بأسلوب صيدها الصبور، والذي يتكون أساسا من انتظار وصول فريستها إليها، وقد تكيفت ضفادع الثور لتزدهر في محيطات متعددة، وتستخدم هذه الضفادع نفس الإنزيم المرتبط بفيتامين (أ) مثل سمك السلمون، مما يكيف نظرهم لرؤية الأشعة تحت الحمراء مع تغير بيئتهم، ومع ذلك، تتحول ضفادع الثور إلى أصباغ أساسها A1 في الغالب أثناء تحولها من طور الشرغوف إلى ضفادع بالغة.
وفي حين أن هذا شائع في الحيوانات البرمائية تحتفظ الضفادع الأمريكية بالفعل بقدرة شبكية العين على رؤية ضوء الأشعة تحت الحمراء (وهو مناسب تماما لبيئتها المائية الغامضة) بدلا من فقدها، والبيئات الخفيفة من الهواء الطلق والمياه على عكس سمك السلمون غير مخصص للأراضي الجافة، وتقضي هذه الحيوانات البرمائية معظم وقتها بأعينها فوق سطح الماء مباشرة في البحث عن الذباب للصيد من أعلى أثناء مراقبة الحيوانات المفترسة المحتملة تحت السطح، ولهذا السبب، فإن الإنزيم المسؤول عن رؤية الأشعة تحت الحمراء موجود فقط في جزء العين الذي ينظر إلى الماء.
3- أفاعي الحفر من الحيوانات التي ترى الأشعة تحت الحمراء:
يتكون ضوء الأشعة تحت الحمراء من أطوال موجية قصيرة حوالي 760 نانومتر إلى أطوال موجية أطول حوالي مليون نانومتر، والأجسام ذات درجة الحرارة فوق الصفر المطلق (-459.67 درجة فهرنهايت) تنبعث منها الأشعة تحت الحمراء، وتتميز الثعابين في الفصيلة الفرعية الأفعويات والتي تضم الأفاعي الجرسية، والأفعى قطنية الفم، والأفاعي ذات الرؤوس النحاسية بمستقبلات الحفرة التي تسمح لها باستشعار الأشعة تحت الحمراء.
وهذه المستقبلات أو أعضاء الحفرة مبطنة بأجهزة استشعار للحرارة وتقع على طول فكيها، مما يمنحها نظام استشعار حراري بالأشعة تحت الحمراء مدمجا، وتحتوي الحفر لهذه الحيوانات الزاحفة على خلايا عصبية تكتشف الأشعة تحت الحمراء كحرارة على المستوى الجزيئي مما يؤدي إلى تدفئة نسيج غشاء الحفرة عند الوصول إلى درجة حرارة معينة، وتتدفق الأيونات بعد ذلك إلى الخلايا العصبية وتطلق إشارة كهربائية إلى الدماغ، ولدى البواء والبيثون وكلاهما نوعان من الثعابين القابضة حساسات متشابهة.
يعتقد العلماء أن أجهزة استشعار حرارة أفعى الحفرة تهدف إلى استكمال رؤيتها العادية وتوفير نظام تصوير بديل في البيئات المظلمة، ووجدت التجارب التي أجريت على أفعى الحفرة قصيرة الذيل، وهي نوع فرعي سام موجود في الصين وكوريا، وأن المعلومات المرئية والأشعة تحت الحمراء هي أدوات فعالة لإستهداف الفريسة من رأسها (مما يتيح فقط عينا وحفرة واحدة)، وأكملت الثعابين ضربات فريسة ناجحة في أقل من نصف التجارب.
4- البعوض من الحيوانات التي ترى الأشعة تحت الحمراء:
أثناء البحث عن الطعام تعتمد العديد من الحشرات الماصة للدم على رائحة غاز ثاني أكسيد الكربون (CO2) الذي ينبعث من البشر والحيوانات الأخرى، ومع ذلك، فإن البعوض لديه القدرة على التقاط الإشارات الحرارية باستخدام رؤية الأشعة تحت الحمراء لإكتشاف حرارة الجسم، ووجدت دراسة أجريت عام 2015 أنه على الرغم من أن ثاني أكسيد الكربون يؤدي إلى ظهور سمات بصرية أولية في البعوض، فإن الإشارات الحرارية هي التي توجه الحشرات في النهاية إلى مسافة قريبة بما يكفي (عادة على بعد 3 أقدام) لتحديد الموقع الدقيق لمضيفها المحتملين، ومرئية للبعوض من مسافة 16 إلى 50 قدما.
وهذه الإشارات البصرية الأولية هي خطوة مهمة لهذه الحيوانات من الحشرات للوصول إلى نطاق فريستها ذوات الدم الحار، وإن الإنجذاب إلى الميزات المرئية ورائحة ثاني أكسيد الكربون وجذب الأشعة تحت الحمراء للأشياء الدافئة هي أمور مستقلة عن بعضها البعض، ولا يلزم بالضرورة أن تكون في أي ترتيب معين لتحقيق عملية صيد ناجحة.
5- الخفاش مصاص الدماء من الحيوانات التي ترى الأشعة تحت الحمراء:
على غرار أفاعي الحفر، والبواء، والبيثون تستخدم الخفافيش مصاصة الدماء أعضاء حفر متخصصة حول أنوفها لإكتشاف الأشعة تحت الحمراء بنظام مختلف قليلا، وتطورت هذه الحيوانات الثديية الطائرة لتنتج بشكل طبيعي شكلين منفصلين من نفس بروتين الغشاء الحساس للحرارة، وعادة ما يتم تنشيط أحد أشكال البروتين، وهو ما تستخدمه معظم الحيوانات من الفقاريات للكشف عن الحرارة التي قد تكون مؤلمة أو ضارة عند 109 فهرنهايت وما فوق، وتنتج الخفافيش مصاصة الدماء متغيرا إضافيا أقصر يستجيب لدرجات حرارة تصل إلى 86 فهرنهايت، وبشكل أساسي قسمت الحيوانات وظيفة المستشعر للإستفادة من القدرة على اكتشاف حرارة الجسم عن طريق خفض عتبة التنشيط الحراري بشكل طبيعي، والميزة الفريدة تساعد الخفاش في العثور على فريسته ذوات الدم الحار بسهولة أكبر.
