Kvapai vabzdžių gyvenime. Nuostabių supergalių turintys vabzdžiai Ūmiausia gyvūnų uoslė

Vabzdžiai turi išskirtinai jautrų uoslę, kurios dėka jie ne tik pagal kelias kvapo molekules gali sužinoti, kur jų laukia skanėstas, bet ir bendrauti tarpusavyje pasitelkdami sudėtingus cheminius signalus. Ir, atsižvelgiant į kvapų vaidmenį jų gyvenime, galima daryti prielaidą, kad vabzdžiai įgijo uoslės sistemą, kai tik išėjo iš vandens į sausumą. Tačiau, pasak Maxo Plancko draugijos (Vokietija) Cheminės ekologijos instituto mokslininkų, visavertė uoslė vabzdžiams atsirado netikėtai vėlai – kažkur kartu su gebėjimu skristi. Už uoslę vabzdžiams (kaip ir visiems šį pojūtį turintiems gyvūnams) atsakingi specialūs receptorių baltymai: sudėjus jie sudaro sudėtingus kompleksus, galinčius užfiksuoti net atskiras lakiųjų medžiagų molekules.

Tačiau, pavyzdžiui, vėžiagyviai, kilę iš bendro protėvio su vabzdžiais, tokių receptorių neturi. Tai leido daryti prielaidą, kad vabzdžiai „užuodė, kaip kvepia“ tik atvykę į sausumą. Be to, iš vandens jiems tikrai buvo svarbiau sukurti uoslės sistemą, o ne cheminį pojūtį, su kuriuo jie naršo vandenyje ir kuris dabar tapo nenaudingas: nuo šiol chemikalai turėjo gaudytis ore. . Vabzdžių uoslė visada buvo tiriama arba su sparnuotomis rūšimis, arba su tų, kurios vėliau neteko sparnų (tačiau abu sudaro didžiąją dalį šiuolaikinių vabzdžių). Tačiau Ewaldas Grosse-Wilde'as ir jo kolegos nusprendė sutelkti dėmesį į pirmykščius besparnius vabzdžius – seniausius gyvus vabzdžius. Tyrimams jie pasirinko šerelių uodegą Thermobia domestica ir senovinių žandikaulių atstovą Lepismachilis y-signata.

Kaip rašo eLIFE darbo autoriai, vabzdžiams evoliucinėmis kopėčiomis artimesnė šerelių uodega turėjo kai kuriuos uoslės sistemos komponentus: jos antenose veikė uoslės coreceptorių genai, nors pačių receptorių nebuvo. Tačiau evoliuciškai senesnėje L. y-signata uoslės sistemos pėdsakų aptikti nepavyko. Iš to galima padaryti dvi išvadas: pirma, skirtingos uoslės sistemos dalys vystėsi nepriklausomai viena nuo kitos, antra, pačios šios sistemos vystymasis prasidėjo daug vėliau nei vabzdžių atsiradimas sausumoje. Labiausiai tikėtina, kad uoslės pojūtis buvo reikalingas vabzdžiams, kai jie pradėjo mokytis skraidyti, tačiau to prireikė, pavyzdžiui, norint orientuotis skrydžio metu. Tačiau nepamirškime, kad vienas seniausių vabzdžių (T. domestica) vis dar turi kai kuriuos uoslės aparato komponentus, todėl tam tikros uoslės sistemos dalys, akivaizdu, buvo sukurtos kai kurioms neatidėliotinoms užduotims atlikti dar prieš sugebėjimą skristi.

Rodyti viską

Kvapo ir skonio organai iš tikrųjų yra chemoreceptoriai. Skirtumas tas, kad skonio pumpurai aptinka tam tikrų cheminių medžiagų buvimą skysčiuose (arba drėgnuose substratuose), o uoslės receptoriai aptinka tam tikrų cheminių medžiagų buvimą ore, kur medžiagos yra dujinės būsenos.

Uoslės organai daugiausia išsidėstę ant antenų, o skonio organai – ant burnos organų. Pirmieji apima tolimus, o antrieji - kontaktinius chemoreceptorius. Dėl skonio ir uoslės pojūčių suvokimo ypatumų skonio ir uoslės organai turi tam tikrų sandaros ir funkcijos skirtumų.

Uoslės organai

Jie yra specialios uoslės sensilla, dažniausiai kūginio arba plakoidinio (panardinto) tipo. Dauguma jų yra ant antenų. (nuotrauka) Kartais tarp jų aptinkama ir trichoid sensilla. Labai gausūs uoslės plaukeliai dengia bites – vabzdį, kuris labai jautrus kvapams. Ant kiekvienos bitės darbininkės antenos yra apie 6000 sensillių. O kai kurie vabzdžiai turi ir daugiau: pavyzdžiui, drugelių patinai Antheraea polirhemus jų turi iki 60 tūkst.

Uoslės sensilla gali būti renkama duobutėse, kaip, pavyzdžiui, musėse ant trečiojo antenų segmento. Šių plaukelių apačioje yra nervinių ląstelių (neuronų) grupės iki 40-60 vienetų. Sensilla paviršiuje yra daug porų (10-20), per kurias galinės neuronų procesų dalys kontaktuoja su lakiosiomis medžiagomis, jausdamos kvapus.

Kaip kvepia vabzdžiai?

Maisto uoslės signalus vabzdžiai atpažįsta labai gerai. Priešingai populiariems įsitikinimams, jiems egzistuoja ne tik „valgomas – nevalgomas“ sąvokos, bet ir subtilesni pojūčiai. Tos rūšys, kurios minta gėlių nektaru, išskiria skirtingų gėlių aromatus. Kiti žolėdžiai gyvūnai naudoja kvapą, kad nustatytų konkrečias nežydinčių augalų rūšis, kurios jiems tinka maistui. Taigi vabzdžiai ne šiaip netyčia randa maisto, bet tikslingai prie jo eina, pajutę jo kvapą ore.

Paprastai jiems patrauklus ne kvapas „kaip visuma“, o atskiri jo komponentai. Taigi vabalai reaguoja į skatolio, indolo, amoniako ir kitų lakiųjų medžiagų kiekį ore, išsiskiriantį skaidant baltymus. Negyvaėdis vabalas jaučia sau „viliojančius“ kvapus iki 90 cm atstumu, o uodų, blusų ir kt. kraujasiurbiai vabzdžiai pajusti padidėjusią anglies dioksido ir lakiųjų žmonių bei gyvūnų prakaito komponentų koncentraciją. Nenuostabu, kad sakoma, kad švarus žmogus mažiau vilioja uodus nei tas, kuris nepasirūpino savo higiena. Dėl tos pačios priežasties šilumą ir anglies dioksidą išskiriantys jauko spąstai gerai veikia prieš dyglius.

Vabzdžių patinai paprastai turi daugiau uoslės receptorių nei patelės. Tačiau tai pastebima visai ne dėl aktyvesnio maisto gavybos, o dėl lyties savybių. Faktas yra tas, kad sensilla padedami patinai užuodžia patelių skleidžiamus feromonus ir dėl to ieško poros poravimuisi. Todėl, norėdami dalyvauti „gyvenimo šventėje“ ir palikti savo genetinį pėdsaką keliose kartose, jie turi turėti išvystytą uoslę.

Drugelių patinai seksualinius patelių traukiklius jaučia 3-6 km; įdomu tai, kad jei patelė jau yra apvaisinta, ji nustoja išskirti šias medžiagas ir tampa „nematoma“ patinams. jaučia seksualinio patrauklumo buvimą ore, kurio 1 m 3 yra tik 100 molekulių, o kriaušės saturnijos patinas gali užuosti patelę net už 10 km. Tai rekordas tarp vabzdžių jautrumo kvapams. (nuotrauka)

Skruzdėlių ar termitų kolonijoje vabzdžiai atskiria savo giminaičių kvapą iš skirtingų kastų, identifikuodami vadinamuosius pašarų ieškotojus (tai tie šeimos nariai, kurie yra atsakingi už visų kitų maitinimą) ir ateina pas juos maisto. Kai kurie vabzdžiai skleidžia ir nerimo kvapus, pagal kuriuos likusieji supranta, kad reikia kažko saugotis. Be to, visi vabzdžiai jaučia mirusių artimųjų skleidžiamą „mirties kvapą“. O bičių aviliuose bičių motinėlė skleidžia kvapą, kuris stabdo bičių darbininkių kiaušinėlių vystymąsi.

Vabzdžių uoslė ne tik padeda jiems gauti maisto ir bendrauti tarpusavyje; jos pagalba atpažįsta kitų rūšių atstovus, nustato geriausias mūro vietas ir kt.

skonio organai

Kaip jau minėta, chemoreceptoriai, suteikiantys vabzdžiams skonį, daugiausia yra jų burnos organuose. Tačiau jų sankaupos randamos ir kitose kūno vietose. Pavyzdžiui, jie yra priekyje, o kartais ir antenose ar net ant! Pastaroji leidžia patelėms nustatyti konkretaus substrato tinkamumą klojimui, „jaučiant“ tai savo nugara.

Skonio organai yra storasieniai skonio sensilla, kurios pagrinde yra nuo 3 iki 5 (retais atvejais iki 50) nervinių ląstelių, kurios perduoda atitinkamus signalus į centrinę nervų sistemą. Jų trumpi procesai (dendritai) kyla į sensilla viršūnę, kur dendritų nervinės galūnėlės per specialią angą (porą) susiliečia su maisto substratais. (nuotrauka)

Kai kurių vabzdžių sensilla struktūra yra šiek tiek sudėtingesnė, nei atrodo iš pradžių. Pavyzdžiui, musėje Phormiaregina skonio plaukelių pagrindu yra tik trys neuronai, tačiau jie visi atlieka skirtingas funkcijas. Vienas – mechanoreceptorius, tai yra, reaguoja į prisilietimą, antrasis lemia saldų skonį, trečias – sūrus. Kai „cukrinis“ neuronas yra stimuliuojamas, vabzdys išvysto proboscis išsidėstymo refleksą, nes saldus substratas jam yra patrauklus. Jei jaučiamas sūrus skonis, musė praranda susidomėjimą numatytu maistu.

Kaip skonis vabzdžiai?

Iš skonio sensilla nervinis sužadinimas perduodamas į specialius smegenų centrus, kur vabzdys „suvokia“ skonį ir į jį reaguoja.

Skoninės reakcijos tarp klasės atstovų yra labai įvairios. Jie, kaip ir žmonės, išskiria keturis pagrindinius skonius – rūgštų, saldų, kartaų ir sūrų. Be to, vabzdžių jautrumas šiems skoniams iš tikrųjų yra toks pat kaip ir mūsų, o kartais net didesnis. Taigi žmogus jaučia saldų skonį, jei cukraus koncentracija tirpale yra 0,02 mol / l. Bitės jį jaučia esant 0,06 mol/l, o drugelis admirolas Pyrameis atalanta – 0,01 mol/l.

Prie saldaus maisto „pripratę“ vabzdžiai iš pirmo žvilgsnio turėtų jį išskirti geriau nei bet kas kitas, tačiau dažnai taip nėra. Pavyzdžiui, laktozę (pieno cukrų) bitės suvokia kaip neskanų, palyginti su vartojamu saldžiu nektaru, o kai kurie vikšrai po įprastos „šviežios“ žalios augmenijos suvokia ją kaip saldžią medžiagą.

Dar viena vabzdžių skonio savybė – jie nėra druskos mėgėjai. Jie teigiamai reaguoja į maisto substratą tik tada, kai druskos koncentracija jame yra pakankamai maža. Beje, ne natrio jonai, kaip žmogus, o kalio jonai atrodo patys sūriausi vabzdžiai.

Nepaprastas bruožas yra tai, kad Insectos atstovai, pasirodo, ragauja distiliuotą vandenį, kuris mums neturi skonio. Kai kurie taip pat rodo priklausomybę nuo toksiškų junginių. Taigi, lapinis vabalas Chrysolina, mintantis jonažolių augalais (nuotrauka) , turi ypatingą grupę skonio pumpurų, kuriuos jaudina jo lapuose esantis nuodingas alkaloidas hiperzinas.

Daugelis žmonių bijo vabzdžių, tikriausiai todėl, kad jie baisūs, šlykštūs, keisti ir baisūs. Tačiau, nepaisant savo keistos išvaizdos, kai kurie vabzdžiai turi neįtikėtinų sugebėjimų, kurie gali sukelti šansų kitiems gyvūnams ir net mums, žmonėms. Nepaisant mažo dydžio ir paprastų smegenų, šie nepretenzingi padarai atlieka pagrindinį vaidmenį sprendžiant kai kurias didžiausias žmonijos problemas. Pavyzdžiui...

10 tarakonų

Tarakonai yra bene labiausiai nemėgstami padarai visame pasaulyje. Nepaisant to, jie taip pat yra galingiausi. Vien dėl vieno tarakono buvimo namuose stipriausi, galingiausi žmonės gali šokinėti, bėgti ir rėkti kaip mergaitės.

Tačiau dauguma žmonių nežino, kad tarakonai yra labai svarbūs medicinos pasaulyje. Nemažai mokslininkų šiuo metu tiria tarakonus dėl jų gebėjimo gydyti kai kurias baisiausias žmonių ligas. Mokslininkai išsiaiškino, kad tarakonų smegenyse yra „devynios antibiotikų molekulės..., kurios apsaugo juos nuo nepatirtų, mirtinų bakterijų“. Taigi ką tai turi bendro su šiuolaikine medicina? Faktas yra tas, kad tarakonų smegenyse esančios antibakterinės molekulės yra galingesnės nei šiandien naudojami antibiotikai. Tiesą sakant, šių bjaurių vabzdžių antibakterinės savybės yra daug veiksmingesnės nei kai kurių dabartinių mūsų vaistų, todėl „receptiniai vaistai atrodo kaip cukraus tabletės“. Laboratoriniai tyrimai parodė, kad tarakonuose esančios antibakterinės molekulės gali lengvai išgydyti meticilinui atsparų staphylococcus aureus – bakterinę infekciją, kuri yra mirtingesnė už AIDS ir E. coli.

Be nuostabios gydomosios galios, tarakonai taip pat turi neįtikėtiną gebėjimą išgyventi branduolinius sprogimus. Kai buvo sugriauti Hirosima ir Nagasakis atominės bombos, vieninteliai išgyveno tarakonai. Tačiau svarbu pažymėti, kad šis nuostabus gebėjimas turi savo apribojimų. Įtakoje 100 000 vienetų radono, tarakonai vis tiek miršta.

9. Bitės

Bitės yra vienas protingiausių vabzdžių gyvūnų karalystėje. Jie ne tik turi savo sudėtingas komunikacijos priemones, bet ir turi nepaprastų navigacijos įgūdžių, nepaisant riboto regėjimo.

Visuotinai žinoma, kad bitės gali bendrauti tarpusavyje. Jie atlieka judesių seriją, vadinamą „vatinimo šokiu“, kad pasakytų vienas kitam, kur yra maistas arba kur geriausia statyti naują koloniją. Tačiau daugelis žmonių nežino, kad šokis yra labai sudėtingas ir neįtikėtinai pažengęs tokioms mažytėms būtybėms. Bitės žino, kad žemė yra apvali, ir į tai atsižvelgia, kai išsiaiškina konkretaus maisto šaltinio vietą. Be to, jie taip pat gali labai lengvai apskaičiuoti kampus, tiesiog skaitydami savo bangavimo šokio duomenis. Pavyzdžiui, jei bitė šoka kryptimi nuo 12 iki 6 valandos, tai reiškia, kad maistas ar namas yra tiesiai nuo saulės. Priešingai, judėjimas 6–12 valandos kryptimi reiškia, kad bitės turi „skristi tiesiai link saulės“. Judėjimas kryptimi nuo 7 iki 1 valandos reiškia, kad bitės turi skristi „į dešinę nuo saulės“.

Be bendravimo tarpusavyje, bitės savo aplinkoje naršo ir kitomis priemonėmis, pavyzdžiui, prisimindamos vizualinius orientyrus, atsižvelgdamos į Saulės padėtį ir naudodamos Žemės elektromagnetinį lauką.

8. Skėriai

Skėriai yra vienas iš efektyviausių pilotų vabzdžių pasaulyje. Daugelio žmonių laikomi grėsme, šie sparnuoti padarai gali skristi didelius atstumus nenaudodami per daug energijos. Bėgant metams mokslininkai juos ištyrė ir išsiaiškino, kad net jei šie vabzdžiai dažnai nesistumdo ir neslopina, jie sugeba išlaikyti pastovų skrydžio tempą. Jų gebėjimas išlaikyti pastovų skrydžio greitį nekinta net vėjui ir oro temperatūrai pasidarius nepalankiai. Šis nuostabus sugebėjimas leidžia jiems nukeliauti didelius atstumus nenaudojant daug energijos.

Dar nuostabiau yra tai, kad skėriai skrisdami turi galimybę išsukti sparnus. Taip elgdamiesi jie gali sutaupyti ir net kontroliuoti smūgių skaičių. Tai savo ruožtu padeda jiems skristi pastoviu greičiu. Tai papildoma funkcija leidžia per vieną dieną nuskristi iki 80 kilometrų be poilsio.

7. Ugniagesiai

Nuostabus ugniagesių gebėjimas gaminti savo šviesą yra gyvūnų karalystės stebuklas, įkvėpimo ir džiaugsmo šaltinis daugeliui iš mūsų. Vaikystėje tikriausiai patyrėte stebuklingą jausmą, kuris kyla dėl šių nuostabių būtybių prieblandos mirgėjimo.

Kitas dalykas, kurio mes, žmonės, galime išmokti iš ugniagesių, yra tai, kaip efektyviai naudoti energiją. Ugniagesius sukūrė gamta, kad jie naudotų energiją, neprarasdami daug jos per šilumą. Mūsų namuose sumontuotos lemputės šviesai gaminti sunaudoja tik 10 procentų visos energijos. Likę 90 procentų tampa švaistoma šilumine energija. Kita vertus, nuostabūs ugniagesių kūnai sukurti taip, kad šviesos generavimui galėtų panaudoti 100 procentų energijos. Jei ugniagesiai būtų panašūs į lemputes, nes sunaudotų tik 10 procentų šviesos generavimui, o kitus 90 procentų išskirtų kaip šilumos energiją, jos beveik neabejotinai sudegtų.

Be to, kaip ir bitės, ugniagesiai taip pat gali bendrauti tarpusavyje. Ugniagesiai naudoja savo gebėjimą skleisti šviesą, kad praneštų viena kitai, kad yra pasiruošę poruotis. Patinėliai skleidžia įvairaus tipo mirgėjimą (kiekviena rūšis turi savo unikalius derinius), kurie signalizuoja ugniagesių patelėms, kad jos yra „pavienės“. Tuo pačiu metu, jei ugniagesių patelė domisi poravimusi, ji taip pat atsako mirktelėjimu.

6. Blusos

Blusos kenkia ne tik jūsų augintiniams, bet ir jums bei jūsų šeimai. Nepaisant to, kai kas juose nusipelno žmonių susižavėjimo: šie vabzdžiai gali pašokti į aukštį, viršijantį jų pačių ūgį 150 kartų! Tai gali neatrodyti labai stebėtinai, jei įvertinsite šią galimybę kalbant apie vabzdžius, tačiau jei svarstysite apie žmones, pamatysite, kad blusos, kurios kankina jūsų augintinius, iš tikrųjų yra neįtikėtini padarai.

Paimkime tokį pavyzdį: tam tikro žmogaus, pavadinkime jį Bilu, ūgis yra 175 centimetrai. Jei jis būtų blusa, jis galėtų nušokti 263 metrus į orą, taigi, iš tikrųjų galėtų įveikti gravitaciją. Įsivaizduokite, koks kitoks būtų mūsų pasaulis, jei turėtume šį nuostabų blusų gebėjimą. Būtų mažiau automobilių, mažiau taršos, mažiau išlaidų ir t.t. Taigi, kai kitą kartą sutraiškysite blusą, pagalvokite, ką ji gali padaryti.

5 mėšlo vabalai

Yra dvi priežastys, kodėl mėšlo vabalai buvo įtraukti į šį sąrašą: išmatos ir astronomija. Galbūt jus tai nustebins, tačiau šiuos du iš pažiūros nesusijusius daiktus sujungė šios neįtikėtinos būtybės.

Mėšlo vabalai veda labai šlykštų gyvenimo būdą. Jie renka gyvūnų išmatas, susuka į kamuoliuką ir panaudoja įvairiems tikslams. Jie gali naudoti kamuolį kaip savo namus, dėti į jį kiaušinius arba, jei yra alkani, užkąsti. Tačiau stebina tai, kad mėšlo vabalai turi neįtikėtiną savybę tiesia linija ridenti savo „mėšlo kamuoliukus“ net naktį! Lundo universiteto Švedijoje biologė Marie Dacke, sužavėta šiuo žavingu gebėjimu, atliko eksperimentą. Ji patalpino mėšlo vabalus planetariume ir stebėjo, kaip vabzdžiai gali sėkmingai ridenti savo mėšlo kamuoliuką tiesia linija, padedami „viso žvaigždėto dangaus“.

Kad eksperimentas būtų įdomesnis, Dyke'as nusprendė parodyti tik Paukščių Tako galaktiką. Keista, bet mėšlo vabalai vis tiek galėjo tiesia linija ridenti savo brangius mėšlo kamuoliukus. Išvada: mėšlo vabalai yra puikūs perdirbėjai ir neįtikėtini astronomai.

4. Laumžirgiai

Mes, žmonės, turime nuostabų gebėjimą pasirinktinai atkreipti dėmesį. Šiuo metu jūs naudojatės šia galimybe, kad pašalintumėte įvairius trukdžius ir sutelktumėte dėmesį į šio sąrašo skaitymą ir supratimą. Daugelį metų mokslininkai manė, kad šį nuostabų sugebėjimą turi tik primatai. Tačiau naujas tyrimas atskleidė, kad tam tikras sparnuotas padaras vabzdžių pasaulyje taip pat turi atrankinį dėmesį – laumžirgis.

Laumžirgių smegenys yra labai mažos, tačiau medžiodamos jos pasikliauja atrankiu dėmesiu. Jei laumžirgis mato būrį mažų vabzdžių, jis sutelkia savo dėmesį tik į vieną individą. Atrankiu dėmesiu ji pašalina kitą potencialų grobį būryje ir sutelkia dėmesį tik į savo tikslą. Laumžirgiai yra labai tikslūs, kai reikia gaudyti grobį. Jų sėkmės rodiklis labai aukštas – 97 procentai!

3. Skruzdėlės

Skruzdėlės turi nuostabų sugebėjimą visada rasti kelią namo, net jei ieškodamos maisto jos nuklydo toli nuo namų. Mokslininkai jau seniai žinojo, kad skruzdėlės naudoja įvairius vaizdinius signalus, kad primintų, kur yra jų kolonija. Tačiau įdomu, kaip skruzdėlėms pavyksta rasti kelią namo kai kuriose vietose, pavyzdžiui, dykumose, kur nėra aiškių nuorodų? Dr. Markus Knaden, Dr. Kathrin Steck ir profesorius Billas Hansonas iš Max-Planck Cheminės ekologijos instituto Vokietijoje bandė atsakyti į šį klausimą paprastu eksperimentu.

Savo eksperimentui mokslininkai panaudojo Tuniso dykumos skruzdėles. Prie įėjimo į skruzdėlyną jie įdėjo keturis skirtingus kvapus ir pasirūpino, kad įėjimas būtų vos matomas. Suteikusios skruzdėlėms pakankamai laiko susieti kvapus su savo namais, jos pašalino kvapus ir pastatė jas į kitą vietą atskirai, be lizdo ir įėjimo. Naujoje vietoje buvo tik keturi kvapai, kurie anksčiau buvo naudojami pradinėje vietoje.

Keista, kad skruzdėlės nukeliavo ten, kur buvo kvapai (tą pačią vietą, kur turėjo būti įėjimas į lizdą)! Šis eksperimentas įrodė, kad skruzdėlės gali užuosti stereofoniniu būdu, o tai reiškia, kad jos turi galimybę vienu metu užuosti du skirtingus kvapus, sklindančius iš dviejų unikalių krypčių. Be to, eksperimentas taip pat įrodė, kad tokiose vietose kaip dykumos skruzdėlės nepasikliauja vaizdiniais ženklais. Jie sukuria savo buveinės „kvapo žemėlapį“, naudodami „stereo uoslę“. Kol yra kvapas, jie visada ras kelią namo.

2. Vapsvų raiteliai

Raitelės vapsvos taip pavadintos dėl savo „stebuklingo“ sugebėjimo paversti grobį ar priešus „zombiais“. Tai gali atrodyti kaip iš mokslinės fantastikos filmų, tačiau mokslininkai įrodė, kad vapsvos iš tiesų sugebėjo paskatinti kitus vabzdžius į zombius panašią būseną. Dar baisesnis faktas, kad vabzdžiams tapus zombiais, vapsvos gali juos suvaldyti.

Jojimo vapsvos kiaušinius deda į jaunų kandžių vikšrų kūnus. Vikšrų viduje esančios lervos išgyvena maitindamosi šeimininko kūno skysčiais. Po to, kai lervos visiškai išsivysto, jos išeina iš vikšro kūno ėsdamos per jo odą. Tada jie sukuria kokoną ir prisitvirtina prie lapo ar šakos. Tačiau čia yra šiek tiek šiurpi, bet ne mažiau įdomi dalis. Vapsvos vapsvos kiaušinius nešantis vikšras nepalieka kokono, užuot ėmęsis savo reikalų, vikšras veikia kaip kokono asmens sargybinis, saugantis jį nuo įvairių plėšrūnų.

Tyrėjai atliko eksperimentą, kuris parodė, kad užkrėsti vikšrai iš tiesų tampa vapsvų „zombiais asmens sargybiniais“, pastatydami jas akis į akį su dvokiančiais vabalais. Neužkrėsti vikšrai nieko nesutrukdė dvokiančioms vabzdžiams pereiti pro kokoną. Priešingai, užkrėsti vikšrai apsaugojo kokoną, numušdami vabalą nuo šakos. Mokslininkai nežino, kodėl užkrėsti vikšrai apsaugojo kokoną. Tačiau jie sužinojo, kad šis neįtikėtinas gebėjimas jodinėti vapsva vaidina lemiamą vaidmenį jų išlikimui.

1 Bombardier vabalas

Kalbant apie gynybines strategijas vabzdžių pasaulyje, niekas neprilygsta . Šis padaras turi neįtikėtiną gebėjimą paleisti karštą cheminio tirpalo mišinį, pakankamai galingą, kad sužalotų savo priešus. Vabalo purškiamas toksiškas mišinys gali pasiekti įspūdingą 100 laipsnių Celsijaus temperatūrą.

Tačiau dar labiau žavi sudėtingas bombardieriaus vabalo kūno dizainas. Faktas yra tas, kad tiek chemikalai, tiek vandenilio peroksidas, tiek hidrochinonas, kuriuos šis vabzdys naudoja savo priešams suluošinti, yra pavojingi ir mirtini. Jei šios cheminės medžiagos nebus tinkamai laikomos ir sumaišytos, vabalas gali sprogti! Jei ne jų gerai suprojektuoti kėbulai, bombardierinių klaidų nebūtų. Šio vabzdžio pilvo ertmės gale yra dvi liaukos. Jie atskiria vandenilio peroksidą su hidrochinonu. Jei bombardierinis vabalas jaučia pavojų, jo sfinkterio raumenys susispaudžia teisinga suma cheminių medžiagų į konkrečią kūno dalį, kur jos susimaišo su kitomis toksinėmis medžiagomis. Rezultatas yra karštas toksiškų cheminių medžiagų mišinys, galintis suluošinti bombardieriaus vabalo priešus.

Bet kokia vabzdžių veikla yra susijusi su nuolatiniu garso, uoslės, vaizdinės, lytėjimo ir kitos informacijos apdorojimu. Įskaitant erdvinį, geometrinį, kiekybinį.

Svarbus šių miniatiūrinių bruožas, bet labai sunkus sutvarkytos būtybės yra jų gebėjimas tiksliai įvertinti situaciją naudojant savo instrumentus. Tarp jų – įvairių fizikinių laukų determinantai, leidžiantys numatyti žemės drebėjimus, ugnikalnių išsiveržimus, potvynius, orų pokyčius. Yra vidinis biologinis laikrodis, kuris skaičiuoja laiką, ir savotiški greičio matuokliai, leidžiantys valdyti greitį, ir navigacijos įrenginiai.

Vabzdžių jutimo organai dažnai siejami su galva. Tačiau pasirodo, kad tik jų akys yra vienintelis organas, panašus į kitus gyvūnus. O struktūros, atsakingos už informacijos apie aplinką rinkimą, yra įvairiose kūno vietose esančiuose vabzdžiuose. Jie gali nustatyti daiktų temperatūrą ir ragauti maistą kojomis, aptikti šviesos buvimą nugara, girdėti keliais, ūsais, uodegos priedais, kūno plaukeliais ir kt.

Subtilus uoslė ir skonis leidžia jiems rasti maisto. Įvairios vabzdžių liaukos išskiria medžiagas, kurios pritraukia brolius, seksualinius partnerius, atbaido varžovus ir priešus, o itin jautri uoslė šių medžiagų kvapą sugeba aptikti net už kelių kilometrų.

Vabzdžiai pasižymi puikiu spalvų matymu ir naudingais naktinio matymo prietaisais. Įdomu, kad poilsio metu jie negali užmerkti akių ir todėl miega atmerktomis akimis.

Išsamiau susipažinkime su įvairiomis vabzdžius analizuojančiomis sistemomis.

vizualinė sistema

Visa sudėtinga vabzdžių regėjimo sistema padeda jiems, kaip ir daugumai gyvūnų, gauti pagrindinę informaciją apie juos supantį pasaulį. Regėjimas reikalingas vabzdžiams ieškant maisto, norint išvengti plėšrūnų, tyrinėti dominančius objektus ar aplinką, bendrauti su kitais individais reprodukciniu ir socialiniu elgesiu.

Akių prietaiso įvairovė. Jų akys yra sudėtingos, paprastos arba su papildomomis akimis, taip pat lervos. Sudėtingiausios yra sudėtinės akys, kurias sudaro daugybė ommatidijų, kurios akies paviršiuje sudaro šešiakampius briaunus.

Iš esmės ommatidium yra mažas vaizdo aparatas, turintis miniatiūrinį objektyvą, šviesos kreiptuvo sistemą ir šviesai jautrius elementus. Kiekvienas aspektas suvokia tik nedidelę objekto dalį, fragmentą, ir visi kartu sukuria mozaikinį viso objekto vaizdą. Sudėtinės akys, būdingos daugumai suaugusių vabzdžių, yra galvos šonuose.

Kai kurių vabzdžių, pavyzdžiui, medžiojančio laumžirgio, kuris greitai reaguoja į grobio judėjimą, akys užima pusę galvos. Kiekviena jos akis susideda iš 28 tūkstančių briaunų.

Būtent akys prisideda prie greitos vabzdžių medžiotojo reakcijos, pavyzdžiui, maldininko. Beje, tai vienintelis vabzdys, kuris gali apsisukti ir pasižiūrėti už savęs. Didelės akys suteikia maldininkui žiūronų regėjimą ir leidžia tiksliai apskaičiuoti atstumą iki jo dėmesio objekto. Šis gebėjimas kartu su greitu priekinių kojų svieimu link grobio daro maldininką puikiais medžiotojais.

O viesulų šeimos blakėse, bėgančiose ant vandens, akys leidžia vienu metu pamatyti grobį ir vandens paviršiuje, ir po vandeniu. Dėl vizualinės analizės sistemos šios mažos būtybės gali nuolat koreguoti vandens lūžio rodiklį.

Naktinio matymo prietaisai. Kad pajustų šilumos spindulius, žmogus turi odos termoreceptorius, kurie reaguoja į tik galingų šaltinių, tokių kaip Saulė, ugnis, raudonai įkaitusi krosnis, spinduliuotę. Tačiau jam atimta galimybė suvokti gyvų būtybių infraraudonąją spinduliuotę. Todėl, norėdami nustatyti objektų vietą tamsoje pagal jų pačių ar atspindėtą šiluminę spinduliuotę, mokslininkai sukūrė naktinio matymo prietaisus. Tačiau šie prietaisai savo jautrumu yra prastesni už natūralius kai kurių naktinių vabzdžių, įskaitant tarakonus, „termolokatorius“. Jie turi specialų infraraudonųjų spindulių regėjimą – savo naktinio matymo prietaisus.

Kai kurios kandys taip pat turi unikalius infraraudonųjų spindulių lokatorius, kad galėtų ieškoti „savo“ gėlių, kurios atsiveria tamsoje. O norint nematomus šilumos spindulius paversti matomu vaizdu, jų akyse sukuriamas fluorescencinis efektas. Norėdami tai padaryti, infraraudonieji spinduliai praeina per sudėtingą akies optinę sistemą ir yra sutelkti į specialiai paruoštą pigmentą. Jis fluorescuoja, todėl infraraudonųjų spindulių vaizdas virsta matoma šviesa. Ir tada drugelio akyse pasirodo matomi gėlių vaizdai, kurie naktį skleidžia spinduliuotę būtent infraraudonojoje spektro srityje.

Taigi šios gėlės turi spinduliuotės siųstuvus, o kandys – spinduliavimo imtuvus ir yra tikslingai „derinami“ vienas prie kito.

Infraraudonoji spinduliuotė vaidina svarbų vaidmenį priešingos lyties naktinių drugelių konvergencijai. Pasirodo, kad dėl vykstančių fiziologinių procesų kai kurių rūšių drugių kūno temperatūra yra daug aukštesnė nei aplinkos temperatūra. O įdomiausia tai, kad tai nelabai priklauso nuo aplinkos temperatūros. Tai yra, mažėjant išorinei temperatūrai, vidiniai procesai juose suintensyvėja, kaip ir šiltakraujų gyvūnų.

Šiltas drugelio kūnas tampa infraraudonųjų spindulių šaltiniu. Sparnų smūgiai pertraukia šių spindulių srautą tam tikru dažniu. Daroma prielaida, kad, suvokdamas šiuos tam tikrus ritminius infraraudonųjų spindulių virpesius, patinas išskiria savo rūšies patelę nuo kitų rūšių patelių.

klausos organai

Kaip girdi dauguma gyvūnų ir žmonių? Ausys, kur garsai sukelia ausies būgnelio vibraciją – stipriai ar silpnai, lėtai ar greitai. Bet koks vibracijos pokytis informuoja kūną apie girdimo garso pobūdį.

Kaip vabzdžiai girdi?

Vabzdžių "ausų" ypatybės. Daugeliu atvejų jie yra ir savotiškos „ausys“, tačiau vabzdžiams jie yra mums neįprastose vietose: ant ūsų - kaip uodų, skruzdėlių, drugelių, ant uodegos priedų - kaip amerikietiško tarakono, ant pilvo. - kaip skėriuose.

Kai kurie vabzdžiai neturi specialių klausos organų. Tačiau jie gali suvokti įvairius oro aplinkos svyravimus, įskaitant garso virpesius ir ultragarso bangas, kurios mūsų ausiai nepasiekiamos. Tokių vabzdžių jautrūs organai yra ploni plaukeliai arba mažiausios jautrios lazdelės.

Jie yra daugelyje skirtingų kūno dalių ir yra susiję su nervinėmis ląstelėmis. Taigi plaukuotų vikšrų „ausys“ yra plaukai, o plikuose vikšruose – visa odos danga kūnas.

Klausos sistema vabzdžiams leidžia pasirinktinai reaguoti į gana aukšto dažnio virpesius – jie suvokia menkiausius paviršiaus, oro ar vandens virpesius.

Pavyzdžiui, zvimbiantys vabzdžiai sukuria garso bangas per greitus sparnų plakimus. Tokį oro aplinkos virpesį, pavyzdžiui, uodų girgždėjimą, patinai suvokia savo jautriais organais, esančiais ant antenų. Ir tokiu būdu jie gaudo kitų uodų skrydį lydinčias oro bangas ir adekvačiai reaguoja į gaunamą garsinę informaciją.

Žiogų klausos organas yra ant priekinių kojų blauzdų, kurių judėjimas vyksta išlenktomis trajektorijomis. Savotiškos „ausys“ tarsi nešančios arba skenuojančios erdvę abiejose jo kūno pusėse. Analizės sistema, gavusi signalus, apdoroja gaunamą informaciją ir kontroliuoja vabzdžio veiksmus, siųsdama reikiamus impulsus tam tikriems raumenims. Vienais atvejais žiogas tiksliai nukreipia komandas į garso šaltinį, o kitais, susiklosčius nepalankioms aplinkybėms, pabėga.

Naudodami tikslią akustinę įrangą entomologai nustatė, kad amūrų ir kai kurių jų giminaičių klausos organų jautrumas yra neįprastai didelis. Taigi kai kurių rūšių skėriai ir amūrai gali suvokti garso bangas, kurių amplitudė mažesnė nei vandenilio atomo skersmuo.

Svirplių bendravimas. Puikus bendravimo su draugu įrankis yra apdovanotas svirpliu. Kurdamas švelnią trilę, jis trina aštrią vienos elytros pusę į kitos paviršių. O garso suvokimui patinas ir patelė turi ypač jautrią ploną kutikulinę membraną, kuri atlieka ausies būgnelio vaidmenį.

Ši patirtis yra orientacinė: čirškantis patinas buvo pastatytas prieš mikrofoną, o patelė – kitame kambaryje prie telefono. Įjungus mikrofoną, patelė, išgirdusi rūšiai būdingą patino čiulbėjimą, nuskubėjo prie garso šaltinio – telefono.

Ultragarsinė drugelių apsauga. Vabzdžiai gali skleisti garsus ir juos suvokti ultragarso diapazone. Dėl to kai kurie amūrai, maldininkai, drugeliai gelbsti savo gyvybes.

Taigi, kandys aprūpintos prietaisu, kuris įspėja apie šikšnosparnių atsiradimą, orientuojantis ir medžiojant naudojant ultragarso bangas. Krūtinėje, pavyzdžiui, kirmėlių drugelių, yra specialūs organai, skirti akustinei tokių signalų analizei. Jie leidžia užfiksuoti medžioklinės odos ultragarsinius impulsus iki 30 metrų atstumu.

Kai tik drugelis suvokia plėšrūno lokatoriaus signalą, jo apsauginiai elgesio veiksmai suaktyvinami. Pajutęs ultragarsinius šikšnosparnio impulsus gana dideliu atstumu, drugelis staigiai keičia skrydžio kryptį, panaudodamas apgaulingą manevrą – tarsi nerdamas žemyn. Tuo pačiu metu ji pradeda atlikti akrobatiką – spiralę ir „negyvas kilpas“, kad pabėgtų nuo gaudynių. O jei plėšrūnas yra mažesniu nei 6 metrų atstumu, drugelis sulenkia sparnus ir nukrenta ant žemės. O šikšnosparnis nejudančio vabzdžio neaptinka.

Be to, kai kurių rūšių drugeliai turi dar sudėtingesnes apsaugines reakcijas. Radę šikšnosparnio signalus, jie patys pradeda skleisti ultragarso impulsus paspaudimų pavidalu. Be to, šie impulsai veikia plėšrūną taip, kad jis tarsi išsigandęs nuskrenda. Kas verčia tokius gana didelius gyvūnus, palyginti su drugeliu, nustoti persekioti ir pabėgti iš mūšio lauko?

Šiuo klausimu yra tik spėlionės. Tikriausiai ultragarso paspaudimai yra specialius signalus vabzdžių, panašių į tuos, kuriuos siunčia pats šikšnosparnis. Tačiau tik jie yra daug stipresni. Tikėdamasis išgirsti silpną atspindėtą garsą iš savo paties signalo, persekiotojas staiga išgirsta kurtinantį riaumojimą – tarsi viršgarsinis orlaivis prasibrautų pro garso barjerą. Bet kodėl šikšnosparniai neapsvaiginami nuo jų pačių galingi signalai bet tik drugelio paspaudimai?

Pasirodo, šikšnosparnis yra gerai apsaugotas nuo jo paties šauksmo impulso. Priešingu atveju toks galingas impulsas, kuris yra 2 tūkstančius kartų stipresnis už gaunamus atspindėtus garsus, gali priblokšti pelę. Kad taip nenutiktų, jos organizmas gamina ir tikslingai naudoja specialų balnakilpį. O prieš siųsdamas ultragarsinį impulsą, specialus raumuo atitraukia šį balnakpalį nuo vidinės ausies sraigės lango – ir vibracijos mechaniškai nutrūksta. Iš esmės, balnakilpėlis taip pat skleidžia spragtelėjimą, bet ne garsą, o antigarsinį. Po signalinio šauksmo ji iškart grįžta į savo vietą, kad ausis vėl būtų pasiruošusi priimti atsispindėjusį signalą.

Sunku įsivaizduoti, kokiu greičiu gali veikti raumuo, atsakingas už pelės klausos išjungimą siunčiamo impulso – riksmo momentu. Persekiojant grobį - tai 200–250 impulsų per sekundę!

Kartu „gąsdinanti“ drugelio sistema sukurta taip, kad šikšnosparniui pavojingi jo spragtelėjimo signalai būtų girdimi būtent tuo metu, kai medžiotojas užsuka ausį, kad suvoktų jo aidą. O tai reiškia, kad naktinis drugelis siunčia signalus, kurie iš pradžių puikiai derinami su plėšrūno lokatoriumi, todėl jis baugiai nuskrenda. Norėdami tai padaryti, vabzdžio kūnas yra sureguliuotas priimti artėjančio medžiotojo impulsų dažnį ir tiksliai kartu su juo siunčia atsako signalą.

Toks kandžių ir šikšnosparnių ryšys mokslininkams kelia daug klausimų.

Ar patys vabzdžiai galėjo suvokti ultragarsinius šikšnosparnių signalus ir akimirksniu suprasti jų keliamą pavojų? Ar per atrankos ir tobulinimo procesą drugeliai galėjo palaipsniui sukurti ultragarsinį prietaisą su puikiai suderintomis apsauginėmis savybėmis?

Šikšnosparnių ultragarso signalų suvokimą taip pat nėra lengva išsiaiškinti. Faktas yra tas, kad jie atpažįsta savo aidą tarp milijonų balsų ir kitų garsų. Ir jokie gentainių bičiulių šūksniai-signalai, jokie ultragarsiniai signalai, skleidžiami įrangos pagalba, netrukdo šikšnosparniams medžioti. Tik drugelio signalai, net ir dirbtinai atgaminti, priverčia pelę nuskristi.

„Cheminis“ vabzdžių pojūtis

Itin jautrus musių proboscis. Musės turi nuostabų gebėjimą jausti pasaulis, kryptingai veikti pagal situaciją, greitai judėti, mikliai manipuliuoti savo galūnėmis, tam šios miniatiūrinės būtybės yra apdovanotos visais pojūčiais ir gyvais prietaisais. Pažvelkime į keletą pavyzdžių, kaip jie juos naudoja.

Musės, kaip ir drugeliai, maistą ragauja kojomis. Tačiau jų probosse taip pat yra jautrių cheminių analizatorių. Jo gale yra specialus kempinėlis - labellum. Atliekant labai subtilų eksperimentą, vienas iš jautrių plaukų buvo įtrauktas į elektros grandinę ir palietė juo cukrų. Prietaisas užregistravo elektrinį aktyvumą, rodantį, kad musės nervų sistema gavo signalą apie jos skonį.

Musės proboscis automatiškai susiejamas su kojų cheminių receptorių (chemoreceptorių) rodmenimis. Gavus teigiamą komandą iš kojų analizatorių, snukis išsitiesia ir musė pradeda valgyti ar gerti.

Tyrimų metu tam tikra medžiaga buvo užtepta ant vabzdžio letenos. Tiesindami snukį, jie spręsdavo, kokia medžiaga ir kokios koncentracijos musė pagavo. Ypatingo vabzdžio jautrumo ir žaibiškos reakcijos pagalba tokia cheminė analizė trunka vos kelias sekundes. Eksperimentai parodė, kad priekinių letenų receptorių jautrumas yra 95% jautrumo probosciui. O antroje ir trečioje kojų porose – atitinkamai 34 ir 3 proc. Tai yra, musė nemėgina maisto užpakalinėmis kojomis.

Kvapo organai. Vabzdžių uoslės organai taip pat yra gerai išvystyti. Pavyzdžiui, musės reaguoja į net labai mažą medžiagos koncentraciją. Jų antenos trumpos, bet turi plunksninius priedus, todėl didelis paviršius dėl sąlyčio su cheminėmis medžiagomis. Tokių antenų dėka musės gali iš toli ir gana greitai nuskristi į šviežią mėšlo ar šiukšlių krūvą, kad atliktų savo, kaip gamtos tvarkytojos, misiją.

Uoslė padeda patelėms surasti ir dėti kiaušinėlius ant paruošto maistinių medžiagų substrato, tai yra aplinkoje, kuri vėliau pasitarnaus kaip maistas lervoms.

Vienas iš daugelio pavyzdžių, kaip musės naudoja puikų uoslę, yra tahina vabalas. Ji deda kiaušinėlius į dirvą, pagal kvapą aptikdama vabalų apgyvendintas vietas. Gimusios jaunos lervos, taip pat pasitelkdamos uoslę, pačios ieško karpio.

Vabalai taip pat apdovanoti uoslės tipo antenomis. Šios antenos leidžia ne tik pagauti patį medžiagos kvapą ir jos pasiskirstymo kryptį, bet net pajusti dvokiančio objekto formą.

O boružės uoslė padeda surasti amarų kolonijas, kad galėtų ten palikti mūro. Juk ne tik ji pati minta amarais, bet ir jos lervomis.

Ne tik suaugę vabalai, bet ir jų lervos dažnai pasižymi puikia uosle. Taigi, gaidžio lervos gali pereiti prie augalų (pušies, kviečių) šaknų, vedamos šiek tiek padidintos anglies dioksido koncentracijos. Eksperimentų metu lervos iš karto pateko į dirvožemio plotą, kur įvedė nedidelį kiekį medžiagos, kuri sudaro anglies dioksidą.

Kai kurios Hymenoptera turi tokį aštrų uoslę, kad ji nėra prastesnė už garsųjį šuns pojūtį. Taigi, moterys raitelės, bėgdamos palei medžio kamieną ar kelmą, energingai judina savo antenas. Su jais jie „nuuosto“ skroblų arba medkirčių vabalo lervas, esančias medienoje dviejų–dviejų su puse centimetro gylyje nuo paviršiaus.

Arba dėl unikalaus antenų jautrumo mažytis sraigtasparnis, paliesdamas vorų kokonus vien jų prisilietimu, nustato, kas juose yra – ar neišsivysčiusios sėklidės, ar jau jas palikę sėslūs vorai, ar jų sėklidės. kiti savo rūšies raiteliai.

Kaip Helis valdo tokią tikslią analizę, kol kas nežinoma. Greičiausiai jis jaučia subtiliausią specifinį kvapą. Nors gali būti, kad bakstelėdamas antenomis raitelis paima kažkokį atsispindėjusį garsą.

Skonio pojūčiai. Žmogus aiškiai apibrėžia medžiagos kvapą ir skonį, o vabzdžiams skonis ir uoslės pojūčiai dažnai nėra atskirti. Jie veikia kaip vienas cheminis jausmas (suvokimas).

Vabzdžiai, turintys skonio pojūčius, teikia pirmenybę vienai ar kitai medžiagai, priklausomai nuo konkrečios rūšies mitybos. Tuo pačiu metu jie sugeba atskirti saldų, sūrų, karčių ir rūgštų. Norėdami susisiekti su vartojamu maistu, skonio organai gali būti įvairiose vabzdžių kūno vietose – ant antenų, stuburo ir kojų. Jų pagalba vabzdžiai gauna pagrindinę cheminę informaciją apie aplinką.

Taigi, drugeliai, priklausomai nuo rūšies, dėka skonio pojūčius pirmenybę teikia vienam ar kitam maistui. Drugelio chemorecepcijos organai yra ant kojų ir į juos reaguoja įvairių medžiagų per prisilietimą. Pavyzdžiui, dilgėlinės drugelyje jie yra ant antrosios kojų poros kojų.

Eksperimentiškai nustatyta, kad paėmus drugelį už sparnų ir jo letenėlėmis paliečiant cukraus sirupu suvilgytą paviršių, į tai sureaguos jo proboscis, nors jis pats nėra jautrus cukraus sirupui.

Skonio analizatoriaus pagalba drugeliai gerai skiria chinino, sacharozės ir druskos rūgšties tirpalus. Be to, letenėlėmis jie gali pajusti cukraus koncentraciją vandenyje 2000 kartų mažesnę nei ta, kuri mums suteikia saldaus skonio pojūtį.

Biologinis laikrodis

Kaip jau minėta, visi su gyvūnų gyvenimu susiję reiškiniai yra pavaldūs tam tikram ritmui. Reguliariai praeina statybinių molekulių ciklai, smegenyse vyksta sužadinimo ir slopinimo procesai, išsiskiria skrandžio sultys, stebimas širdies plakimas, kvėpavimas ir kt.. Visa tai vyksta pagal visų gyvų organizmų turimą „laikrodį“. Eksperimentai parodė, kad jų sustojimas įvyksta tik smarkiai atvėsus iki 0°C ir žemiau.

Vienoje iš eksperimentinių laboratorijų, tiriančių biologinio laikrodžio veikimo mechanizmus, eksperimentiniai gyvūnai, tarp jų ir vabzdžiai, buvo vėsinami 12 valandų. Tai yra optimaliausias būdas paveikti laiką, kuris praeina jų kūno ląstelėse. Tuo pačiu metu laikrodis kurį laiką sustojo, o paskui, apšildžius gyvūnus, vėl įsijungė.

Dėl tokio poveikio tarakonams biologinis laikrodis suklydo. Vabzdžiai pradėjo užmigti, kol kontroliniai tarakonai šliaužė ieškoti maisto. O kai užmigo, bandomieji bėgo valgyti. Tai yra, eksperimentiniai tarakonai padarė viską taip pat, kaip ir kiti, tik vėluodami pusę dienos. Mat, laikę juos šaldytuve, mokslininkai „perkėlė rankas“ į 12 val.

Tada buvo atlikta sudėtingiausia mikrochirurginė operacija – kontroliniam tarakonui buvo persodintas subryklės ganglijas (tarakono smegenų dalis), valdantis gyvo laikrodžio greitį. Dabar šis tarakonas įgijo du centrus, kurie kontroliuoja biologinį laiką. Tačiau įvairių procesų įtraukimo laikotarpiai skyrėsi 12 valandų, todėl tarakonas buvo visiškai sutrikęs. Jis negalėjo atskirti dienos nuo nakties: pavalgydavo ir tuoj užmigdavo, bet po kurio laiko jį pažadino kitas ganglijas. Dėl to tarakonas nugaišo. Tai parodo, kokie neįtikėtinai sudėtingi ir reikalingi visoms gyvoms būtybėms laiko prietaisai.

Įdomi patirtis su mažosiomis laboratorinėmis muselėmis Drosophila. Jie atsiranda iš lėliukių anksti ryte, kai pasirodo pirmasis saulės spindulys. Drosophila kūnas saulės laikrodžiu tikrina savo vystymosi laikrodį. Jei vaisines muses patalpinsite visiškoje tamsoje, jų vystymąsi sekantis laikrodis suklysta ir musės iš lėliukių pradeda dygti bet kuriuo paros metu. Bet kas svarbu – pakanka antrojo šviesos blyksnio, kad ši raida vėl būtų sinchronizuota. Šviesos blyksnį galite sumažinti net iki pusės tūkstantosios sekundės dalies, tačiau sinchronizavimo veiksmas vis tiek atsiras – musių paleidimas iš lėliukių įvyks vienu metu. Tik staigus vabzdžių atšalimas iki 0°C ir žemiau, kaip parodyta aukščiau, sustoja gyvo kūno laikrodis. Tačiau kai tik jie bus pašildomi, laikrodis vėl pradės veikti ir atsiliks lygiai tiek laiko, kiek buvo sustabdytas.

Vabzdžių galimybės tiksliniams veiksmams

Kaip pavyzdį, parodantį puikų vabzdžių gebėjimą kryptingai judėti, galime apsvarstyti musės elgesį.

Atkreipkite dėmesį į tai, kaip musė dūzgia ant stalo, judančiomis letenomis liesdama visus daiktus. Taigi ji rado cukrų ir godžiai jį čiulpia savo snukio pagalba. Todėl musė gali pajusti ir pasirinkti jai reikalingą maistą liesdama letenas.

Jei nori pagauti neramią būtybę, tai bus visai nelengva. Atsargiai pridedate ranką arčiau musės, ji iškart nustoja judėti ir tarsi tampa budri. Ir paskutinę akimirką, vos pamojus ranka ją pagriebti, musė greitai nuskrenda. Ji tave pamatė, gavo tam tikrus signalus apie tavo ketinimą, apie jai gresiantį pavojų ir pabėgo. Tačiau po trumpo laiko atmintis padeda vabzdžiui sugrįžti. Gražaus, gerai nukreipto skrydžio metu musė nusileidžia būtent ten, iš kur buvo nuskriausta, kad galėtų toliau maitintis cukrumi.

Tvarkinga musė prieš ir po valgio grakščiai kojomis išsivalys galvą ir sparnus. Kaip matote, šis miniatiūrinis gyvūnas pasižymi gebėjimu jausti jį supantį pasaulį, kryptingai veikti pagal situaciją, greitai judėti ir mikliai manipuliuoti savo galūnėmis. Už tai musė aprūpinta puikiais gyvaisiais instrumentais ir stebėtinai tikslingais prietaisais.

Jis gali pakilti be bėgimo, akimirksniu sustabdyti greitą skrydį, sklandyti ore, skristi aukštyn kojomis ir net atgal. Per kelias sekundes ji gali parodyti daugybę sudėtingų akrobatinių manevrų, įskaitant kilpą. Be to, musės ore sugeba atlikti veiksmus, kuriuos kiti vabzdžiai gali atlikti tik ant žemės, pavyzdžiui, skraidydami nuvalyti letenas.

Puikus muselės judėjimo organų įtaisas leidžia jai greitai ir lengvai judėti bet kokiu paviršiumi, įskaitant lygų, statų ir net ant lubų.

Musės koja baigiasi pora nagų ir tarp jų esančiu padu. Dėl šio prietaiso ji demonstruoja nuostabų sugebėjimą vaikščioti paviršiais, ant kurių kiti vabzdžiai net negali tiesiog laikytis. Be to, nagais ji įsikimba į menkiausius lėktuvo nelygumus ir juda veidrodyje lygus paviršius tai leidžia tuščiaviduriais plaukeliais padengtos trinkelės. Per šias mikroskopines specialių liaukų „žarnas“ išskiriama riebi paslaptis. Jo sukuriamos paviršiaus įtempimo jėgos išlaiko musę ant stiklo.

Kaip ridenti tobulą kamuolį? Vieno iš gamtos tvarkdarių – mėšlo vabalo – sugebėjimas iš mėšlo pagaminti tobulai apvalius kamuoliukus nenustoja stebinti. Tuo pačiu metu skarabėjo vabalas arba šventoji kopra ruošia tokius kamuoliukus tik maistui. O kitos griežtai apibrėžtos formos rutuliukus jis suvynioja, kad į juos dėtų kiaušinius. Gerai koordinuoti veiksmai leidžia vabalui atlikti gana sudėtingas manipuliacijas.

Pirmiausia vabalas kruopščiai atrenka rutulio pagrindui reikalingą mėšlo gabalą, jutimo sistemos pagalba įvertina jo kokybę. Tada jis nuvalo gumulą nuo prilipusio smėlio ir atsisėda ant jo, suglausdamas nugarą ir vidurines kojas. Vartydamas iš vienos pusės į kitą, vabalas išsirenka norimą medžiagą ir ridena kamuoliuką savo kryptimi. Jei oras sausas, karštas, šis vabzdys veikia ypač greitai, per kelias minutes suvynioja kamuolį, kol mėšlas dar šlapias.

Gaminant kamuolį visi vabalo judesiai išsiskiria tikslumu ir derinimu, net jei tai daro pirmą kartą. Galų gale, tikslingų veiksmų sekoje yra paveldima vabzdžio programa.

Idealią kamuoliuko formą suteikia užpakalinės kojos, kurių kreivumas griežtai laikomasi vabalo kūno kūrimo procese. Be to, jo genetinė atmintis užkoduota forma išlaiko galimybę atlikti tam tikro tipo stereotipinius veiksmus, o kurdamas kamuolį jis aiškiai jais vadovaujasi. Vabalas visada baigia savo darbą tik tada, kai rutulio paviršius ir matmenys sutampa su jo kojų blauzdų išlinkimu.

Baigęs darbą skarabėjas vikriai ridena kamuolį užpakalinėmis kojomis link savo audinės, judėdamas atgal. Kartu su pavydėtina kantrybe jis įveikia augalų tankmę ir žemės kauburėlius, ištraukia kamuolį iš įdubimų ir griovelių.

Buvo atliktas eksperimentas, kurio tikslas buvo patikrinti mėšlo vabalo užsispyrimą ir išradingumą. Kamuolys buvo prismeigtas prie žemės ilga adata. Vabalas po ilgų kankinimų ir bandymų jį pajudinti pradėjo kasti. Suradęs adatą skarabėjas veltui bandė pakelti kamuolį, veikdamas kaip svirtis nugara. Vabalas nesugalvojo atramai panaudoti netoliese esantį akmenuką. Tačiau kai akmenėlis buvo prikeltas arčiau, skarabėjas tuoj pat ant jo užlipo ir nuėmė nuo adatos kamuoliuką.

Kartais mėšlo vabalai bando pavogti iš kaimyno maisto rutulį. Tuo pačiu metu plėšikas kartu su savininku gali nuvesti jį į reikiamą vietą ir, kol jis pradeda kasti audinę, nutempti grobį. Ir tada, jei jis nėra alkanas, meskite jį, šiek tiek pasivažinėję savo malonumui. Tačiau skarabėjai dažnai kovoja net su gausybe mėšlo, tarsi jiems grėstų badas.

Talentingų vamzdininkų manipuliacijos. Siekdamos sukurti jaukų „cigarų“ lizdą iš jaunų medžių lapų, vabzdžių vabzdžių patelės atlieka labai sudėtingus ir įvairius veiksmus. Jų „gamybos įrankiai“ yra kojos, žandikauliai ir pečių ašmenys - pailgos ir išsiplėtusios patelės galva gale. Skaičiuojama, kad „cigaro“ lankstymo procesas susideda iš trisdešimties aiškiai ir nuosekliai atliekamų operacijų.

Iš pradžių patelė kruopščiai atrenka lapą. Jis neturėtų būti pažeistas, nes tai ne tik Statybinė medžiaga bet ir maisto atsargas būsimiems palikuonims. Norėdami susukti į vamzdelį tuopos, riešutmedžio ar beržo lapą, patelė tam tikroje vietoje pirmiausia perveria savo lapkotį. Ši technika jai žinoma nuo gimimo, ji sumažina sulčių patekimą į lapą – tada lapas greitai nuvysta ir tampa lankstus tolimesnėms manipuliacijoms.

Ant nudžiūvusio lapo patelė tiksliais judesiais daro žymes, nustatydama būsimo pjūvio liniją. Juk vamzdininkas iš lapo išpjauna tam tikros gana įmantrios formos atvartą. Rašto „piešinys“ taip pat užkoduotas vabzdžio genetinėje atmintyje.

Kadaise vokiečių matematikas Gainesas, nustebęs paveldimų mažos blakės „talentų“, išvedė matematinę tokio pjovimo formulę. Skaičiavimų, kuriais vabzdys apdovanotas, tikslumas vis dar stebina.

Atlikus parengiamuosius darbus, klaidėlė, net ir labai jauna, lėtai, bet užtikrintai sulenkia lapą, mentele išlygindama jo kraštus. Šios technologinės technikos dėka iš lapo dantų volelių išsiskiria lipnios sultys. Klaida, žinoma, apie tai negalvoja. Klijų suspaudimas, kad paklodės kraštai būtų kartu, kad būsimiems palikuonims būtų saugūs namai, yra nulemtas jo tikslingo elgesio programos.

Patogaus ir saugaus lizdo kūdikiams sukūrimas yra gana kruopštus. Patelė, dirbanti ir dieną, ir naktį, per dieną spėja susukti vos du lapus. Kiekvienoje ji deda po 3–4 sėklides, taip nežymiai prisidėdama prie visos rūšies gyvenimo tęsimo.

Tikslingi lervos veiksmai. Klasikinis įgimtos veiksmų sekos pavyzdys – skruzdėlyno lerva. Jo maitinimosi elgesys pagrįstas pasalos strategija ir atlieka daugybę sudėtingų parengiamųjų operacijų.

Iš kiaušinėlio išsiritusi lerva iškart užšliaužia ant skruzdžių rūgšties kvapo. Žinias apie šį signalinį būsimo grobio kvapą paveldėjo lerva. Trasoje ji kruopščiai renkasi sausą smėlio plotas pastatyti piltuvo formos skylutę-spąstus.

Pirmiausia lerva nuostabiu geometriniu tikslumu nupiešia apskritimą ant smėlio, nurodydama skylės dydį. Tada ji pradeda kasti vieną iš priekinių letenų.

Norėdama išmesti smėlį už apskritimo, lerva krauna jį ant savo plokščios galvos. Tai padariusi, ji grįžta atgal, palaipsniui grįždama į pradinę padėtį. Tada jis nubrėžia naują apskritimą ir iškasa kitą griovelį. Ir taip toliau, kol pasieks piltuvo dugną.

Šioje įgimtoje programoje prieš kiekvieno ciklo pradžią numatyta net pavargusios „darbinės“ kojos pakeitimas. Todėl lerva atlieka kitą griovelį priešinga kryptimi.

Lerva su jėga meta mažus akmenukus, kurie atsiduria pakeliui už piltuvo. Didelis akmuo, dažnai kelis kartus sunkesnis už patį vabzdį, lerva mikliai užsideda ant nugaros ir lėtais, atsargiais judesiais traukia aukštyn. O jei akmuo yra apvalus ir nuolat rieda atgal, ji meta bereikalingą darbą ir pradeda statyti kitą skylę.

Kai spąstai paruošti, prasideda kitas svarbus vabzdžiui etapas. Lerva įsirausia į smėlį, atidengdama tik ilgus nasrus. Kai koks mažas vabzdys yra prie duobės krašto, smėlis trupa po jo kojomis. Tai yra signalas medžiotojui. Naudodama galvą kaip katapultą, lerva stebėtinai tiksliais smėlio grūdelių šūviais numuša neatsargų vabzdį, dažniausiai skruzdėlę. Grobis nurieda prie jo laukiančio „liūto“.

Šiame elgesio komplekse visi lervos veiksmai yra tobulai nuoseklūs ir puikiai suderinti – vienas griežtai seka kitą. Tačiau jaunas vabzdys ne tik atlieka savo stereotipinius veiksmus, bet ir pritaiko juos prie specifinių sąlygų, susijusių su įvairaus laipsnio piktžolėtumu ir smėlio dirvožemio drėgme.

Pradėję kalbėti apie vabzdžių uoslę, jie beveik visada prisimena prancūzų entomologą J. A. Fabre'ą. Dažnai pokalbis paprastai prasideda Fabre'u, tiksliau, jam nutikusiu incidentu, kuris iš tikrųjų buvo neįprastos vabzdžių „nuojautos“ atradimas ir jo tyrimų pradžia.

Kartą Fabre biure esančiame sode iš chrizalės gimė Saturnijos drugelis arba, kaip dar vadinama, didelė naktinė povo akis. Štai kaip Fabre aprašo, kas nutiko toliau:

"Su žvake rankose įeinu į kabinetą. Vienas iš langų atidarytas. Negalime pamiršti, ką matėme. Didžiuliai drugeliai skraido aplink kepurę su patele, švelniai plasnodami sparnais. Jie skrenda aukštyn ir nuskrenda, kyla iki lubų, nukristi. Skubama į šviesą "Jie užgesina žvakę, atsisėda mums ant pečių, įsikimba į drabužius. Burtininko ola, kurioje sukasi šikšnosparniai. O čia mano kabinetas."

Ir į atidarytas langas vis daugiau drugelių įskrido toliau. Ryte Fabre suskaičiavo – jų buvo beveik pusantro šimto. Ir visi yra vyrai.

Tačiau reikalas tuo nesibaigė.

"Kiekvieną dieną nuo aštuntos iki dešimtos valandos vakaro vienas po kito atskrenda drugeliai. Pučia stiprus vėjas, dangus apsiniaukęs, tamsu, kad sode beveik nesimato į akis pakelta ranka. namas paslėptas dideli medžiai, nuo šiaurinių vėjų atitvertas pušų ir kiparisų, netoli nuo įėjimo yra tankių krūmų grupė. Kad patektų į mano kabinetą, pas patelę, Saturnijos turi prasiskverbti nakties tamsoje per šį šakų raizginį.

Fabre'as stebisi, kaip patinai sužinojo apie drugelio patelės buvimą jo biure. Bet jis pats atsako į šį klausimą: "Patinus traukia kvapas. Jis labai plonas, o mūsų uoslė bejėgė jį sugauti. Šis kvapas prasiskverbia į kiekvieną objektą, ant kurio patelė kurį laiką pasiliks..."

Fabre padarė, kad įsitikintų, ar taip yra, ar ne įdomi patirtis bando suklaidinti drugelius. Tačiau…

"Naftalenu jų numušti nepavyko. Kartoju šią patirtį, bet dabar sunaudoju visas turimas kvapiąsias medžiagas. Aplink kepurėlę su patele padedu apie dešimt lėkštučių. supuvę kiaušiniai anglies disulfidas. Vidury dienos mano kabinetas taip stipriai kvepėjo visokiais aštriais kvapais, kad buvo baisu į jį patekti. Ar visi šie kvapai suklaidins patinus? Ne! Trečią valandą po pietų vyrai atvyko!

Fabre pamatė nedidelį skysčio lašelį, kurį drugelis išskiria perintis, ir suprato, kad kvapas kyla iš šio skysčio... Bet tada – jau už realybės ribų!

Juk lašelis smulkutis, kvapas nepagaunamas, o patinai nėra šalia patelės buvimo vietos – jiems reikia iš kažkur skristi. Gana didelę erdvę prisotinti kvapu ir tikėtis, kad jį bus galima pajusti? „Taip pat būtų galima tikėtis ežerą nuspalvinti lašeliu karmino“, – apie tai rašė Fabre'as.

Fabre'as negalėjo patikėti tokiu vabzdžių „padidėjusiu jautrumu“, nors pats, beje, tai įrodė. Ir ne tik eksperimentai su drugeliais.

Fabre atliko eksperimentus su kapų vabalais, ypač su juodaisiais kapais. Jei tu ir aš, būdami miške, nesutinkame gyvūnų lavonų, tai žinome: tai vabzdžių nuopelnas. Be to, mes jau žinome, kad vabzdžiai yra labai svarbūs mūsų planetos tvarkdariai. Vieni aktyviausių tvarkdarių – kapų vabalai (SSRS yra daugiau nei 20 rūšių, o juodvabaliai – didžiausi). Kai tik miške pasirodo negyvas paukštis ar gyvūnas, labai greitai čia pat užsuka ir kapų kasėjai. Kas valandą jų daugėja, o atvykėliai iškart kimba į darbą – pradeda laidoti lavoną. Labai greitai palaidos – per kelias valandas nuo žemės paviršiaus bus pašalintas paukščio, ar pelės, ar net kiškio (didžiulis gyvūnas vabalams!) lavonas.

Šį darbą vabalai atlieka, žinoma, ne iš meilės švarai ir tvarkai. Ten ant lavono jie padėjo savo sėklides, suteikdami būsimiems palikuonims iš pradžių santykinį saugumą ir neribotą kiekį maisto. Tai žmonėms buvo aišku ilgą laiką, ir Fabre tai žinojo. Tačiau tais laikais nebuvo aišku, kad yra kitaip: iš kur vabzdžiai atsiranda prie negyvo paukščio ar gyvūno, ir labai greitai jie pasirodo.

Na, tarkime, vienas vabalas atsitiktinai galėjo būti netoliese ir netyčia aptiko negyvą pelę ar paukštį. Tarkime, tas pats nutiko su dar dviem ar trimis vabalais. Tačiau šalia negalėjo atsitikti kelių dešimčių. Taigi jie atėjo iš toli; galbūt jie nukeliavo šimtus ar net tūkstančius metrų – kvapas rodė jiems kelią. Tai buvo aiškiai pasakyta. Netgi išsiaiškinta, kaip sklinda šis kvapas. Ir Fabre'as, ir daugelis mokslininkų po jo atliko daugybę eksperimentų, kad įsitikintų, jog kvapas pasklis po žemės paviršių. Šio kvapo vabalams užuosti netrukdo nei žolė, nei kelmai, nei medžiai. Bet jei nugaišęs gyvūnas pakeltas virš žemės – tokie eksperimentai buvo daromi – ir kvapas, atrodytų, gali sklisti laisvai, vabalai to nesuvokė. Vos nuleidus lavoną, vabalai gavo „žinią“ ir nuskubėjo į kvapą.

Fabre'o atradimas neliko nepastebėtas ir negalima sakyti, kad žmonės nesprendžia vabzdžių kvapo klausimo. Bet darbas šia kryptimi ilgus metus vyko labai lėtai, tai darė pavieniai mokslininkai ir didelio susidomėjimo tai nesukėlė.

Net ir praėjus beveik pusei amžiaus, 1935 m., kai sovietų entomologas mėgėjas A. Fabry (dėl keisto sutapimo beveik garsaus prancūzo bendravardis) Entomologinėje apžvalgoje paskelbė savo labai kurioziškų eksperimentų ir stebėjimų rezultatus, kurie turėjo būti sukėlė didelį susidomėjimą, straipsnis liko beveik nepastebėtas. Galbūt mokslininkai tada dar negalėjo suprasti ir įvertinti kvapų vaidmens vabzdžių gyvenime, galbūt žmonija jau buvo pradėjusi cheminę kovą su šešiakojais gyvūnais ir buvo tuo visiškai užsiėmusi, bet, šiaip ar taip, dauguma entomologų arba nepastebėjo. straipsnis Fabry, arba liko jai abejingas. O straipsnis buvo vertas susimąstymo.

Fabry atliko eksperimentą su tuo pačiu Saturnijos drugeliu, tiksliau, su kriauše Saturnia, arba didžiąja naktinio povo akimi, kuri taip užklupo Fabre'ą. Netoli Poltavos, kur gyveno Fabry, šių drugelių nerasta, bet kokiu atveju, iki Fabry jų ten niekas nerado. Šį drugelį entomologas mėgėjas ištraukė iš krioklio, įdėjo į narvą ir išnešė į balkoną. Žinoma, jis neįtarė, kas bus – tiesiog nešė naujagimį atsikvėpti grynas oras. Ir staiga šalia sodo pamačiau lygiai tokį patį drugelį. Fabry pagavo ją – retą drugelį! O po kelių dienų jis jau turėjo dešimtis patinų kriaušių saturnijų, kurios nuskriejo į patelės kvapą. Iš kur jie atsirado, iš kur jie atkeliavo, kiek nukeliavo? Fabry nusprendė tai išsiaiškinti. Ir taip, dažais pažymėjęs patinus, drugelius atidavė jam talkinusiems jauniesiems gamtininkams. Vaikinai drugelius nunešė į 6 kilometrų atstumą nuo Fabry namų ir paleido. Pirmasis pažymėtas patinas grįžo po 40 minučių, paskutinis – po pusantros valandos.

Tačiau pats Fabre'as atliko eksperimentą su „miško prižiūrėtojais“ – kapais ir negyvais valgytojais ir įsitikino, kokia subtili yra vabzdžių uoslė.

Atstumą padidinome iki 8 kilometrų, rezultatas toks pat – grįžo beveik visi patinai. O įdomiausia tai, kad jie skrido ir vėjui pučiant prieš juos, ir kai visai nebuvo, ir kai vėjas pūtė „į nugarą“.

Fabry, kaip ir Fabre, negalėjo paaiškinti šio reiškinio. Paaiškinimas atsirado daug vėliau, kai mokslininkai susidorojo su vabzdžių kvapo pojūčiu. Iki to laiko jau buvo sukaupta pakankamai faktų – nuostabių ir nepaneigiamų; iki to laiko vabzdžių „uoslės galimybės“ buvo tiksliau ištirtos. Pavyzdžiui, buvo nustatyta, kad drugeliai vienuolės skrenda iš 200–300 metrų atstumo, vienos rūšies Saturnijos – iš 2,4 kilometro, kopūstų kaušelis – iš 3 kilometrų, čigoninė kandis geba pajusti patelės kvapą per atstumą. 3,8 kilometro, o didelė naktinė povo akis (kriaušės saturnija) nuo 8 kilometrų. Tuo nepatenkinti mokslininkai nusprendė „išnagrinėti“ akių drugelius. Pažymėję juos pradėjo leisti pro važiuojančio traukinio langą. Iš 4,1 kilometro atstumo iki kameros, kurioje buvo patelė, atskrido 40 procentų patinų, o iš 11 kilometrų atstumo – 26 procentai.

Amerikiečių mokslininkai E. Wilsonas ir W. Bossetas netgi apskaičiavo zonos, kurioje veikia drugelius traukiantis kvapas, dydį ir formą. Jei patelė yra aukštai virš žemės, kvapo veikimo zona turi sferinė forma, jei ant žemės – pusrutulio formos. Jei pučia vėjas, zona driekiasi vėjo kryptimi. Tokios zonos dydis čigoniškame drugyje esant vidutinio stiprumo vėjui bus kelių tūkstančių metrų ilgio ir maždaug 200 metrų pločio.

Kokia yra kvapo koncentracija šioje zonoje, galima įsivaizduoti, jei atsižvelgsime į tai, kad kvapų skystį skleidžiantis geležies gabalas yra milijoną kartų mažesnis už paties drugelio svorį. Lašas dar mažesnis. Trumpai tariant, viena molekulė kubiniame metre oro yra kvapiosios medžiagos koncentracija, kurią randa patinai. Tai taip neįtikėtina, kad suklaidina daugelį mokslininkų – ar tai kvapas? Gal tai kažkas kita, kažkokios bangos, kurių žmonės vis dar nesupranta, padeda vabzdžiams taip lengvai ir tiksliai naršyti erdvėje, rasti vieni kitus? Tačiau, nors tai yra atskirų mokslininkų prielaida. Dauguma mano, kad norėdami rasti vienas kitą, vabzdžiai naudoja uoslę, kuria jie tiki labiau nei regėjimu. Pavyzdžiui, buvo atlikta daug eksperimentų, patvirtinančių, kad patinai (arba patelės, nes kai kurių vabzdžių patinai skleidžia viliojantį kvapą) skrenda į objektą, ant kurio užtepamas atitinkamas kvapnus skystis, ir net jei šis objektas yra visiškai kitoks ant vabzdžių. Ir atvirkščiai: patinai nekreipė dėmesio į drugelį, kuriame buvo pašalinta kvapioji liauka.

Bent jau tai, kad ši sistema sukurta nuostabiai tiksliai, liudija patrauklaus kvapo svarbą. Taigi, pavyzdžiui, visai neseniai mokslininkai išsiaiškino, kad kai kurie drugiai kvapo signalus duoda ne spontaniškai, kai to reikia, o tik pakankamai subrendę. Kartais tai nutinka praėjus kelioms valandoms po išsiritimo, o kartais – po 2-3 dienų.

Kiti, atvirkščiai, skuba ir siunčia kvapų signalus dar prieš gimdami. Atvyksta „jaunikiai“ ir kantriai laukia, kol iš kriaušės pasirodys „nuotaka“.

Yra dar sudėtingesnis signalizacijos principas: kai kurie drugeliai signalus siunčia tik tam tikru laiku. Pavyzdžiui, vieni – tik nuo 9 iki 12 val., kiti – nuo ​​4 iki saulėtekio ir pan.

Kvapas padeda vabzdžiams ne tik pritraukti vienas kitą. Ji vaidina lemiamą vaidmenį renkantis maistą būsimiems palikuonims. Pavyzdžiui, kopūstiniai drugeliai deda kiaušinėlius ant kopūstų, kad aprūpintų vikšrus maistu. Signalas, rodantis, kad būtent tokio augalo reikia būsimiems vikšrams, yra kvapas. Jie juo taip tiki, kad jei kopūstų sultimis suvilgysite popieriaus lapą ar tvoros lentą, drugelis nekreips dėmesio nei į daikto formą, nei į spalvą ir ant šios lentos ar popieriaus lapo dės kiaušinius.

Kiek vabzdžiai labiau tiki savo „nosimi“ nei akimis, byloja ir tokie stebėjimai: tam tikros orchidėjų rūšys skleidžia kvapą, panašų į tą, kurį skleidžia kai kurių kamanių patelės. Patraukti šio kvapo, patinai sėdi ant gėlės. Įsitikinusios orchidėjų klastingumu, jos nuskrenda, bet labai dažnai vėl papuola į jauką – vėl sėdi ant gėlės. „Apgauna“ kamanių orchidėjas, kad priverstų jas nešioti žiedadulkes. Įdomu tai, kad šios orchidėjos neturi nektaro – masalo kvapas visiškai atstoja masalo delikatesą.

Lygiai taip pat „gudriai“ yra ir kai kurios gėlės, skleidžiančios puvimo kvapą. Jis pritraukia muses, kurios deda kiaušinius ant supuvusios mėsos. Kol musė supras apgaulę, gėlė prilips prie jos dalį žiedadulkių. Atvykusi ant kitos gėlės, musė perneš šias žiedadulkes ten.

Kiekvienais metais aiškėja pagrindinė kvapų biologinė reikšmė vabzdžių gyvenime. Be to, kvapai, pasirodo, yra griežtai nukreipti, griežtai specializuoti. Tai privertė mokslininkus imtis savo klasifikacijos.

Sovietų mokslininkas profesorius Ya. D. Kirshenblat nustatė 12 kvapų rūšių pagal jų biologinę reikšmę gyvūnams.

Tačiau prieš įsigilindami į juos, išsiaiškinkime, kas apskritai yra kvapas?

Yra juokingas anekdotas. Egzamine profesorius aplaidžio studento paklausė: kas yra kvapas?

Į vadovėlius nežiūrėjęs ir paskaitų nelankęs studentas, nežinantis medžiagos ir, nekaltomis akimis pažvelgęs į profesorių, atsakė: „Pamiršau, dar vakar žinojau, bet dabar tai išėjo iš mano pusės. galva su jauduliu“. - "Pamišęs!" sušuko profesorius. - Bet kokiu atveju, atsimink! Tu esi vienintelis žmogus pasaulyje, žinantis, kas yra kvapas!

Tai, žinoma, pokštas. Tačiau rimtai kalbant, žmonės tikrai dar tiksliai nežino, kas yra kvapas. Tai yra, jie žino daug, net per daug – yra 30 kvapo teorijų, bet visa tai vis tiek yra teorijos, hipotezės.

Viena iš labiausiai paplitusių teorijų dabar yra „rakto“ ir „rakto skylutės“ teorijos.

Nuostabūs ir nesuprantami yra mokslo keliai! Beveik prieš du tūkstantmečius romėnų poetas ir filosofas Titas Livijus Lukrecijus Karusas išsakė pirminę mintį, kad kiekvienam konkrečiam kvapui gyvūno uoslės organas turi savo specifines skylutes, kuriose šie kvapai patenka. Sunku pasakyti, kaip Lukrecijui kilo tokia mintis. Tačiau po daugelio amžių, apsiginklavę daugybe faktų, puikiausia įranga, didžiule patirtimi, mokslininkai grįžo prie Lukrecijaus išsakytų minčių. Žinoma, dabar mokslininkai, skirtingai nei romėnai, žino, kas yra atomas, kas yra ląstelės, kas yra molekulės. Tačiau šiandieninės „rakto“ ir „rakto skylutės“ teorijos principas labai panašus į tą, apie kurį kalbėjo Lukrecijus. Jį sudaro tai, kad kvapo organuose yra įvairių formų skylių. Ir kvapiosios medžiagos molekulės turi tokią pačią formą. Amerikiečių mokslininkas Eimuras, pavyzdžiui, nustatė, kad visų kvapiųjų medžiagų, turinčių kamparo kvapą, molekulės yra sferinės, o muskuso kvapo medžiagų – disko formos. Skylės yra lygiai tokios pačios formos. Ir kai molekulė tiksliai patenka į atitinkamą skylę, gyvūnas pajunta atitinkamą kvapą. Molekulė nepateks į „svetimą“ skylę, nebus jaučiamas kvapas, kaip ir raktas nepateks į „svetimą“ spynos angą ir spyna neveiks - neatsidarys ir neužsidarys.

Dabar žinomi pagrindiniai kvapai: kamparo, eterinio, gėlių, aštraus, puvinio ir mėtų kvapai. Taip pat žinomos molekulių formos ir jas atitinkantys šuliniai. Pavyzdžiui, medžiagose, turinčiose gėlių kvapą, molekulė yra disko formos su uodega, o eterio kvapo medžiagos molekulė yra plona ir pailga.

Taip pat žinomas veikimo mechanizmas: pavyzdžiui, eterinė kvapo molekulė (chemikai žino, kad yra didelių ir mažų molekulių) turi visiškai užpildyti siaurą ilgą skylę. Todėl eterio kvapas bus jaučiamas, jei atitinkamoje „rakto skylutėje“ gulės viena didelė ar dvi mažos molekulės. Ir molekulės gėlių kvapas turėtų atsigulti į garbanoto tipo "šulinėlį" - jame yra vietos ir galvai, ir ilgai plonai, sulenktai uodegai. Jei kuri nors molekulė patenka į du ar tris šulinius, tada medžiaga yra dviejų ar trijų atitinkamų kvapų kompozicija.

Visa tai galioja labiausiai išsivysčiusiai būtybei – žmogui, ir sutvėrimams, kurie savo raida yra labai primityvūs – vabzdžiams.

Žmonių uoslė, palyginti su daugeliu kitų žinduolių, yra menkai išvystyta. Manoma, kad vidutinis žmogus gali suvokti 6-8 tūkstančius kvapų, maksimalus – 10 tūkst. Šuo skiria du mln. Kodėl taip yra, paaiškės, jei manysime, kad šuns nosies ertmės plotas siekia 100 kvadratinių centimetrų ir joje yra 220 milijonų uoslės ląstelių, o žmonėms jų yra ne daugiau kaip 6 milijonai ir jie yra yra maždaug 5 kvadratinių centimetrų plote. Kalbant apie uoslės ląstelių skaičių ir jų išsidėstymo plotą, vabzdžiai, žinoma, negali neatsilikti nuo žmonių – kur jie gali gauti penkis kvadratinius centimetrus? Juk vabzdžių uoslės ląstelės išsidėsčiusios ant antenų ir net tada jos užima ne visas antenas, o tik nedidelę jų dalį. Ir aišku, kad vabzdžiai turi daug mažiau uoslės ląstelių, jei ne visai. Pavyzdžiui, laumžirgis, kuris maisto ieško tik per regėjimą, iš viso neturi jutimo elementų, vadinamų sensilla. O muselėse, kurios minta gėlėmis ir jų ieško tiek uoslės, tiek regėjimo pagalba, tokių elementų yra ne daugiau kaip 2 tūkst. Dėžutėms musėms daug svarbesnė uoslė. Todėl jie turi daugiau uoslės ląstelių – 3,5-4 tūkst. Gadflies turi iki 7 tūkstančių sensilijų, o bitės darbininkės – daugiau nei 12.

Bet jei jautrių ląstelių skaičiumi vabzdžiai yra gerokai prastesni už žmones, tai pagal savo „kokybę“, pačiu jautrumu žmogaus net negalima lyginti su vabzdžiais.

Kad užuostų, žmogus turi gauti mažiausiai aštuonias kvapiosios medžiagos molekules kiekvienai jautriai ląstelei. Tik tada šios ląstelės siųs žinutes į smegenis. Tačiau smegenys į pranešimus reaguos tik tada, kai gaus juos iš mažiausiai keturiasdešimties ląstelių. Taigi, žmogui užuosti reikia mažiausiai 320 molekulių. Vabzdžiai, kaip žinome, gali pasitenkinti viena molekule viename kubiniame metre oro. Žvilgtelėjusi uodo patelė, mintanti gyvūnų krauju, fiksuoja gyvūnų iškvėptą anglies dvideginį, jų skleidžiamą šilumą ir drėgmę iki 3 kilometrų atstumu. Sunku pasakyti, kiek molekulių į jį „skris“, bet kuriuo atveju mokslininkai dar nepaskaičiavo, bet tikrai keli vienetai. Vabzdžiai negali sau leisti prabangos reaguoti tik į dešimtis ar šimtus kvapiosios medžiagos molekulių, jei reikia, jie turi pasitenkinti vienetais.

Dar gerokai iki Fabre atradimo žmonės turėjo daugybę galimybių patikrinti, ar vabzdžiai gali pritraukti savo rūšį. Žmonės ne kartą matė dideles vabzdžių koncentracijas – pavyzdžiui, pavojingą kenkėją vėžlio blakę – tačiau, žinoma, negalėjo net į galvą ateiti, kad jų pačių kvapas vabzdžius surinko į vieną vietą.

Jau seniai pastebėta: blakės butuose atsiranda ne iš karto – pirmiausia atsiranda pavieniai „skautai“, vėliau atsiranda daugybė blakių. Žinoma, patekusios į tinkamas sąlygas, blakės sparčiai dauginasi, bet dar greičiau jos atkeliauja iš kitų vietų, priviliotos artimųjų kvapo.

Tarakonai savo giminaičius vilioja ir kvapu, o musių gebėjimas „sušaukti“ savąsias netgi buvo vadinamas „musės faktoriumi“. Yra žinoma, kad kai tik viena ar dvi musės pasirodo vietose, kur šie vabzdžiai randa gausų maistą, tuoj pat pasirodo visas musių spiečius. Ir tik neseniai jie atrado nuostabų reiškinį: paragavus tinkamo maisto, musė iš karto skleidžia atitinkamą kvapą, kuris traukia jos artimuosius.

Ir galiausiai – kvapas, viliojantis priešingos lyties vabzdžius. Visa tai yra patrauklūs kvapai, jų yra daug ir jie labai skiriasi vienas nuo kito. Bet kadangi jie visi atlieka tą pačią funkciją – traukia savo rūšį, mokslininkai juos sujungė į bendrą grupę ir pavadino traukiančiais, arba epagonais, o tai graikiškai reiškia „traukia“.

Sunku pervertinti kvapų pritraukimo svarbą vabzdžių gyvenime. Be šių kvapų labai tikėtina, kad daugelis vabzdžių jau seniai būtų nustoję egzistuoti žemėje.

Išsiaiškinkime. Nepritraukdami kvapų, vabzdžiai negalėjo rasti vienas kito dideliais atstumais (turėkite omenyje, kad jie yra trumparegiai), jie negalėjo rasti vienas kito, ypač miške, žolėje ar tamsoje. Ir nesuradę vienas kito, jie negalėjo tęsti savo lenktynių, ir jie palaipsniui išnyko. Tai pirmasis.

Kaip dabar žinome, daugelis vabzdžių stengiasi aprūpinti savo būsimus palikuonis maistu. Ir taip pat labai dažnai tai randa pagal kvapą. (Pagalvokite, pavyzdžiui, kopūstinį drugelį ar kapų vabalus.) Arba sudėtingesnis pavyzdys – raiteliai, dedantys sėklides į medkirčių ar raguoklių lervas. Raitelis jokiu būdu negali matyti savo grobio – jis yra giliai medyje. O raitelis taip pat aptinka tik pagal kvapą.

Jei palikuonis nebus aprūpintas maistu, jis mirs vos gimęs. Ir galiausiai visas vaizdas visiškai išnyks.

Tai antrasis.

Tačiau ne tik patrauklaus kvapo neturinčios lervos – ir suaugusieji – bent jau daugelis – atsidurtų kritinėje situacijoje: nerasdamos maisto, mirtų iš bado. Ir tai taip pat lemtų visos rūšies išnykimą.

Tai jau trečioji.

Tačiau, kad ir kokie svarbūs pritrauktų kvapus, vabzdžiai be jų neapsieidavo.

Čia yra tik vienas pavyzdys. Jūs ir aš žinome, kad raiteliai kiaušinius deda į vikšrus. Iš kiaušinėlių atsiranda lervos, kurios gyvena vikšre ir minta jo audiniais. Kai kuriems raitininkams iš sėklidės atsiranda viena lerva, daugeliui - kelios dešimtys iš vienos sėklidės. Tačiau kad ir kiek lervų atsirastų, joms maisto visada užtenka. Tačiau taip gali nutikti: keli raiteliai dės sėklides į tą patį vikšrą. Tada lervų atsiras kur kas daugiau, visiems maisto neužteks, lervos mirs. Bet taip niekada nebūna, nes, padėjęs į vikšrą kiaušinius, raitelis šį vikšrą pažymi savo kvapu, tarsi paskelbdamas skelbimą: „Vieta užimta“. Tokius kvapus pėdsakus, žymes mokslininkai vadina „odmihnionais“, iš graikų kalbos žodžių „odmi“ – „kvapas“ ir „ichnion“ – „pėdsakas“.

Daugeliui vabzdžių odmihnionai atlieka svarbų vaidmenį, tačiau didžiausią reikšmę jie turi socialiniams vabzdžiams – skruzdėlėms, bitėms, termitams.

Turbūt kiekvienas žmogus yra matęs skruzdžių takus, bet, matyt, mažai kas žino, kad skruzdėlės jais bėgioja dėl kvapo, kuriuo tie takai pažymėti. Bet tai ne tik keliai. Suradęs tinkamą maistą, skruzdėlė nužymi kelią į jį, kad pats nepasiklystų, o jo artimieji rastų kelią iki šio maisto. Kai kurios skruzdėlių rūšys grobio dydį ar dydį dažnai nurodo žymėmis. Sužinoję apie tai, žmonės susidūrė su daugybe kitų paslapčių. Pavyzdžiui, kodėl skruzdėlės ne visada seka tuos pačius pėdsakus? Arba: kaip jie, sekdami kvepiančiu brolio pėdsaku, atranda kelią į savo namus, o ne į svetimus?

Ir tada paaiškėjo, kad skruzdėlės skiria ne tik savo artimųjų – tos pačios rūšies skruzdžių – kvapus, bet gali nustatyti, iš kurio tai skruzdėlyno – savo ar svetimo. Taigi nėra painiavos.

Skruzdėlės nebėga visą laiką ir seka tais pačiais pėdsakais. Tai yra, jie nuolat bėga savo takais, bet tik todėl, kad kvapo pėdsakai ant jų nuolat atnaujinami. Jei skruzdėlė nepakartoja savo kvapo pėdsako (pavyzdžiui, kur nors rastas grobis suvalgomas arba perkeliamas į skruzdėlyną), kvapas greitai išnyksta ir nieko nebeklaidina.

Tam tikrai rūšiai būdingas kvapas (kai kurie mokslininkai netgi mano, kad jis būdingas kiekvienam skruzdėlynui) tarnauja ne tik kaip rodyklė į namus, bet ir kaip praėjimas į šiuos namus. Jei netikėtai pašalinis žmogus nuspręs nuklysti į skruzdėlyną, jis atpažins jį iš kvapo ir išvarys. Be to, kvapas yra vienintelis „dokumentas“, vienintelė „asmens tapatybės kortelė“: jei skruzdėlę ištepsite kitos rūšies skruzdėlytės kvapu, ją tuoj pat išvarys jos pačios broliai ir bus leista atgal tik po svetimas kvapas išgaravo. Be to, kvapas yra ne tik dokumentas apie „registraciją“, tai apskritai dokumentas dėl teisės egzistuoti. Jei gyva skruzdė bus sutepta negyvos kvapu ir patalpinta į skruzdėlyną, ji tuoj pat bus išnešta ir išmesta „į kapines“, tai yra, ten, kur skruzdėlės neša mirusius brolius. Ir veltui gyva skruzdė priešinsis, veltui įrodys, kad yra gyva visomis jam prieinamomis priemonėmis – nepadės. Taip, skruzdėlės mato, kad tempia ne lavoną, o gyvą brolį, tačiau tai joms neliečia – jos labiausiai tiki kvapu.

Odmihnionus gaminančios liaukos dažniausiai yra ant skruzdžių pilvo, o skruzdėlės viską, ko joms reikia, pažymi pilvo galiuku. Panašias liaukas turi ir kamanės, tačiau jos yra ant galvos, prie žandikaulių (žandikaulių) pagrindo. Ieškodama poros, kamanė reguliariai skraidina ir lengvai graužia medžių ar krūmų lapus, palikdama kvapnias žymes. Pagal šiuos ženklus kamanės patelė naršys ir suras kamanės patiną.

Tas pats principas išsaugomas kamanėse ir kai kuriose bičių rūšyse, kai reikia pažymėti kelią iki maisto šaltinio: žvalgai, radę pakankamai žiedų, karts nuo karto pakeliui įkanda augalų lapus. atgal, tarsi dėliodamas kelio taškus. Ir kuo arčiau tikslo, tuo stipresnis kvapas.

Buvo tikima, kad bitėms tokių kelrodžių nereikia. Tačiau žinomas rusų zoologas N. V. Nasonovas dar 1883 m. juose aptiko kvapiąsias liaukas, kurios vėliau tapo žinomos kaip Nasonovo liaukos. Ilgą laiką šios liaukos biologinė reikšmė nebuvo aiški, o kai žmonės sužinojo apie bičių šokius, kuriais artimiesiems nurodo kryptį iki maisto šaltinio ir praneša atstumą iki jo, prasmę. kvapioji liauka tapo dar mažiau aiški. Tik neseniai pavyko išsiaiškinti šios liaukos reikšmę.

Remdamiesi informacija, gauta iš šokančios skautiškos bitės, likusios bitės pasirenka kryptį ir skrenda ja tol, kol pradeda užuosti žiedų kvapą. Tačiau yra daug medingųjų augalų, kurių kvapas per silpnas ir bitėms nejaučiamas. Čia, pasirodo, įsijungia Nasonovo liaukos skleidžiamas kvapas. Skautiška bitė į orą išskiria kvapnią medžiagą, kuri tarsi žymi vietą ir yra kelrodis bei rodyklė likusioms bitėms: čia yra maisto.

Kaip ir skruzdėlės, kvapas bitėms tarnauja kaip kelrodis į namus (tik skruzdėlės palieka jį ant žemės, o bitės – ore), tarnauja kaip „praėjimas“ į avilį.

Skruzdėlės, bitės, kai kurios vapsvų rūšys turi kitą specifinį kvapą, būdingą tik socialiniams vabzdžiams, pavojaus signalą – toribonai (iš graikų kalbos žodžio „teribein“ – „nerimas“). Kodėl šie kvapai būdingi tik socialiniams vabzdžiams, suprantama: juk vienišiems vabzdžiams nereikia duoti signalų, nėra kam kviestis pagalbos ar perspėti apie pavojų, galiausiai jie neturi ko saugoti – jie, kaip taisyklė neturi namų. Todėl, pavyzdžiui, žmogus gali visiškai nebaudžiamas sugauti bet kurį vabzdį. Ypatingais atvejais jis rizikuoja būti įgėlęs ar įkandęs.

Kitas dalykas, jei žmogus įsikišo, pavyzdžiui, į popierinių vapsvų lizdą. Ir ne tai, kad viena ar dvi vapsvos jį įgelia. Būtent ši viena vapsva gali „užstatyti“ ant žmogaus visus lizdo gyventojus. Prieš įgėlimą socialinė vapsva apipurškia priešą mažais kvapnios „nerimą keliančios medžiagos“ lašeliais. Ši medžiaga, sumaišyta su nuodais, yra signalas kitoms vapsvoms. Ir kuo daugiau jie skraido, tuo stipriau „skamba“ pavojaus signalas, o tai savo ruožtu yra puolimo signalas.

Bičių agresyvumas dar aktyvesnis. Užtenka vienai bitei įgelti į priešo odą, nes dešimtys kitų tuoj pat puola į jį, kiekviena bando įgelti arti tos vietos, kur įgėlė ankstesnė.

Bitės įgėlimas turi 12 dantukų, nukreiptų atgal. Įsmeigusi jį, tarkime, į žmogaus odą, bitė darbininkė nebegali atitraukti geluonies atgal. Jis išsiskiria kartu su visiškai geliančiu aparatu ir liauka, gaminančia toriboną. Tokiu atveju bitė žūva, tačiau nuodai kurį laiką toliau patenka į priešo organizmą ir kurį laiką lieka pažymėti toribonu, kuris sukelia kitų bičių agresiją.

Toribonų panaudojimo bitėms ir socialinėms vapsvoms mechanizmas ir principas yra panašus ir veikiau tas pats. Skruzdėlės yra kitas reikalas.

Skruzdėlės skleidžia toribonus ne tik užpuolimo momentu, bet dažniau tai yra išankstinis, šaukiantis, mobilizuojantis signalas. Arba signalas, kurį būtų galima išversti kaip šauksmą „gelbėk, kas gali!“.

Pajutusi pavojų, skruzdėlė išskiria toriboną, kuris greitai pasklinda aplinkui ir įgauna rutulio formą. Paprastai šis rutulys yra mažas - ne daugiau kaip 6 centimetrų skersmens. Tai taip pat trunka neilgai – kelias sekundes. Tačiau orientuotis pakanka ir kvapo sklidimo dydžio, ir laiko. Jei pavojaus signalas klaidingas, panikos nekils: tik šalia esantys vabzdžiai užuos signalą ir į jį nereaguos. Jei nerimas tikras, tai ir kitos skruzdėlės skleis kvapias medžiagas, „kamuoliukas“ padidės, kvapas prasiskverbs į visus skruzdėlyno kampelius ir sutelks visą jo populiaciją.

Skruzdėlės skirtingi tipai iškilus pavojui elgiasi skirtingai: vienos, pajutusios pavojaus signalą, tuoj pat puola į mūšį, kitos, pavyzdžiui, skruzdėlės javapjūtės, įsirauna į žemę, kitos bėga, gaudydamos lėliukes ir lervas, o lapus pjaustančios skruzdėlės turi mišri reakcija į toribonus: vieni pabėga, pasiimdami brangią naštą, kiti - kareivius, - atmerkę nasrus puola į priešą, o jų kvapas juos taip sujaudina, kad, išviję priešą, negali nusiraminti ir pradeda vienas kitą kankinti. Net jei pavojaus signalas pasirodytų klaidingas ir priešo nėra, lapų pjovimo kareiviai drasko vienas kitą.

Iš pateiktų pavyzdžių biologinė kvapų reikšmė akivaizdi, aišku, kokį didžiulį vaidmenį jie atlieka vabzdžių gyvenime. Tačiau kvapai ne tik pritraukia vabzdžius vienas prie kito ar prie maisto šaltinių, jie ne tik tarnauja kaip orientyrai ir ženklai, jie yra ne tik pavojaus signalai, bet ir reguliuoja elgesį. Nieko nuostabaus, kad elgseną reguliuojančios medžiagos vadinamos etofionais: iš graikų kalbos „ethos“ – „paprotys“ ir „fine“ – „kurti“. Atrodytų, kad etofionai yra mažiau aktyvūs nei, pavyzdžiui, epagonai, dėl kurių drugiai nuskrenda daugybę kilometrų, arba tori-bonai, kurie akimirksniu sutelkia visą avilį kovai su priešu. Nepaisant to, daugeliui vabzdžių jų reikia. Be šių medžiagų vabzdžiai nerodys gyvybinių instinktų, neišvys jiems reikalingos elgesio linijos.

Yra žinoma, kad skruzdėlės darbininkės maitina lervas. Bet kas juos verčia tai daryti? Pasirodo, kad pačios lervos, tiksliau, kvapioji medžiaga, kurią jos išskiria. Darbuotojos skruzdėlės, patrauktos kvapo, su malonumu nulaižo etofijas nuo lervų gaubto, ir tai sukelia maitinimosi reakciją. Tačiau kažkas atsitiko – lervos nustojo skleisti kvapias medžiagas. Žinome, kad taip nutiks, jei patalpoje, kurioje yra lervos, oras taps per sausas arba per šviesus. Tačiau skruzdėlės darbininkės to nežino. Tačiau dėl išskyrų ir kvapo trūkumo jie lervas perkels kitur. Ir taip sutaupyti.

Dar smalsesnis yra Amerikos armijos skruzdėlių lervų ir suaugusiųjų santykis. Šios skruzdėlės taip pavadintos ne veltui: jų nusistovėjęs gyvenimas staiga baigiasi ir jos eina klajoti. Skruzdėlės klajoja 18-19 dienų, juda, tačiau tik naktį, tada vėl seka ilgas sustojimas.

Tokio neįprasto skruzdėlių elgesio priežastis yra lervos. Tiksliau, kvapiąsias medžiagas, kurias jie skleidžia. Šias kvapiąsias medžiagas laižo suaugusios skruzdėlės, todėl jos juda visur, kur žiūri jų akys. Tačiau 18 ar 19 dieną lervos lėliuoja, skruzdėlės iškart praranda norą keistis vietomis. Praeina gana daug laiko, o skruzdėlės, atrodo, nevažiuoja į kelią. Atvirkščiai, jų stovykloje vyksta įvykiai, kurie akivaizdžiai nepalankūs keliauti: patelė deda kiaušinėlius ir kasdien tampa vis vaisingesnė. Tada iš kiaušinėlių pasirodo lervos ir staiga vieną gražią naktį skruzdėlės lervas paima ir visa stovykla iškeliauja. Tai reiškia, kad lervos pradėjo išskirti etofioną. Skruzdėlės judės 18 ar 19 naktų, kol lervos nustos išskirti medžiagas, skatinančias perėjimą. Tada kurį laiką ateis nusistovėjęs gyvenimas. Ir tada viskas kartosis.

Etofionai, kurie stipriai veikia elgesį, taip pat aptinkami skėriuose. Skėrių lervos, vadinamieji vaikščiojantys skėriai, arba skėriai, gyvena atskirai nuo savo tėvų: išsirita iš kiaušinėlių, kuriuos skėriai savo klajonių metu padeda į žemę. Tačiau anksčiau ar vėliau skėriai sutinka savo tėvus. Ir tada skėriai pradeda nerimauti, jų antenos, užpakalinės kojos ir dalys burnos aparatai pradeda greitai vibruoti, pačios lervos šurmuliuoja, nervinasi, stumdo viena kitą. Ir staiga skėriai nusimeta žalią odą, pasidaro juoda ir raudona, turi sparnus. Tą akimirką skėris tapo suaugusiu skėriu, pasiruošusiu tuoj pat pakilti. Ir visa tai įvyko dėl kvapiosios medžiagos, kurią išskiria suaugę patinai ir kuri taip stipriai veikia skėrius. Tiek, kad jie tiesiogine prasme „užauga“ mūsų akyse.

Kasdieniame gyvenime dažnai galima išgirsti posakį „cheminė gyvūnų kalba“. Tai reiškia įvairius signalus, kuriuos gyvūnai duoda vieni kitiems kvapus. Iš principo, žinoma, tai tiesa: ir aliarmo kvapas, ir traukiantis kvapas, ir įvairūs ženklai ir pėdsakai – tai kalba, komandos ar įsakymai, įspėjimai ir t.t. Plačiąja prasme visus kvapus galima laikyti „chemine kalba“. Tačiau, mokslininkų nuomone, yra specialūs kvapai, skirti keistis specifine informacija. Pavyzdžiui, pastebėta, kad susitikusios dvi skruzdėlės dažnai liečia viena kitą savo antenomis arba paglostyti antenomis per nugarą. Po to pasikeičia vienos ar abiejų skruzdėlių elgesys – pavyzdžiui, jos pakeičia kryptį, kuria ėjo anksčiau. Mokslininkai mano, kad pagrindinį vaidmenį keičiant vabzdžio elgesį šiuo atveju suvaidino ne antenų prisilietimas, o vabzdžio jaučiamas kvapas. Tačiau koks tai kvapas, kokia jo prigimtis ir paskirtis, kol kas neaišku. Tokio pobūdžio informaciją tyrinėjantis amerikiečių mokslininkas E. Wilsonas mano, kad koordinuotiems veiksmams vienoje skruzdžių šeimoje užtikrinti naudojama iki 10 skirtingų „informacijos“ kvapų. Tačiau iš tikrųjų jų yra daug daugiau. Bet kuriuo atveju bitėms dabar pavyko aptikti daugiau nei tris dešimtis cheminių medžiagų, kurias jos naudoja keistis informacija. Tačiau tokios „kalbos“ studijos tik prasideda.

Tačiau puikiai ištirta dar viena kvapų reikšmė vabzdžių gyvenime. Jie padeda apsisaugoti nuo priešų (medžiagos, skleidžiančios šiuos kvapus, vadinamos „aminonais“, o tai graikiškai reiškia „išvaryti“). Iš tiesų, kas nori kovoti, pavyzdžiui, su vadinamąja miško klaida? Dėl nemalonaus kvapo net nemalonu jį laikyti, nors visai gražus. O klaidai to tereikia - ne be reikalo priekinėmis letenomis jis uoliai išsitepa kvapniu skysčiu, kurį išskiria ant krūtinės esančios liaukos.

Kilus pavojui, dirviniai vabalai, tarakonai ir daugelis kitų vabzdžių ar lervų skleidžia nemalonų kvapą. Tuo pačiu metu jie, kaip taisyklė, yra ryškių ir ryškių spalvų, kad priešai galėtų lengviau juos prisiminti.

Dar galima daug kalbėti apie kvapus, kurie vaidina didžiulį vaidmenį vabzdžių gyvenime, apie daugybę nuostabių jų aparatų ir organų prietaisų, kurių dėka šie kvapai skleidžiami ar suvokiami. Žmonės įdėjo ir deda daug pastangų, kad visa tai suprastų, suprastų kvapų reikšmę šešiakojų gyvenime ir kaip jie juos naudoja, kaip juos suvokia.

Bet kartais tai labai, labai sunku!

Kai mokslininkai ne tik ryžosi išsiaiškinti, kas yra vabzdžių uoslė, bet ir technologijų plėtros dėka gavo galimybę atlikti eksperimentus laboratorijoje, teko išskirti gryna medžiaga, kuri skleidžia patrauklų kvapą.

Vokiečių chemikas Butenindas, apdovanotas Nobelio premija už darbą atskleidžiant kvapų biologinę reikšmę vabzdžių gyvenime, nusprendė izoliuoti medžiagas, kurios skleidžia vabzdžiams būtiną kvapą. Jis pradėjo dirbti 1938 m., o baigė 1959 m. Per šiuos 20 metų jis surinko 12 miligramų kvapnios medžiagos, „atrinkdamas“ ją iš 500 000 čigonų kandžių patelių. Amerikiečių mokslininkui M. Jacobsonui pasisekė labiau: jis taip pat dirbo su čigonine kandimi, taip pat panaudojo pusę milijono drugelių, tačiau per 30 darbo metų jam pavyko surinkti 20 miligramų kvapnios medžiagos!

Dar sunkiau buvo, kai reikėjo išskirti tarakonų kvapiąsias medžiagas. Tam specialiuose induose, vamzdžiais sujungtuose su šaldytuvais, reikėjo laikyti dešimt tūkstančių tarakonų patelių. Oras iš indų pateko į šaldytuvą, nusėdo ten rūko pavidalu, o tada, atliekant labai sudėtingas chemines manipuliacijas, iš šio rūko buvo išskirtos kvapiosios medžiagos.

Per devynis mėnesius šios medžiagos gauta 12 miligramų.

Iš daugiau nei 30 tūkstančių pušinio pjūklelio patelių buvo gauta mažiau nei pusantro miligramo kvapiosios medžiagos. Galima pateikti daug daugiau pavyzdžių, kiek kainuoja bent jau tokie eksperimentai. Bet tikriausiai jau pribrendo teisėtas klausimas: kam viso to reikia?

Ar tikrai verta tokio darbo ir, žinoma, nemažų išlaidų?

Na, pradėkime nuo to, kad moksle nieko negalima pamiršti. Ir juo labiau su tokiu nuostabiu ir reikšmingu faktu. Vos pradėję tyrinėti vabzdžių uoslės gebėjimus, mokslininkai taip pat rado praktinį šių gebėjimų pritaikymą. Atvirkščiai, jie rado naują kenkėjų kontrolės priemonę.

Kitas Fabre, tada Fabry parodė, kad vabzdžiai ne tik nukeliauja didelius atstumus, paklusdami skambučio kvapui, bet ir susirenka dideliais kiekiais. Tolesni tyrimai tai patvirtino ir daug ką paaiškino. Pavyzdžiui, pastebėjimai, atlikti m lauko sąlygomis parodė, kad viena pušies pjūklelio patelė gali privilioti per 11 000 patinų. Kas, jeigu...

Žinoma, išgauti viliojančias medžiagas – sunkus ir daug laiko reikalaujantis darbas, tai gali sau leisti tik mokslas. O praktikai savo žodį tarė chemikai. Jiems pavyko susintetinti, dirbtinai pagaminti medžiagas, kurios visiškai atitinka tas, kurias išskiria vabzdžiai. O dabar lėktuvai Japonijos salose išbarsto mažyčius izoliacinės medžiagos gabalėlius, suvilgytus tokioje medžiagoje.

Žinoma, negalime tiksliai pasakyti, kas nutiko vaisinėms muselėms, prieš kurias buvo imtasi šių veiksmų. Bet galime įsivaizduoti, kaip jie buvo sutrikę, kaip jie puolė nuo vieno gabalo su masalu prie kito, nesuprasdami, kas vyksta. Jie mieliau mėgo masalus, nes nuo jų sklindantis kvapas buvo aktyvesnis nei gyvų giminaičių skleidžiamas kvapas.

Taip, galime tik įsivaizduoti, kaip elgėsi vabzdžiai. Tačiau rezultatą žinome tikrai: musių skaičius šiose salose po tokio „atakos“ sumažėjo 99 procentais.

Tai vienas iš kovos būdų. Yra ir kitų. Pavyzdžiui, gaudyklės, į kurias dedami kvapnūs masalai. Jau ne tik eksperimentai, bet ir praktika parodė teigiamų pusių toks metodas. Tai atleidžia žmones nuo poreikio gaminti ir išbarstyti tonas chemikalų, kurie, viena vertus, yra pavojingi visiems gyviems daiktams, kita vertus, negali būti patikima priemonė nuo kenkėjų, nes, kaip dabar žinome, vabzdžiai. laikui bėgant pripranta prie nuodų. O vabzdžiai niekada nepripranta prie kvapų.

Praktiškai tai atrodo taip: JAV šiaurės rytuose tokių spąstų kasmet iškabinama apie 30 tūkst. Ir kasmet į juos patenka kelios dešimtys milijonų vabzdžių.

Chemikai ir biologai dar turi daug nuveikti šia kryptimi. Pavyzdžiui, žinomi traukiantys kvapai, kurie veikia kelias dešimtis vabzdžių rūšių. Tačiau iki šiol, nepaisant visų pastangų, pavyko dirbtinai sukurti kvapus, kurie pritraukia tik 7 rūšis.

Kol vyksta darbas kuriant medžiagas, kurios vilioja vienos lyties vabzdžius prie kitos, mokslininkai suinteresuoti sukurti „maistui“ patrauklias medžiagas ir pagal šį principą kurti spąstus. Eksperimentai, kaip pritraukti vaisines muses prie spąstų, turinčių gvazdikėlių kvapą turinčių medžiagų, arba medžio kirmėlių, prie spąstų, kuriuose yra dervos kvapą skleidžiančios medžiagos, parodė, kad toks kenkėjų kontrolės būdas taip pat yra gana realus.

Yra žinoma, kokios pavojingos yra gegužinių vabalų lervos. Ir kaip sunku su jais kovoti – juk jie gyvena žemėje. Tačiau neseniai buvo nustatyta, kad naujagimio lerva (ir ji nebūtinai atsiranda iš kiaušinėlio šalia būsimo maisto šaltinio) kelią į augalų šaknis atranda dėl padidėjusios šaknų išskiriamo anglies dvideginio koncentracijos. O dabar jau sukurtas naujas būdas kovoti su šiomis lervomis: tam tikroje vietoje švirkštu į žemę suleidžiamas anglies dvideginis. Lervos telkiasi šioje srityje ir jas lengva sunaikinti.

Kanados biologas Wrightas pasiūlė paprastą ir veiksmingą kovos su uodais būdą, pagrįstą jų nuostabiu kvapo jautrumu. Jis sugalvojo spąstus, sudarytus iš vandens vonios ir degančios žvakės. Uodus, kaip minėjome, traukia drėgmė, šiluma ir anglies dioksidas. Drėgmė yra šildomas vanduo; Deganti žvakė išskiria šilumą ir anglies dioksidą. Prie šio masalo uodai atskrenda iš toli. O čia su jais galima daryti bet ką – nuodyti ar mechaniškai naikinti.

Daktaro Wrighto pasiūlytas metodas yra išradingas, bet praktiškai nelabai pritaikomas, bent jau plačiu mastu. Daug perspektyvesnis yra kitas, taip pat pagrįstas subtilia ir specifine uodų uosle. Kraujas, kurį uodai siurbia iš šiltakraujų gyvūnų, reikalingas greitam kiaušinėlių brendimui. O uodai juos deda tose vietose, į kurias rodo kitas specifinis kvapas. Žmonės sužinojo, kad tai – stovintiems vandenims ir pelkėms būdingas kvapas. O dabar atsirado viltis, kad pavyks dirbtinai sukurti panašų kvapą skleidžiančią medžiagą. Jei taip atsitiks, „uodų problema“ iš esmės bus išspręsta. Bet kokiu atveju bus galima reguliuoti uodų skaičių, verčiant juos dėti kiaušinėlius ten, kur šiuos kiaušinėlius lengva sunaikinti.

Dabar žinome, kad suaugęs skėris, skleidžiantis tam tikrą kvapą, prisideda prie greito brendimo, augimo, virsmo suaugusiais skėriais vabzdžiais, tai yra lervomis. Ar įmanoma, priešingai, sulėtinti individų vystymąsi? Apie tai galvojo amerikiečių mokslininkai Williamsas ir Walleris. Ir išsiaiškino: kaip tam tikros medžiagos pagreitina vabzdžių vystymąsi, kitos medžiagos gali sulėtinti jų vystymąsi, neleisti išvis bręsti.

Kaip matote, darbai vyksta visomis kryptimis. Vis dar yra daug nesėkmių, daugiausia susijusių su tuo, kad mes mažai pažįstame savo šešiakojus planetoje. Pavyzdžiui, kai kuriuose spąstuose, skirtuose kenkėjams vabzdžiams ir turint kvapą, kuris pritraukia būtent šiuos vabzdžius, bičių sutinkama daug. Kodėl? Dar neaišku.

Ilgą laiką amerikiečių mokslininkai ieško būdo, kaip susidoroti su vienu baisiausių JAV žemės ūkio kenkėjų – čigonine kandis.

Palyginti neseniai amerikiečių mokslininkai patelės kvapu pradėjo vilioti patinus į tam tikras vietas. Tai leido, pirma, sužinoti, kiek tam tikroje teritorijoje yra kenkėjų (patinai atskrido iš 4 kilometrų spindulio teritorijos), antra, buvo galima nesunkiai sunaikinti atvykusius patinus, trečia, net jei jie nebuvo sunaikinti, tada jie nuklydo ir nesuteikė galimybės rasti patelės.

Tačiau tokios kovos sunkumas buvo tas, kad chemikai nesugebėjo sukurti dirbtinai kvepiančios šilkaverpių medžiagos. Reikėjo specialiai auginti daug drugelių, tada atskiesti spiritu jų pilvo dalis, ant kurių išsidėsčiusios kvapiosios liaukos, ir šiuo „užpilu“ privilioti patinus. Tačiau visai neseniai chemikams pavyko pagaminti dirbtinį kvapų skystį iš čigonų kandis. Jei jis tikrai visiškai atitinka natūralų, tai atvers puikias perspektyvas kovojant su pavojingu kenkėju.

Deja, žmonės turi liūdną patirtį: jau sukurti dirbtiniai atraktantai, kurie, regis, nei chemine, nei kitais atžvilgiais nesiskiria nuo natūralių. Tačiau jie negalėjo konkuruoti su natūraliais. O kodėl – iki šiol neaišku.

Kovoje su vabzdžiais taip pat naudojamas atbaidymo būdas repelentais. Tiesą sakant, tai nėra kova visa prasme, nes vabzdys nėra sunaikintas, o tiesiog išvaromas iš tam tikros vietos. Tačiau kartais tai labai svarbu.

Vienu metu garsiausias ir populiariausias repelentas buvo naftalenas, plačiai naudojamas tam tikroms kandims atbaidyti. Jis veikė nepriekaištingai, bet staiga jo efektyvumas sumažėjo. Tačiau, žinoma, ne staiga – vabzdžiams pamažu susiformavo imunitetas šiam kvapui. Ir dabar jis juos atbaido daug mažiau. Ne specialistams šis klausimas itin aiškus: kandis priprato prie naftalino. Specialistams tai rimta problema. Juk repelentai naudojami ne tik nuo kandžių.

Kažkas panašaus atsitinka su daugeliu kraujasiurbių, kurie pripranta; ir gana greitai, prie įvairių repelentų. Tačiau labai sunku nuolat kurti naujus. Tačiau tai turi būti daroma, kol entomologai bando suprasti, kas atsitinka su vabzdžiais, kurie pripranta prie repelentų, kaip ši „priklausomybė“ genetiškai perduodama iš kartos į kartą. Apskritai kvapai atveria dar vieną naują ir labai įdomų puslapį žmonių ir vabzdžių santykių istorijoje. Kol kas šis puslapis tik atidarytas. Tačiau jau aišku, kokias perspektyvas atveria kvapų tyrimas. Juk labai gali būti, kad kvapų pagalba žmonės galės ne tik kovoti su kenksmingais vabzdžiais, bet ir apskritai kontroliuoti šešiakojų elgesį!