Nervų sistema yra vabzdžių jutimo organai. Įvadas. Jutimo organų vaidmuo vabzdžių gyvenime. Ar vabzdžiai turi ausis
Ždanova T. D.
Susilietimas su įvairia ir energinga vabzdžių pasaulio veikla gali būti nuostabi patirtis. Atrodytų, kad šie padarai nerūpestingai skraido ir plaukia, bėga ir šliaužioja, dūzgia ir čiulba, graužia ir nešioja. Tačiau visa tai daroma ne be tikslo, o daugiausia su tam tikra intencija, pagal įgimtą jų kūne įtvirtintą programą ir įgytą gyvenimo patirtį. Supančio pasaulio suvokimui, orientacijai jame, visų tikslingų veiksmų ir gyvenimo procesų įgyvendinimui gyvūnai aprūpinti labai sudėtingomis sistemomis, pirmiausia nervinėmis ir jutiminėmis.
Ką bendro turi stuburinių ir bestuburių nervų sistemos?
Nervų sistema yra sudėtingas struktūrų ir organų kompleksas, susidedantis iš nervinio audinio, kurio centrinė dalis yra smegenys. Pagrindinis struktūrinis ir funkcinis nervų sistemos vienetas yra nervinė ląstelė su procesais (graikiškai nervinė ląstelė yra neuronas).
Nervų sistema ir vabzdžių smegenys suteikia: suvokimą išorinio ir vidinio dirginimo (dirglumo, jautrumo) pojūčių pagalba; momentinis gaunamų signalų apdorojimas analizatorių sistemoje, tinkamo atsako paruošimas ir įgyvendinimas; paveldimos ir įgytos informacijos saugojimas atmintyje užkoduota forma, taip pat prireikus momentinis jos gavimas; visų kūno organų ir sistemų valdymas, kad jis veiktų kaip visuma, subalansuoti jį su aplinka; įgyvendinimas psichiniai procesai ir didesnis nervinis aktyvumas, tikslingas elgesys.
Stuburinių ir bestuburių nervų sistemos ir smegenų struktūra yra tokia skirtinga, kad iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad jų lyginti neįmanoma. Ir tuo pačiu metu daugumai įvairių tipų Nervų sistema, priklausanti tiek visiškai „paprastiems“, tiek „sudėtingiems“ organizmams, pasižymi tomis pačiomis funkcijomis.
Labai mažytės muselės, bitės, drugelio ar kito vabzdžio smegenys leidžia matyti ir girdėti, liesti ir ragauti, labai tiksliai judėti, be to, naudojant vidinį „žemėlapį“ skristi didelius atstumus, bendrauti tarpusavyje ir net mokėti savo „kalbą“, mokytis ir taikyti loginį mąstymą nestandartinėse situacijose. Taigi, skruzdėlės smegenys yra daug mažesnės nei smeigtuko galvutė, tačiau šis vabzdys nuo seno buvo laikomas „išminčiumi“. Palyginus ne tik su jo mikroskopinėmis smegenimis, bet ir su nesuvokiamomis vienos nervinės ląstelės galimybėmis, žmogus turėtų gėdytis savo moderniausių kompiuterių. O ką apie tai gali pasakyti mokslas, pavyzdžiui, neurobiologija, tirianti smegenų gimimo, gyvybės ir mirties procesus? Ar ji galėtų atskleisti gyvybinės smegenų veiklos paslaptį – šio sudėtingiausio ir paslaptingiausio reiškinio, žinomi žmonėms?
Pirmoji neurobiologinė patirtis priklauso senovės romėnų gydytojui Galenui. Perpjovęs kiaulei nervines skaidulas, kurių pagalba smegenys valdė gerklų raumenis, jis atėmė iš gyvūno balsą – jis iškart nutirpdavo. Tai buvo prieš tūkstantmetį. Tačiau kiek toli nuo to laiko nuėjo mokslas, žinodamas smegenų principą? Pasirodo, nepaisant milžiniško mokslininkų darbo, net vienos nervinės ląstelės, vadinamosios „plytos“, iš kurios statomos smegenys, veikimo principas žmogui vis dar nėra žinomas. Neuromokslininkai daug supranta, kaip neuronas „valgo“ ir „geria“; kaip ji gauna savo gyvybinei veiklai reikalingą energiją, „biologiniuose katiluose“ suvirškindama iš aplinkos išgaunamas reikalingas medžiagas; kaip tada šis neuronas siunčia savo kaimynams įvairiausią informaciją signalų pavidalu, užšifruotą arba tam tikra elektrinių impulsų serija, arba įvairiais cheminių medžiagų deriniais. Ir tada kas? Čia nervinė ląstelė gavo specifinį signalą, o jo gelmėse prasidėjo unikali veikla bendradarbiaujant su kitomis ląstelėmis, kurios sudaro gyvūno smegenis. Vyksta gaunamos informacijos įsiminimas, reikalingos informacijos ištraukimas iš atminties, sprendimų priėmimas, įsakymų davimas raumenims ir įvairiems organams ir kt. Kaip viskas einasi? Mokslininkai dar tiksliai nežino. Na, o kadangi neaišku, kaip veikia atskiros nervinės ląstelės ir jų kompleksai, neaiškus ir visų smegenų, net ir tokių mažų kaip vabzdžio, veikimo principas.
Jutimo organų ir gyvų „prietaisų“ darbas
Gyvybinę vabzdžių veiklą lydi garso, uoslės, vaizdinės ir kitos jutiminės informacijos – erdvinės, geometrinės, kiekybinės – apdorojimas. Vienas iš daugelio paslaptingų ir įdomių savybių vabzdžiai – tai jų gebėjimas tiksliai įvertinti situaciją naudojant savo „instrumentus“. Mūsų žinios apie šiuos įrenginius yra ribotos, nors gamtoje jie plačiai naudojami. Tai įvairių fizikinių laukų determinantai, leidžiantys numatyti žemės drebėjimus, ugnikalnių išsiveržimus, potvynius, oro pokyčius. Tai laiko pojūtis, skaičiuojamas pagal vidinį biologinį laikrodį, greičio pojūtis, gebėjimas naršyti ir naršyti ir daug daugiau.
Bet kurio organizmo (mikroorganizmų, augalų, grybų ir gyvūnų) savybė suvokti dirginimą, kurį sukelia išorinė aplinka o iš savo organų ir audinių, vadinamas jautrumu. Vabzdžiai, kaip ir kiti gyvūnai, turintys specializuotą nervų sistemą, turi nervines ląsteles, pasižyminčias dideliu selektyvumu įvairiems dirgikliams – receptoriams. Jie gali būti lytėjimo (reaguojantys į prisilietimą), temperatūros, šviesos, cheminiai, vibraciniai, raumenų-sąnarių ir kt. Dėka savo receptorių, vabzdžiai fiksuoja įvairius aplinkos veiksnius – įvairias vibracijas ( didelis asortimentas garsai, spinduliavimo energija šviesos ir šilumos pavidalu), mechaninis slėgis (pvz., gravitacija) ir kiti veiksniai. Receptorinės ląstelės yra audiniuose pavieniui arba sujungtos į sistemas, kuriose susidaro specializuoti jutimo organai – jutimo organai.
Visi vabzdžiai puikiai „supranta“ savo jutimo organų požymius. Kai kurie iš jų, pavyzdžiui, regos, klausos, uoslės organai, yra nutolę ir gali per atstumą suvokti dirginimą. Kiti, kaip skonio ir lytėjimo organai, yra kontaktiniai ir į poveikį reaguoja tiesioginiu kontaktu.
Masėje esantys vabzdžiai pasižymi puikiu regėjimu. Jų sudėtingos sudėtinės akys, prie kurių kartais pridedamos paprastos akys, padeda atpažinti įvairius objektus. Kai kuriems vabzdžiams suteikiamas spalvų matymas, tinkami naktinio matymo prietaisai. Įdomu tai, kad vabzdžių akys yra vienintelis organas, į kurį panašūs kiti gyvūnai. Tuo pačiu metu klausos, uoslės, skonio ir lytėjimo organai neturi tokio panašumo, tačiau, nepaisant to, vabzdžiai puikiai suvokia kvapus ir garsus, naršo erdvėje, fiksuoja ir skleidžia ultra garso bangos. 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.
Daugelis savo idėjose vabzdžių jutimo organus sieja su galva. Bet pasirodo, kad už informacijos rinkimą atsakingos struktūros aplinką, randami vabzdžiuose įvairiose kūno vietose. Jie gali nustatyti daiktų temperatūrą ir ragauti maistą kojomis, aptikti šviesos buvimą nugara, girdėti keliais, ūsais, uodegos priedais, kūno plaukeliais ir kt.
Vabzdžių jutimo organai yra jutimo sistemų dalis – analizatorių, kurie prasiskverbia į beveik viso organizmo tinklą. Iš savo jutimo organų receptorių jie gauna daug įvairių išorinių ir vidinių signalų, juos analizuoja, formuoja ir perduoda įvairiems organams „instrukcijas“ atitinkamiems veiksmams įgyvendinti. Jutimo organai daugiausia sudaro receptorių sekciją, esančią analizatorių periferijoje (galuose). O laidų skyrių sudaro centriniai neuronai ir takai iš receptorių. Smegenys turi tam tikras sritis, skirtas apdoroti informaciją, gaunamą iš jutimų. Jie sudaro centrinę, „smegenis“, analizatoriaus dalį. Dėl tokios sudėtingos ir tikslios sistemos, pavyzdžiui, vizualinio analizatoriaus, atliekamas tikslus vabzdžio judėjimo organų apskaičiavimas ir kontrolė.
Sukaupta daug žinių apie nuostabias vabzdžių sensorinių sistemų galimybes, tačiau knygos apimtis leidžia išvardinti tik keletą jų.
regėjimo organai
Akys ir visa sudėtingiausia regėjimo sistema yra nuostabi dovana, kurios dėka gyvūnai gali gauti pagrindinę informaciją apie juos supantį pasaulį, greitai atpažinti įvairius objektus ir įvertinti susidariusią situaciją. Regėjimas reikalingas vabzdžiams ieškant maisto, kad išvengtų plėšrūnų, tyrinėtų dominančius objektus ar aplinką, bendrautų su kitais individais reprodukciniu ir socialiniu elgesiu ir pan.
Vabzdžiai turi įvairias akis. Tai gali būti sudėtingos, paprastos ar papildomos akys, taip pat lervos. Sudėtingiausios yra sudėtinės akys, kurias sudaro daugybė ommatidijų, kurios akies paviršiuje sudaro šešiakampius briaunus. Ommatidium iš esmės yra mažas vaizdo aparatas, turintis miniatiūrinį lęšį, šviesos kreiptuvo sistemą ir šviesai jautrius elementus. Kiekvienas aspektas suvokia tik nedidelę objekto dalį, o kartu jie sukuria viso objekto mozaikinį vaizdą. Sudėtinės akys, būdingos daugumai suaugusių vabzdžių, yra galvos šonuose. Kai kurių vabzdžių, pavyzdžiui, medžiotojo laumžirgio, kuris greitai reaguoja į grobio judėjimą, akys užima pusę galvos. Kiekviena jos akis sudaryta iš 28 000 briaunų. Palyginimui, drugeliai jų turi 17 000, naminė – 4 000. Akys ant vabzdžių galvos gali būti dvi ar trys ant kaktos ar vainiko, rečiau – ant šonų. Lervų oceliukai vabaluose, drugiuose, ožkose suaugę pakeičiami kompleksiniais.
Vabzdžių jutimo organai
Ždanova T. D.
Susilietimas su įvairia ir energinga vabzdžių pasaulio veikla gali būti nuostabi patirtis. Atrodytų, kad šie padarai nerūpestingai skraido ir plaukia, bėga ir šliaužioja, dūzgia ir čiulba, graužia ir nešioja. Tačiau visa tai daroma ne be tikslo, o daugiausia su tam tikra intencija, pagal įgimtą jų kūne įtvirtintą programą ir įgytą gyvenimo patirtį. Supančio pasaulio suvokimui, orientacijai jame, visų tikslingų veiksmų ir gyvenimo procesų įgyvendinimui gyvūnai aprūpinti labai sudėtingomis sistemomis, pirmiausia nervinėmis ir jutiminėmis.
Ką bendro turi stuburinių ir bestuburių nervų sistemos?
Nervų sistema yra sudėtingas struktūrų ir organų kompleksas, susidedantis iš nervinio audinio, kurio centrinė dalis yra smegenys. Pagrindinis struktūrinis ir funkcinis nervų sistemos vienetas yra nervinė ląstelė su procesais (graikiškai nervinė ląstelė yra neuronas).
Nervų sistema ir vabzdžių smegenys suteikia: suvokimą išorinio ir vidinio dirginimo (dirglumo, jautrumo) pojūčių pagalba; momentinis gaunamų signalų apdorojimas analizatorių sistemoje, tinkamo atsako paruošimas ir įgyvendinimas; paveldimos ir įgytos informacijos saugojimas atmintyje užkoduota forma, taip pat prireikus momentinis jos gavimas; visų kūno organų ir sistemų valdymas, kad jis veiktų kaip visuma, subalansuoti jį su aplinka; psichikos procesų įgyvendinimas ir aukštesnė nervinė veikla, tikslingas elgesys.
Stuburinių ir bestuburių nervų sistemos ir smegenų struktūra yra tokia skirtinga, kad iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad jų lyginti neįmanoma. Ir tuo pat metu pačioms įvairiausioms nervų sistemos rūšims, atrodytų, tiek visiškai „paprastiems“, tiek „sudėtingiems“ organizmams būdingos tos pačios funkcijos.
Labai mažytės muselės, bitės, drugelio ar kito vabzdžio smegenys leidžia matyti ir girdėti, liesti ir ragauti, labai tiksliai judėti, be to, naudojant vidinį „žemėlapį“ skristi didelius atstumus, bendrauti tarpusavyje ir net mokėti savo „kalbą“, mokytis ir taikyti loginį mąstymą nestandartinėse situacijose. Taigi, skruzdėlės smegenys yra daug mažesnės nei smeigtuko galvutė, tačiau šis vabzdys nuo seno buvo laikomas „išminčiumi“. Palyginus ne tik su jo mikroskopinėmis smegenimis, bet ir su nesuvokiamomis vienos nervinės ląstelės galimybėmis, žmogus turėtų gėdytis savo moderniausių kompiuterių. O ką apie tai gali pasakyti mokslas, pavyzdžiui, neurobiologija, tirianti smegenų gimimo, gyvybės ir mirties procesus? Ar ji sugebėjo įminti gyvybinės smegenų veiklos paslaptį – šį sudėtingiausią ir paslaptingiausią iš žmonėms žinomų reiškinių?
Pirmoji neurobiologinė patirtis priklauso senovės romėnų gydytojui Galenui. Perpjovęs kiaulei nervines skaidulas, kurių pagalba smegenys valdė gerklų raumenis, jis atėmė iš gyvūno balsą – jis iškart nutirpdavo. Tai buvo prieš tūkstantmetį. Tačiau kiek toli nuo to laiko nuėjo mokslas, žinodamas smegenų principą? Pasirodo, nepaisant milžiniško mokslininkų darbo, net vienos nervinės ląstelės, vadinamosios „plytos“, iš kurios statomos smegenys, veikimo principas žmogui vis dar nėra žinomas. Neuromokslininkai daug supranta, kaip neuronas „valgo“ ir „geria“; kaip ji gauna savo gyvybinei veiklai reikalingą energiją, „biologiniuose katiluose“ suvirškindama iš aplinkos išgaunamas reikalingas medžiagas; kaip tada šis neuronas siunčia savo kaimynams įvairiausią informaciją signalų pavidalu, užšifruotą arba tam tikra elektrinių impulsų serija, arba įvairiais cheminių medžiagų deriniais. Ir tada kas? Čia nervinė ląstelė gavo specifinį signalą, o jo gelmėse prasidėjo unikali veikla bendradarbiaujant su kitomis gyvūno smegenis formuojančiomis ląstelėmis. Vyksta gaunamos informacijos įsiminimas, reikalingos informacijos ištraukimas iš atminties, sprendimų priėmimas, įsakymų davimas raumenims ir įvairiems organams ir kt. Kaip viskas einasi? Mokslininkai dar tiksliai nežino. Na, o kadangi neaišku, kaip veikia atskiros nervinės ląstelės ir jų kompleksai, neaiškus ir visų smegenų, net ir tokių mažų kaip vabzdžio, veikimo principas.
Jutimo organų ir gyvų „prietaisų“ darbas
Gyvybinę vabzdžių veiklą lydi garso, uoslės, vaizdinės ir kitos jutiminės informacijos – erdvinės, geometrinės, kiekybinės – apdorojimas. Viena iš daugelio paslaptingų ir įdomių vabzdžių savybių yra jų gebėjimas tiksliai įvertinti situaciją naudojant savo „instrumentus“. Mūsų žinios apie šiuos įrenginius yra ribotos, nors gamtoje jie plačiai naudojami. Tai įvairių fizikinių laukų determinantai, leidžiantys numatyti žemės drebėjimus, ugnikalnių išsiveržimus, potvynius, oro pokyčius. Tai laiko pojūtis, skaičiuojamas pagal vidinį biologinį laikrodį, greičio pojūtis, gebėjimas naršyti ir naršyti ir daug daugiau.
Bet kurio organizmo (mikroorganizmų, augalų, grybų ir gyvūnų) savybė suvokti dirgiklius, sklindančius iš išorinės aplinkos ir iš savo organų bei audinių, vadinama jautrumu. Vabzdžiai, kaip ir kiti gyvūnai, turintys specializuotą nervų sistemą, turi nervines ląsteles, pasižyminčias dideliu selektyvumu įvairiems dirgikliams – receptoriams. Jie gali būti lytėjimo (reaguojantys į prisilietimą), temperatūros, šviesos, cheminiai, vibraciniai, raumenų-sąnarių ir kt. Savo receptorių dėka vabzdžiai fiksuoja įvairiausius aplinkos veiksnius – įvairias vibracijas (įvairius garsus, spinduliavimo energiją šviesos ir šilumos pavidalu), mechaninį slėgį (pavyzdžiui, gravitaciją) ir kitus veiksnius. Receptorinės ląstelės yra audiniuose pavieniui arba sujungtos į sistemas, kuriose susidaro specializuoti jutimo organai – jutimo organai.
Visi vabzdžiai puikiai „supranta“ savo jutimo organų požymius. Kai kurie iš jų, pavyzdžiui, regos, klausos, uoslės organai, yra nutolę ir gali per atstumą suvokti dirginimą. Kiti, kaip skonio ir lytėjimo organai, yra kontaktiniai ir į poveikį reaguoja tiesioginiu kontaktu.
Masėje esantys vabzdžiai pasižymi puikiu regėjimu. Jų sudėtingos sudėtinės akys, prie kurių kartais pridedamos paprastos akys, padeda atpažinti įvairius objektus. Kai kuriems vabzdžiams suteikiamas spalvų matymas, tinkami naktinio matymo prietaisai. Įdomu tai, kad vabzdžių akys yra vienintelis organas, į kurį panašūs kiti gyvūnai. Tuo pačiu metu klausos, uoslės, skonio ir lytėjimo organai neturi tokio panašumo, tačiau, nepaisant to, vabzdžiai puikiai suvokia kvapus ir garsus, naršo erdvėje, fiksuoja ir skleidžia ultragarso bangas. 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.
Daugelis savo idėjose vabzdžių jutimo organus sieja su galva. Tačiau pasirodo, kad 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.
Vabzdžių jutimo organai yra jutimo sistemų dalis – analizatorių, kurie prasiskverbia į beveik viso organizmo tinklą. Iš savo jutimo organų receptorių jie gauna daug įvairių išorinių ir vidinių signalų, juos analizuoja, formuoja ir perduoda įvairiems organams „instrukcijas“ atitinkamiems veiksmams įgyvendinti. Jutimo organai daugiausia sudaro receptorių sekciją, esančią analizatorių periferijoje (galuose). O laidų skyrių sudaro centriniai neuronai ir takai iš receptorių. Smegenys turi tam tikras sritis, skirtas apdoroti informaciją, gaunamą iš jutimų. Jie sudaro centrinę, „smegenis“, analizatoriaus dalį. Dėl tokios sudėtingos ir tikslios sistemos, pavyzdžiui, vizualinio analizatoriaus, atliekamas tikslus vabzdžio judėjimo organų apskaičiavimas ir kontrolė.
Sukaupta daug žinių apie nuostabias vabzdžių sensorinių sistemų galimybes, tačiau knygos apimtis leidžia išvardinti tik keletą jų.
regėjimo organai
Akys ir visa sudėtingiausia regėjimo sistema yra nuostabi dovana, kurios dėka gyvūnai gali gauti pagrindinę informaciją apie juos supantį pasaulį, greitai atpažinti įvairius objektus ir įvertinti susidariusią situaciją. Regėjimas reikalingas vabzdžiams ieškant maisto, kad išvengtų plėšrūnų, tyrinėtų dominančius objektus ar aplinką, bendrautų su kitais individais reprodukciniu ir socialiniu elgesiu ir pan.
Vabzdžiai turi įvairias akis. Tai gali būti sudėtingos, paprastos ar papildomos akys, taip pat lervos. Sudėtingiausios yra sudėtinės akys, kurias sudaro daugybė ommatidijų, kurios akies paviršiuje sudaro šešiakampius briaunus. Ommatidium iš esmės yra mažas vaizdo aparatas, turintis miniatiūrinį lęšį, šviesos kreiptuvo sistemą ir šviesai jautrius elementus. Kiekvienas aspektas suvokia tik nedidelę objekto dalį, o kartu jie sukuria viso objekto mozaikinį vaizdą. Sudėtinės akys, būdingos daugumai suaugusių vabzdžių, yra galvos šonuose. Kai kurių vabzdžių, pavyzdžiui, medžiotojo laumžirgio, kuris greitai reaguoja į grobio judėjimą, akys užima pusę galvos. Kiekviena jos akis sudaryta iš 28 000 briaunų. Palyginimui, drugeliai jų turi 17 000, naminė – 4 000. Akys ant vabzdžių galvos gali būti dvi ar trys ant kaktos ar vainiko, rečiau – ant šonų. Lervų oceliukai vabaluose, drugiuose, ožkose suaugę pakeičiami kompleksiniais.
Įdomu tai, kad vabzdžiai negali užmerkti akių poilsio metu ir todėl miega atmerktomis akimis.
Būtent akys prisideda prie greitos vabzdžių medžiotojo reakcijos, pavyzdžiui, maldininko. Beje, tai vienintelis vabzdys, kuris gali apsisukti ir pasižiūrėti už savęs. Didelės akys maldininkams suteikia žiūronų regėjimą ir leidžia tiksliai apskaičiuoti atstumą iki jo dėmesio objekto. Šis gebėjimas kartu su greitu priekinių kojų judėjimu į priekį link grobio daro mantidą puikiu medžiotoju.
O geltonkojų vabalų, bėgiojančių vandeniu, akys leidžia vienu metu pamatyti grobį ir vandens paviršiuje, ir po juo. Norėdami tai padaryti, vabalo vizualiniai analizatoriai turi galimybę pakoreguoti vandens lūžio rodiklį.
Vizualinių dirgiklių suvokimą ir analizę atlieka sudėtingiausia sistema – regos analizatorius. Daugeliui vabzdžių tai yra vienas pagrindinių analizatorių. Čia pagrindinė jautri ląstelė yra fotoreceptorius. Ir su juo yra sujungti takai (regos nervas) ir kitos nervinės ląstelės, esančios skirtinguose nervų sistemos lygiuose. Suvokiant šviesos informaciją įvykių seka yra tokia. Gauti signalai (šviesos kvantai) akimirksniu užkoduojami impulsų pavidalu ir perduodami laidžiaisiais takais į centrinę nervų sistema- į analizatoriaus „smegenų“ centrą. Ten šie signalai iš karto dekoduojami (dekoduojami) į atitinkamą vizualinį suvokimą. Jo atpažinimui iš atminties paimami vaizdinių vaizdų standartai ir kita reikalinga informacija. Tada įvairiems organams siunčiama komanda, kad asmuo tinkamai reaguotų į pasikeitusią situaciją.
Kur yra vabzdžių „ausys“?
Dauguma gyvūnų ir žmonių girdi ausimis, 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? Daugeliu atvejų jie taip pat yra savotiškos „ausys“, tačiau vabzdžiuose jie yra mums neįprastose vietose: ant ūsų - pavyzdžiui, uodų, skruzdėlių, drugelių patinuose; ant uodegos priedų – amerikietiškame tarakone. Svirpliai ir žiogai girdi priekinių kojų blauzdomis, o skėriai – pilvu. Kai kurie vabzdžiai neturi „ausų“, tai yra, 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 dideliais kiekiais esantis skirtingose kūno vietose ir susijęs su nervinėmis ląstelėmis. Taigi plaukuotų vikšrų „ausys“ yra plaukai, o plikuose vikšruose – visa odos danga kūnas.
Garso banga susidaro kintant oro retėjimui ir kondensacijai, sklindanti visomis kryptimis nuo garso šaltinio – bet kokio svyruojančio kūno. Garso bangas suvokia ir apdoroja klausos analizatorius – sudėtingiausia mechaninių, receptorių ir nervų struktūrų sistema. Šias vibracijas klausos receptoriai paverčia nerviniais impulsais, kurie klausos nervu perduodami į centrinę analizatoriaus dalį. Rezultatas – garso suvokimas ir jo stiprumo, aukščio ir charakterio analizė.
Vabzdžių klausos sistema užtikrina jų selektyvią reakciją 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. Taigi jie gaudo kitų uodų skrydį lydinčias oro bangas ir adekvačiai reaguoja į gaunamą garsinę informaciją. Vabzdžių klausos sistemos yra „suderintos“ suvokti palyginti silpnus garsus, todėl garsūs garsai turėti jiems neigiamą poveikį. Pavyzdžiui, kai kurių rūšių kamanės, bitės, musės skambant negali pakilti į orą.
Įvairūs, bet aiškiai apibrėžti signaliniai skambučiai, kuriuos skleidžia kiekvienos rūšies svirplių patinai, vaidina svarbų vaidmenį jų reprodukcinėje elgsenoje viliojant ir pritraukiant pateles. Kriketas aprūpintas nuostabiu bendravimo su draugu įrankiu. 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. Padaryta įdomi patirtis kai čirškantis vyriškis buvo pastatytas prieš mikrofoną, o patelė – kitame kambaryje prie telefono. Įjungus mikrofoną patelė, išgirdusi rūšiai būdingą patino čiulbėjimą, nuskubėjo prie garso šaltinio – telefono.
Organai ultragarso bangoms fiksuoti ir skleisti
Kandyse yra įrengtas šikšnosparnių aptikimo įrenginys, kuris orientuojasi ir medžioja ultragarso bangas. Plėšrūnai suvokia signalus, kurių dažnis siekia iki 100 000 Hz, o naktinius drugelius ir raištelius, kuriuos medžioja, iki 240 000 Hz. Pavyzdžiui, drugių drugių krūtinėje yra specialūs organai ultragarso signalų akustinei analizei. Jie leidžia užfiksuoti ultragarsinius medžiojančių kozhanų impulsus iki 30 m atstumu, drugeliui suvokus signalą iš plėšrūno lokatoriaus, suaktyvinami apsauginiai elgesio veiksmai. Gana dideliu atstumu išgirdęs naktinės pelės ultragarsinius šauksmus, drugelis staigiai keičia skrydžio kryptį, panaudodamas apgaulingą manevrą – „nardymą“. Tuo pačiu metu ji pradeda atlikti akrobatiką – spiralę ir „negyvas kilpas“, kad pabėgtų nuo gaudynių. O jei plėšrūnas yra mažesniu nei 6 m atstumu, drugelis sulenkia sparnus ir krenta ant žemės. O šikšnosparnis nejudančio vabzdžio neaptinka.
Tačiau neseniai buvo nustatyta, kad kandžių ir šikšnosparnių santykiai yra dar sudėtingesni. Taigi kai kurių rūšių drugeliai, aptikę šikšnosparnio signalus, patys pradeda skleisti ultragarsinius impulsus paspaudimų pavidalu. Be to, šie impulsai veikia plėšrūną taip, kad jis tarsi išsigandęs nuskrenda. Tik spėliojama, dėl ko šikšnosparniai nustoja vytis drugelį ir „pabėga iš mūšio lauko“. Tikėtina, kad ultragarsiniai paspaudimai yra prisitaikantys vabzdžių signalai, panašūs į tuos, kuriuos siunčia pats šikšnosparnis, tik daug stipresnis. Tikėdamasis išgirsti silpną atspindėtą garsą iš savo paties signalo, persekiotojas išgirsta kurtinantį riaumojimą – tarsi viršgarsinis orlaivis pralaužtų garso barjerą.
Dėl to kyla klausimas, kodėl šikšnosparnis apsvaiginamas ne nuo jo paties ultragarso signalų, o nuo drugelių. Pasirodo, šikšnosparnis yra gerai apsaugotas nuo savo paties riksmo-impulso, kurį siunčia lokatorius. Priešingu atveju toks galingas impulsas, kuris yra 2000 kartų stipresnis už gaunamus atspindėtus garsus, gali apkurtinti pelę. Kad taip nenutiktų, jos organizmas gamina ir tikslingai naudoja specialų balnakilpį. Prieš siųsdamas ultragarsinį impulsą, specialus raumuo atitraukia balnakpalį nuo vidinės ausies sraigės lango - vibracijos mechaniškai nutraukiamos. Iš esmės, balnakilpėlis taip pat skleidžia spragtelėjimą, bet ne garsą, o antigarsinį. Po signalo-šauksmo jis iškart grįžta į savo vietą, kad ausis būtų pasiruošusi priimti atsispindėjusį signalą. Sunku įsivaizduoti, kokiu greičiu gali veikti raumuo, išjungdamas pelės klausą siunčiamo impulso-šaukimo momentu. Persekiojant grobį - tai 200–250 impulsų per sekundę!
O šikšnosparniui pavojingi drugelio spragtelėjimai pasigirsta būtent tuo metu, kai medžiotojas užsuka ausį, kad suvoktų jo aidą. Taigi, norėdamas išgąsdinti apstulbusį plėšrūną, naktinis drugelis siunčia signalus, kurie itin suderinti su jo lokatoriumi. Tam vabzdžio kūnas yra užprogramuotas priimti artėjančio medžiotojo pulso dažnį ir tiksliai kartu su juo siunčia atsako signalą.
Toks kandžių ir šikšnosparnių ryšys kelia daug klausimų. Kaip vabzdžiai sugebėjo suvokti ultragarsinius šikšnosparnių signalus ir akimirksniu suprasti jų keliamą pavojų? Kaip drugeliai galėtų palaipsniui sukurti ultragarsinį prietaisą su puikiai suderintomis apsauginėmis savybėmis per atrankos ir tobulinimo procesą? 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.
Gyvos būtybės užduoda vis naujas mįsles, sukeldamos susižavėjimą savo kūno sandaros tobulumu ir tikslingumu.
Maldininkui, kaip ir drugeliui, kartu su puikiu regėjimu, taip pat suteikiami specialūs klausos organai, kad būtų išvengta susitikimo su šikšnosparniais. Šie ultragarsą suvokiantys klausos organai yra ant krūtinės tarp kojų. O kai kurioms maldininkų rūšims, be ultragarsinio klausos organo, būdinga ir antroji ausis, kuri suvokia daug žemesnius dažnius. Jo funkcija dar nėra žinoma.
cheminis jausmas
Gyvūnams būdingas bendras cheminis jautrumas, kurį užtikrina įvairūs jutimo organai. Kalbant apie cheminę vabzdžių prasmę, svarbiausią vaidmenį atlieka uoslė. O termitams ir skruzdėlėms, pasak mokslininkų, suteikiamas trimatis uoslė. Kas tai yra, mums sunku įsivaizduoti. Vabzdžių uoslės organai reaguoja į net labai mažą medžiagos koncentraciją, kartais labai nutolusią nuo šaltinio. Uoslės dėka vabzdys randa grobį ir maistą, naršo reljefą, sužino apie artėjantį priešą, vykdo biokomunikaciją, kur specifinė „kalba“ yra cheminės informacijos mainai naudojant feromonus.
Feromonai yra sudėtingiausi junginiai, kuriuos kai kurie asmenys išskiria bendravimo tikslais, kad galėtų perduoti informaciją kitiems asmenims. Tokia informacija yra užkoduota specifinėse cheminėse medžiagose, priklausomai nuo gyvos būtybės tipo ir net nuo jos priklausymo konkrečiai šeimai. Suvokimas uoslės sistemos pagalba ir „pranešimo“ dekodavimas sukelia gavėjuose tam tikrą elgesio ar fiziologinio proceso formą. Iki šiol žinoma nemaža vabzdžių feromonų grupė. Vieni jų skirti pritraukti priešingos lyties asmenis, kiti – atsekti, nurodyti kelią į namus ar maisto šaltinį, kiti tarnauja kaip pavojaus signalas, ketvirti – reguliuoja tam tikrus fiziologinius procesus ir kt.
Tikrai unikali turi būti „cheminė gamyba“ vabzdžių kūne, kad galėtų patekti į juos tinkama suma ir tam tikru momentu visa jiems reikalingų feromonų gama. Šiandien yra žinoma daugiau nei šimtas šių sudėtingiausių medžiagų. cheminė sudėtis, tačiau dirbtinai jų buvo atgaminta ne daugiau nei keliolika. Iš tiesų, norint juos gauti, reikia pažangių technologijų ir įrangos, todėl kol kas belieka stebėtis tokiu šių miniatiūrinių bestuburių būtybių kūno išdėstymu.
Vabalai daugiausia aprūpinti uoslės tipo antenomis. Jie leidžia fiksuoti ne tik medžiagos kvapą ir jos pasiskirstymo kryptį, bet netgi „pajusti“ dvokiančio objekto formą. Puikaus uoslės pavyzdys – kapų vabalai, valantys žemę nuo nešvarumų. Jie gali užuosti šimtus metrų nuo jos ir susiburti į didelę grupę. O boružėlė uoslės pagalba suranda amarų kolonijas, kad galėtų ten palikti mūro. Juk ne tik ji pati minta amarais, bet ir jos lervomis.
Ne tik suaugę vabzdžiai, 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 patenka į dirvožemio plotą, kur įvedė nedidelį kiekį medžiagos, kuri sudaro anglies dioksidą.
Atrodo nesuvokiamas uoslės organo jautrumas, pavyzdžiui, Saturno drugelio, kurio patinas sugeba užfiksuoti savo rūšies patelės kvapą 12 km atstumu. Lyginant šį atstumą su patelės išskiriamu feromonų kiekiu, gautas mokslininkus nustebinęs rezultatas. Savo antenų dėka patinas neabejotinai ieško tarp daugybės kvapiųjų medžiagų vienos paveldimos medžiagos molekulės 1 m3 oro!
Kai kurioms Himenopteroms suteikiama tokia aštri uoslė, kad ji niekuo nenusileidžia gerai žinomam šuns instinktams. Taigi, moterys raitelės, bėgdamos palei medžio kamieną ar kelmą, energingai judina antenas. Jomis jie „išuostė“ skroblinio ar medkirčio lervas, esančias medienoje 2–2,5 cm atstumu nuo paviršiaus.
Dėl unikalaus antenų jautrumo mažytis heliso raitelis vos paliesdamas vorų kokonus nustato, kas juose yra – ar tai neišsivysčiusios sėklidės, ar sėslūs vorai, kurie jas jau paliko, ar kitų savo rūšies raitelių sėklidės. Kaip Helis atlieka tokią tikslią analizę, kol kas nežinoma. Greičiausiai jis jaučia subtiliausią specifinį kvapą, tačiau gali būti, kad bakstelėdamas antenas raitelis paima kažkokį atsispindėjusį garsą.
Vabzdžių uoslės organus veikiančių cheminių dirgiklių suvokimą ir analizę atlieka daugiafunkcė sistema – uoslės analizatorius. Jį, kaip ir visus kitus analizatorius, sudaro suvokimo, vedimo ir centriniai skyriai. Uoslės receptoriai (chemoreceptoriai) suvokia kvapiųjų medžiagų molekules, kartu siunčiami impulsai, signalizuojantys apie tam tikrą kvapą. nervinių skaidulųį smegenis analizei. Akimirksniu vystosi organizmo reakcija.
Kalbant apie vabzdžių uoslę, negalima pasakyti apie kvapą. Mokslas dar neturi aiškaus supratimo, kas yra kvapas, ir yra daug teorijų apie šį gamtos reiškinį. Pagal vieną iš jų analizuojamos medžiagos molekulės yra „raktas“. O „užraktas“ – tai uoslės organų receptoriai, įtraukti į kvapų analizatorius. Jei molekulės konfigūracija artėja prie tam tikro receptoriaus „užrakto“, tuomet analizatorius gaus iš jo signalą, jį iššifruos ir informaciją apie kvapą perduos gyvūno smegenims. Pagal kitą teoriją nustatomas kvapas cheminės savybės molekules ir elektros krūvių pasiskirstymą. Dauguma nauja teorija, kuris sulaukė daugybės rėmėjų, Pagrindinė priežastis kvapas mato molekulių ir jų sudedamųjų dalių vibracines savybes. Bet koks kvapas yra susietas su tam tikrais infraraudonųjų spindulių diapazono dažniais (bangų skaičiais). Pavyzdžiui, svogūnų sriubos tioalkoholis ir dekaboranas chemiškai visiškai skiriasi. Bet jie turi tą patį dažnį ir tą patį kvapą. Tuo pačiu yra chemiškai panašių medžiagų, kurios pasižymi skirtingu dažniu ir skirtingai kvepia. Jei ši teorija teisinga, infraraudonaisiais dažniais galima įvertinti ir aromatines medžiagas, ir tūkstančius kvapą suvokiančių ląstelių tipų.
Vabzdžių „radaro instaliacija“.
Vabzdžiai apdovanoti puikiais uoslės ir lytėjimo organais – antenomis (antenomis arba pančiais). Jie labai judrūs ir lengvai valdomi: vabzdys gali juos veisti, suvesti, pasukti kiekvieną atskirai ant savo ašies arba kartu ant bendros. Šiuo atveju jie abu išoriškai panašūs ir iš esmės yra „radaro įrenginys“. Nervams jautrus antenų elementas yra sensilla. Iš jų impulsas 5 m per sekundę greičiu perduodamas į analizatoriaus „smegenų“ centrą, kad atpažintų dirginimo objektą. Ir tada atsakymo į gautą informaciją signalas akimirksniu eina į raumenį ar kitą organą.
Daugumoje vabzdžių antrame antenos segmente yra Johnstono organas - universalus prietaisas, kurio paskirtis dar nėra iki galo išaiškinta. Manoma, kad jis suvokia oro ir vandens judesius ir drebėjimus, kontaktus su kietais daiktais. Skėriai ir amūrai pasižymi stebėtinai dideliu jautrumu mechaninėms vibracijoms, kurios gali užregistruoti bet kokias vibracijas, kurių amplitudė lygi pusei vandenilio atomo skersmens!
Antrajame antenų segmente vabalai taip pat turi Džonstono organą. O jei vandens paviršiumi bėgiojantis vabalas bus pažeistas ar pašalintas, jis užklups bet kokias kliūtis. Šio organo pagalba vabalas sugeba užfiksuoti atsispindinčias bangas, kylančias iš pakrantės ar kliūčių. Jis jaučia vandens bangas, kurių aukštis 0,000000004 mm, tai yra, Johnstono vargonai atlieka echoloto ar radaro užduotį.
Skruzdėlės išsiskiria ne tik gerai organizuotomis smegenimis, bet ir tokia pat tobula kūno organizacija. Kritinė svarbašiems vabzdžiams jie turi antenas, kai kurie tarnauja kaip puikus uoslės, lytėjimo, aplinkos pažinimo, tarpusavio paaiškinimų organas. Skruzdėlės, neturinčios antenų, praranda galimybę rasti kelią, šalia esantį maistą ir atskirti priešus nuo draugų. Antenų pagalba vabzdžiai gali „susikalbėti“ tarpusavyje. Skruzdėlės perduoda svarbią informaciją savo antenomis liesdamos viena kitos antenas. Viename iš elgesio epizodų dvi skruzdėlės rado grobį lervų pavidalu skirtingų dydžių. Po „derybų“ su broliais antenų pagalba jie kartu su mobilizuotais padėjėjais išvyko į atradimo vietą. Tuo pat metu sėkmingesnė skruzdėlė, kuri sugebėjo antenų pagalba perduoti informaciją apie didesnį jos rastą grobį, už savęs sutelkė daug didesnę skruzdžių darbininkų grupę.
Įdomu tai, kad skruzdėlės yra vienas švariausių būtybių. Po kiekvieno valgio ir miego visas jų kūnas ir ypač antenos yra kruopščiai išvalomos.
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. Pavyzdžiui, musė, tik prisilietusi letenomis prie ją dominančio objekto, beveik iš karto sužino, kas yra po kojomis – gėrimas, maistas ar kažkas nevalgomo. Tai yra, jis gali atlikti momentinį cheminės medžiagos kontakto su kojomis analizę.
Skonis – tai pojūtis, atsirandantis, kai cheminių medžiagų tirpalas yra veikiamas vabzdžio skonio organo receptorių (chemoreceptorių). Skonio receptorių ląstelės yra sudėtingos skonio analizatoriaus sistemos periferinė dalis. Jie suvokia cheminius dirgiklius, ir čia įvyksta pirminis skonio signalų kodavimas. Analizatoriai iš karto perduoda chemoelektrinių impulsų salves plonomis nervinėmis skaidulomis į jų „smegenų“ centrą. Kiekvienas toks impulsas trunka mažiau nei tūkstantąją sekundės dalį. Ir tada iš karto nustato centrinės analizatoriaus struktūros skonio pojūčius.
Toliau bandoma suprasti ne tik klausimą, kas yra kvapas, bet ir sukurti vieningą „saldumo“ teoriją. Kol kas tai nepasisekė – gal jums, XXI amžiaus biologams, pavyks. Problema ta, kad visiškai skirtingos cheminės medžiagos, tiek organinės, tiek neorganinės, gali sukurti santykinai tą patį skonio saldumo pojūtį.
jutimo organai
Bene didžiausias sunkumas yra vabzdžių lytėjimo pojūčio tyrimas. Kaip šios būtybės, surištos į chitino apvalkalą, paliečia pasaulį? Taigi odos receptorių dėka galime suvokti įvairius lytėjimo pojūčius – vieni receptoriai registruoja spaudimą, kiti temperatūrą ir pan. Palietus daiktą galime daryti išvadą, kad jis šaltas ar šiltas, kietas ar minkštas, lygus ar šiurkštus. Vabzdžiai taip pat turi analizatorius, kurie nustato temperatūrą, slėgį ir pan., tačiau daugelis jų veikimo mechanizmų lieka nežinomi.
Lytėjimo pojūtis yra vienas iš svarbiausių pojūčių daugelio skraidančių vabzdžių skrydžio saugumui, oro srovių jutimui. Pavyzdžiui, dviračių gelmių visas kūnas yra padengtas sensilla, kuri atlieka lytėjimo funkcijas. Ypač daug jų yra ant apynasrių, kad būtų galima suvokti oro slėgį ir stabilizuoti skrydį.
Dėka lytėjimo pojūčio, musę nėra taip lengva sumušti. Jos regėjimas leidžia pastebėti grėsmingą objektą tik 40 - 70 cm atstumu, tačiau musė sugeba reaguoti pavojingas judėjimas rankas, sukeldamas net nedidelį oro judėjimą, ir akimirksniu pakils. Šis įprastas kambarinė musė dar kartą patvirtina, kad gyvybės pasaulyje nėra nieko paprasto – visi padarai, jauni ir seni, aprūpinti puikiomis jutimo sistemomis aktyviam gyvenimui ir savo pačių apsaugai.
Vabzdžių receptoriai, registruojantys slėgį, gali būti spuogų ir šerių pavidalo. Juos vabzdžiai naudoja įvairiais tikslais, taip pat ir orientacijai erdvėje – gravitacijos kryptimi. Pavyzdžiui, musės lerva visada aiškiai juda aukštyn prieš jaunijimąsi, tai yra prieš gravitaciją. Juk jai reikia išlįsti iš skystos maisto masės, o orientyrų ten nėra, išskyrus Žemės trauką. Net ir išlipusi iš chrizalų musė, norėdama skristi, linkusi kurį laiką šliaužti aukštyn, kol išdžiūsta.
Daugelis vabzdžių turi gerai išvystytą gravitacijos jausmą. Pavyzdžiui, skruzdėlės paviršiaus nuolydį sugeba įvertinti 20. O vabzdžių vabalas, kasantis vertikalius urvus, nukrypimą nuo vertikalės gali įvertinti 10.
Gyvi "prognozatoriai"
Daugelis vabzdžių pasižymi puikiu gebėjimu numatyti oro pokyčius ir numatyti ilgalaikes prognozes. Tačiau tai būdinga visoms gyvoms būtybėms – ar tai būtų augalas, mikroorganizmas, bestuburis ar stuburinis. Tokie gebėjimai užtikrina normalią gyvenimo veiklą numatytoje buveinėje. Retai matosi natūralus fenomenas- sausros, potvyniai, šalčiai. Ir tada, norėdamos išgyventi, gyvos būtybės turi iš anksto sutelkti papildomus išteklius. apsauginė įranga. Abiem atvejais jie naudoja savo vidines „meteorų stotis“.
Nuolat ir atidžiai stebint įvairių gyvių elgseną galima sužinoti ne tik apie orų permainas, bet net ir apie artėjančias stichines nelaimes. Juk daugiau nei 600 iki šiol mokslininkams žinomų gyvūnų ir 400 augalų rūšių gali atlikti savotišką barometrų, drėgmės ir temperatūros rodiklių, perkūnijos, audrų, viesulų, potvynių ir gražaus be debesų oro prognozės vaidmenį. . Negana to, gyvi „oroptikai“ yra visur, kur bebūtumėte – prie rezervuaro, pievoje, miške. Pavyzdžiui, prieš lietų net esant giedram dangui nustoja čiulbėti žali amūrai, skruzdėlės pradeda sandariai uždaryti įėjimus į skruzdėlyną, o bitės nustoja skraidyti nektaro, sėdi avilyje ir dūzgia. Stengdamiesi pasislėpti nuo artėjančio blogo oro, į namų langus skrenda musės ir vapsvos.
Tibeto papėdėje gyvenančių nuodingų skruzdėlių stebėjimai atskleidė puikų jų gebėjimą numatyti tolimesnes prognozes. Prieš prasidedant smarkių liūčių laikotarpiui, skruzdėlės persikelia į kitą vietą su sausa kieta žeme, o prieš prasidedant sausrai skruzdėlės užpildo tamsias, drėgnas įdubas. Sparnuotosios skruzdėlės audros artėjimą gali pajusti per 2–3 dienas. Stambūs individai pradeda skubėti žeme, o maži spiečiasi nedideliame aukštyje. Ir kuo aktyvesni šie procesai, tuo stipresnis bus blogas oras. Nustatyta, kad per metus skruzdėlės teisingai nustatė 22 oro pokyčius ir suklydo tik dviem atvejais. Tai siekė 9%, o tai atrodo gana gerai, palyginti su vidutine 20% meteorologinių stočių paklaida.
Kryptingi vabzdžių veiksmai dažnai priklauso nuo ilgalaikių prognozių, o tai gali labai pasitarnauti žmonėms. Patyrusiam bitininkui bitės pateikia gana patikimą prognozę. Žiemai jie avilio įpjovą uždengia vašku. Pagal avilio vėdinimo angą galima spręsti apie ateinanti žiema. Jei bitės pasitrauks didelė skylė- žiema bus šilta, o jei maža, laukite didelių šalnų. Taip pat žinoma, kad bitėms anksti pradėjus skraidyti iš avilių, galima tikėtis ankstyvo šilto pavasario. Tos pačios skruzdėlės, jei nenumatoma, kad žiema bus atšiauri, lieka gyventi šalia dirvos paviršiaus, o prieš šaltą žiemą įsikuria giliau žemėje ir stato aukštesnį skruzdėlyną.
Be vabzdžių makroklimato, svarbus ir jų buveinės mikroklimatas. Pavyzdžiui, bitės neleidžia perkaisti aviliuose ir, gavusios iš savo gyvų „prietaisų“ signalą apie temperatūros viršijimą, pradeda vėdinti kambarį. Dalis bičių darbininkių yra išdėstytos skirtinguose aukščiuose visame avilyje ir greitais sparnų smūgiais pajudina orą. Susidaro stipri oro srovė, avilys atšaldomas. Vėdinimas – ilgas procesas, o kai viena bičių partija pavargsta, ateina eilė kitai, ir griežta tvarka.
Nuo gyvų „instrumentų“ rodmenų priklauso ne tik suaugusių vabzdžių, bet ir jų lervų elgesys. Pavyzdžiui, cikadų lervos, besivystančios žemėje, iškyla į paviršių tik esant geram orui. Bet kaip žinoti, koks oras yra viršuje? Norėdami tai nustatyti, jie sukuria specialius molinius kūgius su didelėmis skylėmis virš savo požeminių slėptuvių - savotiškas meteorologines struktūras. Juose cikados per ploną dirvos sluoksnį įvertina temperatūrą ir drėgmę. O jei oro sąlygos nepalankios, lervos grįžta pas audinę.
Liūčių ir potvynių prognozavimo reiškinys
Termitų ir skruzdėlių elgesio stebėjimas kritinėse situacijose gali padėti žmonėms daryti prognozes smarkios liūtys ir potvyniai. Vienas gamtininkų aprašė atvejį, kai prieš potvynį indėnų gentis, gyvenantis Brazilijos džiunglėse, paskubomis paliko savo gyvenvietę. O skruzdėlės indėnams „papasakojo“ apie artėjančią nelaimę. Prieš potvynį šie socialiniai vabzdžiai labai susijaudina ir skubiai palieka gyvenamąją vietą kartu su lėliukais ir maisto atsargomis. Jie eina ten, kur vanduo nepasiekia. Vietos gyventojai vargu ar suprato tokio nuostabaus skruzdžių jautrumo ištakas, tačiau, paklusę jų žinioms, žmonės bėdą paliko po mažųjų sinoptikų.
Jie puikiai prognozuoja potvynius ir termitus. Prieš jam prasidedant, jie palieka savo namus su visa kolonija ir skuba prie artimiausių medžių. Numatydami nelaimės mastą, jie pakyla tiksliai į aukštį, kuris bus didesnis nei numatomas potvynis. Ten jie laukia, kol nuslūgs dumblinos vandens srovės, kurios veržiasi tokiu greičiu, kad kartais jų spaudžiami medžiai nukrenta.
Daugybė meteorologinių stočių stebi orus. Jie yra sausumoje, taip pat ir kalnuose, specialiai įrengtuose moksliniuose laivuose, palydovuose ir kosminėse stotyse. Meteorologai yra aprūpinti modernūs prietaisai, įrenginiai ir kompiuteriai. Tiesą sakant, jie ne prognozuoja orus, o skaičiuoja, skaičiuoja orų pokyčius. O vabzdžiai aukščiau pateiktuose realių pavyzdžiuose prognozuoja orą, naudodamiesi įgimtais sugebėjimais ir specialiais gyvais „įtaisais“, įtaisytais jų kūne. Be to, orų prognozės skruzdėlės nustato ne tik potvynio artėjimo laiką, bet ir įvertina jo mastą. Juk naujam prieglobsčiui jie užėmė tik saugias vietas. Šio reiškinio mokslininkams dar nepavyko paaiškinti. Termitai pateikė dar didesnę paslaptį. Faktas yra tas, kad jie niekada nebuvo ant tų medžių, kurie potvynio metu buvo nugriauti audringų upelių. Panašiai, etologų pastebėjimu, elgėsi ir starkiai, kurie pavasarį neužėmė gyvenvietei pavojingų paukščių namelių. Vėliau juos tikrai nuplėšė uragano vėjas. Bet čia mes kalbame apie gana didelį gyvūną. Paukštis, galbūt siūbuodamas paukščių namelį ar pagal kitus ženklus, įvertina jo tvirtinimo nepatikimumą. Tačiau kaip ir kokių prietaisų pagalba tokias prognozes gali daryti labai maži, bet labai „išmintingi“ gyvūnai? Žmogus ne tik dar nesugeba nieko panašaus sukurti, bet ir negali atsakyti. Šios užduotys skirtos būsimiems biologams!
Bibliografija
Šiam darbui parengti buvo panaudotos medžiagos iš aikštelės. http://www.portal-slovo.ru/
Bendras vabzdžių nervų sistemos sandaros planas yra toks pat kaip ir kitų nariuotakojų. Kartu su primityvių vabzdžių stiprios disekacijos (viršstemplinio, postemplinio, 3 krūtinės ląstos ir 8 pilvo ganglijų) ir porinės nervų sistemos struktūros atvejais pasitaiko ir ypatingos nervų sistemos koncentracijos atvejų: visa pilvo grandinė gali būti sumažinta iki ištisinio. ganglioninė masė, kuri ypač būdinga lervoms ir suaugusiems lervoms, kai nėra galūnių ir silpnas kūno suskaidymas.
Suprastempliniame ganglione vystymasis pastebimas vidinė struktūra protocerebrinė smegenų dalis, ypač grybų kūnai, sudarantys 1-2 poras gumbų vidurinės linijos šonuose. Smegenys yra gerai išvystytos, o ypač jų priekinė dalis, kurioje yra specialios porinės formacijos, atsakingos už sudėtingas elgesio formas.
Tarp organų, kuriuos vaizduoja daugybė plaukelių, šerių, įdubimų, prie kurių priglunda nervų galūnės, yra įvairių receptorių, kurie suvokia skirtingi tipai dirgikliai – mechaniniai, cheminiai, temperatūros ir pan., savo reikšme vyrauja lytėjimo ir uoslės jutimo organai. Mechaniniai jutimo organai apima ir lytėjimo, ir klausos organus, kurie oro virpesius suvokia kaip garsus. Vabzdžių kūno paviršiuje lytėjimo organai yra pavaizduoti šereliais. Cheminio jutimo organai – tarnauja aplinkos chemijai (skoniui ir kvapui) suvokti. Uoslės receptoriai, taip pat šerių pavidalo – kartais virstantys plonasienėmis atskirtomis ataugomis, nesegmentuotais pirštų pavidalo išsikišimais, plonasienėmis plokščiomis odos sritimis, dažniausiai ant antenų, skonis – ant organų. burnos aparatai, bet kartais ir kitose kūno dalyse – musėse, pavyzdžiui, ant galinių kojų segmentų. Uoslė turi didelę reikšmę vabzdžių individų vidaus ir tarppopuliacijų santykiams.
Naudodami sudėtingas sudėtines akis, susidedančias iš sensilla, kurių šešiakampės dalys vadinamos briaunomis, iš skaidrios odelės suformuoja rageną - vabzdžiai gali atskirti objektų dydžius, formas ir spalvas. Pavyzdžiui, bitės gali matyti visas tas pačias spalvas kaip ir žmonės, išskyrus raudoną, bet ir ultravioletines spalvas, kurios žmogaus akiai nematomos. Paprastos vabzdžių akys - reaguoja į apšvietimo laipsnį, užtikrina vaizdo suvokimo stabilumą sudėtinėmis akimis, bet negali atskirti spalvos ir formos.
Kai kurių kategorijų vabzdžiai, kurių rūšių patinai turi sveikus organus, pavyzdžiui, orthoptera, turi būgninius organus, kurių struktūra leidžia manyti, kad tai yra klausos organai. Žiogų ir svirplių jie yra ant apatinės kojos kelio sąnarys, skėriuose ir cikadose – pirmojo pilvo segmento šonuose ir išoriškai pavaizduota įdubimu (kartais apsupta dangtelio klostės) su plonai ištempta membrana apačioje, ant vidinis paviršius kuri ar arti jo yra savitos struktūros nervinis galas; kai kurie kiti vabzdžiai turi sparnus ir pan.
Ždanova T. D.
Susilietimas su įvairia ir energinga vabzdžių pasaulio veikla gali būti nuostabi patirtis. Atrodytų, kad šie padarai nerūpestingai skraido ir plaukia, bėga ir šliaužioja, dūzgia ir čiulba, graužia ir nešioja. Tačiau visa tai daroma ne be tikslo, o daugiausia su tam tikra intencija, pagal įgimtą jų kūne įtvirtintą programą ir įgytą gyvenimo patirtį. Supančio pasaulio suvokimui, orientacijai jame, visų tikslingų veiksmų ir gyvenimo procesų įgyvendinimui gyvūnai aprūpinti labai sudėtingomis sistemomis, pirmiausia nervinėmis ir jutiminėmis.
Ką bendro turi stuburinių ir bestuburių nervų sistemos?
Nervų sistema yra sudėtingas struktūrų ir organų kompleksas, susidedantis iš nervinio audinio, kurio centrinė dalis yra smegenys. Pagrindinis struktūrinis ir funkcinis nervų sistemos vienetas yra nervinė ląstelė su procesais (graikiškai nervinė ląstelė yra neuronas).
Nervų sistema ir vabzdžių smegenys suteikia: suvokimą išorinio ir vidinio dirginimo (dirglumo, jautrumo) pojūčių pagalba; momentinis gaunamų signalų apdorojimas analizatorių sistemoje, tinkamo atsako paruošimas ir įgyvendinimas; paveldimos ir įgytos informacijos saugojimas atmintyje užkoduota forma, taip pat prireikus momentinis jos gavimas; visų kūno organų ir sistemų valdymas, kad jis veiktų kaip visuma, subalansuoti jį su aplinka; psichikos procesų įgyvendinimas ir aukštesnė nervinė veikla, tikslingas elgesys.
Stuburinių ir bestuburių nervų sistemos ir smegenų struktūra yra tokia skirtinga, kad iš pirmo žvilgsnio atrodo, kad jų lyginti neįmanoma. Ir tuo pat metu pačioms įvairiausioms nervų sistemos rūšims, atrodytų, tiek visiškai „paprastiems“, tiek „sudėtingiems“ organizmams būdingos tos pačios funkcijos.
Labai mažytės muselės, bitės, drugelio ar kito vabzdžio smegenys leidžia matyti ir girdėti, liesti ir ragauti, labai tiksliai judėti, be to, naudojant vidinį „žemėlapį“ skristi didelius atstumus, bendrauti tarpusavyje ir net mokėti savo „kalbą“, mokytis ir taikyti loginį mąstymą nestandartinėse situacijose. Taigi, skruzdėlės smegenys yra daug mažesnės nei smeigtuko galvutė, tačiau šis vabzdys nuo seno buvo laikomas „išminčiumi“. Palyginus ne tik su jo mikroskopinėmis smegenimis, bet ir su nesuvokiamomis vienos nervinės ląstelės galimybėmis, žmogus turėtų gėdytis savo moderniausių kompiuterių. O ką apie tai gali pasakyti mokslas, pavyzdžiui, neurobiologija, tirianti smegenų gimimo, gyvybės ir mirties procesus? Ar ji sugebėjo įminti gyvybinės smegenų veiklos paslaptį – šį sudėtingiausią ir paslaptingiausią iš žmonėms žinomų reiškinių?
Pirmoji neurobiologinė patirtis priklauso senovės romėnų gydytojui Galenui. Perpjovęs kiaulei nervines skaidulas, kurių pagalba smegenys valdė gerklų raumenis, jis atėmė iš gyvūno balsą – jis iškart nutirpdavo. Tai buvo prieš tūkstantmetį. Tačiau kiek toli nuo to laiko nuėjo mokslas, žinodamas smegenų principą? Pasirodo, nepaisant milžiniško mokslininkų darbo, net vienos nervinės ląstelės, vadinamosios „plytos“, iš kurios statomos smegenys, veikimo principas žmogui vis dar nėra žinomas. Neuromokslininkai daug supranta, kaip neuronas „valgo“ ir „geria“; kaip ji gauna savo gyvybinei veiklai reikalingą energiją, „biologiniuose katiluose“ suvirškindama iš aplinkos išgaunamas reikalingas medžiagas; kaip tada šis neuronas siunčia savo kaimynams įvairiausią informaciją signalų pavidalu, užšifruotą arba tam tikra elektrinių impulsų serija, arba įvairiais cheminių medžiagų deriniais. Ir tada kas? Čia nervinė ląstelė gavo specifinį signalą, o jo gelmėse prasidėjo unikali veikla bendradarbiaujant su kitomis ląstelėmis, kurios sudaro gyvūno smegenis. Vyksta gaunamos informacijos įsiminimas, reikalingos informacijos ištraukimas iš atminties, sprendimų priėmimas, įsakymų davimas raumenims ir įvairiems organams ir kt. Kaip viskas einasi? Mokslininkai dar tiksliai nežino. Na, o kadangi neaišku, kaip veikia atskiros nervinės ląstelės ir jų kompleksai, neaiškus ir visų smegenų, net ir tokių mažų kaip vabzdžio, veikimo principas.
Jutimo organų ir gyvų „prietaisų“ darbas
Gyvybinę vabzdžių veiklą lydi garso, uoslės, vaizdinės ir kitos jutiminės informacijos – erdvinės, geometrinės, kiekybinės – apdorojimas. Viena iš daugelio paslaptingų ir įdomių vabzdžių savybių yra jų gebėjimas tiksliai įvertinti situaciją naudojant savo „instrumentus“. Mūsų žinios apie šiuos įrenginius yra ribotos, nors gamtoje jie plačiai naudojami. Tai įvairių fizikinių laukų determinantai, leidžiantys numatyti žemės drebėjimus, ugnikalnių išsiveržimus, potvynius, oro pokyčius. Tai laiko pojūtis, skaičiuojamas pagal vidinį biologinį laikrodį, greičio pojūtis, gebėjimas naršyti ir naršyti ir daug daugiau.
Bet kurio organizmo (mikroorganizmų, augalų, grybų ir gyvūnų) savybė suvokti dirgiklius, sklindančius iš išorinės aplinkos ir iš savo organų bei audinių, vadinama jautrumu. Vabzdžiai, kaip ir kiti gyvūnai, turintys specializuotą nervų sistemą, turi nervines ląsteles, pasižyminčias dideliu selektyvumu įvairiems dirgikliams – receptoriams. Jie gali būti lytėjimo (reaguojantys į prisilietimą), temperatūros, šviesos, cheminiai, vibraciniai, raumenų-sąnarių ir kt. Savo receptorių dėka vabzdžiai fiksuoja įvairiausius aplinkos veiksnius – įvairias vibracijas (įvairius garsus, spinduliavimo energiją šviesos ir šilumos pavidalu), mechaninį slėgį (pavyzdžiui, gravitaciją) ir kitus veiksnius. Receptorinės ląstelės yra audiniuose pavieniui arba sujungtos į sistemas, kuriose susidaro specializuoti jutimo organai – jutimo organai.
Visi vabzdžiai puikiai „supranta“ savo jutimo organų požymius. Kai kurie iš jų, pavyzdžiui, regos, klausos, uoslės organai, yra nutolę ir gali per atstumą suvokti dirginimą. Kiti, kaip skonio ir lytėjimo organai, yra kontaktiniai ir į poveikį reaguoja tiesioginiu kontaktu.
Masėje esantys vabzdžiai pasižymi puikiu regėjimu. Jų sudėtingos sudėtinės akys, prie kurių kartais pridedamos paprastos akys, padeda atpažinti įvairius objektus. Kai kuriems vabzdžiams suteikiamas spalvų matymas, tinkami naktinio matymo prietaisai. Įdomu tai, kad vabzdžių akys yra vienintelis organas, į kurį panašūs kiti gyvūnai. Tuo pačiu metu klausos, uoslės, skonio ir lytėjimo organai neturi tokio panašumo, tačiau, nepaisant to, vabzdžiai puikiai suvokia kvapus ir garsus, naršo erdvėje, fiksuoja ir skleidžia ultragarso bangas. 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.
Daugelis savo idėjose vabzdžių jutimo organus sieja su galva. Tačiau pasirodo, kad 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.
Vabzdžių jutimo organai yra jutimo sistemų dalis – analizatorių, kurie prasiskverbia į beveik viso organizmo tinklą. Iš savo jutimo organų receptorių jie gauna daug įvairių išorinių ir vidinių signalų, juos analizuoja, formuoja ir perduoda įvairiems organams „instrukcijas“ atitinkamiems veiksmams įgyvendinti. Jutimo organai daugiausia sudaro receptorių sekciją, esančią analizatorių periferijoje (galuose). O laidų skyrių sudaro centriniai neuronai ir takai iš receptorių. Smegenys turi tam tikras sritis, skirtas apdoroti informaciją, gaunamą iš jutimų. Jie sudaro centrinę, „smegenis“, analizatoriaus dalį. Dėl tokios sudėtingos ir tikslios sistemos, pavyzdžiui, vizualinio analizatoriaus, atliekamas tikslus vabzdžio judėjimo organų apskaičiavimas ir kontrolė.
Sukaupta daug žinių apie nuostabias vabzdžių sensorinių sistemų galimybes, tačiau knygos apimtis leidžia išvardinti tik keletą jų.
regėjimo organai
Akys ir visa sudėtingiausia regėjimo sistema yra nuostabi dovana, kurios dėka gyvūnai gali gauti pagrindinę informaciją apie juos supantį pasaulį, greitai atpažinti įvairius objektus ir įvertinti susidariusią situaciją. Regėjimas reikalingas vabzdžiams ieškant maisto, kad išvengtų plėšrūnų, tyrinėtų dominančius objektus ar aplinką, bendrautų su kitais individais reprodukciniu ir socialiniu elgesiu ir pan.
Vabzdžiai turi įvairias akis. Tai gali būti sudėtingos, paprastos ar papildomos akys, taip pat lervos. Sudėtingiausios yra sudėtinės akys, kurias sudaro daugybė ommatidijų, kurios akies paviršiuje sudaro šešiakampius briaunus. Ommatidium iš esmės yra mažas vaizdo aparatas, turintis miniatiūrinį lęšį, šviesos kreiptuvo sistemą ir šviesai jautrius elementus. Kiekvienas aspektas suvokia tik nedidelę objekto dalį, o kartu jie sukuria viso objekto mozaikinį vaizdą. Sudėtinės akys, būdingos daugumai suaugusių vabzdžių, yra galvos šonuose. Kai kurių vabzdžių, pavyzdžiui, medžiotojo laumžirgio, kuris greitai reaguoja į grobio judėjimą, akys užima pusę galvos. Kiekviena jos akis sudaryta iš 28 000 briaunų. Palyginimui, drugeliai jų turi 17 000, naminė – 4 000. Akys ant vabzdžių galvos gali būti dvi ar trys ant kaktos ar vainiko, rečiau – ant šonų. Lervų oceliukai vabaluose, drugiuose, ožkose suaugę pakeičiami kompleksiniais.
Įdomu tai, kad vabzdžiai negali užmerkti akių poilsio metu ir todėl miega atmerktomis akimis.
Būtent akys prisideda prie greitos vabzdžių medžiotojo reakcijos, pavyzdžiui, maldininko. Beje, tai vienintelis vabzdys, kuris gali apsisukti ir pasižiūrėti už savęs. Didelės akys maldininkams suteikia žiūronų regėjimą ir leidžia tiksliai apskaičiuoti atstumą iki jo dėmesio objekto. Šis gebėjimas kartu su greitu priekinių kojų judėjimu į priekį link grobio daro mantidą puikiu medžiotoju.
O geltonkojų vabalų, bėgiojančių vandeniu, akys leidžia vienu metu pamatyti grobį ir vandens paviršiuje, ir po juo. Norėdami tai padaryti, vabalo vizualiniai analizatoriai turi galimybę pakoreguoti vandens lūžio rodiklį.
Vizualinių dirgiklių suvokimą ir analizę atlieka sudėtingiausia sistema – regos analizatorius. Daugeliui vabzdžių tai yra vienas pagrindinių analizatorių. Čia pagrindinė jautri ląstelė yra fotoreceptorius. Ir su juo yra sujungti takai (regos nervas) ir kitos nervinės ląstelės, esančios skirtinguose nervų sistemos lygiuose. Suvokiant šviesos informaciją įvykių seka yra tokia. Gauti signalai (šviesos kvantai) akimirksniu užkoduojami impulsų pavidalu ir laidžiaisiais takais perduodami į centrinę nervų sistemą – į analizatoriaus „smegenų“ centrą. Ten šie signalai iš karto dekoduojami (dekoduojami) į atitinkamą vizualinį suvokimą. Jo atpažinimui iš atminties paimami vaizdinių vaizdų standartai ir kita reikalinga informacija. Tada įvairiems organams siunčiama komanda, kad asmuo tinkamai reaguotų į pasikeitusią situaciją.
Kur yra vabzdžių „ausys“?
Dauguma gyvūnų ir žmonių girdi ausimis, 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? Daugeliu atvejų jie taip pat yra savotiškos „ausys“, tačiau vabzdžiuose jie yra mums neįprastose vietose: ant ūsų - pavyzdžiui, uodų, skruzdėlių, drugelių patinuose; ant uodegos priedų – amerikietiškame tarakone. Svirpliai ir žiogai girdi priekinių kojų blauzdomis, o skėriai – pilvu. Kai kurie vabzdžiai neturi „ausų“, tai yra, 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. Jų yra daug įvairiose kūno vietose ir yra susiję su nervų ląstelės. Taigi plaukuotų vikšrų „ausys“ yra plaukai, o nuogų vikšrų – visa kūno oda.
Garso banga susidaro kintant oro retėjimui ir kondensacijai, sklindanti visomis kryptimis nuo garso šaltinio – bet kokio svyruojančio kūno. Garso bangas suvokia ir apdoroja klausos analizatorius – sudėtingiausia mechaninių, receptorių ir nervų struktūrų sistema. Šias vibracijas klausos receptoriai paverčia nerviniais impulsais, kurie klausos nervu perduodami į centrinę analizatoriaus dalį. Rezultatas – garso suvokimas ir jo stiprumo, aukščio ir charakterio analizė.
Vabzdžių klausos sistema užtikrina jų selektyvią reakciją 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. Taigi jie gaudo kitų uodų skrydį lydinčias oro bangas ir adekvačiai reaguoja į gaunamą garsinę informaciją. Vabzdžių klausos sistemos yra „suderintos“ suvokti palyginti silpnus garsus, todėl stiprūs garsai juos neigiamai veikia. Pavyzdžiui, kai kurių rūšių kamanės, bitės, musės skambant negali pakilti į orą.
Įvairūs, bet aiškiai apibrėžti signaliniai skambučiai, kuriuos skleidžia kiekvienos rūšies svirplių patinai, vaidina svarbų vaidmenį jų reprodukcinėje elgsenoje viliojant ir pritraukiant pateles. Kriketas aprūpintas nuostabiu bendravimo su draugu įrankiu. 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. Įdomus eksperimentas buvo atliktas, kai čirškantis patinas buvo pastatytas prieš mikrofoną, o patelė – kitame kambaryje šalia telefono. Įjungus mikrofoną patelė, išgirdusi rūšiai būdingą patino čiulbėjimą, nuskubėjo prie garso šaltinio – telefono.
Organai ultragarso bangoms fiksuoti ir skleisti
Kandyse yra įrengtas šikšnosparnių aptikimo įrenginys, kuris orientuojasi ir medžioja ultragarso bangas. Plėšrūnai suvokia signalus, kurių dažnis siekia iki 100 000 Hz, o naktinius drugelius ir raištelius, kuriuos medžioja, iki 240 000 Hz. Pavyzdžiui, drugių drugių krūtinėje yra specialūs organai ultragarso signalų akustinei analizei. Jie leidžia užfiksuoti ultragarsinius medžiojančių kozhanų impulsus iki 30 m atstumu, drugeliui suvokus signalą iš plėšrūno lokatoriaus, suaktyvinami apsauginiai elgesio veiksmai. Gana dideliu atstumu išgirdęs naktinės pelės ultragarsinius šauksmus, drugelis staigiai keičia skrydžio kryptį, panaudodamas apgaulingą manevrą – „nardymą“. Tuo pačiu metu ji pradeda atlikti akrobatiką – spiralę ir „negyvas kilpas“, kad pabėgtų nuo gaudynių. O jei plėšrūnas yra mažesniu nei 6 m atstumu, drugelis sulenkia sparnus ir krenta ant žemės. O šikšnosparnis nejudančio vabzdžio neaptinka.
Tačiau neseniai buvo nustatyta, kad kandžių ir šikšnosparnių santykiai yra dar sudėtingesni. Taigi kai kurių rūšių drugeliai, aptikę šikšnosparnio signalus, patys pradeda skleisti ultragarsinius impulsus paspaudimų pavidalu. Be to, šie impulsai veikia plėšrūną taip, kad jis tarsi išsigandęs nuskrenda. Tik spėliojama, dėl ko šikšnosparniai nustoja vytis drugelį ir „pabėga iš mūšio lauko“. Tikėtina, kad ultragarsiniai paspaudimai yra prisitaikantys vabzdžių signalai, panašūs į tuos, kuriuos siunčia pats šikšnosparnis, tik daug stipresnis. Tikėdamasis išgirsti silpną atspindėtą garsą iš savo paties signalo, persekiotojas išgirsta kurtinantį riaumojimą – tarsi viršgarsinis orlaivis pralaužtų garso barjerą.
Dėl to kyla klausimas, kodėl šikšnosparnis apsvaiginamas ne nuo jo paties ultragarso signalų, o nuo drugelių. Pasirodo, šikšnosparnis yra gerai apsaugotas nuo savo paties riksmo-impulso, kurį siunčia lokatorius. Priešingu atveju toks galingas impulsas, kuris yra 2000 kartų stipresnis už gaunamus atspindėtus garsus, gali apkurtinti pelę. Kad taip nenutiktų, jos organizmas gamina ir tikslingai naudoja specialų balnakilpį. Prieš siųsdamas ultragarsinį impulsą, specialus raumuo atitraukia balnakpalį nuo vidinės ausies sraigės lango - vibracijos mechaniškai nutraukiamos. Iš esmės, balnakilpėlis taip pat skleidžia spragtelėjimą, bet ne garsą, o antigarsinį. Po signalo-šauksmo jis iškart grįžta į savo vietą, kad ausis būtų pasiruošusi priimti atsispindėjusį signalą. Sunku įsivaizduoti, kokiu greičiu gali veikti raumuo, išjungdamas pelės klausą siunčiamo impulso-šaukimo momentu. Persekiojant grobį - tai 200–250 impulsų per sekundę!
O šikšnosparniui pavojingi drugelio spragtelėjimai pasigirsta būtent tuo metu, kai medžiotojas užsuka ausį, kad suvoktų jo aidą. Taigi, norėdamas išgąsdinti apstulbusį plėšrūną, naktinis drugelis siunčia signalus, kurie itin suderinti su jo lokatoriumi. Tam vabzdžio kūnas yra užprogramuotas priimti artėjančio medžiotojo pulso dažnį ir tiksliai kartu su juo siunčia atsako signalą.
Toks kandžių ir šikšnosparnių ryšys kelia daug klausimų. Kaip vabzdžiai sugebėjo suvokti ultragarsinius šikšnosparnių signalus ir akimirksniu suprasti jų keliamą pavojų? Kaip drugeliai galėtų palaipsniui sukurti ultragarsinį prietaisą su puikiai suderintomis apsauginėmis savybėmis per atrankos ir tobulinimo procesą? 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.
Gyvos būtybės užduoda vis naujas mįsles, sukeldamos susižavėjimą savo kūno sandaros tobulumu ir tikslingumu.
Maldininkui, kaip ir drugeliui, kartu su puikiu regėjimu, taip pat suteikiami specialūs klausos organai, kad būtų išvengta susitikimo su šikšnosparniais. Šie ultragarsą suvokiantys klausos organai yra ant krūtinės tarp kojų. O kai kurioms maldininkų rūšims, be ultragarsinio klausos organo, būdinga ir antroji ausis, kuri suvokia daug žemesnius dažnius. Jo funkcija dar nėra žinoma.
cheminis jausmas
Gyvūnams būdingas bendras cheminis jautrumas, kurį užtikrina įvairūs jutimo organai. Kalbant apie cheminę vabzdžių prasmę, svarbiausią vaidmenį atlieka uoslė. O termitams ir skruzdėlėms, pasak mokslininkų, suteikiamas trimatis uoslė. Kas tai yra, mums sunku įsivaizduoti. Vabzdžių uoslės organai reaguoja į net labai mažą medžiagos koncentraciją, kartais labai nutolusią nuo šaltinio. Uoslės dėka vabzdys randa grobį ir maistą, naršo reljefą, sužino apie artėjantį priešą, vykdo biokomunikaciją, kur specifinė „kalba“ yra cheminės informacijos mainai naudojant feromonus.
Feromonai yra sudėtingiausi junginiai, kuriuos kai kurie asmenys išskiria bendravimo tikslais, kad galėtų perduoti informaciją kitiems asmenims. Tokia informacija yra užkoduota specifinėse cheminėse medžiagose, priklausomai nuo gyvos būtybės tipo ir net nuo jos priklausymo konkrečiai šeimai. Suvokimas uoslės sistemos pagalba ir „pranešimo“ dekodavimas sukelia gavėjuose tam tikrą elgesio ar fiziologinio proceso formą. Iki šiol žinoma nemaža vabzdžių feromonų grupė. Vieni jų skirti pritraukti priešingos lyties asmenis, kiti – atsekti, nurodyti kelią į namus ar maisto šaltinį, kiti tarnauja kaip pavojaus signalas, ketvirti – reguliuoja tam tikrus fiziologinius procesus ir kt.
Turi būti tikrai unikalus chemijos gamyba„vabzdžių kūne tam, kad reikiamu kiekiu ir tam tikru momentu išsiskirtų visas jiems reikalingas feromonų spektras. Šiandien yra žinoma daugiau nei šimtas šių sudėtingiausios cheminės sudėties medžiagų, tačiau ne daugiau nei tuzinas jų buvo dirbtinai atgamintos. Iš tiesų, norint juos gauti, reikia pažangių technologijų ir įrangos, todėl kol kas belieka stebėtis tokiu šių miniatiūrinių bestuburių būtybių kūno išdėstymu.
Vabalai daugiausia aprūpinti uoslės tipo antenomis. Jie leidžia fiksuoti ne tik medžiagos kvapą ir jos pasiskirstymo kryptį, bet netgi „pajusti“ dvokiančio objekto formą. Puikaus uoslės pavyzdys – kapų vabalai, valantys žemę nuo nešvarumų. Jie gali užuosti šimtus metrų nuo jos ir susiburti į didelę grupę. A Boružė pasitelkęs uoslę, randa amarų kolonijas, kad galėtų ten palikti mūro. Juk ne tik ji pati minta amarais, bet ir jos lervomis.
Ne tik suaugę vabzdžiai, 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 patenka į dirvožemio plotą, kur įvedė nedidelį kiekį medžiagos, kuri sudaro anglies dioksidą.
Atrodo nesuvokiamas uoslės organo jautrumas, pavyzdžiui, Saturno drugelio, kurio patinas sugeba užfiksuoti savo rūšies patelės kvapą 12 km atstumu. Lyginant šį atstumą su patelės išskiriamu feromonų kiekiu, gautas mokslininkus nustebinęs rezultatas. Savo antenų dėka patinas neabejotinai ieško tarp daugybės kvapiųjų medžiagų vienos paveldimos medžiagos molekulės 1 m3 oro!
Kai kurioms Himenopteroms suteikiama tokia aštri uoslė, kad ji niekuo nenusileidžia gerai žinomam šuns instinktams. Taigi, moterys raitelės, bėgdamos palei medžio kamieną ar kelmą, energingai judina antenas. Jomis jie „išuostė“ skroblinio ar medkirčio lervas, esančias medienoje 2–2,5 cm atstumu nuo paviršiaus.
Dėl unikalaus antenų jautrumo mažytis heliso raitelis vos paliesdamas vorų kokonus nustato, kas juose yra – ar tai neišsivysčiusios sėklidės, ar sėslūs vorai, kurie jas jau paliko, ar kitų savo rūšies raitelių sėklidės. Kaip helis tokius padaro tiksli analizė, dar nežinoma. Greičiausiai jis jaučia subtiliausią specifinį kvapą, tačiau gali būti, kad bakstelėdamas antenas raitelis paima kažkokį atsispindėjusį garsą.
Vabzdžių uoslės organus veikiančių cheminių dirgiklių suvokimą ir analizę atlieka daugiafunkcė sistema – uoslės analizatorius. Jį, kaip ir visus kitus analizatorius, sudaro suvokimo, vedimo ir centriniai skyriai. Uoslės receptoriai (chemoreceptoriai) suvokia kvapiųjų medžiagų molekules, o impulsai, signalizuojantys apie tam tikrą kvapą, nervinėmis skaidulomis siunčiami analizei į smegenis. Akimirksniu vystosi organizmo reakcija.
Kalbant apie vabzdžių uoslę, negalima pasakyti apie kvapą. Mokslas dar neturi aiškaus supratimo, kas yra kvapas, ir yra daug teorijų apie šį gamtos reiškinį. Pagal vieną iš jų analizuojamos medžiagos molekulės yra „raktas“. O „užraktas“ – tai uoslės organų receptoriai, įtraukti į kvapų analizatorius. Jei molekulės konfigūracija artėja prie tam tikro receptoriaus „užrakto“, tuomet analizatorius gaus iš jo signalą, jį iššifruos ir informaciją apie kvapą perduos gyvūno smegenims. Pagal kitą teoriją kvapą lemia molekulių cheminės savybės ir elektros krūvių pasiskirstymas. Naujausia teorija, sulaukusi daug šalininkų, pagrindinę kvapo priežastį mato molekulių ir jų sudedamųjų dalių vibracinėse savybėse. Bet koks kvapas yra susietas su tam tikrais infraraudonųjų spindulių diapazono dažniais (bangų skaičiais). Pavyzdžiui, svogūnų sriubos tioalkoholis ir dekaboranas chemiškai visiškai skiriasi. Bet jie turi tą patį dažnį ir tą patį kvapą. Tuo pačiu yra chemiškai panašių medžiagų, kurios pasižymi skirtingu dažniu ir skirtingai kvepia. Jei ši teorija teisinga, infraraudonaisiais dažniais galima įvertinti ir aromatines medžiagas, ir tūkstančius kvapą suvokiančių ląstelių tipų.
Vabzdžių „radaro instaliacija“.
Vabzdžiai apdovanoti puikiais uoslės ir lytėjimo organais – antenomis (antenomis arba pančiais). Jie labai judrūs ir lengvai valdomi: vabzdys gali juos veisti, suvesti, pasukti kiekvieną atskirai ant savo ašies arba kartu ant bendros. Šiuo atveju jie abu išoriškai panašūs ir iš esmės yra „radaro įrenginys“. Nervams jautrus antenų elementas yra sensilla. Iš jų impulsas 5 m per sekundę greičiu perduodamas į analizatoriaus „smegenų“ centrą, kad atpažintų dirginimo objektą. Ir tada atsakymo į gautą informaciją signalas akimirksniu eina į raumenį ar kitą organą.
Daugumoje vabzdžių ant antrojo antenų segmento yra Džonstono organas – universalus prietaisas, kurio paskirtis dar nėra iki galo išaiškinta. Manoma, kad jis suvokia oro ir vandens judesius ir drebėjimus, kontaktus su kietais daiktais. Skėriai ir amūrai pasižymi stebėtinai dideliu jautrumu mechaninėms vibracijoms, kurios gali užregistruoti bet kokias vibracijas, kurių amplitudė lygi pusei vandenilio atomo skersmens!
Antrajame antenų segmente vabalai taip pat turi Džonstono organą. O jei vandens paviršiumi bėgiojantis vabalas bus pažeistas ar pašalintas, jis užklups bet kokias kliūtis. Šio organo pagalba vabalas sugeba užfiksuoti atsispindinčias bangas, kylančias iš pakrantės ar kliūčių. Jis jaučia vandens bangas, kurių aukštis 0,000000004 mm, tai yra, Johnstono vargonai atlieka echoloto ar radaro užduotį.
Skruzdėlės išsiskiria ne tik gerai organizuotomis smegenimis, bet ir tokia pat tobula kūno organizacija. Antenos yra nepaprastai svarbios šiems vabzdžiams; kai kurios iš jų yra puikus kvapo, lytėjimo, aplinkos pažinimo ir abipusio paaiškinimo organas. Skruzdėlės, neturinčios antenų, praranda galimybę rasti kelią, šalia esantį maistą ir atskirti priešus nuo draugų. Antenų pagalba vabzdžiai gali „susikalbėti“ tarpusavyje. Skruzdėlės perduoda svarbi informacija, liesdami antenas su tam tikrais vienas kito antenų segmentais. Viename iš elgesio epizodų dvi skruzdėlės rado grobį skirtingo dydžio lervų pavidalu. Po „derybų“ su broliais antenų pagalba jie kartu su mobilizuotais padėjėjais išvyko į atradimo vietą. Tuo pat metu sėkmingesnė skruzdėlė, kuri sugebėjo antenų pagalba perduoti informaciją apie didesnį jos rastą grobį, už savęs sutelkė daug didesnę skruzdžių darbininkų grupę.
Įdomu tai, kad skruzdėlės yra vienas švariausių būtybių. Po kiekvieno valgio ir miego visas jų kūnas ir ypač antenos yra kruopščiai išvalomos.
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. Pavyzdžiui, musė, tik prisilietusi letenomis prie ją dominančio objekto, beveik iš karto sužino, kas yra po kojomis – gėrimas, maistas ar kažkas nevalgomo. Tai yra, jis gali atlikti momentinį cheminės medžiagos kontakto su kojomis analizę.
Skonis – tai pojūtis, atsirandantis, kai cheminių medžiagų tirpalas yra veikiamas vabzdžio skonio organo receptorių (chemoreceptorių). Skonio receptorių ląstelės yra sudėtingos skonio analizatoriaus sistemos periferinė dalis. Jie suvokia cheminius dirgiklius, ir čia įvyksta pirminis skonio signalų kodavimas. Analizatoriai iš karto perduoda chemoelektrinių impulsų salves plonomis nervinėmis skaidulomis į jų „smegenų“ centrą. Kiekvienas toks impulsas trunka mažiau nei tūkstantąją sekundės dalį. Ir tada centrinės analizatoriaus struktūros akimirksniu nustato skonio pojūčius.
Toliau bandoma suprasti ne tik klausimą, kas yra kvapas, bet ir sukurti vieningą „saldumo“ teoriją. Kol kas tai nepasisekė – gal jums, XXI amžiaus biologams, pavyks. Problema ta, kad visiškai skirtingos cheminės medžiagos, tiek organinės, tiek neorganinės, gali sukurti santykinai tą patį skonio saldumo pojūtį.
jutimo organai
Bene didžiausias sunkumas yra vabzdžių lytėjimo pojūčio tyrimas. Kaip šios būtybės, surištos į chitino apvalkalą, paliečia pasaulį? Taigi odos receptorių dėka galime suvokti įvairius lytėjimo pojūčius – vieni receptoriai registruoja spaudimą, kiti temperatūrą ir pan. Palietus daiktą galime daryti išvadą, kad jis šaltas ar šiltas, kietas ar minkštas, lygus ar šiurkštus. Vabzdžiai taip pat turi analizatorius, kurie nustato temperatūrą, slėgį ir pan., tačiau daugelis jų veikimo mechanizmų lieka nežinomi.
Lytėjimo pojūtis yra vienas iš svarbiausių pojūčių daugelio skraidančių vabzdžių skrydžio saugumui, oro srovių jutimui. Pavyzdžiui, dviračių gelmių visas kūnas yra padengtas sensilla, kuri atlieka lytėjimo funkcijas. Ypač daug jų yra ant apynasrių, kad būtų galima suvokti oro slėgį ir stabilizuoti skrydį.
Dėka lytėjimo pojūčio, musę nėra taip lengva sumušti. Jos regėjimas leidžia pastebėti grėsmingą objektą tik 40 - 70 cm atstumu, tačiau musė sugeba reaguoti į pavojingą rankos judesį, sukėlusį net nedidelį oro judesį, ir akimirksniu pakilti. Ši eilinė kambarinė musė dar kartą patvirtina, kad gyvajame pasaulyje nieko nėra paprasta – visi padarai, tiek jauni, tiek seni, aprūpinti puikiomis jutimo sistemomis aktyviam gyvenimui ir savo pačių apsaugai.
Vabzdžių receptoriai, registruojantys slėgį, gali būti spuogų ir šerių pavidalo. Juos vabzdžiai naudoja įvairiais tikslais, taip pat ir orientacijai erdvėje – gravitacijos kryptimi. Pavyzdžiui, musės lerva visada aiškiai juda aukštyn prieš jaunijimąsi, tai yra prieš gravitaciją. Juk jai reikia išlįsti iš skystos maisto masės, o orientyrų ten nėra, išskyrus Žemės trauką. Net ir išlipusi iš chrizalų musė, norėdama skristi, linkusi kurį laiką šliaužti aukštyn, kol išdžiūsta.
Daugelis vabzdžių turi gerai išvystytą gravitacijos jausmą. Pavyzdžiui, skruzdėlės paviršiaus nuolydį sugeba įvertinti 20. O vabzdžių vabalas, kasantis vertikalius urvus, nukrypimą nuo vertikalės gali įvertinti 10.
Gyvi "prognozatoriai"
Daugelis vabzdžių pasižymi puikiu gebėjimu numatyti oro pokyčius ir numatyti ilgalaikes prognozes. Tačiau tai būdinga visoms gyvoms būtybėms – ar tai būtų augalas, mikroorganizmas, bestuburis ar stuburinis. Tokie gebėjimai užtikrina normalią gyvenimo veiklą numatytoje buveinėje. Taip pat retai stebimi gamtos reiškiniai – sausros, potvyniai, staigūs šalčiai. Ir tada, norėdamos išgyventi, gyvos būtybės turi iš anksto mobilizuoti papildomas apsaugos priemones. Abiem atvejais jie naudoja savo vidines „meteorų stotis“.
Nuolat ir atidžiai stebint įvairių gyvių elgseną galima sužinoti ne tik apie orų permainas, bet net ir apie artėjančias stichines nelaimes. Juk daugiau nei 600 iki šiol mokslininkams žinomų gyvūnų ir 400 augalų rūšių gali atlikti savotišką barometrų, drėgmės ir temperatūros rodiklių, perkūnijos, audrų, viesulų, potvynių ir gražaus be debesų oro prognozės vaidmenį. . Negana to, gyvi „oroptikai“ yra visur, kur bebūtumėte – prie rezervuaro, pievoje, miške. Pavyzdžiui, prieš lietų net esant giedram dangui nustoja čiulbėti žali amūrai, skruzdėlės pradeda sandariai uždaryti įėjimus į skruzdėlyną, o bitės nustoja skraidyti nektaro, sėdi avilyje ir dūzgia. Stengdamiesi pasislėpti nuo artėjančio blogo oro, į namų langus skrenda musės ir vapsvos.
Tibeto papėdėje gyvenančių nuodingų skruzdėlių stebėjimai atskleidė puikų jų gebėjimą numatyti tolimesnes prognozes. Prieš prasidedant smarkių liūčių laikotarpiui, skruzdėlės persikelia į kitą vietą su sausa kieta žeme, o prieš prasidedant sausrai skruzdėlės užpildo tamsias, drėgnas įdubas. Sparnuotosios skruzdėlės audros artėjimą gali pajusti per 2–3 dienas. Stambūs individai pradeda skubėti žeme, o maži spiečiasi nedideliame aukštyje. Ir kuo aktyvesni šie procesai, tuo stipresnis bus blogas oras. Nustatyta, kad per metus skruzdėlės teisingai nustatė 22 oro pokyčius ir suklydo tik dviem atvejais. Tai siekė 9%, o tai atrodo gana gerai, palyginti su vidutine 20% meteorologinių stočių paklaida.
Kryptingi vabzdžių veiksmai dažnai priklauso nuo ilgalaikių prognozių, o tai gali labai pasitarnauti žmonėms. Patyrusiam bitininkui bitės pateikia gana patikimą prognozę. Žiemai jie avilio įpjovą uždengia vašku. Pagal avilio vėdinimo angą galima spręsti apie artėjančią žiemą. Jei bitės paliks didelę duobę, žiema bus šilta, o jei maža – laukti didelių šalnų. Taip pat žinoma, kad bitėms anksti pradėjus skraidyti iš avilių, galima tikėtis ankstyvo šilto pavasario. Tos pačios skruzdėlės, jei nenumatoma, kad žiema bus atšiauri, lieka gyventi šalia dirvos paviršiaus, o prieš šaltą žiemą įsikuria giliau žemėje ir stato aukštesnį skruzdėlyną.
Be vabzdžių makroklimato, svarbus ir jų buveinės mikroklimatas. Pavyzdžiui, bitės neleidžia perkaisti aviliuose ir, gavusios iš savo gyvų „prietaisų“ signalą apie temperatūros viršijimą, pradeda vėdinti kambarį. Dalis bičių darbininkių yra išdėstytos skirtinguose aukščiuose visame avilyje ir greitais sparnų smūgiais pajudina orą. Susidaro stipri oro srovė, avilys atšaldomas. Vėdinimas – ilgas procesas, o kai viena bičių partija pavargsta, ateina eilė kitai, ir griežta tvarka.
Nuo gyvų „instrumentų“ rodmenų priklauso ne tik suaugusių vabzdžių, bet ir jų lervų elgesys. Pavyzdžiui, cikadų lervos, besivystančios žemėje, iškyla į paviršių tik esant geram orui. Bet kaip žinoti, koks oras yra viršuje? Norėdami tai nustatyti, jie sukuria specialius molinius kūgius su didelėmis skylėmis virš savo požeminių slėptuvių - savotiškas meteorologines struktūras. Juose cikados per ploną dirvos sluoksnį įvertina temperatūrą ir drėgmę. O jei oro sąlygos nepalankios, lervos grįžta pas audinę.
Liūčių ir potvynių prognozavimo reiškinys
Termitų ir skruzdėlių elgesio kritinėse situacijose stebėjimas gali padėti žmonėms numatyti smarkias liūtis ir potvynius. Vienas gamtininkų aprašė atvejį, kai prieš potvynį savo gyvenvietę skubiai paliko Brazilijos džiunglėse gyvenusi indėnų gentis. O skruzdėlės indėnams „papasakojo“ apie artėjančią nelaimę. Prieš potvynį šie socialiniai vabzdžiai labai susijaudina ir skubiai palieka gyvenamąją vietą kartu su lėliukais ir maisto atsargomis. Jie eina ten, kur vanduo nepasiekia. Vietos gyventojai vargu ar suprato tokio nuostabaus skruzdžių jautrumo ištakas, tačiau, paklusę jų žinioms, žmonės bėdą paliko po mažųjų sinoptikų.
Jie puikiai prognozuoja potvynius ir termitus. Prieš jam prasidedant, jie palieka savo namus su visa kolonija ir skuba prie artimiausių medžių. Numatydami nelaimės mastą, jie pakyla tiksliai į aukštį, kuris bus didesnis nei numatomas potvynis. Ten jie laukia, kol nuslūgs dumblinos vandens srovės, kurios veržiasi tokiu greičiu, kad kartais jų spaudžiami medžiai nukrenta.
Daugybė meteorologinių stočių stebi orus. Jie yra sausumoje, taip pat ir kalnuose, specialiai įrengtuose moksliniuose laivuose, palydovuose ir kosminėse stotyse. Meteorologai aprūpinti moderniais instrumentais, prietaisais ir kompiuteriais. Tiesą sakant, jie ne prognozuoja orus, o skaičiuoja, skaičiuoja orų pokyčius. O vabzdžiai aukščiau pateiktuose realių pavyzdžiuose prognozuoja orą, naudodamiesi įgimtais sugebėjimais ir specialiais gyvais „įtaisais“, įtaisytais jų kūne. Be to, orų prognozės skruzdėlės nustato ne tik potvynio artėjimo laiką, bet ir įvertina jo mastą. Juk naujam prieglobsčiui jie užėmė tik saugias vietas. Šio reiškinio mokslininkams dar nepavyko paaiškinti. Termitai pateikė dar didesnę paslaptį. Faktas yra tas, kad jie niekada nebuvo ant tų medžių, kurie potvynio metu buvo nugriauti audringų upelių. Panašiai, etologų pastebėjimu, elgėsi ir starkiai, kurie pavasarį neužėmė gyvenvietei pavojingų paukščių namelių. Vėliau juos tikrai nuplėšė uragano vėjas. Bet čia mes kalbame apie gana didelį gyvūną. Paukštis, galbūt siūbuodamas paukščių namelį ar pagal kitus ženklus, įvertina jo tvirtinimo nepatikimumą. Tačiau kaip ir kokių prietaisų pagalba tokias prognozes gali daryti labai maži, bet labai „išmintingi“ gyvūnai? Žmogus ne tik dar nesugeba nieko panašaus sukurti, bet ir negali atsakyti. Šios užduotys skirtos būsimam biol
Vabzdžiai kaip ir kiti daugialąsčiai organizmai, turi daug skirtingų receptorių arba sensilla, kurie yra jautrūs tam tikriems dirgikliams. Vabzdžių receptoriai yra labai įvairūs. Vabzdžiai turi mechanoreceptorius (klausos receptorius, proprioreceptorius), fotoreceptorius, termoreceptorius, chemoreceptorius. Jų pagalba vabzdžiai fiksuoja spinduliuotės energiją šilumos ir šviesos pavidalu, mechanines vibracijas, įskaitant platų garsų spektrą, mechaninį slėgį, gravitaciją, vandens garų ir lakiųjų medžiagų koncentraciją ore ir daugelį kitų. faktoriai. Vabzdžiai turi labai išvystytą uoslę ir skonį. Mechanoreceptoriai yra trichoido sensilla, kuri suvokia lytėjimo dirgiklius. Kai kurios sensilla gali aptikti menkiausius oro svyravimus aplink vabzdį, o kitos signalizuoja kūno dalių padėtį viena kitos atžvilgiu. Oro receptoriai suvokia oro srovių greitį ir kryptį šalia vabzdžio ir reguliuoja skrydžio greitį.
Vizija
Regėjimas vaidina svarbų vaidmenį daugelio vabzdžių gyvenime. Jie turi trijų tipų regėjimo organus – sudėtines akis, šonines (stiebas) ir nugarines (ocelli) akis. Dienos ir skraidančios formos paprastai turi 2 sudėtines akis ir 3 akis. Stiebai randami vabzdžių lervose su visiška metamorfoze. Jie yra galvos šonuose po 1–30 kiekvienoje pusėje. Nugaros ocelli (ocelli) randami kartu su sudėtinėmis akimis ir veikia kaip papildomi regėjimo organai. Ocelijos pastebimos daugumos vabzdžių suaugusiems (nėra daugelyje drugelių ir dvisparnių, skruzdėlių darbininkių ir aklųjų formų) ir kai kurioms lervoms (akmenasparniams, gegužiniams, laumžirgiams). Paprastai jų būna tik gerai skraidančiuose vabzdžiuose. Paprastai galvos priekinėje ir parietalinėje srityje yra 3 nugaros okeliai, išsidėstę trikampio pavidalu. Pagrindinė jų funkcija tikriausiai yra įvertinti apšvietimą ir jo pokyčius. Daroma prielaida, kad jie taip pat dalyvauja vizualioje vabzdžių orientacijoje ir fototaksės reakcijose.
Vabzdžių regėjimo ypatybės atsiranda dėl briaunuotos akių struktūros, kurią sudaro daugybė ommatidijų. Daugiausia ommatidijų aptikta drugiuose (12-17 tūkst.) ir laumžirgiuose (10-28 tūkst.). Šviesai jautrus ommatidijos vienetas yra tinklainės (vizualinė) ląstelė. Vabzdžių fotorecepcija pagrįsta regos pigmento rodopsino transformacija šviesos kvanto įtakoje į metarodopsino izomerą. Jo atvirkštinė restauracija leidžia pakartotinai kartoti elementarius vizualinius veiksmus. Paprastai fotoreceptoriuose randami 2-3 regėjimo pigmentai, kurie skiriasi savo spektriniu jautrumu. Regėjimo pigmentų duomenų rinkinys taip pat lemia vabzdžių spalvų matymo ypatybes. Vizualiniai vaizdai sudėtinėse akyse susidaro iš daugelio taškinių vaizdų, sukurtų individualiomis ommatidijomis. Sudėtinės akys neturi gebėjimo prisitaikyti ir negali prisitaikyti prie regėjimo skirtingi atstumai. Todėl vabzdžius galima vadinti „itin trumparegiais“. Vabzdžiams būdingas atvirkščiai proporcingas ryšys tarp atstumo iki nagrinėjamo objekto ir jų akimi atskirtų detalių skaičiaus: kuo objektas arčiau, tuo daugiau detalių jie mato. Vabzdžiai geba įvertinti objektų formą, tačiau esant nedideliam atstumui nuo jų, tam reikia, kad objektų kontūrai tilptų į sudėtinės akies matymo lauką.
Vabzdžių spalvų matymas gali būti dvispalvis (skruzdėlės, bronziniai vabalai) arba trispalvis (bitės ir kai kurie drugeliai). Bent viena drugelių rūšis turi tetrachromatinį regėjimą. Yra vabzdžių, kurie sugeba atskirti spalvas tik viena (viršutine arba apatine) sudėtinės akies puse (keturtaškis laumžirgis). Kai kuriems vabzdžiams matoma dalis spektras perkeliamas į trumpąjį bangos ilgį. Pavyzdžiui, bitės ir skruzdėlės nemato raudonos spalvos (650-700 nm), tačiau išskiria dalį ultravioletinio spektro (300-400 nm). Bitės ir kiti apdulkinantys vabzdžiai ant gėlių mato ultravioletinius raštus, kurie yra paslėpti nuo žmogaus regėjimo. Panašiai drugeliai sugeba atskirti sparnų spalvos elementus, matomus tik ultravioletinėje spinduliuotėje.
Per kietą substratą perduodamus garsus vabzdžiai suvokia vibroreceptoriais, esančiais kojų blauzdose šalia jų artikuliacijos su šlaunimis. Daugelis vabzdžių yra labai jautrūs substrato, ant kurio jie yra, purtymui. Garsus per orą ar vandenį suvokia fonoreceptoriai. Diptera garsus suvokia Johnstono organų pagalba. Sudėtingiausi vabzdžių klausos organai yra būgniniai organai. Sensilų skaičius viename būgniniame organe svyruoja nuo 3 (kai kurie drugeliai) iki 70 (skėrių) ir net iki 1500 (dainuotų cikadų). Žiogų, svirplių ir kurmių svirplių būgniniai organai yra priekinių kojų blauzdose, akridoidėse – pirmojo pilvo segmento šonuose. Dainų cikadų klausos organai yra pilvo apačioje, šalia garsą skleidžiančio aparato. Kandžių klausos organai yra paskutiniame krūtinės ląstos segmente arba viename iš dviejų priekinių pilvo segmentų ir gali suvokti šikšnosparnių skleidžiamus ultragarsus. Bitės skleidžia garsus, sukeldamos dalį krūtinės ląstos vibracijos dėl dažnų raumenų susitraukimų. Garsą sustiprina sparnų plokštės. Kitaip nei daugelis vabzdžių, bitės gali skleisti garsus. skirtingų aukščių ir tembrus, leidžiančius jiems perteikti informaciją skirtingos savybės garsas.
Vizija
Vabzdžiai turi labai išvystytą uoslės aparatą. Kvapų suvokimas vyksta chemoreceptorių dėka - uoslės sensiliu, esančiu ant antenų, o kartais ir ant perioralinių priedų. Chemoreceptorių lygyje pirminis uoslės dirgiklių atskyrimas vyksta dėl dviejų tipų receptorių neuronų. Generalistiniai neuronai atpažįsta labai platų cheminių junginių spektrą, tačiau tuo pat metu jie turi mažą jautrumą kvapams. Specializuoti neuronai reaguoja tik į vieną ar kelis susijusius cheminius junginius. Jie leidžia suvokti kvapias medžiagas, kurios sukelia tam tikras elgesio reakcijas (sekso feromonai, maisto atraktantai ir repelentai, anglies dioksidas). Šilkaverpių patinuose uoslės sensilla pasiekia teoriškai įmanomą jautrumo ribą: pakanka tik vienos patelės feromono molekulės, kad sužadintų specialistą neuroną. Savo eksperimentais J. A. Fabre'as nustatė, kad kriaušių akių patinai gali aptikti pateles feromonais iki 10 km atstumu.
Kontaktiniai chemoreceptoriai sudaro periferinę vabzdžių skonio analizatoriaus dalį ir leidžia įvertinti substrato tinkamumą maistui ar kiaušialąsčiams. Šie receptoriai yra burnos ertmėse, kojų galiukuose, antenose ir kiaušialąstėse. Dauguma vabzdžių gali atpažinti druskų, gliukozės, sacharozės ir kitų angliavandenių tirpalus, taip pat vandenį. Vabzdžių chemoreceptoriai retai reaguoja į dirbtines medžiagas, kurios imituoja saldų ar kartaus skonį, skirtingai nei stuburinių chemoreceptoriai. Pavyzdžiui, vabzdžiai sacharino nesuvokia kaip saldžiosios medžiagos.
