حشراتمانند سایر چند سلولی ارگانیسم هادارای گیرنده های مختلف یا سنسیلا هستند که به محرک های خاصی حساس هستند. گیرنده های حشرات بسیار متنوع هستند. حشرات دارای گیرنده های مکانیکی (گیرنده های شنوایی، گیرنده های عمقی)، گیرنده های نوری، گیرنده های حرارتی، گیرنده های شیمیایی هستند. حشرات با کمک آنها انرژی تابش را به صورت گرما و نور، ارتعاشات مکانیکی شامل طیف گسترده ای از صداها، فشار مکانیکی، گرانش، غلظت بخار آب و مواد فرار در هوا و بسیاری عوامل دیگر جذب می کنند. حشرات دارای حس بویایی و چشایی توسعه یافته هستند. گیرنده های مکانیکی حسی تریکوئید هستند که محرک های لمسی را درک می کنند. برخی از حشرات می توانند کوچکترین ارتعاشات موجود در هوای اطراف حشره را دریافت کنند، در حالی که برخی دیگر موقعیت اعضای بدن را نسبت به یکدیگر نشان می دهند. گیرنده های هوا سرعت و جهت جریان هوا را در مجاورت حشره درک می کنند و سرعت پرواز را تنظیم می کنند.

چشم انداز

بینایی نقش زیادی در زندگی بیشتر حشرات دارد. آنها سه نوع اندام بینایی دارند - چشم های روبه رو، چشم های جانبی (ساقه) و پشتی (اوسلیا). اشکال روزانه و پرنده معمولاً دارای 2 چشم مرکب و 3 اوسلیا هستند. ساقه در لارو حشرات با تحول کامل... آنها در طرفین سر به مقدار 1-30 در هر طرف قرار دارند. Ocelli پشتی (ocellia) با چشم های رو به رو می شود و به عنوان اندام های اضافی بینایی عمل می کند. Ocellia در بالغ اکثر حشرات (در بسیاری از پروانه ها و دوپتران ها، در مورچه های کارگر و اشکال کور وجود ندارد) و در برخی از لاروها (سنگ مگس ها، مگس ها، سنجاقک ها) ثبت شد. به عنوان یک قاعده، آنها فقط در حشرات خوش پرواز یافت می شوند. معمولاً 3 اوسل پشتی وجود دارد که به صورت مثلثی در ناحیه فرونتوپریتال سر قرار گرفته اند. عملکرد اصلی آنها احتمالاً ارزیابی روشنایی و تغییرات آن است. همچنین تصور می شود که آنها در جهت گیری بینایی حشرات و واکنش های فوتوتاکسی نقش دارند.

ویژگی های بینایی حشرات به دلیل ساختار وجهی چشم است که از آن تشکیل شده است تعداد زیادیاوماتیدیا بیشترین تعداد اوماتیدیا در پروانه ها (12-17 هزار) و سنجاقک ها (10-28 هزار) یافت شد. واحد حساس به نور ommatidium سلول شبکیه (بصری) است. دریافت نور حشرات بر اساس تبدیل رنگدانه بصری رودوپسین تحت تأثیر یک کوانتوم نور به ایزومر متارودوپسین است. بازیابی معکوس آن امکان تکرار چندگانه اعمال بصری ابتدایی را فراهم می کند. معمولاً 2-3 رنگدانه بصری در گیرنده های نوری یافت می شود که از نظر حساسیت طیفی متفاوت هستند. مجموعه داده رنگدانه بصری همچنین ویژگی های دید رنگی حشرات را تعیین می کند. تجسم در چشم های وجهی از انواع تصاویر نقطه ای ایجاد شده توسط ommatidia فردی شکل می گیرد. چشم های چهره فاقد توانایی تطبیق هستند و نمی توانند با دید در فواصل مختلف سازگار شوند. بنابراین، حشرات را می توان "به شدت کوته بین" نامید. مشخصه حشرات یک رابطه معکوس بین فاصله تا جسم مورد نظر و تعداد جزئیاتی است که می توانند با چشم تشخیص دهند: هر چه شی نزدیکتر باشد، جزئیات بیشترآنها می بینند. حشرات قادر به ارزیابی شکل اجسام هستند، اما در فواصل کوتاه از آنها، این مستلزم آن است که خطوط کلی اشیاء در میدان دید چشم مرکب قرار گیرند.

دید رنگ حشرات می تواند دو رنگی (مورچه ها، سوسک های برنزی) یا سه رنگی (زنبورها و برخی پروانه ها) باشد. حداقل یک گونه از پروانه ها دارای دید تتراکروماتیک است. حشراتی وجود دارند که تنها با یک (بالایی یا پایین) نیمه چشم (سنجاقک چهار خال) قادر به تشخیص رنگ هستند. برای برخی از حشرات، قسمت قابل مشاهده طیف به سمت موج کوتاه منتقل می شود. به عنوان مثال، زنبورها و مورچه ها رنگ قرمز (650-700 نانومتر) را نمی بینند، اما بخشی از طیف فرابنفش (300-400 نانومتر) را تشخیص می دهند. زنبورها و سایر حشرات گرده افشان می توانند الگوهای فرابنفش را روی گل ها ببینند که از دید انسان پنهان است. به همین ترتیب، پروانه ها قادر به تشخیص عناصر رنگی بال ها هستند که فقط در پرتو فرابنفش قابل مشاهده هستند.

درک صداهای منتقل شده از طریق یک بستر جامد در حشرات توسط گیرنده های ارتعاشی واقع در ساق پاها در نزدیکی مفصل آنها با ران انجام می شود. بسیاری از حشرات نسبت به تکان دادن بستری که روی آن قرار دارند بسیار حساس هستند. درک صداها از طریق هوا یا آب توسط گیرنده های صوتی انجام می شود. دوپترا صداها را با کمک اندام های جانستون درک می کنند. پیچیده ترین اندام های شنوایی حشرات، اندام های تمپان هستند. تعداد سنسیلا در یک اندام تمپان از 3 (برخی پروانه ها) تا 70 (ملخ) و حتی تا 1500 (در سیکاداهای آواز) متغیر است. در ملخ‌ها، جیرجیرک‌ها و خرس‌ها، اندام‌های تمپان در استخوان ساق پا، در ملخ‌ها، در دو طرف اولین بخش شکمی قرار دارند. اندام های شنوایی سیکاداهای آواز در قاعده شکم و در مجاورت دستگاه تولید صدا قرار دارند. اندام های شنوایی پروانه ها در آخرین بخش قفسه سینه یا در یکی از دو بخش قدامی شکم قرار دارند و می توانند سونوگرافی های ساطع شده توسط خفاش ها را درک کنند. زنبورهای عسل صداهایی تولید می کنند که باعث می شود بخشی از قفسه سینه از طریق انقباضات ماهیچه ای مکرر به ارتعاش درآید. صدا توسط صفحات بال تقویت می شود. بر خلاف بسیاری از حشرات، زنبورها قادر به تولید صداهایی با ارتفاع و تنه های مختلف هستند که به آنها اجازه می دهد اطلاعات را از طریق آنها منتقل کنند. ویژگی های مختلفصدا.

چشم انداز

حشرات دستگاه بویایی توسعه یافته ای دارند. درک بوها به لطف گیرنده های شیمیایی انجام می شود - حس بویایی که روی آنتن ها و گاهی اوقات روی زائده های اطراف دهان قرار دارد. در سطح گیرنده های شیمیایی، جداسازی اولیه محرک های بویایی به دلیل وجود دو نوع نورون گیرنده رخ می دهد. نورون های عمومی طیف بسیار وسیعی از ترکیبات شیمیایی را تشخیص می دهند، اما در عین حال حساسیت کمی به بو دارند. نورون های تخصصی فقط به یک یا چند ترکیب شیمیایی مرتبط پاسخ می دهند. آنها ادراک مواد بدبو را ایجاد می کنند که باعث واکنش های رفتاری خاصی می شوند (فرومون های جنسی، مواد جاذب و دافع مواد غذایی، دی اکسید کربن). در کرم‌های ابریشم نر، حس بویایی به حد تئوری ممکن حساسیت می‌رسد: فقط یک مولکول فرمون ماده برای تحریک یک نورون متخصص کافی است. فابر در آزمایشات خود مشخص کرد که نرهای چشم طاووس گلابی می توانند ماده ها را با فرومون در فاصله 10 کیلومتری تشخیص دهند.

گیرنده های شیمیایی تماسی بخش محیطی تجزیه کننده طعم حشرات را تشکیل می دهند و به آنها اجازه می دهند تا مناسب بودن بستر را برای تغذیه یا تخم گذاری ارزیابی کنند. این گیرنده ها بر روی دهان، نوک تارسی، آنتن ها و تخمگذار قرار دارند. اکثر حشرات قادر به تشخیص محلول های نمک، گلوکز، ساکارز و سایر کربوهیدرات ها و همچنین آب هستند. گیرنده های شیمیایی حشرات به ندرت به مواد مصنوعی که طعم شیرین یا تلخ را تقلید می کنند، بر خلاف گیرنده های شیمیایی مهره داران پاسخ می دهند. به عنوان مثال، ساخارین توسط حشرات به عنوان یک ماده شیرین درک نمی شود.

اندام های لمسی آنها به شکل موهای حساس از اندازه بزرگ تا میکروسکوپی ارائه می شوند که تقریباً در کل سطح بدن قرار دارند، به خصوص در قسمت هایی که اغلب با سطوح و اشیاء محیط در تماس هستند. بیشتر روی آنتن ها، پاها، زائده های شکمی، اندام های دهان متمرکز شده است. در ساده ترین شکل آن، اندام لمسی تریکوئید حسیلا است. هنگامی که جریان هوا لمس می شود یا بر روی آن اثر می گذارد، جابه جا می شود. این باعث تحریک سلول های عصبی زیرین می شود که تکانه های عصبی را به مغز منتقل می کنند.

اندام شنوایی روی شکم
اندام های شنوایی به عنوان یک قاعده، آنها در آن دسته از حشراتی که خودشان صدا تولید می کنند، به خوبی توسعه یافته اند. از آنجایی که این صداها در درجه اول برای برقراری ارتباط بین نمایندگان گونه ها در نظر گرفته شده اند، طبیعتاً مهم است که نه تنها آنها را منتشر کنیم، بلکه آنها را بشنویم. اندام های شنوایی حشرات را اندام های تمپان نیز می گویند. آنها مانند بخش هایی از کوتیکول به نظر می رسند که غشایی روی آن کشیده شده است و از امواج صوتی می لرزد. به عبارت دیگر، این یک نسخه بدوی از "گوش" است. درست است، آنها مانند گوش حیوانات و انسان روی سر قرار ندارند، بلکه در قسمت های دیگر بدن قرار دارند. به عنوان مثال، در سیکادا و ملخ در قسمت اول شکم و در جیرجیرک ها و ملخ ها روی ساق پاهای اولین جفت اندام دیده می شوند.

پا - مکان
اندام طعم مگس
اندام های چشایی. گیرنده های شیمیایی حساس در اکثر گروه ها در اندام های دهان یافت می شوند. با این حال، در مگس ها، پروانه ها و زنبورها نیز در پاهای جلویی (به طور دقیق تر، روی پنجه های آنها) قرار دارند. زنبورهای بال تا شده با وجود اندام های چشایی در قسمت های آپیکال آنتن ها متمایز می شوند.
حشرات بهترین تمایز بین چیزهای شیرین هستند و همچنین می توانند ترش، تلخ و شور را تشخیص دهند. حساسیت به طعم های مختلف از حشره ای به حشره دیگر متفاوت است. به عنوان مثال، لاکتوز برای کرم های پروانه ای شیرین به نظر می رسد، اما برای زنبورها بی مزه است. اما زنبورها به نمک بسیار حساس هستند.

اندام های بویایی حشرات با آنتن ها "بو می کشند"، زیرا گیرنده های شیمیایی بویایی حساس عمدتا روی آنها قرار دارند. گاهی اوقات می توان این روند را با چشم خود مشاهده کرد، به ویژه در مثال زنبورهایی که با نشستن روی گل، ابتدا آن را با شاخک های خود "احساس" می کنند و سپس اندام های دهان خود را در کاسه گل آن فرو می برند. اندام های بویایی را می توان در قسمت های دیگر کوتیکول قرار داد. آنها به شکل مخروط ها یا صفحات واقع در فرورفتگی های کوتیکول ارائه می شوند.
در حشرات نر، حس بویایی اغلب قوی تر از ماده ها است. و حشرات به طور کلی نسبت به انسان نسبت به بوهای خاص حساس تر هستند. به عنوان مثال، بوی ژرانیول (ماده ای ارگانیک که به عنوان رایحه عطرسازی استفاده می شود) توسط زنبورها 40 تا 100 برابر قوی تر از انسان احساس می شود. با کمک بوها، حشرات نیز با یکدیگر "ارتباط" می کنند. بنابراین، نر پروانه ها بوی فرمون ماده ها را در هوا تشخیص می دهند، حتی اگر در فاصله 3-9 کیلومتری از آنها باشند.

اندام های بینایی آنها را می توان با چشم های پیچیده و لایه های پشتی ساده نشان داد و لاروها گاهی اوقات دارای لارو (جانبی) هستند. چشم‌های مرکب عملکرد بینایی را به بهترین نحو انجام می‌دهند؛ در چشم‌های لارو، بینایی نسبتاً ضعیف است و چشم‌های پشتی اصلاً نمی‌بینند.

اساس اندام های حسی تشکیلات به اصطلاح حساس عصبی - سنسیلا هستند که ظاهری مانند موها، موها، فرورفتگی ها دارند.

حشرات دارای حواس زیر هستند:

1) اندام های حس مکانیکی. اینها شامل سنسیلای لمسی است که در سراسر بدن پراکنده شده است. آنها ضربه مغزی هوا را درک می کنند، موقعیت بدن را در فضا احساس می کنند و غیره. اندام های حس مکانیکی شامل اندام ها نیز می شود. شنیدن،زیرا آنها صدا را درک می کنند که به عنوان ارتعاشات هوا شناخته می شود. اندام های شنوایی عمدتاً در حشرات است که می توانند صدا ایجاد کنند. آنها در کناره های شکم، روی بال ها، جلوی درشت نی و در برخی نقاط دیگر قرار دارند.

2) اندام‌های حس شیمیایی توسط حسی از گیرنده‌های شیمیایی نشان داده می‌شوند و برای درک شیمی محیط، یعنی. بو و مزه آنها بر روی اندام های دهان، آنتن ها، گاهی اوقات (در زنبورها) روی پاها قرار دارند. حس شیمیایی - حس بویایی نقش مهمی در روابط درون و بین جمعیتی حشرات دارد. اندام ها؛ بینایی با چشمان پیچیده (چهره) و ساده نشان داده می شود. خود چشم از بسیاری از حساسه ها تشکیل شده است. به قسمت شش ضلعی سطح، وجه می گویند. وجه ها قرنیه را تشکیل می دهند که یک کوتیکول شفاف است.

نورون های حسی

بدن سلول‌های حسی یا حسی، معمولاً به شکل دوقطبی یا چند قطبی، همیشه نزدیک اندام حسی یا بافت عصب‌شده قرار دارند. دندریت‌های برخی از نورون‌ها، اغلب دوقطبی، با تشکیلات کوتیکولی همراه هستند، برخی دیگر، همیشه چند قطبی، با بافت‌های حفره بدن، یا مانند لاروهایی با پوست نرم، یک شبکه زیر اپیدرمی تشکیل می‌دهند.

بر این اساس، دو دسته بزرگ از سلول های حسی متمایز می شوند. سلول‌های نوع اول از این جهت متفاوت هستند که تقریباً همیشه با کوتیکول یا فرورفتگی‌های آن مرتبط هستند: آپودم، نای، پوشش پیش دهان و حفره دهاناینها شامل انواع سلولهای گیرنده بیرونی، از جمله سلولهای بینایی است، اگرچه دندریت آنها به وضوح بیان نمی شود. سلول های نوع دوم هرگز با کوتیکول مرتبط نیستند و فقط روی آن می خوابند سطح داخلیبدن، دیواره های دستگاه گوارش، در ماهیچه ها و بافت های همبند. از نظر الکتروفیزیولوژیکی نشان داده شد که آنها به گیرنده های داخلی یا عمقی تعلق دارند.

آکسون‌های سلول‌های حسی مستقیماً به گانگلیون‌های مربوط به سیستم عصبی مرکزی می‌روند که گاهی مستقیماً در مغز قرار دارند، به عنوان مثال، مراکز بینایی یا بویایی. مسئله کانال های ارتباطی سلول های گیرنده با مرکز عصبی برای تفسیر صحیح تحلیلگر و مکانیسم کنترل رفتار حشره بسیار مهم است. اکنون ظاهراً همه این عقیده قبلی را غیرقابل قبول می دانند که در برخی از سیستم های گیرنده، به عنوان مثال، در آنتن های حشره رودنیوس، ادغام آکسون های چندین سلول حسی در یک فیبر واحد وجود دارد. اما بسته شدن گروهی از گیرنده ها بر روی یک نورون محیطی درجه دوم، یعنی از دست دادن "آدرس" سیگنال ورودی، مشخصه اولین گانگلیون نوری حشرات است. معنای این روش ارتباط با مرکز، که منجر به از دست دادن جزئی اطلاعات از مجموعه ای از حسگرها می شود، همیشه روشن نیست (به زیر مراجعه کنید).

بافت عصبی، از جمله سلول های حسی، از اکتودرم منشاء می گیرد. تعلق آنها به پوشش بدن نیز در این واقعیت بیان می شود که ارتباط اندام حسی با دستگاه عصبی مرکزی به صورت مرکزگرا برقرار می شود. بنابراین، V. Wigglesworth روی حشره Rhodnius نشان داد که عصب آوران قطع شده به سمت سیستم عصبی مرکزی بازسازی می شود. به همین ترتیب، در طول هر پوست اندازی، زمانی که گیرنده های اضافی برای خدمت به سطح در حال افزایش بدن تشکیل می شوند، سلول های حسی آنها آکسون ها را به صورت مرکز می فرستند.

واقعیت توسعه مرکز محوری آکسون نشان داده شده در آماده سازی بافت شناسی ممکن است به یکی از زمینه های یک نتیجه گیری مهم تبدیل شود که مسیر از سلول حسی به سیستم عصبی مرکزی مستقیم و بدون تغییر سیناپسی است. در نزدیکی سلول های گیرنده و اعصاب آوران، سایرین، به عنوان مثال، سلول های نوروگلیال (تغذیه کننده) وجود دارند، اما آنها به انتقال سیگنال گیرنده مربوط نیستند.

اندام های حسی حشرات متمایز و به خوبی توسعه یافته اند. اندام های لامسه و بویایی در اهمیت خود غالب هستند. اندام های لامسه از بیرون با یک مو نشان داده می شوند. اندام‌های بویایی نیز به شکل یک موی معمولی هستند که با تغییر، می‌توانند به برجستگی‌های جداشده با دیواره نازک و برجستگی‌های انگشت مانند جدا نشده و قسمت‌های صاف دیواره نازک پوست تبدیل شوند. آنتن ها مهم ترین محل انتهای اعصاب بویایی هستند.

به عنوان مثال، نقش آنتن ها به عنوان اندام های بویایی در مگس ها و لپیدوپترها، که حتی بوهای ضعیف را در فواصل دور تشخیص می دهند. حس بویایی زنبورها بهتر مورد مطالعه قرار می گیرد. معلوم شد که توانایی آنها در درک بوها به ما نزدیک است: بوهایی که ما درک می کنیم توسط زنبورها درک می شود، آن بوهایی که ما مخلوط می کنیم نیز توسط زنبورها مخلوط می شود. اندام های بویایی نیز عمدتاً بر روی آنتن ها متمرکز شده اند. مزه حشرات شیرین، تلخ، ترش و شور نیز متفاوت است. اندام های چشایی روی شاخک های قسمت های دهان، روی پنجه ها قرار دارند. شدت احساس چشایی در اندام های مختلف یک حشره ممکن است متفاوت باشد. بسیار بالاتر از یک شخص است. چشم های پیچیده یک حشره حرکت اجسام را درک می کنند، در برخی موارد می توانند شکل اجسام را نیز درک کنند. پرفشارهای بالاتر (زنبورها) همچنین می توانند رنگ ها را درک کنند، از جمله آنهایی که توسط انسان درک نمی شوند ("فرابنفش"). با این حال، دید رنگی به اندازه انسان ها متنوع نیست: برای مثال، یک زنبور در سمت چپ طیف حس می کند. رنگ زردرنگ های دیگر مانند سایه های زرد هستند. قسمت سمت راست آبی-بنفش طیف نیز توسط زنبورها به عنوان یک رنگ درک می شود. حدت بینایی زنبورها بسیار کمتر از حدت بینایی انسان است.

در برخی راسته‌ها، مانند راسته Orthoptera (Orthoptera) که شامل ملخ، جیرجیرک و ملخ می‌شود، اندام‌های به اصطلاح تمپان گسترده است، ساختار اندام‌های تمپان و همچنین این واقعیت که گونه‌های دارای آنها نر دارند. با اندام های صوتی، نیرو اندام های شنوایی در اندام های تمپان را در نظر بگیرید. اندام‌های تمپان در ملخ‌ها و جیرجیرک‌ها روی استخوان درشت نی زیر مفصل زانو قرار دارند، در حالی که در ملخ‌ها و سیکاداها در طرفین اولین بخش شکمی، از بیرون با یک فرورفتگی نشان داده می‌شوند که گاهی اوقات با یک چین پوستی و با یک لایه نازک احاطه شده است. غشای کشیده در پایین؛ در سطح داخلی غشاء یا در مجاورت آن یک انتهای عصبی از یک ساختار عجیب و غریب وجود دارد.

حشرات در اکثر موارد دارای بینایی عالی هستند. چشم‌های وجهی پیچیده آنها، که گاهی اوقات چشم‌های ساده به آن اضافه می‌شود، برای تشخیص اشیاء مختلف کار می‌کنند. برخی از حشرات دارای دید رنگی، دستگاه های دید در شب مناسب هستند. جالب اینجاست که چشم حشرات تنها عضوی است که سایر حیوانات به آن شباهت دارند. در عین حال، اندام های شنوایی، بویایی، چشایی و لامسه چنین شباهتی ندارند، اما، با این وجود، حشرات کاملاً بوها و صداها را درک می کنند، خود را در فضا جهت می دهند، امواج اولتراسونیک را می گیرند و ساطع می کنند. حس بویایی و چشایی ظریف آنها به آنها امکان می دهد غذا پیدا کنند. غدد مختلف حشرات برای جذب همنوعان، شرکای جنسی، ترساندن رقبا و دشمنان موادی ترشح می کنند و حس بویایی بسیار حساس می تواند بوی این مواد را حتی تا چندین کیلومتر حس کند.

بسیاری در ایده های خود اندام های حسی حشرات را با سر مرتبط می دانند. اما به نظر می رسد که ساختارهای مسئول جمع آوری اطلاعات در مورد محیط، بیشتر در حشرات یافت می شود بخش های مختلفبدن آنها می توانند دمای اجسام را تشخیص دهند و با پاهای خود طعم غذا را بچشند، وجود نور را با پشت خود تشخیص دهند، با زانوها، سبیل ها، زائده های دم، موهای بدن و غیره بشنوند.

اندام های حسی حشرات بخشی از سیستم های حسی هستند - آنالیزورهایی که تقریباً در کل بدن با شبکه نفوذ می کنند. آنها بسیاری از سیگنال های خارجی و داخلی مختلف را از گیرنده های اندام های حسی خود دریافت می کنند، آنها را تجزیه و تحلیل می کنند، "دستورالعمل ها" را برای اجرای اقدامات مناسب به اندام های مختلف ارسال می کنند. اندام های حسی عمدتا بخش گیرنده را تشکیل می دهند که در حاشیه (انتهای) آنالیزورها قرار دارد. و بخش هدایت توسط نورون های مرکزی و مسیرهای گیرنده ها تشکیل می شود. مغز مناطق خاصی برای پردازش اطلاعات حواس دارد. آنها بخش مرکزی و "مغزی" تحلیلگر را تشکیل می دهند. به لطف چنین سیستم پیچیده و مصلحتی، به عنوان مثال، یک تحلیلگر بصری، محاسبه دقیق و کنترل اندام های حرکت حشره انجام می شود.

دانش گسترده‌ای در مورد امکانات شگفت‌انگیز سیستم‌های حسی حشرات انباشته شده است، اما حجم کتاب فقط به تعدادی از آنها اجازه استناد می‌دهد.

اندام های بینایی

چشم ها و از همه سخت تر سیستم بصری- این یک هدیه شگفت انگیز است که به لطف آن حیوانات قادر به دریافت اطلاعات اولیه در مورد دنیای اطراف خود هستند، به سرعت اشیاء مختلف را تشخیص می دهند و وضعیت به وجود آمده را ارزیابی می کنند. حشرات هنگام جستجوی غذا برای دوری از شکارچیان، کشف اشیاء مورد علاقه یا محیط، تعامل با افراد دیگر در رفتار تولید مثلی و اجتماعی و غیره به بینایی نیاز دارند.

حشرات به چشم های متنوعی مجهز هستند. آنها می توانند سلولی پیچیده، ساده یا جانبی و همچنین لارو باشند. پیچیده ترین آنها چشم های وجهی است که از تعداد زیادی اوماتیدیا تشکیل شده است که وجه های شش ضلعی را در سطح چشم تشکیل می دهند. ommatidium در اصل یک دستگاه بصری کوچک است که مجهز به یک لنز مینیاتوری، سیستم هدایت نور و عناصر حساس به نور است. هر وجهی تنها بخش کوچکی از شی را درک می کند و با هم تصویر موزاییکی از کل شی را ارائه می دهد. چشم های وجهی، معمولی اکثر حشرات بالغ، در دو طرف سر قرار دارند. در برخی از حشرات، به عنوان مثال، سنجاقک شکارچی، که به سرعت به حرکت طعمه پاسخ می دهد، چشم ها نیمی از سر را اشغال می کنند. هر چشم او از 28000 وجه ساخته شده است. برای مقایسه، پروانه ها 17000 و مگس خانگی 4000 دارند. حشرات ممکن است دو یا سه چشم بر روی پیشانی یا تاج خود داشته باشند و کمتر در طرفین خود قرار گیرند. چشم های لارو در سوسک ها، پروانه ها، هیمنوپترها در حالت بالغ با چشم های پیچیده جایگزین می شوند.

جالب است که حشرات نمی توانند در هنگام استراحت چشمان خود را ببندند و بنابراین با چشمان باز می خوابند.

این چشم ها هستند که به واکنش سریع حشرات شکارگر، مانند آخوندک نمازگزار کمک می کنند. به هر حال، این تنها حشره ای است که می تواند بچرخد و پشت سر خود را نگاه کند. چشمان درشت، دید دوچشمی آخوندک نمازگزار را فراهم می کند و امکان محاسبه دقیق فاصله تا شی مورد توجه آنها را فراهم می کند. این توانایی، همراه با پرتاب سریع پاهای جلویی به سمت طعمه، آخوندک نمازگزار را به شکارچیان عالی تبدیل می کند.

و در سوسک‌های پا زرد که روی آب می‌روند، چشم‌ها به شما این امکان را می‌دهند که طعمه را هم روی سطح آب و هم در زیر آن ببینید. برای این کار آنالایزرهای بصری سوسک قابلیت تصحیح ضریب شکست آب را دارند.

درک و تجزیه و تحلیل محرک های بصری توسط یک سیستم بسیار پیچیده - یک تحلیلگر بصری انجام می شود. برای بسیاری از حشرات، این یکی از آنالیزورهای اصلی است. در اینجا، سلول حساس اولیه، گیرنده نور است. و با آن مسیرهای مرتبط (عصب بینایی) و سایر سلول های عصبی واقع در آن وجود دارد سطوح مختلفسیستم عصبی. هنگام درک اطلاعات نور، توالی رویدادها به شرح زیر است. سیگنال های دریافتی (کوانتوم های نور) فوراً به شکل تکانه ها کدگذاری می شوند و در امتداد مسیرهایی به سیستم عصبی مرکزی - به مرکز "مغز" تحلیلگر منتقل می شوند. در آنجا، این سیگنال ها بلافاصله در ادراک بصری مربوطه رمزگشایی (رمزگشایی) می شوند. برای تشخیص آن، استانداردهای تصاویر بصری و سایر اطلاعات لازم از حافظه استخراج می شود. و سپس دستوری به ارگان های مختلف ارسال می شود تا پاسخ کافی فرد به تغییر وضعیت داده شود.



نشان دادن همه

اندام های حسی به طور جداگانه از ساختار توصیف می شوند، زیرا نه تنها سلول های عصبی، بلکه مشتقات سایر بافت ها نیز در شکل گیری آنها شرکت می کنند. با این حال، آنها را می توان بخشی از آن نامید. آنها عناصری از سیستم عصبی محیطی هستند، زیرا دارای انتهای عصبی حساس هستند.

پذیرش و گیرنده ها

هر اندام حسی شامل گیرنده هایی است - عناصر حساس ساختار خاصی که نوع خاصی از تحریک را درک می کنند. مثلاً موهای بدن یک حشره که عملکرد لمس را انجام می دهند، تحریک مکانیکی را احساس می کنند، اما نور را درک نمی کنند و غیره.

در کل 4 نوع گیرنده در بدن حشره وجود دارد.

گیرنده های مکانیکی

: ارتعاشات مکانیکی را درک کنید. چنین پایانه های عصبی در زیر اندام های لمس و شنوایی قرار دارند (صدا نیز یک ارتعاش مکانیکی با فرکانس خاصی است). انواع مختلفی از گیرنده های مکانیکی وجود دارد که حس لامسه را تشکیل می دهند. برخی احساس فشار می کنند، برخی دیگر لرزش، برخی دیگر لمس می کنند و غیره. به طور کلی، گیرنده های مکانیکی بسیار متنوع و "چند عملکردی" هستند.

گیرنده های حرارتی

- ساختارهایی که دما را درک می کنند. آنها در پوشش حشرات قرار دارند و اطلاعات مربوط به نوسانات آن را منتقل می کنند. علاوه بر این، در طول گرمایش و سرمایش، انواع مختلفی از گیرنده های حرارتی برانگیخته می شوند: سرما و گرما. بدون حساسیت دما، زندگی و برخی از حشرات غیرممکن خواهد بود. به عنوان مثال، زنبورهای کارگر در کندو دائماً دمای منطقه لانه را که در آن رشد می کنند نظارت می کنند (عکس)... آنها را یا عایق می کنند یا خنک می کنند. دما همیشه در 34.5-35.5 درجه حفظ می شود، زیرا انحرافات از این "هنجار" می میرند.

گیرنده های شیمیایی

- تشکیلات حساسی که توسط مواد شیمیایی تحریک می شوند. نمونه آن اندام های چشایی و. علیرغم این واقعیت که حشرات از بسیاری از حیوانات بدوی تر هستند، آنها گیرنده های شیمیایی خاصی را یافته اند که هیچ کس دیگری ندارد. ما در مورد گیرنده های شیمیایی داخلی صحبت می کنیم که ثبات محیط داخلی بدن را تعیین می کنند: pH و غیره. تاکنون، این گیرنده ها به خوبی درک نشده اند.

گیرنده های نوری

- اساس اندام بینایی، پایانه های عصبی که امواج نور را درک می کنند.

به طور کلی، همه گیرنده ها تنها یک عملکرد را انجام می دهند - دریافت، یعنی درک سیگنال های خاص. این سیگنال ها به صورت هیجان عصبی به مراکز عصبی مغز و جایی که اطلاعات پردازش می شود ارسال می شود. در نتیجه، حشره "تصمیم می گیرد" در پاسخ به محرک های خارجی چه کاری انجام دهد.

اندام های چشایی

... گیرنده های شیمیایی حساس در اکثر گروه ها در اندام های دهان یافت می شوند. با این حال، در مگس (عکس) ، پروانه ها و زنبورها، آنها همچنین در پاهای جلویی (به طور دقیق تر، روی پاهای آنها) قرار دارند. زنبورهای بال تا شده با وجود اندام های چشایی در بخش های آنتن ها متمایز می شوند.

حشرات بهترین تمایز بین چیزهای شیرین هستند و همچنین می توانند ترش، تلخ و شور را تشخیص دهند. حساسیت به طعم های مختلف از حشره ای به حشره دیگر متفاوت است. به عنوان مثال، لاکتوز برای کرم های پروانه ای شیرین به نظر می رسد، اما برای زنبورها بی مزه است. اما زنبورها به نمک بسیار حساس هستند.

اندام های حسی حشرات

ژدانوا تی. دی.

فعالیت های متنوع و پر انرژی دنیای حشرات می تواند تجربیات شگفت انگیزی باشد. به نظر می رسد که این موجودات بی دقت پرواز می کنند و شنا می کنند، می دوند و می خزند، وزوز و جیک می کنند، می جوند و حمل می کنند. با این حال، همه این کارها بدون هدف انجام نمی شود، بلکه عمدتاً با یک نیت مشخص و با توجه به برنامه ذاتی تعبیه شده در بدن آنها و تجربه اکتسابی زندگی انجام می شود. برای درک جهان اطراف، جهت گیری در آن، اجرای تمام اقدامات مصلحتی و فرآیندهای زندگی، حیوانات دارای سیستم های بسیار پیچیده، در درجه اول عصبی و حسی هستند.

سیستم عصبی مهره داران و بی مهرگان چه وجه اشتراکی دارند؟

سیستم عصبی مجموعه پیچیده ای از ساختارها و اندام ها است که از بافت عصبیجایی که بخش مرکزی مغز است. واحد ساختاری و عملکردی اصلی سیستم عصبی یک سلول عصبی با فرآیند است (در یونانی، سلول عصبی یک نورون است).

سیستم عصبی و مغز حشرات فراهم می کند: درک با کمک حواس تحریک خارجی و داخلی (تحریک پذیری، حساسیت). پردازش فوری توسط سیستم تجزیه و تحلیل سیگنال های دریافتی، آماده سازی و اجرای پاسخ مناسب. ذخیره اطلاعات ارثی و اکتسابی به شکل رمزگذاری شده در حافظه و همچنین بازیابی فوری آن در صورت نیاز. کنترل تمام اندام ها و سیستم های بدن برای عملکرد آن به عنوان یک کل، متعادل کردن آن با محیط. پیاده سازی فرایندهای ذهنیو فعالیت عصبی بالاتر، رفتار مناسب.

سازماندهی سیستم عصبی و مغز مهره داران و بی مهرگان آنقدر متفاوت است که در نگاه اول مقایسه آنها غیرممکن به نظر می رسد. و در عین حال، برای متنوع ترین انواع سیستم عصبی، به نظر می رسد تعلق به ارگانیسم های کاملاً "ساده" و "پیچیده"، عملکردهای یکسانی مشخص است.

مغز بسیار ریز مگس، زنبور، پروانه یا حشره دیگر به آن اجازه می دهد که ببیند و بشنود، مزه را لمس کند، با دقت زیادی حرکت کند، علاوه بر این، با استفاده از یک "نقشه" داخلی در فواصل قابل توجهی پرواز کند، با یکدیگر ارتباط برقرار کند. و حتی "زبان" خود را کنترل کند، یاد بگیرد و در موقعیت های غیر استاندارد به کار گیرد تفکر منطقی... بنابراین، مغز مورچه بسیار کوچکتر از یک سر سوزن است، اما این حشره از دیرباز به عنوان یک "مریم" در نظر گرفته می شود. هنگامی که نه تنها با مغز میکروسکوپی آن، بلکه با قابلیت های غیرقابل درک یک سلول عصبی مقایسه می شود، شخص باید از مدرن ترین رایانه های خود خجالت بکشد. و علم در این مورد چه می تواند بگوید، مثلاً نوروبیولوژی که فرآیندهای تولد، زندگی و مرگ مغز را مطالعه می کند؟ آیا او قادر به کشف رمز و راز فعالیت حیاتی مغز بود - این پیچیده ترین و مرموزترین پدیده شناخته شده برای مردم است؟

اولین تجربه عصبی زیستی متعلق به جالینوس پزشک رومی باستان است. با بریدن رشته های عصبی خوک، که با کمک آن مغز ماهیچه های حنجره را کنترل می کرد، حیوان را از صدای خود محروم کرد - بلافاصله بی حس شد. این یک هزاره پیش بود. اما علم از آن زمان تا کنون در شناخت اصل مغز چقدر پیشرفت کرده است؟ به نظر می رسد، با وجود کار عظیم دانشمندان، اصل عملکرد حتی یک سلول عصبی، به اصطلاح "آجر" که مغز از آن ساخته شده است، برای انسان ناشناخته است. عصب شناسان از نحوه "خوردن" و "نوشیدن" یک نورون چیزهای زیادی می فهمند. چگونه انرژی لازم برای زندگی خود را دریافت می کند و مواد لازم استخراج شده از محیط را در "دیگ های بیولوژیکی" هضم می کند. چگونه این نورون اطلاعات مختلفی را در قالب سیگنال‌هایی به همسایگان ارسال می‌کند که در یک سری تکانه‌های الکتریکی یا در ترکیب‌های مختلفی از مواد شیمیایی رمزگذاری شده‌اند. و پس از آن چه؟ یک سلول عصبی یک سیگنال خاص دریافت کرد و در اعماق آن یک فعالیت منحصر به فرد با همکاری سلول های دیگر که مغز حیوان را تشکیل می دهند آغاز شد. به خاطر سپردن اطلاعات دریافتی در حال انجام است، بازیابی از حافظه اطلاعات لازم، تصمیم گیری، دستور دادن به عضلات و اندام های مختلف و غیره. حالش چطوره؟ دانشمندان هنوز این را به طور قطع نمی دانند. خوب، از آنجایی که نحوه عملکرد سلول های عصبی منفرد و مجتمع های آنها مشخص نیست، اصل کل مغز، حتی به کوچکی یک حشره، روشن نیست.

کار حواس و "وسایل" زنده

فعالیت حیاتی حشرات با پردازش صدا، بویایی، بصری و سایر اطلاعات حسی - فضایی، هندسی، کمی همراه است. یکی از بسیاری از ویژگی های اسرارآمیز و جالب حشرات، توانایی آنها در ارزیابی دقیق وضعیت با کمک "دستگاه" خود است. دانش ما از این دستگاه ها کمیاب است، اگرچه در طبیعت بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. اینها همچنین عوامل تعیین کننده میدان های فیزیکی مختلف هستند که امکان پیش بینی زلزله، فوران آتشفشانی، سیل و تغییرات آب و هوا را فراهم می کنند. این حس زمان است که با یک ساعت بیولوژیکی داخلی اندازه گیری می شود و حس سرعت و توانایی جهت یابی و جهت یابی و خیلی چیزهای دیگر.

خاصیت هر موجودی (میکروارگانیسم ها، گیاهان، قارچ ها و حیوانات) برای درک تحریکات ناشی از محیط خارجی و از اندام ها و بافت های خود حساسیت نامیده می شود. حشرات مانند سایر حیوانات دارای سیستم عصبی تخصصی دارای سلول های عصبی با گزینش پذیری بالا برای محرک ها - گیرنده های مختلف هستند. آنها می توانند لمسی (واکن به لمس)، دما، نور، شیمیایی، ارتعاش، عضلانی- مفصلی و غیره باشند. حشرات به لطف گیرنده های خود، انواع مختلفی از عوامل محیطی را جذب می کنند - ارتعاشات مختلف (طیف وسیعی از صداها، انرژی تابش به شکل نور و گرما)، فشار مکانیکی (به عنوان مثال، گرانش) و عوامل دیگر. سلول های گیرنده در بافت ها قرار دارند یا به تنهایی یا در سیستم هایی با تشکیل اندام های حسی تخصصی - اندام های حسی جمع آوری می شوند.

همه حشرات کاملاً خوانش حواس خود را "درک" می کنند. برخی از آنها مانند اندام های بینایی، شنوایی، بویایی دور هستند و قادر به درک تحریک از راه دور هستند. برخی دیگر مانند اندام های چشایی و لامسه در تماس هستند و با تماس مستقیم به تحریک واکنش نشان می دهند.

حشرات در اکثر موارد دارای بینایی عالی هستند. چشم‌های وجهی پیچیده آنها، که گاهی اوقات چشم‌های ساده به آن اضافه می‌شود، برای تشخیص اشیاء مختلف کار می‌کنند. برخی از حشرات دارای دید رنگی، دستگاه های دید در شب مناسب هستند. جالب اینجاست که چشم حشرات تنها عضوی است که سایر حیوانات به آن شباهت دارند. در عین حال، اندام های شنوایی، بویایی، چشایی و لامسه چنین شباهتی ندارند، اما، با این وجود، حشرات کاملاً بوها و صداها را درک می کنند، خود را در فضا جهت می دهند، امواج اولتراسونیک را می گیرند و ساطع می کنند. حس بویایی و چشایی ظریف آنها به آنها امکان می دهد غذا پیدا کنند. غدد مختلف حشرات برای جذب همنوعان، شرکای جنسی، ترساندن رقبا و دشمنان موادی ترشح می کنند و حس بویایی بسیار حساس می تواند بوی این مواد را حتی تا چندین کیلومتر حس کند.

بسیاری در ایده های خود اندام های حسی حشرات را با سر مرتبط می دانند. اما معلوم شد که ساختارهایی که مسئول جمع آوری اطلاعات در مورد محیط هستند در حشرات در قسمت های مختلف بدن یافت می شوند. آنها می توانند دمای اجسام را تشخیص دهند و با پاهای خود طعم غذا را بچشند، وجود نور را با پشت خود تشخیص دهند، با زانوها، سبیل ها، زائده های دم، موهای بدن و غیره بشنوند.

اندام های حسی حشرات بخشی از سیستم های حسی هستند - آنالیزورهایی که تقریباً در کل بدن با شبکه نفوذ می کنند. آنها بسیاری از سیگنال های خارجی و داخلی مختلف را از گیرنده های اندام های حسی خود دریافت می کنند، آنها را تجزیه و تحلیل می کنند، "دستورالعمل ها" را برای اجرای اقدامات مناسب به اندام های مختلف ارسال می کنند. اندام های حسی عمدتا بخش گیرنده را تشکیل می دهند که در حاشیه (انتهای) آنالیزورها قرار دارد. و بخش هدایت توسط نورون های مرکزی و مسیرهای گیرنده ها تشکیل می شود. مغز مناطق خاصی برای پردازش اطلاعات حواس دارد. آنها بخش مرکزی و "مغزی" تحلیلگر را تشکیل می دهند. به لطف چنین سیستم پیچیده و مصلحتی، به عنوان مثال، یک تحلیلگر بصری، محاسبه دقیق و کنترل اندام های حرکت حشره انجام می شود.

دانش گسترده‌ای در مورد امکانات شگفت‌انگیز سیستم‌های حسی حشرات انباشته شده است، اما حجم کتاب فقط به تعدادی از آنها اجازه استناد می‌دهد.

اندام های بینایی

چشم ها و کل سیستم بصری پیچیده یک هدیه شگفت انگیز است که به لطف آن حیوانات قادر به دریافت اطلاعات اولیه در مورد دنیای اطراف خود هستند، به سرعت اشیاء مختلف را تشخیص می دهند و وضعیت به وجود آمده را ارزیابی می کنند. حشرات هنگام جستجوی غذا برای دوری از شکارچیان، کشف اشیاء مورد علاقه یا محیط، تعامل با افراد دیگر در رفتار تولید مثلی و اجتماعی و غیره به بینایی نیاز دارند.

حشرات به چشم های متنوعی مجهز هستند. آنها می توانند سلولی پیچیده، ساده یا جانبی و همچنین لارو باشند. پیچیده ترین آنها چشم های وجهی است که از تعداد زیادی اوماتیدیا تشکیل شده است که وجه های شش ضلعی را در سطح چشم تشکیل می دهند. ommatidium در اصل یک دستگاه بصری کوچک است که مجهز به یک لنز مینیاتوری، سیستم هدایت نور و عناصر حساس به نور است. هر وجهی تنها بخش کوچکی از شی را درک می کند و با هم تصویر موزاییکی از کل شی را ارائه می دهد. چشم های وجهی، معمولی اکثر حشرات بالغ، در دو طرف سر قرار دارند. در برخی از حشرات، به عنوان مثال، در سنجاقک شکارچی، که به سرعت به حرکت طعمه پاسخ می دهد، چشم ها نیمی از سر را اشغال می کنند. هر چشم او از 28000 وجه ساخته شده است. برای مقایسه، پروانه ها 17000 و مگس خانگی 4000 دارند. حشرات ممکن است دو یا سه چشم بر روی پیشانی یا تاج خود داشته باشند و کمتر در طرفین خود قرار گیرند. چشم های لارو در سوسک ها، پروانه ها، هیمنوپترها در حالت بالغ با چشم های پیچیده جایگزین می شوند.

جالب است که حشرات نمی توانند در هنگام استراحت چشمان خود را ببندند و بنابراین با چشمان باز می خوابند.

این چشم ها هستند که به واکنش سریع حشرات شکارگر، مانند آخوندک نمازگزار کمک می کنند. به هر حال، این تنها حشره ای است که می تواند بچرخد و پشت سر خود را نگاه کند. چشمان درشت، دید دوچشمی آخوندک نمازگزار را فراهم می کند و امکان محاسبه دقیق فاصله تا شی مورد توجه آنها را فراهم می کند. این توانایی، همراه با پرتاب سریع پاهای جلویی به سمت طعمه، آخوندک نمازگزار را به شکارچیان عالی تبدیل می کند.

و در سوسک‌های پا زرد که روی آب می‌روند، چشم‌ها به شما این امکان را می‌دهند که طعمه را هم روی سطح آب و هم در زیر آن ببینید. برای این کار آنالایزرهای بصری سوسک قابلیت تصحیح ضریب شکست آب را دارند.

درک و تجزیه و تحلیل محرک های بصری توسط یک سیستم بسیار پیچیده - یک تحلیلگر بصری انجام می شود. برای بسیاری از حشرات، این یکی از آنالیزورهای اصلی است. در اینجا، سلول حساس اولیه، گیرنده نور است. و با آن مسیرهایی (عصب بینایی) و سایر سلول های عصبی واقع در سطوح مختلف سیستم عصبی مرتبط است. هنگام درک اطلاعات نور، توالی رویدادها به شرح زیر است. سیگنال های دریافتی (کوانتوم های نور) فوراً به شکل تکانه ها کدگذاری می شوند و در امتداد مسیرهایی به سیستم عصبی مرکزی - به مرکز "مغز" تحلیلگر منتقل می شوند. در آنجا، این سیگنال ها بلافاصله در ادراک بصری مربوطه رمزگشایی (رمزگشایی) می شوند. برای تشخیص آن، استانداردهای تصاویر بصری و سایر اطلاعات لازم از حافظه استخراج می شود. و سپس دستوری به ارگان های مختلف ارسال می شود تا پاسخ کافی فرد به تغییر وضعیت داده شود.

"گوش" حشرات کجاست؟

بیشتر حیوانات و انسان ها با گوش خود می شنوند، جایی که صداها باعث ارتعاش پرده گوش می شوند - قوی یا ضعیف، کند یا سریع. هر گونه تغییر در ارتعاش بدن را از ماهیت صدای قابل شنیدن آگاه می کند. و حشرات چه می شنوند؟ در بسیاری از موارد، آنها همچنین نوعی "گوش" هستند، اما در حشرات آنها در مکان هایی هستند که برای ما غیرمعمول است: روی سبیل - به عنوان مثال، در پشه های نر، مورچه ها، پروانه ها. روی زائده های دمی - در سوسک آمریکایی. جیرجیرک ها و ملخ ها با ساق پاهای جلویی و ملخ ها در شکم می شنوند. برخی از حشرات "گوش" ندارند، یعنی اندام شنوایی خاصی ندارند. اما آنها قادر به درک ارتعاشات مختلف محیط هوا از جمله ارتعاشات صوتی و امواج مافوق صوت هستند که برای گوش ما غیرقابل دسترسی است. اندام های حساس در چنین حشرات موهای نازک یا کوچکترین چوب های حساس هستند. آنها به تعداد زیاد در قسمت های مختلف بدن قرار دارند و با آنها مرتبط هستند سلول های عصبی... بنابراین ، در کاترپیلارهای مودار "گوش" مو است و در برهنه ها - کل پوست بدن.

یک موج صوتی با خلاء متناوب و غلیظ شدن هوا تشکیل می شود که از منبع صدا در همه جهات پخش می شود - هر جسم ارتعاشی. امواج صوتی توسط تحلیلگر شنوایی - پیچیده ترین سیستم ساختارهای مکانیکی، گیرنده و عصبی - درک و پردازش می شوند. این ارتعاشات توسط گیرنده های شنوایی به تکانه های عصبی تبدیل می شوند که در طول عصب شنوایی به قسمت مرکزی آنالایزر منتقل می شوند. نتیجه درک صدا و تجزیه و تحلیل قدرت، زیر و بم و شخصیت آن است.

سیستم شنوایی حشرات پاسخ انتخابی آنها را به ارتعاشات با فرکانس نسبتاً بالا تضمین می کند - آنها کوچکترین لرزش سطح، هوا یا آب را درک می کنند. به عنوان مثال، حشرات وزوز با تکان دادن سریع بال های خود امواج صوتی تولید می کنند. چنین ارتعاشی در محیط هوا، به عنوان مثال صدای جیر جیر پشه ها، توسط نرها با اندام های حساس آنها که روی آنتن ها قرار دارد، درک می شود. بنابراین، امواج هوایی همراه با پرواز پشه های دیگر را می گیرند و به اندازه کافی به اطلاعات صوتی دریافتی پاسخ می دهند. سیستم شنوایی حشرات برای درک صداهای نسبتا ضعیف "کوک" است، بنابراین صداهای بلند آنها را تحت تأثیر قرار می دهد. تاثیر منفی... به عنوان مثال، زنبورها، زنبورها، مگس های برخی از گونه ها وقتی صدا می کنند نمی توانند به هوا بلند شوند.

صداهای سیگنالی متنوع اما کاملاً مشخص که توسط جیرجیرک‌های نر هر گونه منتشر می‌شود، نقش مهمی در رفتار تولیدمثلی آن‌ها بازی می‌کند - هنگام خواستگاری و جذب ماده‌ها. کریکت با یک ابزار فوق العاده برای برقراری ارتباط با یک دوست ارائه شده است. هنگام ایجاد یک تریل ملایم، طرف تیز یک الیترا را روی سطح دیگری می مالد. و برای درک صدا در نر و ماده، یک غشای کوتیکولی نازک مخصوصاً حساس وجود دارد که نقش پرده تمپان را بازی می کند. یک آزمایش جالب زمانی انجام شد که یک مرد جیک جیک در مقابل میکروفون قرار داده شد و یک زن توسط تلفن در اتاق دیگری قرار گرفت. هنگامی که میکروفون روشن شد، زن با شنیدن صدای جیر جیر معمولی نر، به سمت منبع صدا - تلفن - هجوم برد.

اندام هایی برای گرفتن و انتشار امواج اولتراسونیک

این پروانه ها دارای یک دستگاه تشخیص خفاش هستند که از امواج اولتراسونیک برای جهت گیری و شکار استفاده می کند. شکارچیان سیگنال‌هایی تا 100000 هرتز دریافت می‌کنند و پروانه‌ها و توری‌ها تا 240000 هرتز شکار می‌کنند. در قفسه سینه، به عنوان مثال، یک اسکوپ پروانه، اندام های خاصی برای تجزیه و تحلیل صوتی سیگنال های اولتراسوند وجود دارد. آنها امکان گرفتن تکانه های اولتراسونیک پوست های شکار را در فاصله 30 متری فراهم می کنند. هنگامی که یک پروانه سیگنالی را از مکان یاب شکارچی دریافت می کند، اقدامات رفتاری محافظتی ایجاد می شود. شنیدن فریاد اولتراسونیک یک موش شبانه در مقایسه با فاصله زیاد، پروانه با استفاده از یک مانور فریبنده - "غواصی" به شدت جهت پرواز را تغییر می دهد. در همان زمان، او شروع به انجام حرکات ایروباتیک - مارپیچ و "حلقه های مرده" می کند تا از تعقیب و گریز دور شود. و اگر شکارچی در فاصله کمتر از 6 متر باشد، پروانه بال های خود را جمع می کند و به زمین می افتد. و خفاش یک حشره ثابت را تشخیص نمی دهد.

اما اخیراً مشخص شده است که رابطه بین پروانه ها و خفاش ها حتی پیچیده تر است. بنابراین، پروانه های برخی از گونه ها، با تشخیص سیگنال های خفاش، خود شروع به انتشار پالس های اولتراسوند به شکل کلیک می کنند. علاوه بر این، این تکانه ها به گونه ای روی شکارچی عمل می کنند که گویی ترسیده است، پرواز می کند. فقط حدس و گمان هایی در مورد اینکه چه چیزی باعث می شود خفاش ها از تعقیب پروانه دست بردارند و "از میدان جنگ فرار کنند" وجود دارد. کلیک‌های اولتراسونیک احتمالاً سیگنال‌های تطبیقی ​​حشرات هستند، مشابه سیگنال‌هایی که توسط خفاش ارسال می‌شود، اما بسیار قوی‌تر. تعقیب کننده در انتظار شنیدن صدای انعکاس ضعیفی از سیگنال خود، صدایی کر کننده می شنود - گویی یک هواپیمای مافوق صوت دیوار صوتی را می شکند.

این سوال پیش می‌آید که چرا یک خفاش نه با سیگنال‌های اولتراسوند خود، بلکه توسط پروانه‌ها مبهوت می‌شود. به نظر می رسد که خفاش به خوبی از ضربه فریاد خود که توسط مکان یاب ارسال می شود محافظت می شود. در غیر این صورت، چنین ضربه قدرتمندی که 2000 برابر قویتر از صداهای منعکس شده دریافتی است، می تواند ماوس را کر کند. برای جلوگیری از این اتفاق، بدن او رکاب مخصوصی را می سازد و به صورت هدفمند به کار می برد. قبل از ارسال پالس اولتراسوند، یک عضله مخصوص رکاب ها را از پنجره حلزون گوش داخلی دور می کند - ارتعاشات به طور مکانیکی قطع می شوند. در اصل، رکاب نیز یک کلیک ایجاد می کند، اما نه صدا، بلکه ضد صدا. پس از یک سیگنال فریاد، بلافاصله به جای خود باز می گردد تا گوش آماده دریافت سیگنال منعکس شده باشد. تصور اینکه عضله با چه سرعتی می تواند عمل کند دشوار است، که شنوایی موش را در لحظه فریاد ارسالی خاموش می کند. در طول تعقیب طعمه - این 200-250 ضربه در ثانیه است!

و صدای کلیک پروانه، خطرناک برای خفاش، دقیقاً در لحظه ای شنیده می شود که شکارچی گوش خود را می چرخاند تا پژواک او را درک کند. این بدان معناست که برای اینکه شکارچی مبهوت شده با ترس به پرواز درآید، پروانه سیگنال هایی ارسال می کند که بسیار با مکان یاب خود مطابقت دارد. برای این کار، ارگانیسم حشره طوری برنامه ریزی شده است که فرکانس تکانه شکارچی نزدیک را دریافت کند و یک سیگنال پاسخ را دقیقاً هماهنگ با آن ارسال می کند.

این رابطه بین پروانه ها و خفاش ها سوالات زیادی را ایجاد می کند. چگونه حشرات این توانایی را به دست آوردند که سیگنال های اولتراسونیک خفاش ها را درک کنند و فوراً خطری را که در خود دارند را درک کنند؟ چگونه می‌توان یک دستگاه اولتراسونیک با ویژگی‌های محافظ ایده‌آل همسان در پروانه‌ها در فرآیند انتخاب و بهبود شکل گرفت؟ درک سیگنال های اولتراسونیک از خفاش ها نیز آسان نیست. واقعیت این است که آنها پژواک خود را در میان میلیون ها صدا و صداهای دیگر تشخیص می دهند. و هیچ سیگنال فریادهای افراد قبیله ای، هیچ سیگنال اولتراسوندی که از تجهیزات ساطع می شود، در شکار خفاش ها اختلال ایجاد نمی کند. فقط سیگنال‌های پروانه، حتی سیگنال‌هایی که به‌طور مصنوعی تولید می‌شوند، باعث می‌شوند که موش پرواز کند.

موجودات زنده معماهای جدید و جدیدی را ارائه می کنند و کمال و مصلحت ساختار بدن خود را تحسین می کنند.

به آخوندک نمازگزار، درست مانند پروانه، در کنار بینایی عالی، اندام های شنوایی ویژه ای نیز داده می شود تا از ملاقات با خفاش ها جلوگیری شود. این اندام های شنوایی هستند که سونوگرافی را حس می کنند و در قفسه سینه بین پاها قرار دارند. و برای برخی از گونه های آخوندک نمازگزار، علاوه بر اندام اولتراسونیک شنوایی، وجود گوش دوم نیز مشخص است که فرکانس های بسیار پایین تری را درک می کند. عملکرد آن هنوز مشخص نیست.

احساس شیمیایی

حیوانات دارای حساسیت شیمیایی عمومی هستند که توسط اندام های حسی مختلف ایجاد می شود. در حس شیمیایی حشرات بیشترین نقش را حس بویایی دارد. و موریانه ها و مورچه ها، به گفته دانشمندان، حس بویایی حجمی دارند. برای ما دشوار است که تصور کنیم آن چیست. اندام‌های بویایی حشره به وجود غلظت‌های بسیار کم یک ماده واکنش نشان می‌دهند، گاهی اوقات بسیار دور از منبع. با توجه به حس بویایی، حشره طعمه و غذا را پیدا می کند، نقش خود را در زمین پیدا می کند، در مورد نزدیک شدن دشمن می آموزد، ارتباطات زیستی را انجام می دهد، جایی که تبادل اطلاعات شیمیایی با کمک فرمون ها به عنوان یک زبان خاص عمل می کند. ".

فرومون ها پیچیده ترین ترکیباتی هستند که برای اهداف ارتباطی توسط برخی افراد به منظور انتقال اطلاعات به افراد دیگر اختصاص داده شده است. چنین اطلاعاتی بسته به نوع موجود زنده و حتی تعلق آن به یک خانواده خاص، در مواد شیمیایی خاصی رمزگذاری می شوند. ادراک با کمک سیستم بویایی و رمزگشایی "پیام" شکل خاصی از رفتار یا فرآیند فیزیولوژیکی را در گیرندگان تداعی می کند. تا به امروز، گروه قابل توجهی از فرومون های حشرات شناخته شده است. برخی از آنها برای جذب افراد جنس مخالف طراحی شده اند، برخی دیگر، ردیابی - نشان دهنده راه خانه یا منبع غذاییسوم - به عنوان یک سیگنال هشدار دهنده خدمت می کند، چهارم - تنظیم فرآیندهای فیزیولوژیکی خاص و غیره.

«تولید شیمیایی» در ارگانیسم حشرات باید واقعاً منحصر به فرد باشد تا بتواند به مقدار مناسب و در یک لحظه معین طیف وسیعی از فرومون های مورد نیاز آنها را آزاد کند. امروزه بیش از صد مورد از پیچیده ترین این مواد شناخته شده است ترکیب شیمیایی، اما بیش از یک دوجین از آنها به طور مصنوعی تکثیر نشدند. در واقع، برای به دست آوردن آنها، فن آوری ها و تجهیزات کامل مورد نیاز است، بنابراین در حال حاضر تنها تعجب از چنین آرایش ارگانیسم این بی مهرگان مینیاتوری باقی مانده است.

سوسک ها عمدتا با آنتن هایی از نوع بویایی ارائه می شوند. آنها به شما این امکان را می دهند که نه تنها بوی ماده و جهت توزیع آن را ضبط کنید، بلکه حتی شکل یک جسم بدبو را "احساس" کنید. نمونه ای از حس بویایی عالی سوسک های گورکن هستند که به پاکسازی زمین از مردار مشغول هستند. آنها می توانند صدها متر از او را بو کنند و جمع آوری کنند گروه بزرگ... و کفشدوزک با استفاده از حس بویایی، کلنی های شته را پیدا می کند تا کلاچ را در آنجا رها کند. از این گذشته ، نه تنها او از شته ها تغذیه می کند ، بلکه لاروهای او را نیز تغذیه می کند.

نه تنها حشرات بالغ، بلکه لاروهای آنها نیز اغلب دارای حس بویایی عالی هستند. بنابراین، لارو سوسک مه قادر به حرکت به ریشه گیاهان (کاج، گندم) است، که توسط غلظت کمی افزایش یافته دی اکسید کربن هدایت می شود. در آزمایش‌ها، لاروها بلافاصله به قسمتی از خاک فرستاده می‌شوند که در آنجا مقدار کمی از ماده تشکیل‌دهنده دی اکسید کربن تزریق می‌شود.

حساسیت اندام بویایی به عنوان مثال پروانه زحل که نر آن می تواند بوی ماده گونه خود را در فاصله 12 کیلومتری به مشام برساند، غیرقابل درک به نظر می رسد. هنگام مقایسه این فاصله با میزان فرمون ترشح شده توسط ماده، نتیجه شگفت انگیزی به دست آمد. به لطف شاخک های خود، مرد بی تردید در میان بسیاری از مواد بدبو به دنبال یک مولکول از یک ماده ارثی شناخته شده در 1 متر مکعب هوا می گردد!

برخی از Hymenoptera آنقدر حس بویایی قوی دارند که با حس شناخته شده سگ رقابت می کنند. بنابراین، سوارکاران زن، هنگامی که در امتداد تنه یا کنده درخت می دوند، آنتن های خود را به شدت حرکت می دهند. با آنها لاروهای دم شاخدار یا سوسک چوب بری را که در چوب در فاصله 2-2.5 سانتی متری از سطح قرار دارند "بو می کشند".

با توجه به حساسیت منحصر به فرد آنتن ها، ژل سواری کوچک، تنها با لمس پیله های عنکبوت ها، تعیین می کند که چه چیزی در آنها وجود دارد - آیا بیضه ها توسعه نیافته اند، عنکبوت های کم تحرکی که قبلاً از آنها بیرون آمده اند یا بیضه های سواران دیگر. از نوع خودشان هنوز مشخص نیست که گلیس چگونه چنین تحلیل دقیقی انجام می دهد. به احتمال زیاد، او ظریف ترین بوی خاص را حس می کند، اما ممکن است هنگام ضربه زدن به آنتن، سوار نوعی صدای بازتابی را بگیرد.

درک و تجزیه و تحلیل محرک های شیمیایی که بر روی اندام های بویایی حشرات عمل می کنند توسط یک سیستم چند منظوره - تجزیه و تحلیل بویایی انجام می شود. مانند تمام آنالیزورهای دیگر، از بخش های ادراک، هدایت و مرکزی تشکیل شده است. گیرنده‌های بویایی (گیرنده‌های شیمیایی) مولکول‌های بو را جذب می‌کنند و تکانه‌هایی که یک بوی خاص را نشان می‌دهند در امتداد رشته‌های عصبی برای تجزیه و تحلیل به مغز فرستاده می‌شوند. در آنجا پاسخ آنی بدن صورت می گیرد.

در مورد حس بویایی حشرات، نمی توان به بوی آن اشاره کرد. در علم هنوز درک روشنی از چیستی بو وجود ندارد و نظریه های زیادی در مورد این پدیده طبیعی وجود دارد. به گفته یکی از آنها، مولکول های تجزیه شده یک ماده نشان دهنده یک "کلید" است. و "قفل" گیرنده های بویایی است که در تجزیه کننده های بو وجود دارد. اگر پیکربندی مولکول به "قفل" یک گیرنده خاص نزدیک شود، آنالایزر سیگنالی را از آن دریافت می کند، آن را رمزگشایی می کند و اطلاعات مربوط به بو را به مغز حیوان منتقل می کند. بر اساس نظریه دیگری، بو توسط خواص شیمیایی مولکول ها و توزیع بارهای الکتریکی تعیین می شود. اکثر نظریه جدیدکه طرفداران زیادی را به خود اختصاص داده است، دلیل اصلی بو را در خواص ارتعاشی مولکول ها و اجزای تشکیل دهنده آنها می داند. هر عطری با فرکانس های خاصی (اعداد موجی) از محدوده مادون قرمز مرتبط است. به عنوان مثال، سوپ پیاز تیولاکتیک و دکابوران از نظر شیمیایی کاملاً متفاوت هستند. اما فرکانس یکسان و بوی یکسانی دارند. در عین حال، مواد شیمیایی مشابهی وجود دارند که فرکانس های متفاوتی دارند و بوی متفاوتی دارند. اگر این نظریه درست باشد، هم عطرها و هم هزاران نوع سلول حساس به بو را می توان با فرکانس های مادون قرمز ارزیابی کرد.

"نصب رادار" حشرات

حشرات دارای اندام های عالی بویایی و لمسی هستند - آنتن (آنتن یا بسته نرم افزاری). آنها بسیار متحرک هستند و به راحتی قابل کنترل هستند: حشره می تواند آنها را پرورش دهد، آنها را نزدیکتر کند، هر کدام را به طور جداگانه در محور خود یا با هم روی یک محور مشترک بچرخاند. در این مورد، آنها هم از نظر ظاهری شبیه هستند و هم در ذات خود یک "نصب رادار" هستند. Sensila عنصر حساس به اعصاب آنتن ها است. از آنها، یک ضربه با سرعت 5 متر در ثانیه به مرکز "مغز" آنالایزر منتقل می شود تا شیء تحریک را تشخیص دهد. و سپس سیگنال پاسخ به اطلاعات دریافتی فوراً به عضله یا اندام دیگر می رود.

در اکثر حشرات، در بخش دوم آنتن ها، اندام جانستون وجود دارد - یک دستگاه جهانی، که هدف آن هنوز به طور کامل مشخص نشده است. اعتقاد بر این است که حرکات و لرزش هوا و آب، تماس با اجسام جامد را درک می کند. ملخ ها و ملخ ها دارای حساسیت شگفت آور بالایی نسبت به ارتعاشات مکانیکی هستند که می توانند هر ضربه ای را با دامنه ای برابر با نصف قطر یک اتم هیدروژن ثبت کنند!

سوسک ها همچنین دارای اندام جانستون در قسمت دوم آنتن هستند. و اگر سوسکی که روی سطح آب می چرخد ​​آسیب ببیند یا از بین برود، به هر مانعی برخورد می کند. با کمک این اندام، سوسک قادر به گرفتن امواج منعکس شده از ساحل یا موانع است. او امواج آب را با ارتفاع 0.000.000 004 میلی‌متر حس می‌کند، یعنی اندام جانستون وظیفه اکوی صدا یا رادار را انجام می‌دهد.

مورچه ها نه تنها با یک مغز منظم، بلکه با یک سازمان بدنی به همان اندازه کامل متمایز می شوند. آنتن ها برای این حشرات بیشترین اهمیت را دارند، برخی به عنوان اندام عالی بویایی، لمس، شناخت محیط و توضیحات متقابل عمل می کنند. مورچه هایی که از آنتن محروم هستند، توانایی یافتن جاده، غذای نزدیک، تشخیص دشمنان از دوستان را از دست می دهند. با کمک آنتن ها، حشرات قادر به "گفتگو" با یکدیگر هستند. مورچه ها اطلاعات مهمی را با لمس آنتن ها به بخش های خاصی از آنتن های یکدیگر منتقل می کنند. در یکی از اپیزودهای رفتاری، دو مورچه طعمه ای را به شکل لارو پیدا کردند اندازه های متفاوت... پس از "مذاکره" با برادران با استفاده از آنتن، آنها به همراه یاوران بسیج به محل کشف رفتند. در همان زمان، مورچه موفق‌تری که می‌توانست اطلاعات طعمه‌های بزرگ‌تری را که با کمک شاخک‌هایش پیدا می‌کرد، منتقل کند، گروه بسیار بزرگ‌تری از مورچه‌های کارگر را بسیج کرد.

جالب اینجاست که مورچه ها یکی از تمیزترین موجودات هستند. بعد از هر وعده غذایی و خواب، تمام بدن آنها و به خصوص آنتن ها کاملا تمیز می شود.

احساسات چشایی

شخص بو و مزه یک ماده را به وضوح تعریف می کند و در حشرات اغلب حس چشایی و بویایی از هم جدا نیست. آنها به عنوان یک احساس شیمیایی واحد (ادراک) عمل می کنند.

حشرات با حس چشایی، بسته به ویژگی تغذیه ای گونه داده شده، ترجیح می دهند به یک یا ماده دیگر. در عین حال، آنها قادر به تشخیص شیرین، شور، تلخ و ترش هستند. برای تماس با غذای مصرفی می توان اندام های چشایی را روی آن قرار داد سایت های مختلفبدن حشرات - روی آنتن ها، پروبوسیس و پاها. با کمک آنها، حشرات اطلاعات شیمیایی اولیه در مورد محیط را دریافت می کنند. به عنوان مثال، یک مگس، تنها با لمس کردن پنجه های خود به جسمی که به او علاقه دارد، تقریباً بلافاصله آنچه را که زیر پایش است - نوشیدنی، غذا یا چیزی غیرقابل خوردن، یاد می گیرد. به این معنی که او قادر است آنالیز تماس فوری یک ماده شیمیایی را با پاهای خود انجام دهد.

چشایی حسی است که زمانی رخ می دهد که محلولی از مواد شیمیایی روی گیرنده ها (گیرنده های شیمیایی) اندام چشایی حشره اثر می گذارد. سلول های چشایی گیرنده بخش محیطی یک سیستم پیچیده آنالیز طعم هستند. آنها محرک های شیمیایی را درک می کنند و اینجاست که رمزگذاری اولیه سیگنال های چشایی اتفاق می افتد. آنالایزرها فورا رگبارهای تکانه های شیمیوالکتریک را در امتداد رشته های عصبی نازک به مرکز "مغز" خود منتقل می کنند. هر یک از این تکانه ها کمتر از یک هزارم ثانیه طول می کشد. و سپس ساختارهای مرکزی آنالایزر فوراً حس چشایی را تعیین می کنند.

تلاش ها برای درک نه تنها این سوال که بو چیست، بلکه همچنین برای ایجاد یک نظریه واحد از "شیرینی" ادامه دارد. تا کنون این امکان پذیر نبوده است - شاید شما، زیست شناسان قرن بیست و یکم، موفق شوید. مشکل اینجاست که مواد شیمیایی کاملا متفاوت، اعم از آلی و معدنی، می توانند طعم شیرینی نسبتا مشابهی ایجاد کنند.

اندام های لمسی

مطالعه حس لامسه حشرات شاید بزرگترین چالش باشد. این موجودات زنجیر شده در پوسته های کیتینی چگونه دنیا را حس می کنند؟ بنابراین، به لطف گیرنده های پوست، ما می توانیم احساسات مختلف لمسی را درک کنیم - برخی از گیرنده ها فشار را ثبت می کنند، برخی دیگر دما و غیره. با لمس یک شی می توان نتیجه گرفت که سرد یا گرم، سخت یا نرم، صاف یا خشن است. حشرات همچنین دارای آنالایزرهایی هستند که دما، فشار و غیره را تعیین می کنند، اما مکانیسم های عمل آنها ناشناخته باقی مانده است.

حس لامسه یکی از مهم ترین حواس برای ایمنی بسیاری از حشرات پرنده به منظور درک جریان هوا است. به عنوان مثال، در Diptera، تمام بدن با سنسیلا پوشیده شده است که عملکردهای لمسی را انجام می دهد. به خصوص تعداد زیادی از آنها برای درک فشار هوا و تثبیت پرواز روی هالتر هستند.

با تشکر از حس لامسه، مگس به آسانی نمی توان آن را لمس کرد. دید او به او این امکان را می دهد که فقط در فاصله 40 تا 70 سانتی متری متوجه یک جسم تهدید کننده شود.اما مگس قادر است به حرکت خطرناک دست که حتی باعث حرکت کوچک هوا می شود واکنش نشان دهد و فوراً بلند شود. این معمولی مگس خانگییک بار دیگر تأیید می کند که هیچ چیز ساده ای در دنیای زنده وجود ندارد - همه موجودات، از پیر و جوان، دارای سیستم های حسی عالی برای زندگی فعال و محافظت از خود هستند.

گیرنده های حشرات که فشار را ثبت می کنند می توانند به صورت جوش و مو باشند. آنها توسط حشرات برای اهداف مختلف، از جمله برای جهت گیری در فضا - در جهت گرانش استفاده می شوند. به عنوان مثال، قبل از شفیره شدن، لارو مگس همیشه به وضوح به سمت بالا حرکت می کند، یعنی در برابر نیروی گرانش. از این گذشته ، او باید از توده غذای مایع خارج شود و هیچ نقطه عطفی در آنجا وجود ندارد ، به جز جاذبه زمین. حتی پس از خارج شدن از شفیره، مگس برای مدتی به سمت بالا خزیده تا خشک شود تا بتواند پرواز کند.

بسیاری از حشرات دارای حس گرانش به خوبی توسعه یافته هستند. به عنوان مثال، مورچه ها می توانند شیب سطح را 20 تخمین بزنند. و سوسک کاوشگر که سوراخ های عمودی را حفر می کند، می تواند انحراف از عمودی را در 10 تعیین کند.

"پیش بینی کنندگان" زنده

بسیاری از حشرات توانایی بسیار خوبی در پیش بینی تغییرات آب و هوا و پیش بینی های بلند مدت دارند. با این حال، این برای همه موجودات زنده معمول است - خواه یک گیاه باشد، یک میکروارگانیسم، یک بی مهره یا یک حیوان مهره دار. چنین توانایی هایی فعالیت طبیعی زندگی را در زیستگاه مورد نظر آنها تضمین می کند. نیز به ندرت دیده می شود پدیده های طبیعی- خشکسالی، سیل، سرما. و سپس، برای زنده ماندن، موجودات زنده نیاز به بسیج اضافی دارند تجهیزات محافظتی... در هر دو مورد از «ایستگاه های هواشناسی» داخلی خود استفاده می کنند.

با مشاهده مداوم و دقیق رفتار موجودات زنده مختلف، می توان نه تنها در مورد تغییرات آب و هوا، بلکه حتی در مورد تغییرات آینده نیز یاد گرفت. بلایای طبیعی... در واقع، بیش از 600 گونه جانوری و 400 گونه گیاهی که تاکنون برای دانشمندان شناخته شده است، می‌توانند نقش عجیبی از فشارسنج‌ها، شاخص‌های رطوبت و دما، پیش‌بینی‌کننده‌های رعد و برق، طوفان، گردباد، سیل و هوای زیبا و بدون ابر را ایفا کنند. علاوه بر این، "پیش بینی کنندگان" زنده همه جا هستند، هر کجا که هستید - در کنار یک مخزن، در یک چمنزار، در یک جنگل. به عنوان مثال، قبل از باران، حتی با یک آسمان صاف، ملخ های سبز صدای چهچهه زدن را متوقف می کنند، مورچه ها شروع به بستن محکم ورودی به مورچه می کنند، و زنبورها برای شهد پرواز نمی کنند، در کندو می نشینند و زمزمه می کنند. مگس ها و زنبورها در تلاش برای پنهان شدن از آب و هوای بد نزدیک به پنجره خانه ها پرواز می کنند.

مشاهدات در مورچه های سمیزندگی در کوهپایه های تبت، توانایی عالی خود را برای پیش بینی های دورتر نشان داد. قبل از شروع دوره باران های شدید، مورچه ها به مکان دیگری با زمین جامد خشک حرکت می کنند و قبل از شروع خشکسالی، مورچه ها فرورفتگی های مرطوب تاریک را پر می کنند. مورچه های بالدار می توانند نزدیک شدن طوفان را در 2-3 روز حس کنند. افراد بزرگ شروع به هجوم بر روی زمین می کنند و افراد کوچک در ارتفاع کم ازدحام می کنند. و هرچه این فرآیندها فعال تر باشند، هوای بد بیشتری انتظار می رود. مشخص شد که در طول سال مورچه ها 22 تغییر آب و هوا را به درستی شناسایی کردند و تنها در دو مورد اشتباه کردند. این 9٪ بود که در مقایسه با میانگین خطای 20٪ ایستگاه های هواشناسی بسیار خوب به نظر می رسد.

اقدامات محتاطانه حشرات اغلب به پیش بینی های بلندمدت بستگی دارد و این می تواند برای انسان مفید باشد. یک زنبوردار باتجربه یک پیش بینی به اندازه کافی قابل اعتماد توسط زنبورها ارائه می شود. برای زمستان، ورودی کندو را با موم می‌بندند. با سوراخ تهویه کندو می توان زمستان آینده را قضاوت کرد. اگر زنبورها ترک کنند سوراخ بزرگ- زمستان گرم خواهد بود و اگر کوچک باشد - انتظار یخبندان شدید را داشته باشید. همچنین مشخص است که اگر زنبورها زودتر شروع به پرواز از کندو کنند، می توان انتظار یک بهار گرم زودرس را داشت. همین مورچه ها، اگر انتظار نمی رود زمستان سخت باشد، در نزدیکی سطح خاک و قبل از آن زندگی می کنند زمستان سرددر عمق بیشتری از زمین قرار دارند و یک مورچه بلندتر می سازند.

علاوه بر کلان اقلیم برای حشرات، میکرو اقلیم زیستگاه آنها نیز مهم است. به عنوان مثال، زنبورها اجازه گرمای بیش از حد در کندوها را نمی دهند و با دریافت سیگنال از "دستگاه" زندگی خود مبنی بر اینکه دما بیش از حد است، شروع به تهویه اتاق می کنند. برخی از زنبورهای کارگر در ارتفاعات مختلف در سراسر کندو سازماندهی شده اند و با تکان دادن سریع بال های خود هوا را به حرکت در می آورند. جریان هوای قوی ایجاد می شود و کندو خنک می شود. تهویه یک فرآیند طولانی است و زمانی که یک دسته از زنبورها خسته می شوند، نوبت به دسته دیگری می رسد و به ترتیب دقیق.

رفتار نه تنها حشرات بالغ، بلکه لاروهای آنها نیز به خواندن "دستگاه"های زنده بستگی دارد. به عنوان مثال، لاروهای سیکادا که در زمین رشد می کنند فقط در هوای خوب به سطح می آیند. اما چگونه می دانید که هوای طبقه بالا چگونه است؟ برای تعیین این موضوع، بر روی پناهگاه های زیرزمینی خود، مخروط های خاکی خاصی با سوراخ های بزرگ ایجاد می کنند - نوعی ساختار هواشناسی. در آنها، سیکادا دما و رطوبت را از طریق لایه نازکی از خاک تخمین می زند. و در صورت نامساعد بودن شرایط آب و هوایی، لاروها به حفره باز می گردند.

پدیده رگبار باران و پیش بینی سیل

مشاهده رفتار موریانه ها و مورچه ها در شرایط بحرانی می تواند به افراد در پیش بینی کمک کند بارش شدید بارانو سیل. یکی از طبیعت شناسان موردی را زمانی که قبل از سیل توصیف کرد قبیله هندیزندگی در جنگل برزیل، با عجله محل سکونت خود را ترک کرد. و مورچه ها به سرخپوستان در مورد فاجعه نزدیک "گفتند". قبل از وقوع سیل، این حشرات اجتماعی بسیار آشفته می شوند و به همراه شفیره ها و مواد غذایی فوری محل زندگی خود را ترک می کنند. به جاهایی می روند که آب به آنجا نمی رسد. مردم محلی به سختی منشأ چنین حساسیت شگفت انگیز مورچه ها را درک کردند، اما مردم با اطاعت از دانش آنها، مشکل را پس از پیش بینی های کوچک ترک کردند.

آنها در پیش بینی سیل و موریانه عالی هستند. قبل از شروع، آنها خانه های خود را با کل کلنی ترک می کنند و به سمت نزدیک ترین درختان می شتابند. با پیش بینی بزرگی فاجعه، آنها دقیقاً تا ارتفاعی بالاتر از سیل مورد انتظار بالا می روند. در آنجا منتظر می مانند تا نهرهای گل آلود آب شروع به فروکش کنند که با چنان سرعتی می شتابند که گاهی درختان زیر فشار آنها می افتند.

تعداد زیادی از ایستگاه های هواشناسی هوا را کنترل می کنند. آنها در خشکی، از جمله در کوه ها، در کشتی های علمی مجهز، ماهواره ها و ایستگاه های فضایی... هواشناسان به ابزار، دستگاه ها و رایانه های مدرن مجهز هستند. در واقع آنها پیش بینی آب و هوا نمی کنند، بلکه یک محاسبه، یک محاسبه تغییرات آب و هوا انجام می دهند. و حشرات در مثال‌های واقعی، آب و هوا را با استفاده از توانایی‌های ذاتی و «دستگاه‌های» زندگی ویژه‌ای که در بدنشان تعبیه شده است، پیش‌بینی می‌کنند. علاوه بر این، مورچه های پیش بینی نه تنها زمان نزدیک شدن سیل را تعیین می کنند، بلکه میزان آن را نیز تخمین می زنند. از این گذشته ، آنها برای یک پناهگاه جدید فقط مکان های امن را اشغال کردند. دانشمندان هنوز نتوانسته اند این پدیده را توضیح دهند. موریانه‌ها راز بزرگ‌تری ارائه کردند. واقعیت این است که آنها هرگز روی آن درختانی که در جریان سیل تخریب شده بودند قرار نگرفتند. نهرهای طوفانی... به همین ترتیب، طبق مشاهدات اخلاق شناسان، سارها خودشان رفتار می کردند، که در بهار خانه های پرندگانی را که برای سکونتگاه خطرناک بودند، اشغال نمی کردند. پس از آن، آنها واقعاً توسط یک باد طوفانی منفجر شدند. اما در اینجا ما در مورد یک حیوان نسبتا بزرگ صحبت می کنیم. پرنده، شاید با تکان دادن خانه پرنده یا با نشانه های دیگر، غیرقابل اعتماد بودن دلبستگی خود را ارزیابی می کند. اما چگونه و با کمک چه دستگاه هایی می توان چنین پیش بینی هایی را توسط حیوانات بسیار کوچک اما بسیار «عاقل» انجام داد؟ یک شخص نه تنها هنوز قادر به ایجاد چنین چیزی نیست، بلکه نمی تواند پاسخ دهد، نمی تواند. این وظایف برای زیست شناسان آینده است!