Pelan am bangunan sistem saraf serangga adalah sama seperti arthropoda lain. Bersama dengan kes-kes pembahagian yang kuat (suprapharyngeal, subfarinks, 3 toraks dan 8 ganglia abdomen) dan struktur berpasangan sistem saraf dalam serangga primitif, terdapat kes kepekatan melampau sistem saraf: keseluruhan rantai perut boleh dikurangkan kepada jisim ganglion yang berterusan, yang paling biasa berlaku pada larva dan larva dewasa tanpa anggota badan dan pemotongan badan yang lemah.
Dalam ganglion suprapharyngeal, perkembangan struktur dalaman bahagian protocerebral otak adalah ketara, khususnya badan berbentuk cendawan, membentuk 1-2 pasang tuberkel di sisi. garis tengah. Otak berkembang dengan baik, dan terutamanya bahagian anteriornya, di mana terdapat formasi berpasangan khas yang bertanggungjawab bentuk kompleks tingkah laku.
Di antara organ, diwakili oleh banyak rambut, bulu, lekukan - yang mana hujung saraf sesuai - terdapat pelbagai reseptor yang merasakan jenis yang berbeza perengsa - mekanikal, kimia, suhu, dan sebagainya, organ deria sentuhan dan bau mendominasi kepentingannya. Organ deria mekanikal termasuk kedua-dua organ sentuhan dan organ pendengaran, yang menganggap getaran udara sebagai bunyi. Organ sentuhan diwakili pada permukaan badan serangga oleh bulu. Organ deria kimia - berfungsi untuk melihat kimia persekitaran (rasa dan bau). Reseptor bau, juga dalam bentuk bulu - kadang-kadang diubah suai menjadi tumbuh-tumbuhan terpisah berdinding nipis, unjuran seperti jari tidak bersegmen, kawasan rata berdinding nipis penutup, paling kerap terletak pada antena, rasa - pada organ. daripada radas mulut, tetapi kadang-kadang pada bahagian lain badan - dalam lalat, sebagai contoh, - pada segmen terminal kaki. Deria bau adalah sangat penting dalam hubungan intra dan antara populasi individu serangga.
Dengan bantuan mata majmuk kompleks yang terdiri daripada sensilla, bahagian heksagon yang dipanggil faset membentuk kornea dari kutikula telus - serangga dapat membezakan saiz, bentuk dan warna objek. Lebah madu, sebagai contoh, ia membezakan semua warna yang sama seperti seseorang, kecuali merah, tetapi juga warna ultraviolet yang tidak dibezakan oleh mata manusia. Mata serangga yang mudah - bertindak balas terhadap tahap pencahayaan, memastikan kestabilan persepsi imej dengan mata majmuk, tetapi tidak dapat membezakan warna dan bentuk.
Serangga dari beberapa ordo, spesies yang mempunyai jantan dengan organ bunyi - contohnya, Orthoptera - mempunyai organ timpani, yang strukturnya menunjukkan bahawa ini adalah organ pendengaran. Dalam belalang dan cengkerik mereka terletak di bahagian bawah kaki. sendi lutut, dalam belalang dan jangkrik - pada sisi segmen perut pertama dan secara luaran diwakili oleh kemurungan (kadang-kadang dikelilingi oleh lipatan penutup) dengan membran yang diregangkan nipis di bahagian bawah, pada permukaan dalam yang atau berhampirannya adalah penghujung saraf struktur pelik; pada sayap beberapa serangga lain, dsb.
Organ deria dalam serangga
Zhdanova T. D.
Mengalami aktiviti yang pelbagai dan bertenaga di dunia serangga boleh menjadi pengalaman yang menakjubkan. Nampaknya makhluk-makhluk ini dengan cuai terbang dan berenang, berlari dan merangkak, berdengung dan berkicau, menggerogoti dan membawa. Walau bagaimanapun, semua ini tidak dilakukan tanpa tujuan, tetapi terutamanya dengan niat tertentu, mengikut program semula jadi yang tertanam dalam tubuh mereka dan pengalaman hidup yang diperoleh. Untuk melihat dunia di sekeliling mereka, mengorientasikan diri mereka di dalamnya, dan menjalankan semua tindakan dan proses kehidupan yang sesuai, haiwan dikurniakan sistem yang sangat kompleks, terutamanya saraf dan deria.
Apakah persamaan sistem saraf vertebrata dan invertebrata?
Sistem saraf adalah kompleks kompleks struktur dan organ yang terdiri daripada tisu saraf, di mana bahagian tengahnya adalah otak. Unit struktur dan fungsi utama sistem saraf ialah sel saraf dengan prosesnya (dalam bahasa Yunani, sel saraf - neuron).
Sistem saraf dan otak serangga menyediakan: persepsi melalui deria kerengsaan luaran dan dalaman (kerengsaan, kepekaan); pemprosesan segera isyarat masuk oleh sistem penganalisis, penyediaan dan pelaksanaan tindak balas yang mencukupi; menyimpan maklumat turun-temurun dan diperolehi dalam bentuk yang dikodkan dalam ingatan, serta serta-merta mendapatkannya seperti yang diperlukan; pengurusan semua organ dan sistem badan untuk berfungsi secara keseluruhan, mengimbanginya dengan persekitaran; pelaksanaan proses mental dan lebih tinggi aktiviti saraf, tingkah laku yang sesuai.
Organisasi sistem saraf dan otak haiwan vertebrata dan invertebrata sangat berbeza sehingga perbandingan mereka pada pandangan pertama kelihatan mustahil. Dan pada masa yang sama, jenis sistem saraf yang paling pelbagai, yang dimiliki oleh organisma yang kelihatan "mudah" dan "kompleks" sepenuhnya, dicirikan oleh fungsi yang sama.
Otak yang sangat kecil bagi seekor lalat, lebah, rama-rama atau serangga lain membolehkan ia melihat dan mendengar, menyentuh dan merasa, bergerak dengan sangat tepat, selain itu, terbang menggunakan "peta" dalaman pada jarak yang jauh, berkomunikasi antara satu sama lain dan juga memiliki "bahasa"nya, pelajari dan gunakan dalam situasi yang tidak standard pemikiran logik. Oleh itu, otak semut jauh lebih kecil daripada kepala pin, tetapi serangga ini telah lama dianggap sebagai "bijak". Jika dibandingkan bukan sahaja dengan otak mikroskopiknya, tetapi juga dengan keupayaan sel saraf tunggal yang tidak dapat difahami, seseorang harus malu dengan kebanyakannya. komputer moden. Apa yang boleh dikatakan sains tentang ini, sebagai contoh, neurobiologi, yang mengkaji proses kelahiran, kehidupan dan kematian otak? Adakah dia dapat membongkar misteri kehidupan otak - fenomena yang paling kompleks dan misteri ini, diketahui orang?
Eksperimen neurobiologi pertama adalah kepunyaan pakar perubatan Rom purba Galen. Setelah memotong serat saraf babi, dengan bantuan otak mengawal otot laring, dia menghilangkan suara haiwan itu - ia segera menjadi mati rasa. Ini adalah seribu tahun yang lalu. Tetapi sejauh mana sains telah datang sejak itu dalam pengetahuannya tentang bagaimana otak berfungsi? Ternyata, walaupun kerja besar saintis, prinsip operasi walaupun satu sel saraf, yang dipanggil "bata" dari mana otak dibina, masih tidak diketahui oleh manusia. Ahli sains saraf memahami banyak tentang bagaimana neuron "makan" dan "minum"; bagaimana ia menerima tenaga yang diperlukan untuk aktiviti kehidupannya dengan mencerna dalam "dadang biologi" bahan-bahan yang diperlukan yang diekstrak daripada alam sekitar; bagaimana neuron ini kemudiannya menghantar pelbagai jenis maklumat kepada jirannya dalam bentuk isyarat, dikodkan sama ada dalam siri impuls elektrik tertentu atau dalam pelbagai kombinasi bahan kimia. Apa kemudian? Jadi sel saraf menerima isyarat tertentu, dan dalam kedalamannya, aktiviti unik bermula dengan kerjasama sel lain yang membentuk otak haiwan itu. Maklumat yang masuk sedang dihafal dan diambil dari ingatan. maklumat yang diperlukan, membuat keputusan, memberi perintah kepada otot dan pelbagai organ, dsb. Bagaimana semuanya? Para saintis masih tidak mengetahui perkara ini dengan pasti. Nah, kerana ia tidak jelas bagaimana individu sel saraf dan kompleksnya, maka prinsip operasi seluruh otak, walaupun sekecil serangga, tidak jelas.
Kerja organ deria dan "peranti" hidup
Aktiviti penting serangga disertai dengan pemprosesan bunyi, penciuman, visual dan maklumat deria lain - spatial, geometri, kuantitatif. Salah satu daripada banyak ciri misteri dan menarik serangga ialah keupayaan mereka untuk menilai keadaan dengan tepat menggunakan "instrumen" mereka sendiri. Pengetahuan kami tentang peranti ini boleh diabaikan, walaupun ia digunakan secara meluas dalam alam semula jadi. Ini juga merupakan penentu pelbagai medan fizikal yang memungkinkan untuk meramalkan gempa bumi, letusan gunung berapi, banjir, dan perubahan cuaca. Ini ialah rasa masa, dikira oleh jam biologi dalaman, dan rasa kelajuan, dan keupayaan untuk mengorientasikan dan mengemudi, dan banyak lagi.
Sifat setiap organisma (mikroorganisma, tumbuhan, kulat dan haiwan) untuk melihat kerengsaan yang berpunca daripada persekitaran luaran dan dari organ dan tisu mereka sendiri, dipanggil sensitiviti. Serangga, seperti haiwan lain dengan sistem saraf khusus, mempunyai sel saraf dengan keupayaan selektif yang tinggi untuk pelbagai rangsangan - reseptor. Mereka boleh menjadi sentuhan (responsif kepada sentuhan), suhu, cahaya, kimia, getaran, otot-artikular, dll. Terima kasih kepada reseptornya, serangga menangkap pelbagai jenis faktor persekitaran - pelbagai getaran (pelbagai bunyi, tenaga sinaran dalam bentuk cahaya dan haba), tekanan mekanikal (contohnya, graviti) dan faktor lain. Sel reseptor terletak di dalam tisu sama ada secara tunggal atau terkumpul dalam sistem untuk membentuk organ deria khusus - organ deria.
Semua serangga dengan sempurna "memahami" bacaan organ deria mereka. Sesetengah daripada mereka, seperti organ penglihatan, pendengaran, dan bau, adalah jauh dan mampu melihat kerengsaan pada jarak jauh. Yang lain, seperti organ rasa dan sentuhan, adalah sentuhan dan bertindak balas terhadap pengaruh melalui sentuhan langsung.
Serangga biasanya dikurniakan penglihatan yang sangat baik. Mata majmuk kompleks mereka, yang kadangkala ditambah oseli ringkas, digunakan untuk mengecam pelbagai objek. Sesetengah serangga dibekalkan dengan penglihatan warna dan peranti penglihatan malam yang sesuai. Menariknya, mata serangga adalah satu-satunya organ yang serupa dengan haiwan lain. Pada masa yang sama, organ-organ pendengaran, bau, rasa dan sentuhan tidak mempunyai persamaan seperti itu, tetapi, bagaimanapun, serangga dengan sempurna melihat bau dan bunyi, mengorientasikan diri mereka di angkasa, dan menangkap dan memancarkan gelombang ultrasonik. Deria bau dan rasa yang halus membolehkan mereka mencari makanan. Pelbagai kelenjar serangga merembeskan bahan untuk menarik sesama serangga, pasangan seksual, dan menakutkan saingan dan musuh, dan deria bau yang sangat sensitif boleh mengesan bau bahan ini walaupun dari beberapa kilometer jauhnya.
Ramai dalam idea mereka mengaitkan organ deria serangga dengan kepala. Tetapi ternyata bahawa struktur yang bertanggungjawab untuk mengumpul maklumat tentang persekitaran, terdapat dalam serangga di pelbagai bahagian badan. Mereka boleh menentukan suhu objek dan merasakan makanan dengan kaki mereka, mengesan kehadiran cahaya dengan belakang mereka, mendengar dengan lutut, misai, pelengkap ekor, bulu badan, dll.
Organ deria serangga adalah sebahagian daripada sistem deria - penganalisis, yang meresap hampir keseluruhan organisma dengan rangkaian. Mereka menerima banyak isyarat luaran dan dalaman yang berbeza daripada reseptor organ deria mereka, menganalisisnya, membentuk dan menghantar "arahan" kepada pelbagai organ untuk menjalankan tindakan yang sesuai. Organ deria terutamanya membentuk jabatan reseptor, yang terletak di pinggir (hujung) penganalisis. Dan bahagian konduktif dibentuk oleh neuron pusat dan laluan dari reseptor. Otak mempunyai kawasan khusus untuk memproses maklumat daripada deria. Mereka membentuk bahagian tengah, "otak" penganalisis. Terima kasih kepada sistem yang kompleks dan praktikal, contohnya penganalisis visual, pengiraan yang tepat dan kawalan organ pergerakan serangga dijalankan.
Pengetahuan yang luas telah terkumpul tentang keupayaan menakjubkan sistem deria serangga, tetapi jumlah buku itu membolehkan kami memetik hanya beberapa daripadanya.
Organ penglihatan
Mata dan keseluruhan sistem visual yang kompleks adalah hadiah yang menakjubkan, terima kasih kepada haiwan yang dapat menerima maklumat asas tentang dunia di sekeliling mereka, dengan cepat mengenali pelbagai objek dan menilai keadaan yang telah timbul. Penglihatan diperlukan untuk serangga apabila mencari makanan, untuk mengelakkan pemangsa, untuk meneroka objek yang menarik atau persekitaran, untuk berinteraksi dengan individu lain semasa tingkah laku reproduktif dan sosial, dsb.
Serangga dilengkapi dengan pelbagai mata. Mereka boleh menjadi ocelli yang kompleks, ringkas atau aksesori, dan juga larva. Yang paling kompleks adalah mata majmuk, yang terdiri daripada bilangan yang besar ommatidia, membentuk segi heksagon pada permukaan mata. Ommatidium pada asasnya ialah alat visual kecil yang dilengkapi dengan kanta kecil, sistem pengalir cahaya dan unsur sensitif cahaya. Setiap faset hanya melihat sebahagian kecil objek, tetapi bersama-sama mereka memberikan imej mozek keseluruhan objek. Mata majmuk, ciri kebanyakan serangga dewasa, terletak di sisi kepala. Dalam sesetengah serangga, sebagai contoh, dalam pepatung memburu, yang cepat bertindak balas terhadap pergerakan mangsa, mata menduduki separuh daripada kepala. Setiap matanya terdiri daripada 28,000 segi. Sebagai perbandingan, rama-rama mempunyai 17,000 daripadanya, lalat rumah– 4,000 Serangga mungkin mempunyai dua atau tiga mata di kepala, di dahi atau mahkota, dan kurang kerap di sisinya. Mata larva kumbang, rama-rama, dan hymenoptera digantikan oleh yang kompleks pada masa dewasa.
Adalah aneh bahawa serangga tidak boleh menutup mata mereka semasa rehat dan oleh itu tidur dengan mata terbuka.
Matalah yang menyumbang kepada tindak balas pantas serangga pemburu, seperti belalang sembah. By the way, ini adalah satu-satunya serangga yang boleh berpusing dan melihat ke belakang sendiri. Mata besar memberikan mantis dengan penglihatan binokular dan membolehkannya mengira jarak dengan tepat ke objek perhatian mereka. Keupayaan ini, digabungkan dengan peluasan pantas kaki hadapannya ke arah mangsa, menjadikan belalang sembah menjadi pemburu yang sangat baik.
Dan kumbang kaki kuning, berjalan melalui air, mempunyai mata yang membolehkan mereka melihat mangsa secara serentak di permukaan air dan di bawahnya. Untuk mencapai matlamat ini, penganalisis visual kumbang mempunyai keupayaan untuk membetulkan indeks biasan air.
Persepsi dan analisis rangsangan visual dijalankan oleh sistem yang sangat kompleks - penganalisis visual. Bagi kebanyakan serangga, ini adalah salah satu penganalisis utama. Di sini sel sensitif utama ialah fotoreseptor. Dan bersambung dengannya adalah laluan (saraf optik) dan sel saraf lain yang terletak di tahap yang berbeza sistem saraf. Apabila melihat maklumat cahaya, urutan peristiwa adalah seperti berikut. Isyarat yang diterima (kuanta cahaya) serta-merta dikodkan dalam bentuk impuls dan dihantar sepanjang laluan ke sistem saraf pusat - ke pusat "otak" penganalisis. Di sana, isyarat ini segera dinyahkodkan (ditafsirkan) ke dalam persepsi visual yang sepadan. Untuk mengenalinya, piawaian imej visual dan maklumat lain yang diperlukan diekstrak daripada ingatan. Dan kemudian arahan dihantar ke pelbagai organ untuk tindak balas yang mencukupi individu terhadap situasi yang berubah.
Di manakah "telinga" serangga?
Kebanyakan haiwan dan manusia mendengar melalui telinga mereka, di mana bunyi menyebabkan gegendang telinga bergetar - kuat atau lemah, perlahan atau cepat. Sebarang perubahan dalam getaran memberikan badan maklumat tentang sifat bunyi yang didengar. Bagaimanakah serangga mendengar? Dalam banyak kes, mereka juga mempunyai "telinga" yang pelik, tetapi dalam serangga mereka terletak di tempat yang tidak biasa bagi kita: pada misai - contohnya, pada nyamuk jantan, semut, rama-rama; pada pelengkap ekor - dalam lipas Amerika. Tungkai kaki hadapan mendengar cengkerik dan belalang, dan perut mendengar belalang. Sesetengah serangga tidak mempunyai "telinga", iaitu, mereka tidak mempunyai organ pendengaran khas. Tetapi mereka mampu melihat pelbagai getaran di udara, termasuk getaran bunyi dan gelombang ultrasonik yang tidak dapat diakses oleh telinga kita. Organ sensitif serangga tersebut ialah rambut nipis atau batang sensitif kecil. Mereka masuk kuantiti yang banyak terletak pada bahagian badan yang berlainan dan dikaitkan dengan sel saraf. Oleh itu, pada ulat bulu "telinga" adalah rambut, dan pada ulat telanjang keseluruhannya. kulit badan.
Gelombang bunyi terbentuk dengan berselang-seli rarefaction dan pemeluwapan udara, merebak ke semua arah dari sumber bunyi - mana-mana badan bergetar. Gelombang bunyi dilihat dan diproses oleh penganalisis pendengaran - sistem kompleks struktur mekanikal, reseptor dan saraf. Getaran ini ditukar oleh reseptor pendengaran kepada impuls saraf, yang dihantar sepanjang saraf pendengaran ke bahagian tengah penganalisis. Hasilnya ialah persepsi bunyi dan analisis kekuatan, ketinggian dan wataknya.
Sistem pendengaran serangga memastikan tindak balas selektif mereka terhadap getaran frekuensi yang agak tinggi - mereka merasakan getaran permukaan, udara atau air yang sedikit. Contohnya, serangga yang berdengung menghasilkan gelombang bunyi dengan mengepakkan sayapnya dengan pantas. Jantan merasakan getaran sedemikian di udara, contohnya bunyi decitan nyamuk, dengan organ sensitif mereka terletak pada antena. Dengan cara ini, mereka mengesan gelombang udara yang mengiringi penerbangan nyamuk lain dan bertindak balas dengan secukupnya kepada maklumat bunyi yang diterima. Sistem pendengaran serangga "ditala" untuk melihat bunyi yang agak lemah, jadi bunyi yang kuat memberi kesan negatif kepada mereka. Contohnya, lebah, lebah dan beberapa jenis lalat tidak boleh naik ke udara apabila ia berbunyi.
Bunyi isyarat yang berbeza-beza tetapi ditakrifkan dengan ketat yang dihasilkan oleh cengkerik jantan bagi setiap spesies memainkan peranan penting dalam tingkah laku pembiakan mereka - meminang dan menarik betina. Kriket menyediakan alat yang hebat untuk berkomunikasi dengan rakan. Apabila mencipta getaran lembut, dia menggosok bahagian tajam satu elytra pada permukaan yang lain. Dan untuk persepsi bunyi, lelaki dan perempuan mempunyai membran kutikula nipis yang sangat sensitif, yang memainkan peranan sebagai gegendang telinga. Telah dilakukan pengalaman yang menarik, di mana seorang lelaki berkicau diletakkan di hadapan mikrofon, dan seorang perempuan diletakkan di dalam bilik lain berhampiran telefon. Apabila mikrofon dihidupkan, betina, mendengar kicauan khas spesies jantan, bergegas ke sumber bunyi - telefon.
Organ untuk menangkap dan memancarkan gelombang ultrasonik
Rama-rama disediakan dengan peranti untuk mengesan kelawar, yang menggunakan gelombang ultrasonik untuk orientasi dan memburu. Pemangsa melihat isyarat dengan kekerapan sehingga 100,000 hertz, dan rama-rama dan sayap renda yang mereka buru - sehingga 240,000 hertz. Di dada, sebagai contoh, rama-rama mempunyai organ khas untuk analisis akustik isyarat ultrasonik. Mereka memungkinkan untuk mengesan denyutan ultrasonik daripada memburu kulit belimbing pada jarak sehingga 30 m Apabila rama-rama melihat isyarat daripada pengesan pemangsa, tindakan tingkah laku pelindung diaktifkan. Setelah mendengar jeritan ultrasonik tetikus malam pada jarak yang agak jauh, rama-rama itu secara tiba-tiba mengubah arah penerbangannya, menggunakan manuver yang menipu - "menyelam". Pada masa yang sama, dia mula melakukan manuver aerobatik - lingkaran dan "gelung" untuk melarikan diri dari pengejaran. Dan jika pemangsa berada kurang daripada 6 m, rama-rama melipat sayapnya dan jatuh ke tanah. Dan kelawar tidak mengesan serangga yang tidak bergerak.
Tetapi, hubungan antara pelanduk dan kelawar, seperti yang ditemui baru-baru ini, telah terbukti lebih kompleks. Oleh itu, rama-rama beberapa spesies, setelah mengesan isyarat kelawar, mereka sendiri mula memancarkan impuls ultrasonik dalam bentuk klik. Lebih-lebih lagi, impuls ini mempunyai kesan kepada pemangsa sehinggakan ia, seolah-olah ketakutan, terbang pergi. Terdapat hanya spekulasi tentang apa yang membuat kelawar berhenti mengejar rama-rama dan "lari dari medan perang." Mungkin, klik ultrasonik adalah isyarat penyesuaian serangga, sama seperti yang dihantar oleh kelawar itu sendiri, hanya lebih kuat. Mengharapkan untuk mendengar bunyi yang dipantulkan samar-samar dari isyaratnya sendiri, pengejar mendengar bunyi ngauman yang memekakkan telinga - seolah-olah pesawat supersonik melanggar penghalang bunyi.
Ini menimbulkan persoalan mengapa kelawar dipekakkan bukan oleh isyarat ultrasoniknya sendiri, tetapi oleh rama-rama. Ternyata kelawar itu dilindungi dengan baik daripada jeritan-impuls sendiri yang dihantar oleh pencari. Jika tidak, impuls yang begitu kuat, iaitu 2,000 kali lebih kuat daripada bunyi yang dipantulkan, boleh memekakkan tetikus. Untuk mengelakkan perkara ini berlaku, badannya menghasilkan dan sengaja menggunakan sanggur khas. Sebelum menghantar nadi ultrasonik, otot khas menarik stapes dari tingkap koklea telinga dalam - getaran terganggu secara mekanikal. Pada asasnya, stirrup juga membuat klik, tetapi bukan bunyi, tetapi anti-bunyi. Selepas isyarat jeritan, ia segera kembali ke tempatnya supaya telinga bersedia untuk menerima isyarat yang dipantulkan. Sukar untuk membayangkan betapa pantas otot boleh bertindak yang mematikan pendengaran tetikus pada saat menghantar tangisan. Semasa mengejar mangsa, ini adalah 200-250 denyutan sesaat!
Dan isyarat klik rama-rama, yang berbahaya untuk kelawar, kedengaran tepat pada saat pemburu menghidupkan telinganya untuk melihat gemanya. Ini bermakna bahawa untuk memaksa pemangsa yang terpegun terbang dalam ketakutan, rama-rama menghantar isyarat yang dipadankan dengan sempurna kepada pencarinya. Untuk melakukan ini, badan serangga diprogramkan untuk menerima frekuensi nadi pemburu yang menghampiri dan menghantar isyarat tindak balas tepat serentak dengannya.
Hubungan antara rama-rama dan kelawar ini menimbulkan banyak persoalan. Bagaimanakah serangga membangunkan keupayaan untuk melihat isyarat ultrasonik daripada kelawar dan serta-merta memahami bahaya yang ditimbulkannya? Bagaimana rama-rama boleh berkembang secara beransur-ansur, melalui proses pemilihan dan penambahbaikan, peranti ultrasonik dengan pilihan yang ideal ciri perlindungan? Persepsi isyarat ultrasonik daripada kelawar juga tidak mudah difahami. Hakikatnya ialah mereka mengenali gema mereka di antara berjuta-juta suara dan bunyi lain. Dan tiada isyarat jeritan dari sesama puak, tiada isyarat ultrasonik yang dipancarkan menggunakan peralatan yang mengganggu pemburuan kelawar. Hanya isyarat rama-rama, malah yang dihasilkan semula secara buatan, menyebabkan tetikus terbang.
Makhluk hidup mempersembahkan misteri baru dan baru, menyebabkan kekaguman terhadap kesempurnaan dan kesesuaian struktur organisma mereka.
Belalang sembah, sama seperti rama-rama, bersama-sama dengan penglihatan yang sangat baik, juga diberikan organ pendengaran khas untuk mengelakkan pertemuan dengan kelawar. Organ pendengaran ini, yang merasakan ultrasound, terletak di dada antara kaki. Dan untuk sesetengah spesies mantis, sebagai tambahan kepada organ pendengaran ultrasonik, adalah tipikal untuk mempunyai telinga kedua, yang merasakan lebih banyak lagi. frekuensi rendah. Fungsinya masih belum diketahui.
Perasaan kimia
Haiwan dikurniakan dengan kepekaan kimia umum, yang disediakan oleh pelbagai organ deria. Dalam pengertian kimia serangga, deria bau memainkan peranan yang paling penting. Dan anai-anai dan semut, menurut saintis, diberi deria bau tiga dimensi. Sukar untuk kita membayangkan apa ini. Organ penciuman serangga bertindak balas terhadap kehadiran kepekatan bahan yang sangat kecil, kadangkala sangat jauh dari sumbernya. Terima kasih kepada deria bau, serangga mencari mangsa dan makanan, mengemudi kawasan itu, belajar tentang pendekatan musuh, dan menjalankan biokomunikasi, di mana "bahasa" tertentu adalah pertukaran maklumat kimia menggunakan feromon.
Feromon adalah sebatian kompleks yang dirembeskan untuk tujuan komunikasi oleh sesetengah individu untuk menghantar maklumat kepada individu lain. Maklumat sedemikian dikodkan dalam bahan kimia tertentu, bergantung pada jenis makhluk hidup dan juga pada keahliannya dalam keluarga tertentu. Persepsi melalui sistem olfaktori dan penyahkodan "mesej" menyebabkan bentuk tingkah laku atau proses fisiologi tertentu dalam penerima. Sekumpulan besar feromon serangga diketahui sehingga kini. Sesetengah daripada mereka direka untuk menarik individu yang berlainan jantina, yang lain, jejak, menunjukkan jalan ke rumah atau sumber makanan, yang lain berfungsi sebagai isyarat penggera, yang lain mengawal proses fisiologi tertentu, dsb.
Benar-benar unik mestilah "pengeluaran kimia" dalam badan serangga untuk dilepaskan jumlah yang betul dan pada masa tertentu seluruh rangkaian feromon yang mereka perlukan. Hari ini, lebih daripada seratus bahan yang sangat kompleks ini diketahui. komposisi kimia, tetapi tidak lebih daripada sedozen daripadanya telah dihasilkan semula secara buatan. Lagipun, untuk mendapatkannya, teknologi dan peralatan canggih diperlukan, jadi buat masa ini seseorang hanya boleh kagum dengan susunan badan makhluk invertebrata kecil ini.
Kumbang disediakan terutamanya dengan antena dari jenis penciuman. Mereka membolehkan anda menangkap bukan sahaja bau bahan itu sendiri dan arah penyebarannya, tetapi juga "merasakan" bentuk objek berbau. Contoh deria bau yang sangat baik adalah mengubur kumbang, yang membersihkan bumi dari bangkai. Mereka dapat menghidunya ratusan meter jauhnya dan berkumpul kumpulan besar. Dan kumbang, menggunakan deria baunya, mencari koloni kutu daun untuk meninggalkan cengkaman di sana. Lagipun, aphids makan bukan sahaja pada diri mereka sendiri, tetapi juga pada larva mereka.
Bukan sahaja serangga dewasa, tetapi juga larva mereka sering dikurniakan deria bau yang sangat baik. Ya, larva chafer mampu bergerak ke akar tumbuhan (pinus, gandum), dipandu oleh kepekatan karbon dioksida yang sedikit meningkat. Dalam eksperimen, larva segera pergi ke bahagian tanah di mana sejumlah kecil bahan telah diperkenalkan, membentuk karbon dioksida.
Kepekaan organ penciuman, sebagai contoh, rama-rama Saturnia, lelaki yang dapat mengesan bau betina spesiesnya pada jarak 12 km, nampaknya tidak dapat difahami. Apabila membandingkan jarak ini dengan jumlah feromon yang dirembeskan oleh wanita, keputusan yang mengejutkan saintis diperolehi. Terima kasih kepada antenanya, lelaki itu dengan pasti mendapati, di antara banyak bahan berbau, satu molekul tunggal bahan yang diketahui secara turun temurun dalam 1 m3 udara!
Sesetengah Hymenoptera mempunyai deria bau yang sangat tajam sehingga ia tidak kalah dengan deria anjing yang terkenal. Oleh itu, penunggang wanita, apabila berlari di sepanjang batang pokok atau tunggul, menggerakkan antena mereka dengan kuat. Dengan mereka mereka "menghidu" larva ekor tanduk atau kumbang penebang kayu, terletak di dalam kayu pada jarak 2-2.5 cm dari permukaan.
Terima kasih kepada sensitiviti unik antena, penunggang kecil Helis, dengan hanya menyentuhnya pada kepompong labah-labah, menentukan apa yang ada di dalamnya - sama ada testis yang kurang berkembang, labah-labah tidak aktif yang telah muncul daripadanya, atau testis yang lain. penunggang spesies mereka sendiri. Bagaimana Helis membuat analisis yang tepat itu masih belum diketahui. Kemungkinan besar, dia merasakan bau khusus yang sangat halus, tetapi mungkin apabila mengetuk antenanya, penunggang menangkap sejenis bunyi yang dipantulkan.
Persepsi dan analisis rangsangan kimia yang bertindak pada organ penciuman serangga dijalankan oleh sistem pelbagai fungsi - penganalisis penciuman. Ia, seperti semua penganalisis lain, terdiri daripada jabatan perseptif, konduktif dan pusat. Reseptor olfaktori (kemoreseptor) melihat molekul bau, dan impuls yang memberi isyarat bau tertentu dihantar bersama gentian saraf ke otak untuk dianalisis. Di sana tindak balas segera badan berlaku.
Apabila bercakap tentang deria bau serangga, kita tidak boleh tidak bercakap tentang bau. Sains masih belum mempunyai pemahaman yang jelas tentang apa itu bau, dan terdapat banyak teori mengenai fenomena alam ini. Menurut salah seorang daripada mereka, molekul bahan yang dianalisis mewakili "kunci". Dan "kunci" adalah reseptor penciuman yang termasuk dalam penganalisis bau. Jika konfigurasi molekul sepadan dengan "kunci" reseptor tertentu, penganalisis akan menerima isyarat daripadanya, menguraikannya dan menghantar maklumat tentang bau ke otak haiwan itu. Menurut teori lain, bau ditentukan sifat kimia molekul dan pengagihan cas elektrik. Teori terbaru, yang telah memenangi banyak penyokong, melihat punca utama bau dalam sifat getaran molekul dan komponennya. Sebarang aroma dikaitkan dengan frekuensi tertentu (nombor gelombang) julat inframerah. Sebagai contoh, sup bawang thioalcohol dan decaborane adalah berbeza secara kimia. Tetapi mereka mempunyai kekerapan yang sama dan bau yang sama. Pada masa yang sama, terdapat bahan kimia yang serupa yang dicirikan oleh frekuensi yang berbeza dan bau yang berbeza. Jika teori ini betul, maka aromatik dan beribu-ribu jenis sel pengesan bau boleh dinilai menggunakan frekuensi inframerah.
"Pemasangan radar" serangga
Serangga dikurniakan organ bau dan sentuhan yang sangat baik - antena (antena atau antena). Mereka sangat mudah alih dan mudah dikawal: serangga boleh mengasingkan mereka, mendekatkan mereka, memutar setiap individu pada paksinya sendiri atau bersama-sama pada paksi biasa. Dalam kes ini, kedua-duanya secara luaran menyerupai dan pada asasnya adalah "pemasangan radar". Unsur sensitif saraf antena ialah sensilla. Daripada mereka, impuls dihantar pada kelajuan 5 m sesaat ke pusat "otak" penganalisis untuk mengenali objek rangsangan. Dan kemudian isyarat tindak balas kepada maklumat yang diterima serta-merta sampai ke otot atau organ lain.
Dalam kebanyakan serangga, pada segmen antena kedua terdapat organ Johnston - peranti universal, yang tujuannya belum dijelaskan sepenuhnya. Adalah dipercayai bahawa ia melihat pergerakan dan getaran udara dan air, sentuhan dengan objek pepejal. Belalang dan belalang dikurniakan kepekaan yang sangat tinggi terhadap getaran mekanikal, yang mampu mencatatkan sebarang gegaran dengan amplitud yang sama dengan separuh diameter atom hidrogen!
Kumbang juga mempunyai organ Johnston pada segmen antena kedua. Dan jika kumbang yang berjalan di permukaan air rosak atau dikeluarkan, ia akan mula melanggar sebarang halangan. Dengan bantuan organ ini, kumbang dapat menangkap gelombang pantulan yang datang dari pantai atau halangan. Ia merasakan gelombang air dengan ketinggian 0.000,000,004 mm, iaitu, organ Johnston melakukan tugas pembunyi gema atau radar.
Semut dibezakan bukan sahaja oleh otak yang teratur, tetapi juga oleh organisasi badan yang sama sempurna. Antena adalah sangat penting untuk serangga ini; sesetengahnya berfungsi sebagai organ bau, sentuhan, pengetahuan tentang alam sekitar, dan penjelasan bersama. Semut yang kehilangan antena kehilangan keupayaan untuk mencari jalan, makanan berdekatan, dan membezakan musuh daripada rakan. Dengan bantuan antena, serangga dapat "bercakap" antara satu sama lain. Semut menghantar maklumat penting dengan menyentuh antena mereka ke segmen tertentu antena satu sama lain. Dalam salah satu episod tingkah laku, dua semut menemui mangsa dalam bentuk larva yang berbeza saiz. Selepas "berunding" dengan saudara mereka menggunakan antena, mereka menuju ke tempat penemuan bersama-sama dengan pembantu yang digerakkan. Pada masa yang sama, semut yang lebih berjaya, yang berjaya menyampaikan maklumat tentang mangsa yang lebih besar yang ditemuinya dengan bantuan antenanya, menggerakkan kumpulan semut pekerja yang lebih besar di belakangnya.
Menariknya, semut adalah antara makhluk yang paling bersih. Selepas setiap makan dan tidur, seluruh badan mereka dan terutamanya antena mereka dibersihkan dengan teliti.
Sensasi rasa
Seseorang dengan jelas mengenal pasti bau dan rasa sesuatu bahan, tetapi pada serangga rasa dan sensasi penciuman selalunya tidak dipisahkan. Mereka bertindak sebagai satu perasaan kimia (persepsi).
Serangga yang mempunyai deria rasa mempunyai keutamaan terhadap bahan tertentu bergantung kepada ciri pemakanan spesies tertentu. Pada masa yang sama, mereka dapat membezakan antara manis, masin, pahit dan masam. Untuk bersentuhan dengan makanan yang dimakan, organ rasa boleh terletak pada pelbagai kawasan badan serangga - pada antena, proboscis dan kaki. Dengan bantuan mereka, serangga menerima maklumat kimia asas tentang alam sekitar. Sebagai contoh, lalat, hanya menyentuh objek yang menarik minatnya dengan kakinya, hampir serta-merta mengenali apa yang ada di bawah kakinya - minuman, makanan atau sesuatu yang tidak boleh dimakan. Iaitu, dia dapat menjalankan analisis sentuhan segera bahan kimia dengan kakinya.
Rasa adalah sensasi yang berlaku apabila larutan bahan kimia bertindak pada reseptor (kemoreseptor) organ rasa serangga. Sel reseptor rasa adalah bahagian periferal sistem yang kompleks penganalisis rasa. Mereka melihat rangsangan kimia, dan di sinilah pengekodan utama isyarat rasa berlaku. Penganalisis segera menghantar voli impuls kemoelektrik di sepanjang gentian saraf nipis ke pusat "otak" mereka. Setiap nadi sedemikian berlangsung kurang daripada seperseribu saat. Dan kemudian struktur pusat penganalisis dengan serta-merta menentukan sensasi rasa.
Percubaan terus memahami bukan sahaja persoalan tentang apa itu bau, tetapi juga untuk mencipta teori bersatu "kemanisan". Setakat ini ini tidak mungkin - mungkin anda, ahli biologi abad ke-21, akan berjaya. Masalahnya ialah sensasi rasa manis yang berbeza sama sekali boleh mencipta sensasi kemanisan yang agak serupa. bahan kimia- kedua-dua organik dan bukan organik.
Organ sentuhan
Mempelajari deria sentuhan pada serangga mungkin yang paling sukar. Bagaimanakah makhluk berbaju tempurung chitinous ini melihat dunia? Oleh itu, terima kasih kepada reseptor kulit, kita dapat melihat pelbagai sensasi sentuhan - sesetengah reseptor mencatatkan tekanan, suhu yang lain, dll. Dengan menyentuh objek, kita boleh membuat kesimpulan bahawa ia sejuk atau hangat, keras atau lembut, licin atau kasar. Serangga juga mempunyai penganalisis yang menentukan suhu, tekanan, dsb., tetapi banyak tentang mekanisme tindakan mereka masih tidak diketahui.
Sentuhan adalah salah satu deria yang paling penting untuk keselamatan penerbangan banyak serangga terbang untuk merasakan arus udara. Sebagai contoh, dalam dipteran seluruh badan ditutup dengan sensilla yang melakukan fungsi sentuhan. Terdapat terutamanya banyak daripada mereka pada haltere untuk merasakan tekanan udara dan menstabilkan penerbangan.
Terima kasih kepada deria sentuhan, lalat tidak begitu mudah untuk dipukul. Penglihatannya membolehkan ia melihat objek yang mengancam hanya pada jarak 40 - 70 cm Tetapi lalat itu mampu bertindak balas terhadap pergerakan tangan yang berbahaya, yang menyebabkan pergerakan udara yang kecil, dan serta-merta berlepas. Lalat rumah biasa ini sekali lagi mengesahkan bahawa tidak ada yang mudah dalam dunia kehidupan - semua makhluk, muda dan tua, dibekalkan dengan sistem deria yang sangat baik untuk kehidupan aktif dan perlindungan mereka sendiri.
Reseptor serangga yang merekodkan tekanan boleh dalam bentuk jerawat dan bulu. Mereka digunakan oleh serangga untuk pelbagai tujuan, termasuk untuk orientasi di angkasa - ke arah graviti. Sebagai contoh, sebelum pupation, larva lalat sentiasa bergerak dengan jelas ke atas, iaitu melawan graviti. Lagipun, dia perlu merangkak keluar dari jisim makanan cecair, dan tiada garis panduan di sana selain graviti Bumi. Walaupun selepas keluar dari pupa, lalat itu masih berusaha untuk merangkak ke atas untuk beberapa lama sehingga ia kering untuk terbang.
Banyak serangga mempunyai deria graviti yang berkembang dengan baik. Sebagai contoh, semut dapat menganggarkan kecerunan permukaan menjadi 20. Dan kumbang rove, yang menggali lubang menegak, boleh menentukan sisihan dari menegak menjadi 10.
Peramal cuaca secara langsung
Banyak serangga dikurniakan keupayaan yang sangat baik untuk menjangka perubahan cuaca dan membuat ramalan jangka panjang. Walau bagaimanapun, ini adalah tipikal untuk semua hidupan - sama ada tumbuhan, mikroorganisma, invertebrata atau vertebrata. Kebolehan sedemikian memastikan berfungsi normal dalam habitat yang dimaksudkan. Ada juga yang jarang nampak fenomena alam– kemarau, banjir, sejuk. Dan kemudian, untuk terus hidup, makhluk hidup perlu menggerakkan tambahan peralatan perlindungan. Dalam kedua-dua kes, mereka menggunakan "stesen cuaca" dalaman mereka.
Dengan sentiasa dan berhati-hati memerhati tingkah laku pelbagai makhluk hidup, anda boleh belajar bukan sahaja tentang perubahan cuaca, tetapi juga tentang bencana alam yang akan datang. Lagipun, lebih 600 spesies haiwan dan 400 spesies tumbuhan, setakat ini diketahui oleh saintis, boleh berfungsi sebagai barometer, penunjuk kelembapan dan suhu, peramal ribut petir, ribut, puting beliung, banjir, dan cuaca tanpa awan yang indah. Selain itu, terdapat "peramal" secara langsung di mana-mana, di mana sahaja anda berada - berhampiran kolam, di padang rumput, di dalam hutan. Sebagai contoh, sebelum hujan, ketika langit masih cerah, belalang hijau berhenti berkicau, semut mula menutup rapat pintu masuk ke sarang semut, dan lebah berhenti terbang untuk mendapatkan nektar, duduk di dalam sarang dan bersenandung. Dalam usaha untuk bersembunyi daripada cuaca buruk yang semakin hampir, lalat dan tebuan terbang ke tingkap rumah.
Pemerhatian pada semut berbisa, yang tinggal di kaki bukit Tibet, mendedahkan keupayaan cemerlang mereka untuk membuat ramalan jarak jauh. Sebelum bermulanya hujan lebat, semut berpindah ke tempat lain dengan tanah yang kering dan keras, dan sebelum bermulanya kemarau, semut mengisi lekukan yang gelap dan lembap. Semut bersayap dapat merasakan kedatangan ribut dalam masa 2–3 hari. Individu besar mula bergegas di sepanjang tanah, dan yang kecil berkerumun di ketinggian rendah. Dan semakin aktif proses ini, semakin kuat cuaca buruk dijangka. Telah didedahkan bahawa dalam tempoh setahun, semut mengenal pasti 22 perubahan cuaca dengan betul, tetapi tersilap hanya dalam dua kes. Ini berjumlah 9%, yang kelihatan agak baik berbanding purata ralat stesen cuaca sebanyak 20%.
Tindakan serangga yang sesuai selalunya bergantung pada ramalan jangka panjang, dan ini boleh memberi kesan kepada manusia perkhidmatan yang hebat. Untuk penternak lebah yang berpengalaman, lebah memberikan ramalan yang agak boleh dipercayai. Untuk musim sejuk, mereka menutup pintu masuk sarang dengan lilin. Anda boleh menilai musim sejuk yang akan datang dengan lubang untuk pengudaraan sarang. Jika lebah pergi lubang besar– musim sejuk akan menjadi hangat, dan jika ia kecil, jangkakan fros yang teruk. Ia juga diketahui bahawa jika lebah mula terbang keluar dari sarang mereka lebih awal, kita boleh menjangkakan musim bunga awal yang hangat. Semut yang sama, jika musim sejuk tidak dijangka teruk, kekal untuk hidup berhampiran permukaan tanah, dan di hadapan musim sejuk yang sejuk terletak lebih dalam di dalam tanah dan membina sarang semut yang lebih tinggi.
Selain iklim makro, iklim mikro habitat mereka juga penting untuk serangga. Sebagai contoh, lebah tidak membenarkan terlalu panas di dalam sarang dan, setelah menerima isyarat daripada "alat" hidup mereka tentang suhu yang melebihi, mereka mula mengudarakan bilik. Beberapa lebah pekerja disusun secara teratur pada ketinggian yang berbeza di seluruh sarang dan menggerakkan udara dengan mengepakkan sayapnya dengan pantas. Aliran udara yang kuat tercipta dan sarangnya menjadi sejuk. Pengudaraan adalah proses yang panjang, dan apabila satu kumpulan lebah menjadi letih, ia adalah giliran yang lain, dan dalam dalam susunan yang ketat.
Tingkah laku bukan sahaja serangga dewasa, tetapi juga larva mereka bergantung pada bacaan "instrumen" hidup. Sebagai contoh, larva jangkrik yang berkembang di dalam tanah muncul ke permukaan hanya dalam cuaca baik. Tetapi bagaimana anda tahu cuaca di atas sana? Untuk menentukan ini, mereka mencipta kon tanah khas dengan lubang besar di atas tempat perlindungan bawah tanah mereka - sejenis struktur meteorologi. Di dalamnya, cicadas menilai suhu dan kelembapan melalui lapisan tanah yang nipis. Dan jika keadaan cuaca tidak menguntungkan, larva kembali ke liang.
Fenomena hujan dan ramalan banjir
Memerhati tingkah laku anai-anai dan semut dalam situasi kritikal boleh membantu orang ramai meramalkan hujan lebat dan banjir. Salah seorang naturalis menggambarkan satu kes apabila, sebelum banjir, suku kaum India yang tinggal di hutan Brazil tergesa-gesa meninggalkan penempatan mereka. Dan semut "memberitahu" orang India tentang bencana yang semakin hampir. Sebelum banjir ini serangga sosial Mereka menjadi sangat gelisah dan segera meninggalkan tempat tinggal mereka bersama-sama dengan pupa dan bekalan makanan. Mereka pergi ke tempat di mana air tidak akan sampai. Penduduk tempatan hampir tidak memahami asal-usul sensitiviti semut yang begitu menakjubkan, tetapi, menyerahkan kepada pengetahuan mereka, orang ramai terlepas daripada masalah mengikuti peramal cuaca kecil.
Mereka pandai meramal banjir dan anai-anai. Sebelum ia bermula, seluruh koloni meninggalkan rumah mereka dan bergegas ke pokok terdekat. Menjangkakan magnitud bencana, mereka meningkat tepat pada ketinggian yang akan lebih tinggi daripada banjir yang dijangkakan. Di sana mereka menunggu sehingga aliran air berlumpur, yang mengalir dengan laju sehingga kadang-kadang pokok tumbang di bawah tekanan mereka, mula surut.
Sebilangan besar stesen cuaca memantau cuaca. Mereka terletak di darat, termasuk di pergunungan, di atas kapal saintifik, satelit dan stesen angkasa yang dilengkapi khas. Ahli meteorologi dilengkapi dengan instrumen moden, radas dan teknologi komputer. Malah, mereka tidak membuat ramalan cuaca, tetapi pengiraan, pengiraan perubahan cuaca. Dan serangga dalam contoh realiti yang diberikan meramalkan cuaca menggunakan kebolehan semula jadi mereka dan "peranti" hidup khas yang dibina ke dalam badan mereka. Selain itu, semut peramal cuaca menentukan bukan sahaja masa mendekati banjir, tetapi juga menganggarkan skopnya. Lagipun, untuk perlindungan baru mereka hanya menduduki tempat yang selamat. Para saintis masih belum dapat menjelaskan fenomena ini. Anai-anai memberikan misteri yang lebih hebat. Hakikatnya ialah mereka tidak pernah berada di atas pokok-pokok yang, semasa banjir, dibawa oleh aliran ribut. Menurut pemerhatian ahli etologi, burung jalak berkelakuan dengan cara yang sama, yang pada musim bunga tidak menduduki rumah burung yang berbahaya untuk penempatan. Selepas itu, mereka sebenarnya diterbangkan oleh angin taufan. Tetapi di sini kita bercakap tentang haiwan yang agak besar. Burung itu, mungkin, dengan mengayun sangkar burung atau tanda-tanda lain, menilai ketidakpercayaan pengancingnya. Tetapi bagaimana dan dengan bantuan peranti apa yang boleh haiwan yang sangat kecil tetapi sangat "bijak" membuat ramalan sedemikian? Manusia bukan sahaja tidak dapat mencipta sesuatu seperti ini, tetapi dia juga tidak boleh menjawab. Tugas-tugas ini adalah untuk ahli biologi masa depan!
Rujukan
Untuk menyediakan kerja ini, bahan dari tapak digunakan http://www.portal-slovo.ru/
Sistem saraf terdiri daripada otak dan saraf ventral.
Protocerebrum - organ penglihatan
Deutocerebrum - antena
Tritocerebrum - bibir atas, organ dalaman
Saraf ventral:
Ganglia toraks - kerja kaki dan sayap
Ganglia abdomen - fungsi seksual
Trichoid sensilla - bulu plat (reseptor sentuhan, rasa, bau, kelembapan - kemoreseptor)
Propioseptor serangga - terletak di bawah kutikula (boleh menukar lokasi, melihat rangsangan mekanikal)
Sensilla Chordotonal - di bawah kutikula (persepsi getaran, rangsangan mekanikal). Organ Johnston adalah berdasarkan chordotonal sensilla, pada serangga dewasa, pada antena (mereka menentukan kelajuan penerbangan, mengesan bunyi bising, menentukan arah aliran air, udara, dan menentukan daya graviti.
Organ pendengaran khusus (perubahan chordotonal) - organ tymponal (tiada pelan struktur umum), pada bahagian badan yang berlainan (jangkrik, pepijat, rama-rama)
Serangga mengesan ultrasound. Serangga mengeluarkan bunyi:
Sayap Drosophila
Pukul dengan tulang kering belakang
Terhantuk kepala
Geseran antara dua bahagian badan
Menolak udara keluar dari diri anda
Membran Cicada
Serangga boleh membezakan:
Bentuk barang
Memindahkan item
Kedudukan bersama
Jarak
Keamatan cahaya
Satah polarisasi cahaya
Tempoh foto
Terang dan kegelapan
berkelip-kelip
Beberapa warna
Serangga dibezakan:
Dikromatik - dibezakan dengan 2 warna
Trichromatic - dibezakan oleh 3 warna
Mudah - sepadan dengan 1 fotoreseptor.
Lateral (stemmas) - ciri larva serangga dengan metamorfosis lengkap, di sisi kepala (1-30 ocelli), tidak melihat bentuk objek.
Dorsal (ocelli) - ditemui bersama-sama dengan faset, berkembang dalam serangga dewasa, biasanya tiga keping di bahagian depan kepala, memberikan imej yang jelas, tidak melihat bentuk.
Faset (oculi) - dibangunkan dalam serangga dewasa, terdiri daripada faset (ommatidia). Ia terdiri daripada kanta lutsinar, sel pigmen dan alat deria.
Mereka tidak mempunyai tempat tinggal (dekat dan jauh). Ketajaman penglihatan bergantung kepada ketumpatan ommatidia.
Terdapat sensitiviti kulit yang meresap (apabila kulit terdedah kepada cahaya). Terdapat perasaan seismik dan magnetik, satu terma. Putik rasa.
26. Hormon serangga.
Mengikut tempat pendidikan:
Hormon yang dihasilkan dalam kelenjar yang tidak mempunyai saluran
Hormon tisu (histamin)
Neurohormon adalah sel khas sistem saraf
Hormon pembebasan imago
Bursicon – sklerotisasi kitin
Hormon diuretik
Hormon pengaktifan
Ecdysone – hormon moulting
Neotenin – mengawal metamorfosis
27. Tingkah laku serangga. Interaksi kimia dalam kehidupan serangga (feromon, alomon, kairomon).
Tingkah laku serangga:
Serangga boleh mengembangkan refleks terkondisi; kelajuan perkembangan refleks terkondisi berbeza-beza. Pembelajaran adalah perubahan ciri dalam tingkah laku hasil daripada pengalaman terkumpul.
Bentuk pembelajaran:
Pelaziman adalah rangsangan pengulangan, tindak balas menjadi lemah.
Pembelajaran bersekutu - serangga mewujudkan hubungan antara rangsangan/ganjaran dan hukuman.
Mencari pembelajaran - mencari mengikut mercu tanda
Tingkah laku serangga sosial. Tingkah laku sosial yang sebenar adalah eusosial.
Elemen tingkah laku eusosial:
Individu bersatu untuk menjaga zuriat
Terdapat kumpulan individu yang istimewa
Kitaran hidup dua generasi bertindih
Tingkah laku presosial - hanya 1/2 mata dipenuhi. Pertukaran symbionts, penjagaan zuriat.
Bahan kimia:
Feromon adalah biasa kepada serangga dari spesies yang sama.
Alomon – sediakan kesan berbahaya pada serangga spesies lain
Kairomone – berguna untuk individu spesies lain
Sifat ikatan feromon:
Kelompok dibentuk untuk mendapatkan makanan, mengawan, dan musim sejuk.
Mengekalkan struktur kasta
Amaran dan penggera
Pengagihan spatial
Pengenalpastian individu
Feromon seks
Sifat Alomon:
Pepijat merembeskan penghalau
Kumbang Bombardier merembeskan air mendidih
Beberapa ratus bahan tersebut diasingkan
Watak kairomon:
Kumbang kulit mengeluarkan feromon seks, menarik individu spesiesnya sendiri dan kumbang pemangsa
Organ pencahayaan:
Kebanyakan pepijat bercahaya
Terletak pada bahagian badan yang berlainan
Diperlukan untuk komunikasi serangga
Luciferin oksida
Zhdanova T. D.
Mengalami aktiviti yang pelbagai dan bertenaga di dunia serangga boleh menjadi pengalaman yang menakjubkan. Nampaknya makhluk-makhluk ini dengan cuai terbang dan berenang, berlari dan merangkak, berdengung dan berkicau, menggerogoti dan membawa. Walau bagaimanapun, semua ini tidak dilakukan tanpa tujuan, tetapi terutamanya dengan niat tertentu, mengikut program semula jadi yang tertanam dalam tubuh mereka dan pengalaman hidup yang diperoleh. Untuk melihat dunia di sekeliling mereka, mengorientasikan diri mereka di dalamnya, dan menjalankan semua tindakan dan proses kehidupan yang sesuai, haiwan dikurniakan sistem yang sangat kompleks, terutamanya saraf dan deria.
Apakah persamaan sistem saraf vertebrata dan invertebrata?
Sistem saraf adalah kompleks kompleks struktur dan organ yang terdiri daripada tisu saraf, di mana bahagian tengahnya adalah otak. Unit struktur dan fungsi utama sistem saraf ialah sel saraf dengan prosesnya (dalam bahasa Yunani, sel saraf - neuron).
Sistem saraf dan otak serangga menyediakan: persepsi melalui deria kerengsaan luaran dan dalaman (kerengsaan, kepekaan); pemprosesan segera isyarat masuk oleh sistem penganalisis, penyediaan dan pelaksanaan tindak balas yang mencukupi; menyimpan maklumat turun-temurun dan diperolehi dalam bentuk yang dikodkan dalam ingatan, serta serta-merta mendapatkannya seperti yang diperlukan; pengurusan semua organ dan sistem badan untuk berfungsi secara keseluruhan, mengimbanginya dengan persekitaran; pelaksanaan proses mental dan aktiviti saraf yang lebih tinggi, tingkah laku bertujuan.
Organisasi sistem saraf dan otak haiwan vertebrata dan invertebrata sangat berbeza sehingga perbandingan mereka pada pandangan pertama kelihatan mustahil. Dan pada masa yang sama untuk kebanyakannya pelbagai jenis Sistem saraf, kepunyaan organisma yang kelihatan sepenuhnya "mudah" dan "kompleks", dicirikan oleh fungsi yang sama.
Otak yang sangat kecil bagi seekor lalat, lebah, rama-rama atau serangga lain membolehkan ia melihat dan mendengar, menyentuh dan merasa, bergerak dengan sangat tepat, selain itu, terbang menggunakan "peta" dalaman pada jarak yang jauh, berkomunikasi antara satu sama lain dan juga memiliki "bahasa"nya, pelajari dan gunakan pemikiran logik dalam situasi yang tidak standard. Oleh itu, otak semut jauh lebih kecil daripada kepala pin, tetapi serangga ini telah lama dianggap sebagai "bijak". Jika dibandingkan bukan sahaja dengan otak mikroskopiknya, tetapi juga dengan keupayaan sel saraf tunggal yang tidak dapat difahami, manusia harus malu dengan komputernya yang paling moden. Apa yang boleh dikatakan sains tentang ini, sebagai contoh, neurobiologi, yang mengkaji proses kelahiran, kehidupan dan kematian otak? Adakah dia dapat merungkai misteri kehidupan otak - fenomena paling kompleks dan misteri yang diketahui orang?
Eksperimen neurobiologi pertama adalah kepunyaan pakar perubatan Rom purba Galen. Setelah memotong serat saraf babi, dengan bantuan otak mengawal otot laring, dia menghilangkan suara haiwan itu - ia segera menjadi mati rasa. Ini adalah seribu tahun yang lalu. Tetapi sejauh mana sains telah datang sejak itu dalam pengetahuannya tentang bagaimana otak berfungsi? Ternyata, walaupun kerja besar saintis, prinsip operasi walaupun satu sel saraf, yang dipanggil "bata" dari mana otak dibina, masih tidak diketahui oleh manusia. Ahli sains saraf memahami banyak tentang bagaimana neuron "makan" dan "minum"; bagaimana ia menerima tenaga yang diperlukan untuk aktiviti kehidupannya dengan mencerna dalam "dadang biologi" bahan-bahan yang diperlukan yang diekstrak daripada alam sekitar; bagaimana neuron ini kemudiannya menghantar pelbagai jenis maklumat kepada jirannya dalam bentuk isyarat, dikodkan sama ada dalam siri impuls elektrik tertentu atau dalam pelbagai kombinasi bahan kimia. Apa kemudian? Jadi sel saraf menerima isyarat tertentu, dan dalam kedalamannya, aktiviti unik bermula dengan kerjasama sel lain yang membentuk otak haiwan itu. Maklumat yang masuk dihafal, maklumat yang diperlukan diambil dari ingatan, keputusan dibuat, pesanan diberikan kepada otot dan pelbagai organ, dsb. Bagaimana semuanya? Para saintis masih tidak mengetahui perkara ini dengan pasti. Oleh kerana tidak jelas bagaimana sel saraf individu dan kompleksnya beroperasi, prinsip operasi seluruh otak, walaupun sekecil serangga, juga tidak jelas.
Kerja organ deria dan "peranti" hidup
Aktiviti penting serangga disertai dengan pemprosesan bunyi, penciuman, visual dan maklumat deria lain - spatial, geometri, kuantitatif. Salah satu daripada banyak ciri misteri dan menarik serangga ialah keupayaan mereka untuk menilai keadaan dengan tepat menggunakan "instrumen" mereka sendiri. Pengetahuan kami tentang peranti ini boleh diabaikan, walaupun ia digunakan secara meluas dalam alam semula jadi. Ini juga merupakan penentu pelbagai medan fizikal yang memungkinkan untuk meramalkan gempa bumi, letusan gunung berapi, banjir, dan perubahan cuaca. Ini ialah rasa masa, dikira oleh jam biologi dalaman, dan rasa kelajuan, dan keupayaan untuk mengorientasikan dan mengemudi, dan banyak lagi.
Sifat mana-mana organisma (mikroorganisma, tumbuhan, kulat dan haiwan) untuk melihat kerengsaan yang berpunca daripada persekitaran luaran dan dari organ dan tisu mereka sendiri dipanggil kepekaan. Serangga, seperti haiwan lain dengan sistem saraf khusus, mempunyai sel saraf dengan keupayaan selektif yang tinggi untuk pelbagai rangsangan - reseptor. Mereka boleh menjadi sentuhan (responsif kepada sentuhan), suhu, cahaya, kimia, getaran, otot-artikular, dll. Terima kasih kepada reseptornya, serangga menangkap pelbagai jenis faktor persekitaran - pelbagai getaran (pelbagai bunyi, tenaga sinaran dalam bentuk cahaya dan haba), tekanan mekanikal (contohnya, graviti) dan faktor lain. Sel reseptor terletak di dalam tisu sama ada secara tunggal atau terkumpul dalam sistem untuk membentuk organ deria khusus - organ deria.
Semua serangga dengan sempurna "memahami" bacaan organ deria mereka. Sesetengah daripada mereka, seperti organ penglihatan, pendengaran, dan bau, adalah jauh dan mampu melihat kerengsaan pada jarak jauh. Yang lain, seperti organ rasa dan sentuhan, adalah sentuhan dan bertindak balas terhadap pengaruh melalui sentuhan langsung.
Serangga biasanya dikurniakan penglihatan yang sangat baik. Mata majmuk kompleks mereka, yang kadangkala ditambah oseli ringkas, digunakan untuk mengecam pelbagai objek. Sesetengah serangga dibekalkan dengan penglihatan warna dan peranti penglihatan malam yang sesuai. Menariknya, mata serangga adalah satu-satunya organ yang serupa dengan haiwan lain. Pada masa yang sama, organ-organ pendengaran, bau, rasa dan sentuhan tidak mempunyai persamaan seperti itu, tetapi, bagaimanapun, serangga dengan sempurna melihat bau dan bunyi, mengorientasikan diri mereka di angkasa, dan menangkap dan memancarkan gelombang ultrasonik. Deria bau dan rasa yang halus membolehkan mereka mencari makanan. Pelbagai kelenjar serangga merembeskan bahan untuk menarik sesama serangga, pasangan seksual, dan menakutkan saingan dan musuh, dan deria bau yang sangat sensitif boleh mengesan bau bahan ini walaupun dari beberapa kilometer jauhnya.
Ramai dalam idea mereka mengaitkan organ deria serangga dengan kepala. Tetapi ternyata struktur yang bertanggungjawab untuk mengumpul maklumat tentang alam sekitar terletak pada serangga di pelbagai bahagian badan. Mereka boleh menentukan suhu objek dan merasakan makanan dengan kaki mereka, mengesan kehadiran cahaya dengan belakang mereka, mendengar dengan lutut, misai, pelengkap ekor, bulu badan, dll.
Organ deria serangga adalah sebahagian daripada sistem deria - penganalisis, yang meresap hampir keseluruhan organisma dengan rangkaian. Mereka menerima banyak isyarat luaran dan dalaman yang berbeza daripada reseptor organ deria mereka, menganalisisnya, membentuk dan menghantar "arahan" kepada pelbagai organ untuk menjalankan tindakan yang sesuai. Organ deria terutamanya membentuk jabatan reseptor, yang terletak di pinggir (hujung) penganalisis. Dan bahagian konduktif dibentuk oleh neuron pusat dan laluan dari reseptor. Otak mempunyai kawasan khusus untuk memproses maklumat daripada deria. Mereka membentuk bahagian tengah, "otak" penganalisis. Terima kasih kepada sistem yang kompleks dan praktikal, contohnya penganalisis visual, pengiraan yang tepat dan kawalan organ pergerakan serangga dijalankan.
Pengetahuan yang luas telah terkumpul tentang keupayaan menakjubkan sistem deria serangga, tetapi jumlah buku itu membolehkan kami memetik hanya beberapa daripadanya.
Organ penglihatan
Mata dan keseluruhan sistem visual yang kompleks adalah hadiah yang menakjubkan, terima kasih kepada haiwan yang dapat menerima maklumat asas tentang dunia di sekeliling mereka, dengan cepat mengenali pelbagai objek dan menilai keadaan yang telah timbul. Penglihatan diperlukan untuk serangga semasa mencari makanan, untuk mengelakkan pemangsa, untuk meneroka objek yang menarik atau persekitaran, untuk berinteraksi dengan individu lain semasa pembiakan dan tingkah laku awam dll.
Serangga dilengkapi dengan pelbagai mata. Mereka boleh menjadi ocelli yang kompleks, ringkas atau aksesori, dan juga larva. Yang paling kompleks ialah mata majmuk, yang terdiri daripada sejumlah besar ommatidia yang membentuk segi heksagon pada permukaan mata. Ommatidium pada asasnya ialah alat visual kecil yang dilengkapi dengan kanta kecil, sistem pengalir cahaya dan unsur sensitif cahaya. Setiap faset hanya melihat sebahagian kecil objek, tetapi bersama-sama mereka memberikan imej mozek keseluruhan objek. Mata majmuk, ciri kebanyakan serangga dewasa, terletak di sisi kepala. Dalam sesetengah serangga, sebagai contoh, dalam pepatung memburu, yang cepat bertindak balas terhadap pergerakan mangsa, mata menduduki separuh daripada kepala. Setiap matanya terdiri daripada 28,000 segi. Sebagai perbandingan, rama-rama mempunyai 17,000 daripadanya, dan lalat rumah mempunyai 4,000 Serangga boleh mempunyai dua atau tiga mata di kepala mereka di dahi atau mahkota, dan kurang kerap di sisinya. Mata larva kumbang, rama-rama, dan hymenoptera digantikan oleh yang kompleks pada masa dewasa.
Adalah aneh bahawa serangga tidak boleh menutup mata mereka semasa rehat dan oleh itu tidur dengan mata terbuka.
Matalah yang menyumbang kepada tindak balas pantas serangga pemburu, seperti belalang sembah. By the way, ini adalah satu-satunya serangga yang boleh berpusing dan melihat ke belakang sendiri. Mata besar memberikan mantis dengan penglihatan binokular dan membolehkannya mengira jarak dengan tepat ke objek perhatian mereka. Keupayaan ini, digabungkan dengan peluasan pantas kaki hadapannya ke arah mangsa, menjadikan belalang sembah menjadi pemburu yang sangat baik.
Dan kumbang kaki kuning, berjalan melalui air, mempunyai mata yang membolehkan mereka melihat mangsa secara serentak di permukaan air dan di bawahnya. Untuk mencapai matlamat ini, penganalisis visual kumbang mempunyai keupayaan untuk membetulkan indeks biasan air.
Persepsi dan analisis rangsangan visual dijalankan oleh sistem yang sangat kompleks - penganalisis visual. Bagi kebanyakan serangga, ini adalah salah satu penganalisis utama. Di sini sel sensitif utama ialah fotoreseptor. Dan disambungkan kepadanya adalah laluan (saraf optik) dan sel saraf lain yang terletak pada tahap sistem saraf yang berbeza. Apabila melihat maklumat cahaya, urutan peristiwa adalah seperti berikut. Isyarat yang diterima (kuanta cahaya) serta-merta dikodkan dalam bentuk impuls dan dihantar sepanjang laluan ke sistem saraf pusat - ke pusat "otak" penganalisis. Di sana, isyarat ini segera dinyahkodkan (ditafsirkan) ke dalam persepsi visual yang sepadan. Untuk mengenalinya, piawaian imej visual dan maklumat lain yang diperlukan diekstrak daripada ingatan. Dan kemudian arahan dihantar ke pelbagai organ untuk tindak balas yang mencukupi individu terhadap situasi yang berubah.
Di manakah "telinga" serangga?
Kebanyakan haiwan dan manusia mendengar melalui telinga mereka, di mana bunyi menyebabkan gegendang telinga bergetar - kuat atau lemah, perlahan atau cepat. Sebarang perubahan dalam getaran memberikan badan maklumat tentang sifat bunyi yang didengar. Bagaimanakah serangga mendengar? Dalam banyak kes, mereka juga mempunyai "telinga" yang pelik, tetapi dalam serangga mereka terletak di tempat yang tidak biasa bagi kita: pada misai - contohnya, pada nyamuk jantan, semut, rama-rama; pada pelengkap ekor - dalam lipas Amerika. Tungkai kaki hadapan mendengar cengkerik dan belalang, dan perut mendengar belalang. Sesetengah serangga tidak mempunyai "telinga", iaitu, mereka tidak mempunyai organ pendengaran khas. Tetapi mereka mampu melihat pelbagai getaran di udara, termasuk getaran bunyi dan gelombang ultrasonik yang tidak dapat diakses oleh telinga kita. Organ sensitif serangga tersebut ialah rambut nipis atau batang sensitif kecil. Ia terletak dalam jumlah yang besar pada bahagian badan yang berlainan dan dikaitkan dengan sel saraf. Oleh itu, dalam ulat bulu, "telinga" adalah rambut, dan dalam ulat telanjang, seluruh kulit badan adalah "telinga".
Gelombang bunyi terbentuk dengan berselang-seli rarefaction dan pemeluwapan udara, merebak ke semua arah dari sumber bunyi - mana-mana badan bergetar. Gelombang bunyi dilihat dan diproses oleh penganalisis pendengaran - sistem kompleks struktur mekanikal, reseptor dan saraf. Getaran ini ditukar oleh reseptor pendengaran kepada impuls saraf, yang dihantar sepanjang saraf pendengaran ke bahagian tengah penganalisis. Hasilnya ialah persepsi bunyi dan analisis kekuatan, ketinggian dan wataknya.
Sistem pendengaran serangga memastikan tindak balas selektif mereka terhadap getaran frekuensi yang agak tinggi - mereka merasakan getaran permukaan, udara atau air yang sedikit. Contohnya, serangga yang berdengung menghasilkan gelombang bunyi dengan mengepakkan sayapnya dengan pantas. Jantan merasakan getaran sedemikian di udara, contohnya bunyi decitan nyamuk, dengan organ sensitif mereka terletak pada antena. Dengan cara ini, mereka mengesan gelombang udara yang mengiringi penerbangan nyamuk lain dan bertindak balas dengan secukupnya kepada maklumat bunyi yang diterima. Sistem pendengaran serangga "ditala" untuk melihat bunyi yang agak lemah, jadi bunyi yang kuat memberi kesan negatif kepada mereka. Contohnya, lebah, lebah dan beberapa jenis lalat tidak boleh naik ke udara apabila ia berbunyi.
Bunyi isyarat yang berbeza-beza tetapi ditakrifkan dengan ketat yang dihasilkan oleh cengkerik jantan bagi setiap spesies memainkan peranan penting dalam tingkah laku pembiakan mereka - meminang dan menarik betina. Kriket menyediakan alat yang hebat untuk berkomunikasi dengan rakan. Apabila mencipta getaran lembut, dia menggosok bahagian tajam satu elytra pada permukaan yang lain. Dan untuk persepsi bunyi, lelaki dan perempuan mempunyai membran kutikula nipis yang sangat sensitif, yang memainkan peranan sebagai gegendang telinga. Satu eksperimen yang menarik telah dilakukan apabila seorang lelaki berkicau diletakkan di hadapan mikrofon, dan seorang wanita diletakkan di dalam bilik lain berhampiran telefon. Apabila mikrofon dihidupkan, betina, mendengar kicauan khas spesies jantan, bergegas ke sumber bunyi - telefon.
Organ untuk menangkap dan memancarkan gelombang ultrasonik
Rama-rama disediakan dengan peranti untuk mengesan kelawar, yang menggunakan gelombang ultrasonik untuk orientasi dan memburu. Pemangsa melihat isyarat dengan kekerapan sehingga 100,000 hertz, dan rama-rama dan sayap renda yang mereka buru - sehingga 240,000 hertz. Di dada, sebagai contoh, rama-rama mempunyai organ khas untuk analisis akustik isyarat ultrasonik. Mereka memungkinkan untuk mengesan denyutan ultrasonik daripada memburu kulit belimbing pada jarak sehingga 30 m Apabila rama-rama melihat isyarat daripada pengesan pemangsa, tindakan tingkah laku pelindung diaktifkan. Setelah mendengar jeritan ultrasonik tetikus malam pada jarak yang agak jauh, rama-rama itu secara tiba-tiba mengubah arah penerbangannya, menggunakan manuver yang menipu - "menyelam". Pada masa yang sama, dia mula melakukan manuver aerobatik - lingkaran dan "gelung" untuk melarikan diri dari pengejaran. Dan jika pemangsa berada kurang daripada 6 m, rama-rama melipat sayapnya dan jatuh ke tanah. Dan kelawar tidak mengesan serangga yang tidak bergerak.
Tetapi hubungan antara rama-rama dan kelawar baru-baru ini didapati lebih kompleks. Oleh itu, rama-rama beberapa spesies, setelah mengesan isyarat kelawar, mereka sendiri mula memancarkan impuls ultrasonik dalam bentuk klik. Lebih-lebih lagi, impuls ini mempunyai kesan kepada pemangsa sehinggakan ia, seolah-olah ketakutan, terbang pergi. Terdapat hanya spekulasi tentang apa yang membuat kelawar berhenti mengejar rama-rama dan "lari dari medan perang." Mungkin, klik ultrasonik adalah isyarat penyesuaian serangga, sama seperti yang dihantar oleh kelawar itu sendiri, hanya lebih kuat. Mengharapkan untuk mendengar bunyi yang dipantulkan samar-samar dari isyaratnya sendiri, pengejar mendengar bunyi ngauman yang memekakkan telinga - seolah-olah pesawat supersonik melanggar penghalang bunyi.
Ini menimbulkan persoalan mengapa kelawar dipekakkan bukan oleh isyarat ultrasoniknya sendiri, tetapi oleh rama-rama. Ternyata kelawar itu dilindungi dengan baik daripada jeritan-impuls sendiri yang dihantar oleh pencari. Jika tidak, impuls yang begitu kuat, iaitu 2,000 kali lebih kuat daripada bunyi yang dipantulkan, boleh memekakkan tetikus. Untuk mengelakkan perkara ini berlaku, badannya menghasilkan dan sengaja menggunakan sanggur khas. Sebelum menghantar nadi ultrasonik, otot khas menarik stapes dari tingkap koklea telinga dalam - getaran terganggu secara mekanikal. Pada asasnya, stirrup juga membuat klik, tetapi bukan bunyi, tetapi anti-bunyi. Selepas isyarat jeritan, ia segera kembali ke tempatnya supaya telinga bersedia untuk menerima isyarat yang dipantulkan. Sukar untuk membayangkan betapa pantas otot boleh bertindak yang mematikan pendengaran tetikus pada saat menghantar tangisan. Semasa mengejar mangsa, ini adalah 200-250 denyutan sesaat!
Dan isyarat klik rama-rama, yang berbahaya untuk kelawar, kedengaran tepat pada saat pemburu menghidupkan telinganya untuk melihat gemanya. Ini bermakna bahawa untuk memaksa pemangsa yang terpegun terbang dalam ketakutan, rama-rama menghantar isyarat yang dipadankan dengan sempurna kepada pencarinya. Untuk melakukan ini, badan serangga diprogramkan untuk menerima frekuensi nadi pemburu yang menghampiri dan menghantar isyarat tindak balas tepat serentak dengannya.
Hubungan antara rama-rama dan kelawar ini menimbulkan banyak persoalan. Bagaimanakah serangga membangunkan keupayaan untuk melihat isyarat ultrasonik daripada kelawar dan serta-merta memahami bahaya yang ditimbulkannya? Bagaimanakah rama-rama boleh berkembang secara beransur-ansur, melalui proses pemilihan dan penambahbaikan, peranti ultrasonik dengan ciri perlindungan yang dipilih secara ideal? Persepsi isyarat ultrasonik daripada kelawar juga tidak mudah difahami. Hakikatnya ialah mereka mengenali gema mereka di antara berjuta-juta suara dan bunyi lain. Dan tiada isyarat jeritan dari sesama puak, tiada isyarat ultrasonik yang dipancarkan menggunakan peralatan yang mengganggu pemburuan kelawar. Hanya isyarat rama-rama, malah yang dihasilkan semula secara buatan, menyebabkan tetikus terbang.
Makhluk hidup mempersembahkan misteri baru dan baru, menyebabkan kekaguman terhadap kesempurnaan dan kesesuaian struktur organisma mereka.
Belalang sembah, sama seperti rama-rama, bersama-sama dengan penglihatan yang sangat baik, juga diberikan organ pendengaran khas untuk mengelakkan pertemuan dengan kelawar. Organ pendengaran ini, yang merasakan ultrasound, terletak di dada antara kaki. Dan beberapa spesies mantis, sebagai tambahan kepada organ pendengaran ultrasonik, dicirikan oleh kehadiran telinga kedua, yang merasakan frekuensi yang jauh lebih rendah. Fungsinya masih belum diketahui.
Perasaan kimia
Haiwan dikurniakan dengan kepekaan kimia umum, yang disediakan oleh pelbagai organ deria. Dalam pengertian kimia serangga, deria bau memainkan peranan yang paling penting. Dan anai-anai dan semut, menurut saintis, diberi deria bau tiga dimensi. Sukar untuk kita membayangkan apa ini. Organ penciuman serangga bertindak balas terhadap kehadiran kepekatan bahan yang sangat kecil, kadangkala sangat jauh dari sumbernya. Terima kasih kepada deria bau, serangga mencari mangsa dan makanan, mengemudi kawasan itu, belajar tentang pendekatan musuh, dan menjalankan biokomunikasi, di mana "bahasa" tertentu adalah pertukaran maklumat kimia menggunakan feromon.
Feromon adalah sebatian kompleks yang dirembeskan untuk tujuan komunikasi oleh sesetengah individu untuk menghantar maklumat kepada individu lain. Maklumat sedemikian dikodkan dalam bahan kimia tertentu, bergantung pada jenis makhluk hidup dan juga pada keahliannya dalam keluarga tertentu. Persepsi melalui sistem olfaktori dan penyahkodan "mesej" menyebabkan bentuk tingkah laku atau proses fisiologi tertentu dalam penerima. Sekumpulan besar feromon serangga diketahui sehingga kini. Sesetengah daripada mereka direka untuk menarik individu yang berlainan jantina, yang lain, jejak, menunjukkan jalan ke rumah atau sumber makanan, yang lain berfungsi sebagai isyarat penggera, yang lain mengawal proses fisiologi tertentu, dsb.
"Pengeluaran kimia" dalam badan serangga mestilah benar-benar unik untuk mengeluarkan dalam kuantiti yang betul dan pada masa tertentu keseluruhan julat feromon yang mereka perlukan. Hari ini, lebih daripada seratus bahan komposisi kimia kompleks ini diketahui, tetapi tidak lebih daripada sedozen daripadanya telah dihasilkan semula secara buatan. Lagipun, untuk mendapatkannya, teknologi dan peralatan canggih diperlukan, jadi buat masa ini seseorang hanya boleh kagum dengan susunan badan makhluk invertebrata kecil ini.
Kumbang disediakan terutamanya dengan antena dari jenis penciuman. Mereka membolehkan anda menangkap bukan sahaja bau bahan itu sendiri dan arah penyebarannya, tetapi juga "merasakan" bentuk objek berbau. Contoh deria bau yang sangat baik adalah mengubur kumbang, yang membersihkan bumi dari bangkai. Mereka dapat menghidunya ratusan meter jauhnya dan berkumpul dalam kumpulan yang besar. Dan kumbang, menggunakan deria baunya, mencari koloni kutu daun untuk meninggalkan cengkaman di sana. Lagipun, aphids makan bukan sahaja pada diri mereka sendiri, tetapi juga pada larva mereka.
Bukan sahaja serangga dewasa, tetapi juga larva mereka sering dikurniakan deria bau yang sangat baik. Oleh itu, larva cockchafer dapat bergerak ke akar tumbuhan (pinus, gandum), dipandu oleh kepekatan karbon dioksida yang sedikit meningkat. Dalam eksperimen, larva segera bergerak ke kawasan tanah di mana sejumlah kecil bahan yang menghasilkan karbon dioksida telah diperkenalkan.
Kepekaan organ penciuman, sebagai contoh, rama-rama Saturnia, lelaki yang dapat mengesan bau betina spesiesnya pada jarak 12 km, nampaknya tidak dapat difahami. Apabila membandingkan jarak ini dengan jumlah feromon yang dirembeskan oleh wanita, keputusan yang mengejutkan saintis diperolehi. Terima kasih kepada antenanya, lelaki itu dengan pasti mendapati, di antara banyak bahan berbau, satu molekul tunggal bahan yang diketahui secara turun temurun dalam 1 m3 udara!
Sesetengah Hymenoptera mempunyai deria bau yang sangat tajam sehingga ia tidak kalah dengan deria anjing yang terkenal. Oleh itu, penunggang wanita, apabila berlari di sepanjang batang pokok atau tunggul, menggerakkan antena mereka dengan kuat. Dengan mereka mereka "menghidu" larva ekor tanduk atau kumbang penebang kayu, terletak di dalam kayu pada jarak 2-2.5 cm dari permukaan.
Terima kasih kepada sensitiviti unik antena, penunggang kecil Helis, dengan hanya menyentuhnya pada kepompong labah-labah, menentukan apa yang ada di dalamnya - sama ada testis yang kurang berkembang, labah-labah tidak aktif yang telah muncul daripadanya, atau testis yang lain. penunggang spesies mereka sendiri. Bagaimana Helis membuat analisis yang tepat itu masih belum diketahui. Kemungkinan besar, dia merasakan bau khusus yang sangat halus, tetapi mungkin apabila mengetuk antenanya, penunggang menangkap sejenis bunyi yang dipantulkan.
Persepsi dan analisis rangsangan kimia yang bertindak pada organ penciuman serangga dijalankan oleh sistem pelbagai fungsi - penganalisis penciuman. Ia, seperti semua penganalisis lain, terdiri daripada jabatan perseptif, konduktif dan pusat. Reseptor olfaktori (kemoreseptor) melihat molekul bau, dan impuls yang memberi isyarat bau tertentu dihantar bersama gentian saraf ke otak untuk dianalisis. Di sana tindak balas segera badan berlaku.
Apabila bercakap tentang deria bau serangga, kita tidak boleh tidak bercakap tentang bau. Sains masih belum mempunyai pemahaman yang jelas tentang apa itu bau, dan terdapat banyak teori mengenai fenomena alam ini. Menurut salah seorang daripada mereka, molekul bahan yang dianalisis mewakili "kunci". Dan "kunci" adalah reseptor penciuman yang termasuk dalam penganalisis bau. Jika konfigurasi molekul sepadan dengan "kunci" reseptor tertentu, penganalisis akan menerima isyarat daripadanya, menguraikannya dan menghantar maklumat tentang bau ke otak haiwan itu. Menurut teori lain, bau ditentukan oleh sifat kimia molekul dan pengagihan cas elektrik. Teori terbaru, yang telah memenangi banyak penyokong, melihat punca utama bau dalam sifat getaran molekul dan komponennya. Sebarang aroma dikaitkan dengan frekuensi tertentu (nombor gelombang) julat inframerah. Sebagai contoh, sup bawang thioalcohol dan decaborane adalah berbeza secara kimia. Tetapi mereka mempunyai kekerapan yang sama dan bau yang sama. Pada masa yang sama, terdapat bahan kimia yang serupa yang dicirikan oleh frekuensi yang berbeza dan bau yang berbeza. Jika teori ini betul, kedua-dua bahan wangi dan ribuan jenis sel pengesan bau boleh dinilai menggunakan frekuensi inframerah.
"Pemasangan radar" serangga
Serangga dikurniakan organ bau dan sentuhan yang sangat baik - antena (antena atau antena). Mereka sangat mudah alih dan mudah dikawal: serangga boleh mengasingkan mereka, mendekatkan mereka, memutar setiap individu pada paksinya sendiri atau bersama-sama pada paksi biasa. Dalam kes ini, kedua-duanya secara luaran menyerupai dan pada asasnya adalah "pemasangan radar". Unsur sensitif saraf antena ialah sensilla. Daripada mereka, impuls dihantar pada kelajuan 5 m sesaat ke pusat "otak" penganalisis untuk mengenali objek rangsangan. Dan kemudian isyarat tindak balas kepada maklumat yang diterima serta-merta sampai ke otot atau organ lain.
Dalam kebanyakan serangga, pada segmen antena kedua terdapat organ Johnston - peranti universal, yang tujuannya belum dijelaskan sepenuhnya. Adalah dipercayai bahawa ia melihat pergerakan dan getaran udara dan air, sentuhan dengan objek pepejal. Belalang dan belalang dikurniakan kepekaan yang sangat tinggi terhadap getaran mekanikal, yang mampu mencatatkan sebarang gegaran dengan amplitud yang sama dengan separuh diameter atom hidrogen!
Kumbang juga mempunyai organ Johnston pada segmen antena kedua. Dan jika kumbang yang berjalan di permukaan air rosak atau dikeluarkan, ia akan mula melanggar sebarang halangan. Dengan bantuan organ ini, kumbang dapat menangkap gelombang pantulan yang datang dari pantai atau halangan. Ia merasakan gelombang air dengan ketinggian 0.000,000,004 mm, iaitu, organ Johnston melakukan tugas pembunyi gema atau radar.
Semut dibezakan bukan sahaja oleh otak yang teratur, tetapi juga oleh organisasi badan yang sama sempurna. Antena adalah sangat penting untuk serangga ini; sesetengahnya berfungsi sebagai organ bau, sentuhan, pengetahuan tentang alam sekitar, dan penjelasan bersama. Semut yang kehilangan antena kehilangan keupayaan untuk mencari jalan, makanan berdekatan, dan membezakan musuh daripada rakan. Dengan bantuan antena, serangga dapat "bercakap" antara satu sama lain. Semut menghantar maklumat penting, menyentuh antena masing-masing dengan antena mereka. Dalam salah satu episod tingkah laku, dua semut menemui mangsa dalam bentuk larva yang berbeza saiz. Selepas "berunding" dengan saudara mereka menggunakan antena, mereka menuju ke tempat penemuan bersama-sama dengan pembantu yang digerakkan. Pada masa yang sama, semut yang lebih berjaya, yang berjaya menyampaikan maklumat tentang mangsa yang lebih besar yang ditemuinya dengan bantuan antenanya, menggerakkan kumpulan semut pekerja yang lebih besar di belakangnya.
Menariknya, semut adalah antara makhluk yang paling bersih. Selepas setiap makan dan tidur, seluruh badan mereka dan terutamanya antena mereka dibersihkan dengan teliti.
Sensasi rasa
Seseorang dengan jelas mengenal pasti bau dan rasa sesuatu bahan, tetapi pada serangga rasa dan sensasi penciuman selalunya tidak dipisahkan. Mereka bertindak sebagai satu perasaan kimia (persepsi).
Serangga yang mempunyai deria rasa mempunyai keutamaan terhadap bahan tertentu bergantung kepada ciri pemakanan spesies tertentu. Pada masa yang sama, mereka dapat membezakan antara manis, masin, pahit dan masam. Untuk sentuhan dengan makanan yang dimakan, organ rasa boleh terletak pada pelbagai bahagian badan serangga - pada antena, proboscis dan kaki. Dengan bantuan mereka, serangga menerima maklumat kimia asas tentang alam sekitar. Sebagai contoh, lalat, hanya menyentuh objek yang menarik minatnya dengan kakinya, hampir serta-merta mengenali apa yang ada di bawah kakinya - minuman, makanan atau sesuatu yang tidak boleh dimakan. Iaitu, dia dapat menjalankan analisis sentuhan segera bahan kimia dengan kakinya.
Rasa adalah sensasi yang berlaku apabila larutan bahan kimia bertindak pada reseptor (kemoreseptor) organ rasa serangga. Sel reseptor rasa adalah bahagian persisian sistem penganalisis rasa yang kompleks. Mereka melihat rangsangan kimia, dan di sinilah pengekodan utama isyarat rasa berlaku. Penganalisis segera menghantar voli impuls kemoelektrik di sepanjang gentian saraf nipis ke pusat "otak" mereka. Setiap nadi sedemikian berlangsung kurang daripada seperseribu saat. Dan kemudian struktur pusat penganalisis dengan serta-merta menentukan sensasi rasa.
Percubaan terus memahami bukan sahaja persoalan tentang apa itu bau, tetapi juga untuk mencipta teori bersatu "kemanisan". Setakat ini ini tidak mungkin - mungkin anda, ahli biologi abad ke-21, akan berjaya. Masalahnya ialah bahan kimia yang sama sekali berbeza, organik dan bukan organik, boleh mencipta sensasi rasa manis yang agak serupa.
Organ sentuhan
Mempelajari deria sentuhan pada serangga mungkin yang paling sukar. Bagaimanakah makhluk berbaju tempurung chitinous ini melihat dunia? Oleh itu, terima kasih kepada reseptor kulit, kita dapat melihat pelbagai sensasi sentuhan - sesetengah reseptor mencatatkan tekanan, suhu yang lain, dll. Dengan menyentuh objek, kita boleh membuat kesimpulan bahawa ia sejuk atau hangat, keras atau lembut, licin atau kasar. Serangga juga mempunyai penganalisis yang menentukan suhu, tekanan, dsb., tetapi banyak tentang mekanisme tindakan mereka masih tidak diketahui.
Sentuhan adalah salah satu deria yang paling penting untuk keselamatan penerbangan banyak serangga terbang untuk merasakan arus udara. Sebagai contoh, dalam dipteran seluruh badan ditutup dengan sensilla yang melakukan fungsi sentuhan. Terdapat terutamanya banyak daripada mereka pada haltere untuk merasakan tekanan udara dan menstabilkan penerbangan.
Terima kasih kepada deria sentuhan, lalat tidak begitu mudah untuk dipukul. Penglihatannya membolehkan ia melihat objek yang mengancam hanya pada jarak 40 - 70 cm Tetapi lalat itu mampu bertindak balas terhadap pergerakan tangan yang berbahaya, yang menyebabkan pergerakan udara yang kecil, dan serta-merta berlepas. Lalat rumah biasa ini sekali lagi mengesahkan bahawa tidak ada yang mudah dalam dunia kehidupan - semua makhluk, muda dan tua, dibekalkan dengan sistem deria yang sangat baik untuk kehidupan aktif dan perlindungan mereka sendiri.
Reseptor serangga yang merekodkan tekanan boleh dalam bentuk jerawat dan bulu. Mereka digunakan oleh serangga untuk pelbagai tujuan, termasuk untuk orientasi di angkasa - ke arah graviti. Sebagai contoh, sebelum pupation, larva lalat sentiasa bergerak dengan jelas ke atas, iaitu melawan graviti. Lagipun, dia perlu merangkak keluar dari jisim makanan cecair, dan tiada garis panduan di sana selain graviti Bumi. Walaupun selepas keluar dari pupa, lalat itu masih berusaha untuk merangkak ke atas untuk beberapa lama sehingga ia kering untuk terbang.
Banyak serangga mempunyai deria graviti yang berkembang dengan baik. Sebagai contoh, semut dapat menganggarkan kecerunan permukaan menjadi 20. Dan kumbang rove, yang menggali lubang menegak, boleh menentukan sisihan dari menegak menjadi 10.
Peramal cuaca secara langsung
Banyak serangga dikurniakan keupayaan yang sangat baik untuk menjangka perubahan cuaca dan membuat ramalan jangka panjang. Walau bagaimanapun, ini adalah tipikal untuk semua hidupan - sama ada tumbuhan, mikroorganisma, invertebrata atau vertebrata. Kebolehan sedemikian memastikan berfungsi normal dalam habitat yang dimaksudkan. Terdapat juga fenomena alam yang jarang diperhatikan - kemarau, banjir, sejuk. Dan kemudian, untuk terus hidup, makhluk hidup perlu menggerakkan cara perlindungan tambahan terlebih dahulu. Dalam kedua-dua kes, mereka menggunakan "stesen cuaca" dalaman mereka.
Dengan sentiasa dan berhati-hati memerhati tingkah laku pelbagai makhluk hidup, anda boleh belajar bukan sahaja tentang perubahan cuaca, tetapi juga tentang bencana alam yang akan datang. Lagipun, lebih 600 spesies haiwan dan 400 spesies tumbuhan, setakat ini diketahui oleh saintis, boleh berfungsi sebagai barometer, penunjuk kelembapan dan suhu, peramal ribut petir, ribut, puting beliung, banjir, dan cuaca tanpa awan yang indah. Selain itu, terdapat "peramal" secara langsung di mana-mana, di mana sahaja anda berada - berhampiran kolam, di padang rumput, di dalam hutan. Sebagai contoh, sebelum hujan, ketika langit masih cerah, belalang hijau berhenti berkicau, semut mula menutup rapat pintu masuk ke sarang semut, dan lebah berhenti terbang untuk mendapatkan nektar, duduk di dalam sarang dan bersenandung. Dalam usaha untuk bersembunyi daripada cuaca buruk yang semakin hampir, lalat dan tebuan terbang ke tingkap rumah.
Pemerhatian terhadap semut beracun yang tinggal di kaki bukit Tibet telah mendedahkan keupayaan cemerlang mereka untuk membuat ramalan jarak jauh. Sebelum bermulanya haid hujan lebat semut berpindah ke tempat lain dengan tanah yang kering dan keras, dan sebelum bermulanya kemarau, semut mengisi lekukan yang gelap dan lembap. Semut bersayap dapat merasakan kedatangan ribut dalam masa 2–3 hari. Individu besar mula bergegas di sepanjang tanah, dan yang kecil berkerumun di ketinggian rendah. Dan semakin aktif proses ini, semakin kuat cuaca buruk dijangka. Telah didedahkan bahawa dalam tempoh setahun, semut mengenal pasti 22 perubahan cuaca dengan betul, tetapi tersilap hanya dalam dua kes. Ini berjumlah 9%, yang kelihatan agak baik berbanding purata ralat stesen cuaca sebanyak 20%.
Tindakan serangga yang sesuai selalunya bergantung pada ramalan jangka panjang, dan ini boleh memberi perkhidmatan yang baik kepada orang ramai. Untuk penternak lebah yang berpengalaman, lebah memberikan ramalan yang agak boleh dipercayai. Untuk musim sejuk, mereka menutup pintu masuk sarang dengan lilin. Anda boleh menilai musim sejuk yang akan datang dengan lubang untuk pengudaraan sarang. Sekiranya lebah meninggalkan lubang besar, musim sejuk akan menjadi hangat, tetapi jika ia kecil, harapkan fros yang teruk. Ia juga diketahui bahawa jika lebah mula terbang keluar dari sarang mereka lebih awal, kita boleh menjangkakan musim bunga awal yang hangat. Semut yang sama, jika musim sejuk tidak dijangka keras, kekal hidup berhampiran permukaan tanah, dan sebelum musim sejuk yang sejuk mereka menetap lebih dalam di dalam tanah dan membina sarang semut yang lebih tinggi.
Selain iklim makro, iklim mikro habitat mereka juga penting untuk serangga. Sebagai contoh, lebah tidak membenarkan terlalu panas di dalam sarang dan, setelah menerima isyarat daripada "alat" hidup mereka tentang suhu yang melebihi, mereka mula mengudarakan bilik. Beberapa lebah pekerja disusun secara teratur pada ketinggian yang berbeza di seluruh sarang dan menggerakkan udara dengan mengepakkan sayapnya dengan pantas. A kuat aliran udara, dan sarang menjadi sejuk. Pengudaraan adalah proses yang panjang, dan apabila satu kumpulan lebah menjadi letih, ia adalah giliran yang lain, dan dalam susunan yang ketat.
Tingkah laku bukan sahaja serangga dewasa, tetapi juga larva mereka bergantung pada bacaan "instrumen" hidup. Sebagai contoh, larva jangkrik yang berkembang di dalam tanah muncul ke permukaan hanya dalam cuaca baik. Tetapi bagaimana anda tahu cuaca di atas sana? Untuk menentukan ini, mereka mencipta kon tanah khas dengan lubang besar di atas tempat perlindungan bawah tanah mereka - sejenis struktur meteorologi. Di dalamnya, cicadas menilai suhu dan kelembapan melalui lapisan tanah yang nipis. Dan jika keadaan cuaca tidak menguntungkan, larva kembali ke liang.
Fenomena hujan dan ramalan banjir
Memerhati tingkah laku anai-anai dan semut dalam situasi kritikal boleh membantu orang ramai meramalkan hujan lebat dan banjir. Salah seorang naturalis menggambarkan satu kes apabila, sebelum banjir, suku kaum India yang tinggal di hutan Brazil tergesa-gesa meninggalkan penempatan mereka. Dan semut "memberitahu" orang India tentang bencana yang semakin hampir. Sebelum banjir, serangga sosial ini menjadi sangat gelisah dan segera meninggalkan tempat tinggal mereka bersama-sama dengan pupa dan bekalan makanan mereka. Mereka pergi ke tempat di mana air tidak akan sampai. Penduduk tempatan hampir tidak memahami asal-usul sensitiviti semut yang begitu menakjubkan, tetapi, menyerahkan kepada pengetahuan mereka, orang ramai terlepas daripada masalah mengikuti peramal cuaca kecil.
Mereka pandai meramal banjir dan anai-anai. Sebelum ia bermula, seluruh koloni meninggalkan rumah mereka dan bergegas ke pokok terdekat. Menjangkakan magnitud bencana, mereka meningkat tepat pada ketinggian yang akan lebih tinggi daripada banjir yang dijangkakan. Di sana mereka menunggu sehingga aliran air berlumpur, yang mengalir dengan laju sehingga kadang-kadang pokok tumbang di bawah tekanan mereka, mula surut.
Jumlah yang besar stesen cuaca memantau cuaca. Mereka terletak di darat, termasuk di pergunungan, di atas kapal saintifik, satelit dan stesen angkasa yang dilengkapi khas. Ahli meteorologi dilengkapi dengan instrumen moden, radas dan teknologi komputer. Malah, mereka tidak membuat ramalan cuaca, tetapi pengiraan, pengiraan perubahan cuaca. Dan serangga dalam contoh realiti yang diberikan meramalkan cuaca menggunakan kebolehan semula jadi mereka dan "peranti" hidup khas yang dibina ke dalam badan mereka. Selain itu, semut peramal cuaca menentukan bukan sahaja masa mendekati banjir, tetapi juga menganggarkan skopnya. Lagipun, untuk perlindungan baru mereka hanya menduduki tempat yang selamat. Para saintis masih belum dapat menjelaskan fenomena ini. Anai-anai memberikan misteri yang lebih hebat. Hakikatnya ialah mereka tidak pernah berada di atas pokok-pokok yang, semasa banjir, dibawa oleh aliran ribut. Menurut pemerhatian ahli etologi, burung jalak berkelakuan dengan cara yang sama, yang pada musim bunga tidak menduduki rumah burung yang berbahaya untuk penempatan. Selepas itu, mereka sebenarnya diterbangkan oleh angin taufan. Tetapi di sini kita bercakap tentang haiwan yang agak besar. Burung itu, mungkin, dengan mengayun sangkar burung atau tanda-tanda lain, menilai ketidakpercayaan pengancingnya. Tetapi bagaimana dan dengan bantuan peranti apa yang boleh haiwan yang sangat kecil tetapi sangat "bijak" membuat ramalan sedemikian? Manusia bukan sahaja tidak dapat mencipta sesuatu seperti ini, tetapi dia juga tidak boleh menjawab. Tugas-tugas ini adalah untuk ahli biologi masa depan
Asas organ deria adalah apa yang dipanggil pembentukan sensitif saraf - sensilla, yang kelihatan seperti rambut, bulu, dan lekukan.
Serangga mempunyai organ deria berikut:
1) Organ deria mekanikal. Ini termasuk sensilla sentuhan yang tersebar di seluruh badan. Mereka merasakan getaran udara, merasakan kedudukan badan di angkasa, dsb. Organ deria mekanikal juga termasuk organ pendengaran, kerana mereka melihat bunyi, yang, seperti yang diketahui, adalah getaran udara. Organ pendengaran ditemui terutamanya pada serangga yang mampu mengeluarkan bunyi.
2) Organ deria kimia diwakili oleh chemoreceptor sensilla dan berfungsi untuk melihat kimia alam sekitar, i.e. bau dan sensasi rasa. Ia terletak pada anggota mulut, antena, dan kadang-kadang (dalam lebah) pada kaki. Pengertian kimia - bau memainkan peranan penting dalam hubungan intra dan antara populasi serangga. Organ; penglihatan diwakili oleh mata yang kompleks (faceted) dan mudah. Mata itu sendiri terdiri daripada banyak sensilla. Bahagian heksagon permukaan dipanggil faset.
Faset membentuk kornea, yang merupakan kutikula telus.
Mengesan neuron
Badan sel deria atau deria, biasanya dalam bentuk bipolar atau multipolar, sentiasa terletak berhampiran organ deria atau tisu yang dipersarafi. Dendrit sesetengah neuron, selalunya bipolar, dikaitkan dengan pembentukan kutikula, yang lain, sentiasa multipolar, dengan tisu rongga badan, atau mereka membentuk rangkaian subepidermis, seperti dalam larva dengan kulit lembut.
Sehubungan itu, dua kategori besar sel deria dibezakan. Sel-sel jenis pertama dibezakan oleh fakta bahawa ia hampir selalu dikaitkan dengan kutikula atau invaginasinya: apodemes, trakea, lapisan rongga preoral dan mulut, dll. Ini termasuk pelbagai sel eksteroseptif, termasuk yang visual, walaupun dendrit mereka tidak dinyatakan dengan jelas. Sel jenis kedua tidak pernah dikaitkan dengan kutikula dan hanya terletak pada permukaan dalaman badan, dinding saluran pencernaan, dalam otot dan tisu penghubung. Secara elektrofisiologi ditunjukkan bahawa ia tergolong dalam intero atau proprioceptors.
Tisu saraf, termasuk sel deria, berasal dari ektoderm. Kepunyaan mereka dalam penutup badan juga dinyatakan dalam fakta bahawa hubungan antara organ deria dan sistem saraf pusat ditubuhkan secara sentripetal. Oleh itu, W. Wigglesworth menunjukkan dalam pepijat Rhodnius bahawa saraf aferen yang dipotong menjana semula ke arah sistem saraf pusat. Begitu juga, semasa setiap moult, apabila reseptor tambahan terbentuk untuk melayani permukaan badan yang semakin meningkat, sel deria mereka menghantar akson secara sentripetal.
Fakta perkembangan sentripetal akson yang didedahkan dalam persediaan histologi boleh menjadi salah satu alasan untuk kesimpulan penting bahawa laluan dari sel deria ke sistem saraf pusat adalah langsung, tanpa pensuisan sinaptik. Berhampiran sel reseptor dan saraf aferen terdapat yang lain, sebagai contoh, sel neuroglial (kejururawatan), tetapi ia tidak berkaitan dengan penghantaran isyarat reseptor.
Organ deria serangga dibezakan dan berkembang dengan baik. Organ sentuhan dan bau mendominasi kepentingan. Organ sentuhan secara luaran diwakili oleh bulu. Organ penciuman juga mempunyai bentuk seta tipikal, yang, apabila diubah suai, boleh bertukar menjadi tonjolan berdinding nipis tertanggal dan tonjolan seperti jari tidak bersegmen dan kawasan rata berdinding nipis pada integumen. Lokasi paling penting bagi hujung saraf penciuman ialah antena.
Sebagai contoh, peranan antena sebagai organ penciuman pada lalat dan lepidoptera, yang boleh membezakan bau samar walaupun dari jarak yang jauh. Deria bau lebah telah dikaji dengan lebih baik; ternyata kebolehan mereka untuk merasakan bau hampir sama dengan kita: bau yang kita rasa juga dirasakan oleh lebah, bau yang kita campurkan dicampur oleh lebah; organ penciuman juga tertumpu terutamanya pada antena. Rasa manis, pahit, masam dan masin oleh serangga juga berbeza-beza; organ rasa terletak pada tentakel bahagian mulut, pada cakar; ketajaman rasa dalam organ yang berbeza dari serangga yang sama mungkin berbeza; ia boleh menjadi lebih tinggi daripada manusia. Mata majmuk serangga melihat pergerakan objek dan boleh, dalam beberapa kes, melihat bentuk objek; hymenoptera (lebah) yang lebih tinggi boleh melihat warna, termasuk yang tidak dirasakan oleh manusia ("ultraviolet"); bagaimanapun, penglihatan warna tidak sepelbagai pada manusia: contohnya, lebah di sebelah kiri deria spektrum kuning, warna lain adalah seperti warna kuning; Bahagian kanan biru-ungu spektrum juga dilihat oleh lebah sebagai satu warna. Ketajaman penglihatan lebah jauh lebih rendah daripada ketajaman penglihatan manusia.
Dalam beberapa pesanan, seperti ordo Orthoptera (Orthoptera), yang merangkumi belalang, cengkerik dan belalang, yang dipanggil organ timpani adalah biasa struktur organ timpani, serta fakta bahawa spesies yang mempunyai mereka mempunyai jantan organ bunyi, daya mencadangkan organ pendengaran dalam organ timpani. Organ timpani dalam belalang dan jangkrik terletak pada tibia di bawah sendi lutut, dan pada belalang dan jangkrik di sisi segmen perut pertama mereka secara luaran diwakili oleh kemurungan, kadang-kadang dikelilingi oleh lipatan integumen dan dengan nipis. membran diregangkan di bahagian bawah; pada permukaan dalaman membran atau di kawasan terdekatnya terdapat penghujung saraf struktur pelik.
Serangga biasanya dikurniakan penglihatan yang sangat baik. Mata majmuk kompleks mereka, yang kadangkala ditambah oseli ringkas, digunakan untuk mengecam pelbagai objek. Sesetengah serangga dibekalkan dengan penglihatan warna dan peranti penglihatan malam yang sesuai. Menariknya, mata serangga adalah satu-satunya organ yang serupa dengan haiwan lain. Pada masa yang sama, organ-organ pendengaran, bau, rasa dan sentuhan tidak mempunyai persamaan seperti itu, tetapi, bagaimanapun, serangga dengan sempurna melihat bau dan bunyi, mengorientasikan diri mereka di angkasa, dan menangkap dan memancarkan gelombang ultrasonik. Deria bau dan rasa yang halus membolehkan mereka mencari makanan. Pelbagai kelenjar serangga merembeskan bahan untuk menarik sesama serangga, pasangan seksual, dan menakutkan saingan dan musuh, dan deria bau yang sangat sensitif boleh mengesan bau bahan ini walaupun dari beberapa kilometer jauhnya.
Ramai dalam idea mereka mengaitkan organ deria serangga dengan kepala. Tetapi ternyata struktur yang bertanggungjawab untuk mengumpul maklumat tentang alam sekitar terletak pada serangga di pelbagai bahagian badan. Mereka boleh menentukan suhu objek dan merasakan makanan dengan kaki mereka, mengesan kehadiran cahaya dengan belakang mereka, mendengar dengan lutut, misai, pelengkap ekor, bulu badan, dll.
Organ deria serangga adalah sebahagian daripada sistem deria - penganalisis, yang meresap hampir keseluruhan organisma dengan rangkaian. Mereka menerima banyak isyarat luaran dan dalaman yang berbeza daripada reseptor organ deria mereka, menganalisisnya, membentuk dan menghantar "arahan" kepada pelbagai organ untuk menjalankan tindakan yang sesuai. Organ deria terutamanya membentuk jabatan reseptor, yang terletak di pinggir (hujung) penganalisis. Dan bahagian konduktif dibentuk oleh neuron pusat dan laluan dari reseptor. Otak mempunyai kawasan khusus untuk memproses maklumat daripada deria. Mereka membentuk bahagian tengah, "otak" penganalisis. Terima kasih kepada sistem yang kompleks dan praktikal, contohnya penganalisis visual, pengiraan yang tepat dan kawalan organ pergerakan serangga dijalankan.
Pengetahuan yang luas telah terkumpul tentang keupayaan menakjubkan sistem deria serangga, tetapi jumlah buku itu membolehkan kami memetik hanya beberapa daripadanya.
Organ penglihatan
Mata dan keseluruhan sistem visual yang kompleks adalah hadiah yang menakjubkan, terima kasih kepada haiwan yang dapat menerima maklumat asas tentang dunia di sekeliling mereka, dengan cepat mengenali pelbagai objek dan menilai keadaan yang telah timbul. Penglihatan diperlukan untuk serangga apabila mencari makanan, untuk mengelakkan pemangsa, untuk meneroka objek yang menarik atau persekitaran, untuk berinteraksi dengan individu lain semasa tingkah laku reproduktif dan sosial, dsb.
Serangga dilengkapi dengan pelbagai mata. Mereka boleh menjadi ocelli yang kompleks, ringkas atau aksesori, dan juga larva. Yang paling kompleks ialah mata majmuk, yang terdiri daripada sejumlah besar ommatidia yang membentuk segi heksagon pada permukaan mata. Ommatidium pada asasnya ialah alat visual kecil yang dilengkapi dengan kanta kecil, sistem pengalir cahaya dan unsur sensitif cahaya. Setiap faset hanya melihat sebahagian kecil objek, tetapi bersama-sama mereka memberikan imej mozek keseluruhan objek. Mata majmuk, ciri kebanyakan serangga dewasa, terletak di sisi kepala. Dalam sesetengah serangga, sebagai contoh, dalam pepatung memburu, yang cepat bertindak balas terhadap pergerakan mangsa, mata menduduki separuh daripada kepala. Setiap matanya terdiri daripada 28,000 segi. Sebagai perbandingan, rama-rama mempunyai 17,000 daripadanya, dan lalat rumah mempunyai 4,000 Serangga boleh mempunyai dua atau tiga mata di kepala mereka di dahi atau mahkota, dan kurang kerap di sisinya. Mata larva kumbang, rama-rama, dan hymenoptera digantikan oleh yang kompleks pada masa dewasa.
Adalah aneh bahawa serangga tidak boleh menutup mata mereka semasa rehat dan oleh itu tidur dengan mata terbuka.
Matalah yang menyumbang kepada tindak balas pantas serangga pemburu, seperti belalang sembah. By the way, ini adalah satu-satunya serangga yang boleh berpusing dan melihat ke belakang sendiri. Mata besar memberikan mantis dengan penglihatan binokular dan membolehkannya mengira jarak dengan tepat ke objek perhatian mereka. Keupayaan ini, digabungkan dengan peluasan pantas kaki hadapannya ke arah mangsa, menjadikan belalang sembah menjadi pemburu yang sangat baik.
Dan kumbang kaki kuning, berjalan melalui air, mempunyai mata yang membolehkan mereka melihat mangsa secara serentak di permukaan air dan di bawahnya. Untuk mencapai matlamat ini, penganalisis visual kumbang mempunyai keupayaan untuk membetulkan indeks biasan air.
Persepsi dan analisis rangsangan visual dijalankan oleh sistem yang sangat kompleks - penganalisis visual. Bagi kebanyakan serangga, ini adalah salah satu penganalisis utama. Di sini sel sensitif utama ialah fotoreseptor. Dan disambungkan kepadanya adalah laluan (saraf optik) dan sel saraf lain yang terletak pada tahap sistem saraf yang berbeza. Apabila melihat maklumat cahaya, urutan peristiwa adalah seperti berikut. Isyarat yang diterima (kuanta cahaya) serta-merta dikodkan dalam bentuk impuls dan dihantar sepanjang laluan ke sistem saraf pusat - ke pusat "otak" penganalisis. Di sana, isyarat ini segera dinyahkodkan (ditafsirkan) ke dalam persepsi visual yang sepadan. Untuk mengenalinya, piawaian imej visual dan maklumat lain yang diperlukan diekstrak daripada ingatan. Dan kemudian arahan dihantar ke pelbagai organ untuk tindak balas yang mencukupi individu terhadap situasi yang berubah.