แมลงมีความรู้สึกอะไรบ้าง? ระบบประสาทและอวัยวะรับความรู้สึกของแมลง ทำไมแมลงถึงมีหนวด?

การได้สัมผัสกับกิจกรรมอันหลากหลายและมีพลังของโลกแมลงอาจเป็นประสบการณ์ที่น่าอัศจรรย์

ดูเหมือนว่าสิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะบินและว่ายน้ำอย่างไม่ระมัดระวัง วิ่งและคลาน ส่งเสียงหึ่งและส่งเสียงร้อง แทะและอุ้ม อย่างไรก็ตาม ทั้งหมดนี้ไม่ได้ทำอย่างไร้จุดหมาย แต่โดยหลักแล้วมีความตั้งใจที่แน่นอน ตามโปรแกรมโดยกำเนิดที่ฝังอยู่ในร่างกายและได้รับมา ประสบการณ์ชีวิต- สัตว์ต่างๆ มีระบบที่ซับซ้อนมากในการรับรู้โลกรอบตัว กำหนดทิศทางของตัวเอง และดำเนินการตามความเหมาะสมและกระบวนการชีวิตต่างๆ โดยหลักๆ คือประสาทและประสาทสัมผัส

ระบบประสาทของสัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังมีอะไรเหมือนกัน?

ระบบประสาทเป็นโครงสร้างและอวัยวะที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยเนื้อเยื่อประสาทซึ่งส่วนกลางคือสมอง หน่วยโครงสร้างและหน้าที่หลักของระบบประสาทคือเซลล์ประสาทที่มีกระบวนการต่างๆ (ในภาษากรีก เซลล์ประสาท - เซลล์ประสาท)

ระบบประสาทและสมองของแมลงให้: การรับรู้ผ่านความรู้สึกของการระคายเคืองทั้งภายนอกและภายใน (หงุดหงิด, ความไว); การประมวลผลสัญญาณขาเข้าทันทีโดยระบบวิเคราะห์ การเตรียมและการดำเนินการตอบสนองที่เหมาะสม จัดเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมและข้อมูลที่ได้รับในรูปแบบเข้ารหัสในหน่วยความจำตลอดจนเรียกค้นข้อมูลได้ทันทีตามต้องการ การจัดการอวัยวะและระบบต่าง ๆ ของร่างกายให้ทำงานได้โดยรวม ปรับสมดุลกับสิ่งแวดล้อม การใช้กระบวนการทางจิตและกิจกรรมทางประสาทที่สูงขึ้นพฤติกรรมที่มีจุดมุ่งหมาย

การจัดระเบียบของระบบประสาทและสมองของสัตว์มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังนั้นแตกต่างกันมากจนการเปรียบเทียบเมื่อมองแวบแรกดูเหมือนจะเป็นไปไม่ได้ และในขณะเดียวกันก็ให้มากที่สุด ประเภทต่างๆระบบประสาทซึ่งเป็นของสิ่งมีชีวิตที่ดูเหมือน "เรียบง่าย" และ "ซับซ้อน" โดยสิ้นเชิงนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยหน้าที่เดียวกัน

สมองเล็กๆ ของแมลงวัน ผึ้ง ผีเสื้อ หรือแมลงอื่นๆ ช่วยให้มันมองเห็นและได้ยิน สัมผัสและลิ้มรส เคลื่อนที่ด้วยความแม่นยำอย่างยิ่ง ยิ่งกว่านั้น บินโดยใช้ "แผนที่" ภายในในระยะทางที่ไกลมาก สื่อสารระหว่างกัน หรือแม้แต่เป็นเจ้าของ “ภาษา” เรียนรู้และนำไปใช้ในสถานการณ์ที่ไม่ได้มาตรฐาน การคิดเชิงตรรกะ- ดังนั้นสมองของมดจึงเล็กกว่าหัวเข็มหมุดมาก แต่แมลงชนิดนี้ถูกมองว่าเป็น "ปราชญ์" มานานแล้ว เมื่อเปรียบเทียบไม่เพียงแต่กับสมองด้วยกล้องจุลทรรศน์ของเขาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความสามารถที่ไม่อาจเข้าใจได้ของเซลล์ประสาทเพียงเซลล์เดียวด้วย มนุษย์ควรละอายใจกับคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัยที่สุดของเขา วิทยาศาสตร์สามารถพูดอะไรเกี่ยวกับเรื่องนี้ได้บ้าง เช่น ชีววิทยาทางระบบประสาท ซึ่งศึกษากระบวนการเกิด ชีวิต และความตายของสมอง เธอสามารถไขความลึกลับของชีวิตในสมองซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ซับซ้อนและลึกลับที่สุดที่ผู้คนรู้จักได้หรือไม่?

การทดลองทางระบบประสาทครั้งแรกเป็นของแพทย์ชาวโรมันโบราณ Galen เมื่อตัดเส้นใยประสาทของหมูด้วยความช่วยเหลือซึ่งสมองควบคุมกล้ามเนื้อของกล่องเสียงเขาจึงกีดกันเสียงของสัตว์ - มันชาทันที นี่เป็นพันปีที่แล้ว แต่ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา วิทยาศาสตร์มีความรู้เกี่ยวกับวิธีการทำงานของสมองมาไกลแค่ไหน? ปรากฎว่าแม้จะมีงานจำนวนมหาศาลของนักวิทยาศาสตร์ แต่หลักการทำงานของเซลล์ประสาทแม้แต่เซลล์เดียวที่เรียกว่า "อิฐ" ที่ใช้สร้างสมองยังไม่เป็นที่รู้จักของมนุษย์ นักประสาทวิทยาเข้าใจมากว่าเซลล์ประสาท "กิน" และ "ดื่ม" อย่างไร วิธีรับพลังงานที่จำเป็นสำหรับกิจกรรมชีวิตโดยการย่อยสารที่จำเป็นที่สกัดจากสิ่งแวดล้อมใน "หม้อต้มชีวภาพ" วิธีที่เซลล์ประสาทนี้ส่งข้อมูลที่หลากหลายไปยังเพื่อนบ้านในรูปแบบของสัญญาณ เข้ารหัสในชุดแรงกระตุ้นไฟฟ้าเฉพาะหรือในชุดสารเคมีต่างๆ แล้วไงล่ะ? ตอนนี้เซลล์ประสาทได้รับสัญญาณเฉพาะ และในส่วนลึกของมัน กิจกรรมที่ไม่เหมือนใครได้เริ่มต้นขึ้นโดยร่วมมือกับเซลล์อื่นๆ ที่สร้างสมองของสัตว์ ข้อมูลขาเข้าจะถูกจดจำและเรียกค้นจากหน่วยความจำ ข้อมูลที่จำเป็น, การตัดสินใจ, การสั่งงานกล้ามเนื้อและอวัยวะต่างๆ เป็นต้น ทุกอย่างเป็นอย่างไรบ้าง? นักวิทยาศาสตร์ยังไม่รู้เรื่องนี้อย่างแน่นอน เนื่อง​จาก​ไม่​ชัดเจน​ว่า​เซลล์ประสาท​แต่​ละ​เซลล์​และ​ส่วน​เชิงซ้อน​ของ​มัน​ทำงาน​อย่าง​ไร หลัก​การ​ทำ​งาน​ของ​สมอง​ทั้ง​หมด แม้แต่​เซลล์​เดียว​เท่า​ของ​แมลง​ก็​ไม่​ชัดเจน​เช่น​กัน.

การทำงานของอวัยวะรับความรู้สึกและ “อุปกรณ์” ที่มีชีวิต

กิจกรรมที่สำคัญของแมลงนั้นมาพร้อมกับการประมวลผลข้อมูลเสียง การดมกลิ่น ภาพ และข้อมูลทางประสาทสัมผัสอื่น ๆ - เชิงพื้นที่ เรขาคณิต และเชิงปริมาณ คุณสมบัติลึกลับและน่าสนใจประการหนึ่งของแมลงคือความสามารถในการประเมินสถานการณ์อย่างแม่นยำโดยใช้ "เครื่องมือ" ของพวกมันเอง ความรู้ของเราเกี่ยวกับอุปกรณ์เหล่านี้ไม่มีนัยสำคัญ แม้ว่าจะมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในธรรมชาติก็ตาม สิ่งเหล่านี้เป็นตัวกำหนดสนามทางกายภาพต่างๆ ที่ทำให้สามารถคาดการณ์แผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด น้ำท่วม และการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศได้ นี่คือความรู้สึกของเวลา นับโดยนาฬิกาชีวภาพภายใน ความรู้สึกของความเร็ว และความสามารถในการปรับทิศทางและนำทาง และอื่นๆ อีกมากมาย

คุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตใด ๆ (จุลินทรีย์ พืช เชื้อรา และสัตว์) ในการรับรู้การระคายเคืองที่เกิดจากสภาพแวดล้อมภายนอกและจากอวัยวะและเนื้อเยื่อของตัวเองเรียกว่าความไว แมลงก็เหมือนกับสัตว์อื่นๆ ที่มีระบบประสาทเฉพาะทาง โดยมีเซลล์ประสาทที่มีความสามารถพิเศษในการเลือกรับสิ่งเร้าต่างๆ พวกเขาสามารถสัมผัส (ตอบสนองต่อการสัมผัส), อุณหภูมิ, แสง, สารเคมี, การสั่นสะเทือน, กล้ามเนื้อข้อ ฯลฯ ด้วยตัวรับแมลงจึงจับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่หลากหลาย - การสั่นสะเทือนต่างๆ (เสียงที่หลากหลายพลังงานการแผ่รังสีในรูปแบบของแสงและความร้อน) ความดันทางกล(เช่น แรงโน้มถ่วง) และปัจจัยอื่นๆ เซลล์ตัวรับอยู่ในเนื้อเยื่อทั้งแบบเดี่ยวๆ หรือแบบรวบรวมในระบบเพื่อสร้างอวัยวะรับความรู้สึกพิเศษ - อวัยวะรับความรู้สึก

แมลงทุกชนิด "เข้าใจ" การอ่านอวัยวะสัมผัสของพวกมันอย่างสมบูรณ์แบบ บางส่วน เช่น อวัยวะในการมองเห็น การได้ยิน และการดมกลิ่น อยู่ห่างไกลและสามารถรับรู้การระคายเคืองในระยะไกลได้ อวัยวะอื่นๆ เช่น อวัยวะรับรสและสัมผัส ต่างก็สัมผัสและตอบสนองต่ออิทธิพลผ่านการสัมผัสโดยตรง

โดยทั่วไปแล้วแมลงจะมีวิสัยทัศน์ที่ดีเยี่ยม ดวงตาประกอบที่ซับซ้อนซึ่งบางครั้งก็เพิ่มโอเชลลีธรรมดาเข้าไปด้วย ถูกนำมาใช้เพื่อจดจำวัตถุต่างๆ แมลงบางชนิดมีการมองเห็นสีและอุปกรณ์มองเห็นตอนกลางคืนที่เหมาะสม ที่น่าสนใจคือดวงตาของแมลงเป็นอวัยวะเดียวที่มีลักษณะคล้ายกับสัตว์อื่นๆ ในเวลาเดียวกันอวัยวะของการได้ยินกลิ่นรสชาติและการสัมผัสไม่มีความคล้ายคลึงกัน แต่ถึงกระนั้นแมลงก็รับรู้กลิ่นและเสียงได้อย่างสมบูรณ์แบบปรับทิศทางตัวเองในอวกาศและจับและปล่อยคลื่นอัลตราโซนิก ประสาทรับกลิ่นและรสชาติอันละเอียดอ่อนช่วยให้พวกเขาหาอาหารได้ ต่อมต่างๆ ของแมลงหลั่งสารออกมาเพื่อดึงดูดแมลงเพื่อน คู่นอน และทำให้คู่แข่งและศัตรูหวาดกลัว และการรับรู้กลิ่นที่มีความไวสูงสามารถตรวจจับกลิ่นของสารเหล่านี้ได้แม้จะอยู่ห่างออกไปหลายกิโลเมตรก็ตาม

ความคิดหลายอย่างเชื่อมโยงอวัยวะรับความรู้สึกของแมลงเข้ากับศีรษะ แต่ปรากฎว่าโครงสร้างที่ทำหน้าที่รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมนั้นอยู่ในแมลงตามส่วนต่างๆ ของร่างกาย พวกเขาสามารถกำหนดอุณหภูมิของวัตถุและลิ้มรสอาหารด้วยเท้า ตรวจจับแสงด้วยหลัง ได้ยินด้วยเข่า หนวด ส่วนต่อหาง ขนตามร่างกาย ฯลฯ

อวัยวะรับสัมผัสของแมลงเป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทสัมผัส - เครื่องวิเคราะห์ซึ่งแทรกซึมสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดด้วยเครือข่าย พวกเขารับสัญญาณภายนอกและภายในที่แตกต่างกันมากมายจากตัวรับความรู้สึก วิเคราะห์ สร้างและส่ง "คำสั่ง" ไปยังอวัยวะต่าง ๆ เพื่อดำเนินการที่เหมาะสม อวัยวะรับสัมผัสส่วนใหญ่ประกอบขึ้นเป็นแผนกรับ ซึ่งตั้งอยู่บริเวณรอบนอก (ปลาย) ของเครื่องวิเคราะห์ และส่วนสื่อกระแสไฟฟ้านั้นถูกสร้างขึ้นโดยเซลล์ประสาทส่วนกลางและทางเดินจากตัวรับ สมองมีพื้นที่เฉพาะสำหรับการประมวลผลข้อมูลจากประสาทสัมผัส พวกมันทำหน้าที่เป็นส่วน "สมอง" ส่วนกลางของเครื่องวิเคราะห์ ด้วยระบบที่ซับซ้อนและใช้งานได้จริงเช่นเครื่องวิเคราะห์ภาพทำให้การคำนวณและการควบคุมอวัยวะการเคลื่อนไหวของแมลงแม่นยำ

มีการสั่งสมความรู้มากมายเกี่ยวกับความสามารถอันน่าทึ่งของระบบประสาทสัมผัสของแมลง แต่หนังสือเล่มนี้ช่วยให้เราสามารถอ้างอิงได้เพียงไม่กี่เล่มเท่านั้น

อวัยวะของการมองเห็น

ดวงตาและระบบการมองเห็นที่ซับซ้อนทั้งหมดเป็นของขวัญที่น่าอัศจรรย์ ต้องขอบคุณสัตว์ที่สามารถรับข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับโลกรอบตัว จดจำวัตถุต่าง ๆ ได้อย่างรวดเร็ว และประเมินสถานการณ์ที่เกิดขึ้น การมองเห็นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับแมลงเมื่อค้นหาอาหารเพื่อหลีกเลี่ยงผู้ล่า สำรวจวัตถุที่น่าสนใจหรือสิ่งแวดล้อม มีปฏิสัมพันธ์กับบุคคลอื่นในระหว่างพฤติกรรมการสืบพันธุ์และสังคม ฯลฯ

แมลงมีดวงตาที่หลากหลาย พวกมันอาจเป็นโอเชลลีแบบซับซ้อน ธรรมดา หรือแบบเสริมก็ได้ และยังเป็นตัวอ่อนอีกด้วย ดวงตาที่ซับซ้อนที่สุดคือดวงตาประกอบ ซึ่งประกอบด้วย ommatidia จำนวนมากที่ก่อตัวเป็นเหลี่ยมมุมหกเหลี่ยมบนพื้นผิวของดวงตา Ommatidium โดยพื้นฐานแล้วคืออุปกรณ์การมองเห็นขนาดเล็กที่ติดตั้งเลนส์ขนาดเล็ก ระบบนำแสง และองค์ประกอบที่ไวต่อแสง แต่ละด้านรับรู้เพียงส่วนเล็กๆ ของวัตถุ แต่เมื่อรวมกันแล้วจะได้ภาพโมเสคของวัตถุทั้งหมด ตาประกอบซึ่งเป็นลักษณะของแมลงที่โตเต็มวัยส่วนใหญ่จะอยู่ที่ด้านข้างของศีรษะ ตัวอย่างเช่นในแมลงบางชนิดในการล่าแมลงปอซึ่งตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวของเหยื่ออย่างรวดเร็วดวงตาจะครอบครองครึ่งหนึ่งของหัว ดวงตาแต่ละข้างของเธอประกอบด้วย 28,000 เหลี่ยม ถ้าเปรียบเทียบกัน ผีเสื้อมี 17,000 ตัว แมลงวัน– 4,000. แมลงอาจมีตาสองหรือสามตาบนศีรษะ บนหน้าผาก หรือกระหม่อม และไม่ค่อยมีที่ด้านข้าง ดวงตาตัวอ่อนของแมลงเต่าทอง ผีเสื้อ และไฮเมนอปเทราจะถูกแทนที่ด้วยดวงตาที่ซับซ้อนเมื่อโตเต็มวัย

เป็นเรื่องน่าแปลกที่แมลงไม่สามารถหลับตาได้ในระหว่างพักผ่อน จึงหลับตาโดยลืมตา

ดวงตามีส่วนทำให้เกิดปฏิกิริยาอย่างรวดเร็วของแมลงล่าสัตว์ เช่น ตั๊กแตนตำข้าว อย่างไรก็ตาม นี่เป็นแมลงชนิดเดียวที่สามารถหันกลับมามองข้างหลังได้ ดวงตาที่โตช่วยให้ตั๊กแตนตำข้าวมองเห็นด้วยสองตาและช่วยให้คำนวณระยะทางไปยังวัตถุที่พวกมันสนใจได้อย่างแม่นยำ ความสามารถนี้เมื่อรวมกับการขว้างขาหน้าอย่างรวดเร็วไปยังเหยื่อทำให้ตั๊กแตนตำข้าวเป็นนักล่าที่ยอดเยี่ยม

และแมลงเต่าทองตีนเหลืองที่วิ่งอยู่ในน้ำ มีตาที่ช่วยให้มองเห็นเหยื่อได้พร้อมๆ กันทั้งบนผิวน้ำและใต้น้ำ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ เครื่องวิเคราะห์แบบ Beetle Visual จึงมีความสามารถในการแก้ไขดัชนีการหักเหของน้ำ

การรับรู้และการวิเคราะห์สิ่งเร้าทางสายตานั้นดำเนินการโดยระบบที่ซับซ้อนมาก - เครื่องวิเคราะห์ภาพ สำหรับแมลงหลายชนิด นี่เป็นหนึ่งในเครื่องวิเคราะห์หลัก ที่นี่เซลล์ที่ละเอียดอ่อนหลักคือเซลล์รับแสง และเชื่อมต่อกับทางเดิน (เส้นประสาทตา) และเซลล์ประสาทอื่น ๆ ที่อยู่ในระดับต่าง ๆ ของระบบประสาท เมื่อรับรู้ข้อมูลแสง ลำดับเหตุการณ์จะเป็นดังนี้ สัญญาณที่ได้รับ (ควอนตัมแสง) จะถูกเข้ารหัสทันทีในรูปแบบของแรงกระตุ้น และส่งไปตามทางเดินไปยังระบบประสาทส่วนกลาง - ไปยังศูนย์กลาง "สมอง" ของเครื่องวิเคราะห์ ที่นั่นสัญญาณเหล่านี้จะถูกถอดรหัส (ถอดรหัส) ทันทีเป็นการรับรู้ทางสายตาที่เกี่ยวข้อง เพื่อให้จดจำได้ มาตรฐานของภาพที่มองเห็นและข้อมูลที่จำเป็นอื่นๆ จะถูกดึงออกมาจากหน่วยความจำ จากนั้นจึงส่งคำสั่งไปยังอวัยวะต่างๆ เพื่อให้แต่ละบุคคลตอบสนองต่อสถานการณ์ที่เปลี่ยนแปลงไปได้อย่างเพียงพอ

“หู” ของแมลงอยู่ที่ไหน?

สัตว์และมนุษย์ส่วนใหญ่ได้ยินผ่านหู ซึ่งเสียงทำให้แก้วหูสั่นสะเทือน แรงหรืออ่อน ช้าหรือเร็ว การเปลี่ยนแปลงใดๆ ของการสั่นสะเทือนจะทำให้ร่างกายได้รับข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะของเสียงที่ได้ยิน แมลงได้ยินได้อย่างไร? ในหลายกรณีพวกมันมี "หู" ที่แปลกประหลาดเช่นกัน แต่ในแมลงพวกมันอยู่ในสถานที่ที่ผิดปกติสำหรับเรา: บนหนวด - ตัวอย่างเช่นในยุงตัวผู้มดผีเสื้อ ที่ส่วนหาง - ในแมลงสาบอเมริกัน หน้าแข้งของขาหน้าได้ยินเสียงจิ้งหรีดและตั๊กแตน ส่วนท้องได้ยินเสียงตั๊กแตน แมลงบางชนิดไม่มี "หู" กล่าวคือ พวกมันไม่มีอวัยวะการได้ยินพิเศษ แต่สามารถรับรู้การสั่นสะเทือนต่างๆ ในอากาศได้ รวมถึงการสั่นสะเทือนของเสียงและคลื่นอัลตราโซนิกที่ไม่สามารถเข้าถึงหูของเราได้ อวัยวะที่บอบบางของแมลงดังกล่าว ได้แก่ ขนบางๆ หรือแท่งเล็กๆ ที่ไวต่อความรู้สึก พวกมันมีจำนวนมากบน ส่วนต่างๆร่างกายและเชื่อมต่อกับเซลล์ประสาท ดังนั้น ในหนอนผีเสื้อมีขน “หู” จึงเป็นขน และในหนอนผีเสื้อที่เปลือยเปล่าทั้งหมด ผิวร่างกาย

คลื่นเสียงเกิดขึ้นจากการสลับการทำให้บริสุทธิ์และการควบแน่นของอากาศ กระจายไปในทุกทิศทางจากแหล่งกำเนิดเสียง - ตัวสั่นใดๆ เครื่องวิเคราะห์การได้ยินรับรู้และประมวลผลคลื่นเสียง ซึ่งเป็นระบบที่ซับซ้อนของโครงสร้างทางกล ตัวรับ และระบบประสาท การสั่นสะเทือนเหล่านี้จะถูกแปลงโดยตัวรับการได้ยินเป็นแรงกระตุ้นของเส้นประสาท ซึ่งจะถูกส่งไปตามเส้นประสาทการได้ยินไปยังส่วนกลางของเครื่องวิเคราะห์ ผลลัพธ์ที่ได้คือการรับรู้เสียงและการวิเคราะห์ความแข็งแกร่ง ความสูง และลักษณะเฉพาะของเสียง

ระบบการได้ยินของแมลงช่วยให้มั่นใจได้ถึงการตอบสนองแบบเลือกสรรต่อการสั่นสะเทือนที่มีความถี่สูง - พวกเขารับรู้การสั่นสะเทือนเล็กน้อยของพื้นผิวอากาศหรือน้ำ ตัวอย่างเช่น แมลงที่ส่งเสียงหึ่งๆ จะสร้างคลื่นเสียงโดยการกระพือปีกอย่างรวดเร็ว ตัวผู้รับรู้แรงสั่นสะเทือนในอากาศ เช่น เสียงยุง โดยมีอวัยวะที่ละเอียดอ่อนอยู่บนหนวด ด้วยวิธีนี้ พวกมันจะตรวจจับคลื่นอากาศที่มาพร้อมกับการบินของยุงตัวอื่น และตอบสนองต่อข้อมูลเสียงที่ได้รับอย่างเพียงพอ ระบบการได้ยินแมลงได้รับการ "ปรับแต่ง" ให้รับรู้เสียงที่ค่อนข้างอ่อน ดังนั้นเสียงดังจึงส่งผลเสียต่อแมลงเหล่านั้น ตัวอย่างเช่น แมลงภู่ ผึ้ง และแมลงวันบางชนิดไม่สามารถลอยขึ้นไปในอากาศได้เมื่อมีเสียง

เสียงสัญญาณที่แตกต่างกันแต่มีการกำหนดไว้อย่างเคร่งครัดซึ่งเกิดจากจิ้งหรีดตัวผู้ในแต่ละสายพันธุ์มีบทบาทสำคัญในพฤติกรรมการสืบพันธุ์ของพวกมัน นั่นก็คือ การเกี้ยวพาราสีและการดึงดูดตัวเมีย คริกเก็ตเป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับการสื่อสารกับเพื่อน เมื่อสร้างกระแสไหลรินที่นุ่มนวล เขาจะถูด้านแหลมของเอลิทราด้านหนึ่งกับพื้นผิวของอีกด้านหนึ่ง และสำหรับการรับรู้เสียง ทั้งชายและหญิงจะมีเยื่อหุ้มชั้นนอกที่บางและไวเป็นพิเศษ ซึ่งทำหน้าที่เป็นแก้วหู การทดลองที่น่าสนใจเกิดขึ้นโดยวางผู้ชายที่ร้องเจี๊ยก ๆ ไว้หน้าไมโครโฟน และวางผู้หญิงไว้อีกห้องหนึ่งใกล้กับโทรศัพท์ เมื่อเปิดไมโครโฟน ผู้หญิงคนนั้นได้ยินเสียงร้องเจี๊ยก ๆ ของผู้ชาย จึงรีบไปที่แหล่งกำเนิดเสียง - โทรศัพท์

อวัยวะสำหรับจับและปล่อยคลื่นอัลตราโซนิก

แมลงเม่ามีอุปกรณ์สำหรับตรวจจับค้างคาว ซึ่งใช้คลื่นอัลตร้าโซนิคในการวางแนวและการล่าสัตว์ ผู้ล่ารับรู้สัญญาณด้วยความถี่สูงถึง 100,000 เฮิรตซ์ และแมลงเม่าและปีกลูกไม้ที่พวกมันล่า - สูงถึง 240,000 เฮิรตซ์ ตัวอย่างเช่น ที่หน้าอก ผีเสื้อกลางคืนมีอวัยวะพิเศษสำหรับการวิเคราะห์สัญญาณอัลตราโซนิกทางเสียง พวกมันทำให้สามารถตรวจจับแรงกระตุ้นล้ำเสียงจากการล่าหนังกลับได้ในระยะไกลถึง 30 เมตร เมื่อผีเสื้อรับรู้สัญญาณจากเครื่องระบุตำแหน่งของผู้ล่า พฤติกรรมการป้องกันจะถูกเปิดใช้งาน เมื่อได้ยินเสียงร้องอัลตราโซนิกของหนูกลางคืนในระยะทางที่ค่อนข้างไกลผีเสื้อก็เปลี่ยนทิศทางการบินอย่างกะทันหันโดยใช้การซ้อมรบที่หลอกลวง - "การดำน้ำ" ในเวลาเดียวกันเธอเริ่มทำการซ้อมรบผาดโผน - เกลียวและ "วน" เพื่อหลบหนีการไล่ตาม และหากผู้ล่าอยู่ห่างจากผีเสื้อน้อยกว่า 6 เมตร ผีเสื้อจะพับปีกและตกลงสู่พื้น และค้างคาวก็ตรวจไม่พบแมลงที่ไม่เคลื่อนไหว

แต่ความสัมพันธ์ระหว่างผีเสื้อกลางคืนกับค้างคาวนั้นถูกค้นพบเมื่อไม่นานมานี้ว่ามีความซับซ้อนมากยิ่งขึ้น ดังนั้นผีเสื้อบางชนิดเมื่อตรวจพบสัญญาณของค้างคาวแล้วพวกมันก็เริ่มปล่อยแรงกระตุ้นล้ำเสียงในรูปแบบของการคลิก ยิ่งกว่านั้นแรงกระตุ้นเหล่านี้ยังส่งผลต่อนักล่าจนบินหนีไปราวกับหวาดกลัว มีเพียงการคาดเดากันว่าอะไรทำให้ค้างคาวหยุดไล่ผีเสื้อและ “หนีออกจากสนามรบ” อาจเป็นไปได้ว่าการคลิกด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงเป็นสัญญาณการปรับตัวของแมลง ซึ่งคล้ายกับสัญญาณที่ค้างคาวส่งมา แต่มีความแรงกว่ามากเท่านั้น โดยคาดว่าจะได้ยินเสียงสะท้อนแผ่วๆ จากสัญญาณของเขาเอง ผู้ไล่ตามจะได้ยินเสียงคำรามที่ทำให้หูหนวก ราวกับว่าเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงกำลังทำลายกำแพงกั้นเสียง

นี่ทำให้เกิดคำถามว่าทำไมค้างคาวถึงหูหนวกไม่ใช่เพราะสัญญาณอัลตราโซนิกของมันเอง แต่เพราะผีเสื้อ ปรากฎว่าค้างคาวได้รับการปกป้องอย่างดีจากเสียงกรีดร้องของมันเองที่ส่งมาจากเครื่องระบุตำแหน่ง มิฉะนั้นแรงกระตุ้นอันทรงพลังซึ่งแรงกว่าเสียงสะท้อนที่ได้รับถึง 2,000 เท่าอาจทำให้หนูหูหนวกได้ เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้น ร่างกายของเธอจึงผลิตและตั้งใจใช้โกลนพิเศษ ก่อนที่จะส่งชีพจรอัลตราโซนิกกล้ามเนื้อพิเศษจะดึงลวดเย็บออกจากหน้าต่างคอเคลียของหูชั้นใน - การสั่นสะเทือนจะถูกขัดจังหวะทางกลไก โดยพื้นฐานแล้วโกลนยังทำการคลิก แต่ไม่ใช่เสียง แต่เป็นเสียงป้องกันเสียง หลังจากมีสัญญาณกรีดร้อง มันจะกลับเข้าที่ทันทีเพื่อให้หูพร้อมรับสัญญาณที่สะท้อนกลับ เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการว่ากล้ามเนื้อสามารถทำหน้าที่ได้เร็วแค่ไหนซึ่งจะปิดการได้ยินของเมาส์ในขณะที่ส่งเสียงร้อง ขณะไล่ล่าเหยื่อจะเป็น 200-250 พัลส์ต่อวินาที!

และสัญญาณคลิกของผีเสื้อซึ่งเป็นอันตรายต่อค้างคาวจะได้ยินทันทีที่นายพรานเปิดหูเพื่อรับรู้เสียงสะท้อนของมัน ซึ่งหมายความว่า เพื่อบังคับให้นักล่าที่ตกตะลึงบินหนีไปด้วยความกลัว ผีเสื้อกลางคืนจะส่งสัญญาณที่ตรงกับเครื่องระบุตำแหน่งอย่างสมบูรณ์แบบ ในการทำเช่นนี้ ร่างกายของแมลงได้รับการตั้งโปรแกรมให้รับความถี่ชีพจรของนักล่าที่เข้ามาใกล้ และส่งสัญญาณตอบสนองไปพร้อมๆ กันทุกประการ

ความสัมพันธ์ระหว่างผีเสื้อกลางคืนกับค้างคาวทำให้เกิดคำถามมากมาย แมลงพัฒนาความสามารถในการรับรู้สัญญาณอัลตราโซนิกจากค้างคาวและเข้าใจอันตรายที่เกิดขึ้นได้ทันทีได้อย่างไร ผีเสื้อจะค่อยๆพัฒนาผ่านกระบวนการคัดเลือกและปรับปรุงอุปกรณ์อัลตราโซนิกที่มีคุณสมบัติการป้องกันที่คัดสรรมาอย่างดีได้อย่างไร? การรับรู้สัญญาณอัลตราโซนิกจากค้างคาวก็ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะเข้าใจ ความจริงก็คือพวกเขาจดจำเสียงสะท้อนของพวกเขาท่ามกลางเสียงและเสียงอื่นๆ นับล้าน และไม่มีสัญญาณกรีดร้องจากเพื่อนร่วมชนเผ่า ไม่มีสัญญาณอัลตราโซนิกที่ปล่อยออกมาจากอุปกรณ์รบกวนการล่าค้างคาว มีเพียงสัญญาณจากผีเสื้อเท่านั้น แม้แต่สัญญาณที่สร้างขึ้นใหม่เท่านั้นที่ทำให้หนูบินหนีไปได้

สิ่งมีชีวิตนำเสนอความลึกลับใหม่ ๆ ทำให้เกิดความชื่นชมในความสมบูรณ์แบบและความเหมาะสมของโครงสร้างสิ่งมีชีวิตของพวกเขา

ตั๊กแตนตำข้าวเช่นเดียวกับผีเสื้อพร้อมด้วยสายตาที่ยอดเยี่ยมยังได้รับอวัยวะการได้ยินพิเศษเพื่อหลีกเลี่ยงการเผชิญหน้ากับค้างคาว อวัยวะการได้ยินเหล่านี้ซึ่งรับรู้อัลตราซาวนด์จะอยู่ที่หน้าอกระหว่างขา และสำหรับตั๊กแตนตำข้าวบางชนิด นอกเหนือจากอวัยวะการได้ยินด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงแล้ว เป็นเรื่องปกติที่จะมีหูที่สองซึ่งรับรู้ได้มากกว่านั้นมาก ความถี่ต่ำ- ยังไม่ทราบหน้าที่ของมัน

ความรู้สึกทางเคมี

สัตว์มีความไวต่อสารเคมีโดยทั่วไปซึ่งได้มาจากอวัยวะรับความรู้สึกต่างๆ ในความหมายทางเคมีของแมลง ความรู้สึกในการดมกลิ่นมีบทบาทสำคัญที่สุด ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าปลวกและมดได้รับกลิ่นสามมิติ เป็นเรื่องยากสำหรับเราที่จะจินตนาการว่านี่คืออะไร อวัยวะรับกลิ่นของแมลงตอบสนองต่อการมีอยู่ของสารที่มีความเข้มข้นเพียงเล็กน้อย ซึ่งบางครั้งก็อยู่ห่างจากแหล่งกำเนิดมาก ด้วยประสาทสัมผัสในการดมกลิ่น แมลงจึงค้นหาเหยื่อและอาหาร นำทางในพื้นที่ เรียนรู้เกี่ยวกับวิธีการของศัตรู และดำเนินการสื่อสารทางชีวภาพ โดยที่ “ภาษา” เฉพาะคือการแลกเปลี่ยนข้อมูลทางเคมีโดยใช้ฟีโรโมน

ฟีโรโมนเป็นสารประกอบที่ซับซ้อนซึ่งบุคคลบางคนหลั่งออกมาเพื่อการสื่อสารเพื่อส่งข้อมูลไปยังบุคคลอื่น ข้อมูลดังกล่าวถูกเข้ารหัสด้วยสารเคมีเฉพาะ ขึ้นอยู่กับประเภทของสิ่งมีชีวิตและแม้แต่การเป็นสมาชิกในตระกูลใดตระกูลหนึ่งด้วย การรับรู้ผ่านระบบรับกลิ่นและการถอดรหัส "ข้อความ" ทำให้เกิดพฤติกรรมหรือกระบวนการทางสรีรวิทยาบางอย่างในผู้รับ ฟีโรโมนของแมลงกลุ่มสำคัญเป็นที่รู้จักจนถึงปัจจุบัน บางส่วนได้รับการออกแบบมาเพื่อดึงดูดบุคคลที่มีเพศตรงข้าม อื่นๆ ร่องรอย ระบุทางไปบ้านหรือแหล่งอาหาร อื่นๆ ทำหน้าที่เป็นสัญญาณเตือน อื่นๆ ควบคุมกระบวนการทางสรีรวิทยาบางอย่าง ฯลฯ

“การผลิตสารเคมี” ในร่างกายของแมลงจะต้องมีเอกลักษณ์เฉพาะตัวอย่างแท้จริงเพื่อที่จะปล่อยฟีโรโมนในปริมาณที่เหมาะสมและในช่วงเวลาหนึ่งๆ ที่พวกมันต้องการ ปัจจุบันนี้มีการรู้จักสารที่มีความซับซ้อนสูงเหล่านี้มากกว่าร้อยชนิด องค์ประกอบทางเคมีแต่มีไม่เกินหนึ่งโหลที่ได้รับการทำซ้ำแบบเทียม ท้ายที่สุดแล้ว เพื่อให้ได้มานั้น จำเป็นต้องมีเทคโนโลยีและอุปกรณ์ขั้นสูง ดังนั้นในตอนนี้ใคร ๆ ก็สามารถประหลาดใจกับการจัดวางร่างกายของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดเล็กเหล่านี้เท่านั้น

ด้วงส่วนใหญ่มีหนวดประเภทดมกลิ่น พวกมันช่วยให้คุณจับไม่เพียงแต่กลิ่นของสสารเองและทิศทางการแพร่กระจายของสารเท่านั้น แต่ยัง "สัมผัส" รูปร่างของวัตถุที่มีกลิ่นอีกด้วย ตัวอย่างของการรับกลิ่นที่ยอดเยี่ยมคือการฝังแมลงเต่าทองซึ่งช่วยทำความสะอาดโลกจากซากศพ พวกเขาสามารถดมกลิ่นและรวมตัวกันได้ไกลหลายร้อยเมตร กลุ่มใหญ่- และเต่าทองก็ใช้ประสาทสัมผัสในการดมกลิ่นเพื่อค้นหาอาณานิคมของเพลี้ยอ่อนเพื่อที่จะทิ้งเงื้อมมือไว้ที่นั่น ท้ายที่สุดแล้วเพลี้ยอ่อนไม่เพียงกินในตัวเองเท่านั้น แต่ยังกินตัวอ่อนด้วย

ไม่เพียงแต่แมลงที่โตเต็มวัยเท่านั้น แต่ยังมีตัวอ่อนของพวกมันด้วยที่มีกลิ่นที่ดีเยี่ยม ดังนั้นตัวอ่อนของแมลงเต่าทองจึงสามารถเคลื่อนที่ไปที่รากของพืช (สน, ข้าวสาลี) ได้โดยมีความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นเล็กน้อย ในการทดลองตัวอ่อนจะเคลื่อนที่ไปยังพื้นที่ดินทันทีซึ่งมีการแนะนำสารที่ก่อให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนเล็กน้อย

ความไวของอวัยวะรับกลิ่นเช่นผีเสื้อ Saturnia ซึ่งตัวผู้สามารถตรวจจับกลิ่นของตัวเมียในสายพันธุ์ของเขาที่ระยะ 12 กม. ดูเหมือนจะไม่สามารถเข้าใจได้ เมื่อเปรียบเทียบระยะห่างนี้กับปริมาณฟีโรโมนที่ผู้หญิงหลั่งออกมา ผลลัพธ์ที่ได้ก็ทำให้นักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจ ต้องขอบคุณหนวดของเขาที่ทำให้ตัวผู้ค้นพบโมเลกุลเดี่ยวของสารที่รู้จักทางพันธุกรรมในอากาศ 1 ลบ.ม. ท่ามกลางสารที่มีกลิ่นมากมายอย่างไม่ผิดเพี้ยน!

ไฮเมนอปเทราบางตัวมีประสาทรับกลิ่นที่เฉียบแหลมจนไม่ด้อยไปกว่าประสาทสัมผัสที่เป็นที่รู้จักของสุนัขเลย ดังนั้นนักปั่นหญิงเมื่อวิ่งไปตามลำต้นของต้นไม้หรือตอไม้จะต้องขยับหนวดอย่างแรง พวกมันจะ "ดม" ตัวอ่อนของด้วงหางเขาหรือด้วงตัดไม้ซึ่งอยู่ในป่าห่างจากพื้นผิว 2–2.5 ซม. เมื่ออยู่กับพวกมัน

ด้วยความไวอันเป็นเอกลักษณ์ของหนวด ทำให้เฮลิส ผู้ขับขี่ตัวน้อยเพียงแตะมันบนรังไหมของแมงมุม ก็แยกแยะได้ว่ามีอะไรอยู่ในรังไหม ไม่ว่าจะเป็นลูกอัณฑะที่ยังไม่พัฒนา แมงมุมที่ไม่ใช้งานซึ่งงอกออกมาจากรังไหมแล้ว หรือลูกอัณฑะของแมงมุมตัวอื่น ผู้ขับขี่ตามสายพันธุ์ของพวกเขา Helis ทำการวิเคราะห์ที่แม่นยำเช่นนี้ได้อย่างไรยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด เป็นไปได้มากว่าเขาจะสัมผัสได้ถึงกลิ่นเฉพาะเจาะจงที่ละเอียดอ่อนมาก แต่บางทีเมื่อแตะหนวดของเขา ผู้ขับขี่อาจจับเสียงสะท้อนบางอย่างได้

การรับรู้และการวิเคราะห์สิ่งเร้าทางเคมีการกระทำต่ออวัยวะรับกลิ่นของแมลงนั้นดำเนินการโดยระบบมัลติฟังก์ชั่น - เครื่องวิเคราะห์กลิ่น เช่นเดียวกับเครื่องวิเคราะห์อื่นๆ ทั้งหมด ประกอบด้วยแผนกที่รับรู้ เป็นผู้นำ และส่วนกลาง ตัวรับกลิ่น (ตัวรับเคมี) รับรู้โมเลกุลของกลิ่น และแรงกระตุ้นที่ส่งสัญญาณกลิ่นเฉพาะจะถูกส่งไปตามเส้นใยประสาทไปยังสมองเพื่อทำการวิเคราะห์ ที่นั่นร่างกายจะเกิดการตอบสนองทันที

พูดถึงประสาทรับกลิ่นของแมลงอดไม่ได้ที่จะพูดถึงกลิ่น วิทยาศาสตร์ยังไม่มีความเข้าใจที่ชัดเจนว่ากลิ่นคืออะไร และมีหลายทฤษฎีเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางธรรมชาตินี้ ตามที่กล่าวไว้ โมเลกุลของสารที่วิเคราะห์แล้วเป็นตัวแทนของ "กุญแจ" และ “ล็อค” คือตัวรับกลิ่นที่รวมอยู่ในเครื่องวิเคราะห์กลิ่น หากโครงร่างของโมเลกุลตรงกับ "ล็อค" ของตัวรับบางตัว เครื่องวิเคราะห์จะรับสัญญาณจากตัวนั้น ถอดรหัสและส่งข้อมูลเกี่ยวกับกลิ่นไปยังสมองของสัตว์ ตามทฤษฎีอื่น กลิ่นถูกกำหนดโดยคุณสมบัติทางเคมีของโมเลกุลและการกระจายตัวของประจุไฟฟ้า ทฤษฎีใหม่ล่าสุดที่มีผู้สนับสนุนมากมาย เหตุผลหลักกลิ่นในคุณสมบัติการสั่นสะเทือนของโมเลกุลและส่วนประกอบต่างๆ กลิ่นใดๆ ก็ตามจะสัมพันธ์กับความถี่บางอย่าง (เลขคลื่น) ของช่วงอินฟราเรด ตัวอย่างเช่น ไธโอแอลกอฮอล์กับซุปหัวหอมและเดคาโบเรนมีความแตกต่างทางเคมีโดยสิ้นเชิง แต่มีความถี่และกลิ่นเหมือนกัน ในขณะเดียวกันก็มีสารที่คล้ายกันทางเคมีซึ่งมีความถี่และกลิ่นต่างกัน ถ้าทฤษฎีนี้ถูกต้องล่ะก็. อะโรเมติกส์และเซลล์ตรวจจับกลิ่นหลายพันชนิดสามารถประเมินได้โดยใช้ความถี่อินฟราเรด

“การติดตั้งเรดาร์” ของแมลง

แมลงมีอวัยวะที่มีกลิ่นและสัมผัสที่ดีเยี่ยม - หนวด (เสาอากาศหรือหนวด) พวกมันเคลื่อนที่ได้มากและควบคุมได้ง่าย แมลงสามารถแยกพวกมันออกจากกัน ดึงพวกมันเข้ามาใกล้กัน หมุนแต่ละตัวบนแกนของมันเอง หรือรวมกันบนแกนทั่วไป ในกรณีนี้ ทั้งสองมีลักษณะภายนอกและโดยพื้นฐานแล้วถือเป็น "การติดตั้งเรดาร์" องค์ประกอบที่ไวต่อเส้นประสาทของหนวดคือประสาทสัมผัส จากนั้นแรงกระตุ้นจะถูกส่งด้วยความเร็ว 5 เมตรต่อวินาทีไปยังศูนย์กลาง "สมอง" ของเครื่องวิเคราะห์เพื่อจดจำวัตถุที่กระตุ้น จากนั้นสัญญาณตอบสนองต่อข้อมูลที่ได้รับก็จะไปถึงกล้ามเนื้อหรืออวัยวะอื่นทันที

ในแมลงส่วนใหญ่ ในส่วนเสาอากาศที่สองจะมีอวัยวะของจอห์นสตันซึ่งเป็นอุปกรณ์สากลซึ่งยังไม่ได้รับการอธิบายอย่างชัดเจนถึงวัตถุประสงค์ เชื่อกันว่ารับรู้การเคลื่อนไหวและการสั่นสะเทือนของอากาศและน้ำเมื่อสัมผัสกับวัตถุที่เป็นของแข็ง ตั๊กแตนและตั๊กแตนมีความไวต่อการสั่นสะเทือนทางกลสูงอย่างน่าประหลาดใจ ซึ่งสามารถบันทึกการสั่นสะเทือนใด ๆ ที่มีแอมพลิจูดเท่ากับครึ่งหนึ่งของเส้นผ่านศูนย์กลางของอะตอมไฮโดรเจน!

แมลงปีกแข็งยังมีอวัยวะของจอห์นสตันอยู่ที่ปล้องหนวดที่สอง และหากด้วงที่วิ่งอยู่บนผิวน้ำได้รับความเสียหายหรือหลุดออกไปก็จะเริ่มชนเข้ากับสิ่งกีดขวางต่างๆ ด้วยความช่วยเหลือของอวัยวะนี้ ด้วงสามารถจับคลื่นสะท้อนที่มาจากฝั่งหรือสิ่งกีดขวางได้ มันตรวจจับคลื่นน้ำที่มีความสูง 0.000,000,004 มม. นั่นคืออวัยวะของจอห์นสตันทำหน้าที่สร้างเสียงสะท้อนหรือเรดาร์

มดมีความโดดเด่นไม่เพียงแต่จากสมองที่มีการจัดระเบียบอย่างดีเท่านั้น แต่ยังโดดเด่นด้วยการจัดระเบียบทางร่างกายที่สมบูรณ์แบบไม่แพ้กันอีกด้วย หนวดมีความสำคัญสูงสุดสำหรับแมลงเหล่านี้ บางชนิดทำหน้าที่เป็นอวัยวะที่ดีเยี่ยมในการดมกลิ่น สัมผัส ความรู้เกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม และคำอธิบายร่วมกัน มดที่ไม่มีหนวดจะสูญเสียความสามารถในการค้นหาถนน อาหารใกล้เคียง และแยกแยะศัตรูจากมิตร ด้วยความช่วยเหลือของเสาอากาศ แมลงจึงสามารถ "พูดคุย" กันได้ มดส่งข้อมูลที่สำคัญโดยการสัมผัสเสาอากาศของพวกมันไปยังบางส่วนของเสาอากาศของกันและกัน ในตอนหนึ่งของพฤติกรรม มดสองตัวพบเหยื่อในรูปของตัวอ่อน ขนาดที่แตกต่างกัน- หลังจาก "เจรจา" กับพี่น้องโดยใช้เสาอากาศแล้ว พวกเขาก็มุ่งหน้าไปยังสถานที่แห่งการค้นพบพร้อมกับผู้ช่วยที่ระดมกำลัง ในเวลาเดียวกัน มดที่ประสบความสำเร็จมากขึ้นซึ่งสามารถถ่ายทอดข้อมูลเกี่ยวกับเหยื่อขนาดใหญ่ที่เขาพบด้วยความช่วยเหลือของหนวดได้ระดมมดงานกลุ่มใหญ่ที่อยู่ข้างหลังเขา

สิ่งที่น่าสนใจคือมดเป็นสิ่งมีชีวิตที่สะอาดที่สุดชนิดหนึ่ง หลังอาหารและการนอนหลับทุกมื้อ ร่างกายและโดยเฉพาะหนวดจะได้รับการทำความสะอาดอย่างทั่วถึง

ลิ้มรสความรู้สึก

บุคคลสามารถระบุกลิ่นและรสชาติของสารได้อย่างชัดเจน แต่ในแมลง รสชาติและความรู้สึกในการดมกลิ่นมักไม่แยกออกจากกัน พวกมันทำหน้าที่เป็นความรู้สึกทางเคมีเดียว (การรับรู้)

แมลงที่มีประสาทรับรสจะชอบสารบางชนิดขึ้นอยู่กับลักษณะทางโภชนาการของสัตว์แต่ละชนิด ในขณะเดียวกันก็สามารถแยกแยะระหว่างหวาน เค็ม ขม และเปรี้ยวได้ ในการสัมผัสกับอาหารที่บริโภค อวัยวะรับรสสามารถอยู่ในส่วนต่าง ๆ ของร่างกายแมลง - บนหนวดงวงและขา ด้วยความช่วยเหลือ แมลงจึงได้รับข้อมูลทางเคมีพื้นฐานเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น แมลงวันเพียงแค่สัมผัสวัตถุที่สนใจด้วยอุ้งเท้าของมัน แทบจะในทันทีที่รับรู้ถึงสิ่งที่อยู่ใต้เท้าของมัน เช่น เครื่องดื่ม อาหาร หรือสิ่งที่กินไม่ได้ นั่นคือเธอสามารถทำการวิเคราะห์การสัมผัสสารเคมีได้ทันทีด้วยเท้าของเธอ

รสชาติคือความรู้สึกเกิดขึ้นเมื่อสารละลายสารเคมีออกฤทธิ์ต่อตัวรับ (ตัวรับเคมี) ของอวัยวะรับรสของแมลง เซลล์รับรสเป็นส่วนต่อพ่วง ระบบที่ซับซ้อนเครื่องวิเคราะห์รสชาติ พวกเขารับรู้สิ่งเร้าทางเคมี และนี่คือจุดที่การเข้ารหัสสัญญาณรสชาติหลักเกิดขึ้น เครื่องวิเคราะห์จะส่งแรงกระตุ้นทางเคมีไฟฟ้าไปตามเส้นใยประสาทบาง ๆ ไปยังศูนย์กลาง "สมอง" ทันที แต่ละชีพจรดังกล่าวกินเวลาน้อยกว่าหนึ่งในพันของวินาที จากนั้นโครงสร้างส่วนกลางของเครื่องวิเคราะห์จะกำหนดความรู้สึกของรสชาติทันที

ความพยายามยังคงเข้าใจไม่เพียงแต่คำถามว่ากลิ่นคืออะไร แต่ยังเพื่อสร้างทฤษฎี "ความหวาน" ที่เป็นหนึ่งเดียวกันด้วย จนถึงตอนนี้ยังเป็นไปไม่ได้ - บางทีคุณซึ่งเป็นนักชีววิทยาแห่งศตวรรษที่ 21 อาจจะประสบความสำเร็จ ปัญหาคือการรับรู้รสหวานที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงสามารถสร้างความรู้สึกหวานที่เหมือนกันได้ สารเคมี– ทั้งอินทรีย์และอนินทรีย์

อวัยวะรับสัมผัส

การศึกษาสัมผัสของแมลงอาจเป็นเรื่องยากที่สุด สิ่งมีชีวิตที่หุ้มด้วยเปลือกหอยไคตินเหล่านี้รับรู้โลกได้อย่างไร? ด้วยเหตุนี้ ต้องขอบคุณตัวรับที่ผิวหนัง เราจึงสามารถรับรู้ความรู้สึกสัมผัสต่างๆ ได้ - ตัวรับบางตัวบันทึกแรงกด อุณหภูมิอื่นๆ เป็นต้น เมื่อสัมผัสวัตถุ เราก็สามารถสรุปได้ว่าวัตถุนั้นเย็นหรืออุ่น แข็งหรืออ่อน เรียบหรือหยาบ แมลงยังมีเครื่องวิเคราะห์ที่ระบุอุณหภูมิ ความดัน ฯลฯ แต่ยังไม่ทราบกลไกการออกฤทธิ์มากนัก

การสัมผัสเป็นหนึ่งในประสาทสัมผัสที่สำคัญที่สุดเพื่อความปลอดภัยในการบินของแมลงบินหลายชนิดในการรับรู้กระแสอากาศ ตัวอย่างเช่น ใน Dipterans ร่างกายทั้งหมดจะถูกปกคลุมไปด้วย Sensilla ที่ทำหน้าที่สัมผัส โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีเชือกหลายอันบนเชือกแขวนคอเพื่อรับรู้ความกดอากาศและทำให้การบินมีเสถียรภาพ

ต้องขอบคุณการสัมผัส ทำให้แมลงวันตบไม่ง่ายนัก วิสัยทัศน์ช่วยให้สามารถสังเกตเห็นวัตถุที่เป็นอันตรายได้ในระยะ 40 - 70 ซม. เท่านั้น แต่แมลงวันสามารถตอบสนองต่อการเคลื่อนไหวของมือที่เป็นอันตรายซึ่งทำให้เกิดการเคลื่อนไหวของอากาศแม้เพียงเล็กน้อยและบินออกไปทันที แมลงวันบ้านธรรมดาตัวนี้ยืนยันอีกครั้งว่าไม่มีอะไรง่ายในโลกของสิ่งมีชีวิต - สิ่งมีชีวิตทุกชนิดทั้งเด็กและผู้ใหญ่ได้รับระบบประสาทสัมผัสที่ยอดเยี่ยมสำหรับชีวิตที่กระตือรือร้นและการปกป้องของตัวเอง

ตัวรับแมลงที่บันทึกแรงกดอาจอยู่ในรูปของสิวและขนแปรง แมลงใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่าง ๆ รวมถึงการวางแนวในอวกาศ - ในทิศทางของแรงโน้มถ่วง ตัวอย่างเช่น ก่อนดักแด้ ตัวอ่อนของแมลงวันจะเคลื่อนขึ้นด้านบนอย่างชัดเจนเสมอ นั่นคือต้านแรงโน้มถ่วง ท้ายที่สุดเธอจำเป็นต้องคลานออกจากมวลอาหารเหลว และไม่มีแนวทางใดนอกจากแรงโน้มถ่วงของโลก แม้หลังจากออกมาจากดักแด้แล้ว แมลงวันก็ยังคงพยายามคลานขึ้นไปสักพักหนึ่งจนกว่ามันจะแห้งจึงจะบินได้

แมลงหลายชนิดมีการรับรู้ถึงแรงโน้มถ่วงที่พัฒนามาอย่างดี ตัวอย่างเช่น มดสามารถประมาณความชันของพื้นผิวได้ที่ 20 และด้วงก้นกระดกซึ่งขุดโพรงในแนวตั้ง สามารถระบุความเบี่ยงเบนจากแนวตั้งเป็น 10 ได้

นักพยากรณ์อากาศสด

แมลงหลายชนิดมีความสามารถที่ยอดเยี่ยมในการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศและการคาดการณ์ในระยะยาว อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเรื่องปกติสำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ไม่ว่าจะเป็นพืช จุลินทรีย์ สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง หรือสัตว์มีกระดูกสันหลัง ความสามารถดังกล่าวช่วยให้มั่นใจได้ว่าการทำงานปกติในถิ่นที่อยู่ตามที่ตั้งใจไว้ ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่ไม่ค่อยพบเห็นมากนัก เช่น ความแห้งแล้ง น้ำท่วม ลมหนาว จากนั้น เพื่อความอยู่รอด สิ่งมีชีวิตจำเป็นต้องระดมวิธีป้องกันเพิ่มเติมล่วงหน้า ในทั้งสองกรณี พวกเขาใช้ "สถานีตรวจอากาศ" ภายในของตน

ด้วยการสังเกตพฤติกรรมของสิ่งมีชีวิตต่างๆ อย่างต่อเนื่องและรอบคอบ คุณสามารถเรียนรู้ไม่เพียงแต่เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ แต่ยังรวมถึงภัยพิบัติทางธรรมชาติที่กำลังจะเกิดขึ้นอีกด้วย สัตว์มากกว่า 600 สายพันธุ์และพืช 400 สายพันธุ์ซึ่งจนถึงขณะนี้นักวิทยาศาสตร์รู้จัก สามารถทำหน้าที่เป็นบารอมิเตอร์ ตัวชี้วัดความชื้นและอุณหภูมิ เครื่องพยากรณ์พายุฝนฟ้าคะนอง พายุ พายุทอร์นาโด น้ำท่วม และสภาพอากาศที่สวยงามไร้เมฆ ยิ่งไปกว่านั้น ยังมี "นักพยากรณ์" แบบสดๆ ทุกที่ ไม่ว่าคุณจะอยู่ที่ไหน ใกล้สระน้ำ ในทุ่งหญ้า หรือในป่า ตัวอย่างเช่น ก่อนฝนตก ในขณะที่ท้องฟ้ายังแจ่มใส ตั๊กแตนสีเขียวหยุดส่งเสียงร้อง มดเริ่มปิดทางเข้ามดอย่างแน่นหนา และผึ้งหยุดบินหาน้ำหวาน นั่งอยู่ในรังและส่งเสียงครวญคราง ด้วยความพยายามที่จะซ่อนตัวจากสภาพอากาศเลวร้ายที่กำลังใกล้เข้ามา แมลงวันและตัวต่อจึงบินเข้าไปในหน้าต่างบ้าน

การสังเกตมดพิษที่อาศัยอยู่บริเวณเชิงเขาทิเบตเผยให้เห็นความสามารถอันยอดเยี่ยมในการพยากรณ์ระยะไกล ก่อนที่ฝนจะตกหนัก มดจะย้ายไปยังสถานที่อื่นที่มีดินแข็งและแห้ง และก่อนที่จะเริ่มเกิดความแห้งแล้ง มดจะเข้ามาเติมเต็มพื้นที่มืดและชื้น มดมีปีกสามารถรับรู้การเคลื่อนตัวของพายุได้ภายใน 2-3 วัน ฝูงใหญ่เริ่มบินว่อนไปตามพื้นดิน และฝูงเล็กที่ระดับความสูงต่ำ และยิ่งกระบวนการเหล่านี้มีความกระตือรือร้นมากขึ้นเท่าไร คาดว่าสภาพอากาศเลวร้ายก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้นเท่านั้น มีการเปิดเผยว่าตลอดระยะเวลาหนึ่งปี มดระบุการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ 22 ครั้งได้อย่างถูกต้อง แต่เกิดข้อผิดพลาดเพียงสองกรณีเท่านั้น มีจำนวน 9% ซึ่งดูค่อนข้างดีเมื่อเทียบกับข้อผิดพลาดของสถานีตรวจอากาศโดยเฉลี่ย 20%

การกระทำที่เหมาะสมของแมลงมักขึ้นอยู่กับการคาดการณ์ในระยะยาว และอาจเป็นประโยชน์ต่อผู้คนได้เป็นอย่างดี สำหรับผู้เลี้ยงผึ้งที่มีประสบการณ์ ผึ้งสามารถพยากรณ์ได้อย่างน่าเชื่อถือ ในฤดูหนาวพวกเขาจะปิดทางเข้ารังด้วยขี้ผึ้ง คุณสามารถตัดสินฤดูหนาวที่กำลังจะมาถึงได้จากรูเพื่อการระบายอากาศของรัง หากผึ้งออกไป หลุมใหญ่– ฤดูหนาวจะอบอุ่น และหากมีน้อย คาดว่าจะมีน้ำค้างแข็งรุนแรง เป็นที่ทราบกันดีว่าหากผึ้งเริ่มบินออกจากลมพิษเร็ว เราก็สามารถคาดหวังถึงฤดูใบไม้ผลิที่อบอุ่นได้ มดชนิดเดียวกันนี้หากไม่คาดว่าจะรุนแรงในฤดูหนาว ก็ควรอาศัยอยู่ใกล้ผิวดิน และก่อนถึงฤดูหนาวที่หนาวเย็น มดจะปักหลักอยู่ลึกลงไปในพื้นดินและสร้างมดที่สูงขึ้น

นอกจากสภาพอากาศขนาดใหญ่แล้ว ปากน้ำของแหล่งที่อยู่อาศัยยังมีความสำคัญต่อแมลงอีกด้วย ตัวอย่างเช่นผึ้งไม่อนุญาตให้ลมพิษร้อนเกินไปและเมื่อได้รับสัญญาณจาก "เครื่องมือ" ที่มีชีวิตเกี่ยวกับอุณหภูมิที่เกินแล้วพวกมันก็เริ่มระบายอากาศในห้อง ผึ้งงานบางตัวจะถูกจัดเรียงอย่างเป็นระเบียบตามความสูงที่แตกต่างกันทั่วทั้งรัง และเคลื่อนตัวในอากาศด้วยการกระพือปีกอย่างรวดเร็ว เกิดการไหลของอากาศที่รุนแรงและรังผึ้งจะเย็นลง การระบายอากาศเป็นกระบวนการที่ยาวนาน และเมื่อผึ้งกลุ่มหนึ่งเหนื่อย มันก็ถึงคราวของอีกกลุ่มหนึ่งและเป็นไปตามลำดับที่เข้มงวด

พฤติกรรมของแมลงที่โตเต็มวัยไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงตัวอ่อนของพวกมันด้วยขึ้นอยู่กับการอ่าน "เครื่องมือ" ที่มีชีวิต ตัวอย่างเช่น

อวัยวะรับสัมผัสแยกออกจากระบบประสาทส่วนกลางของร่างกายไม่ได้ หากส่วนหลังมีหน้าที่ควบคุมประสานกระบวนการทางสรีรวิทยาและปฏิกิริยาทางพฤติกรรมของร่างกายอวัยวะรับสัมผัสจะเชื่อมต่อระบบประสาทส่วนกลางกับทั้งโลกภายนอกและสภาพแวดล้อมภายในของร่างกายผ่านสัญญาณ การรับรู้หรือเซลล์รับความรู้สึกที่กระจัดกระจายไปทั่วร่างกายหรือรวมกันเป็นอวัยวะรับความรู้สึกที่ซับซ้อน ทำหน้าที่เป็น "หน้าต่าง" ชนิดหนึ่งสำหรับโลกภายนอกและสภาพแวดล้อมภายในของร่างกาย ข้อมูลที่เข้าสู่ระบบประสาทส่วนกลางผ่านทางพวกมันมีความหลากหลายมากและดังที่เราจะเห็นด้านล่างนี้มีความจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการจัดพฤติกรรมที่เหมาะสมตลอดจนการทำงานที่สมเหตุสมผลและประสานงานทางชีวภาพของระบบทางสรีรวิทยาของร่างกาย

การปฏิบัติตามภารกิจสำคัญที่ขาดไม่ได้ทั้งสามประการของสิ่งมีชีวิต ได้แก่ โภชนาการ การสืบพันธุ์ และการตั้งถิ่นฐาน การรับประกันการอนุรักษ์สายพันธุ์ เป็นไปได้ด้วยการควบคุมอย่างต่อเนื่องโดยอวัยวะรับความรู้สึกที่หลากหลาย ตัวรับร่วมกับศูนย์สมองเรียกรวมกันว่าตัววิเคราะห์ไม่เพียงแยกวัตถุและปรากฏการณ์บางอย่างออกจากพื้นหลังเท่านั้นเช่น ตอบคำถาม "อะไร" แต่ยังสร้างตำแหน่งของวัตถุในอวกาศด้วยเช่น ตอบคำถาม "ที่ไหน" ?”

ลองดูตัวอย่างว่าประสาทสัมผัสทำให้สามารถปฏิบัติงานในชีวิตที่กล่าวมาข้างต้นได้อย่างไรและนักวิจัยมีคำถามอะไรบ้างเมื่อสังเกตพฤติกรรมทางประสาทสัมผัสของแมลง

การสืบพันธุ์- ที่สุด รูปร่างลักษณะพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์ - การค้นหาคู่นอน การมีส่วนร่วมของอวัยวะสัมผัสในการบำรุงรักษาพฤติกรรมทางเพศนั้นค่อนข้างชัดเจนและบางทีอาจเป็นในบริเวณนี้ที่ความสามารถอันน่าทึ่งที่มีอยู่ในโครงสร้างของระบบรับของแมลงนั้นแสดงออกมา บทบาทหลักในการค้นหาและระบุคู่นอนในแมลงส่วนใหญ่นั้นเล่นได้ด้วยประสาทรับกลิ่น ซึ่งปรับให้เข้ากับการรับรู้ของผู้ดึงดูดทางเพศอย่างหวุดหวิด ในบรรดากลิ่นนับไม่ถ้วนที่ไม่สามารถระบุได้ ตัวผู้จะแยกกลิ่นหนึ่งออกมาอย่างไม่ผิดเพี้ยน ซึ่งเป็นกลิ่นที่เป็นของผู้หญิงในสายพันธุ์ของเขา แม้ว่าเขาจะสามารถตอบสนองต่อกลิ่นของสายพันธุ์เดียวกันได้เช่นกัน สารดึงดูดทางเพศของตัวเมียกระตุ้นตัวรับเคมีบำบัดของตัวผู้ด้วยความเข้มข้นของโมเลกุลในอากาศที่ไม่มีนัยสำคัญ ซึ่งทำให้เขาสามารถค้นหาตัวเมียจากระยะไกล (ในกรณีบันทึก) สูงถึง 12 กม. ในทางกลับกันผู้ชายมักจะมีอวัยวะที่ "มีเสน่ห์" ซึ่งมีกลิ่นที่หลั่งออกมาซึ่งเป็นยาโป๊ - จูงใจให้ผู้หญิงมีเพศสัมพันธ์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง สัญญาณกลิ่นเฉพาะสายพันธุ์จะมีการแลกเปลี่ยนกันระหว่างคู่นอนทั้งสองคน ซึ่งทำให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของการพบปะกัน

เมื่อไม่นานมานี้ มีการแสดงในหนอนหน่อไม้โอ๊ค Tortrix vlridana ว่าฟีโรโมนเพศเข้าสู่ร่างกายของผู้หญิงจากพืชอาหารตัวอ่อน และถูกกำหนดโดยเคมีของฟีโรโมนชนิดหลัง ดังนั้น ผู้หญิงที่เลี้ยงด้วยอาหาร A จึงไม่ดึงดูดผู้ชายที่เลี้ยงด้วยอาหาร B สถานการณ์นี้นำไปสู่การแยกระบบสืบพันธุ์ของประชากร และอาจเป็นสาเหตุของการปรากฏตัวของรูปแบบภายในเฉพาะชั่วคราว (ย้อนกลับได้)

ในสัตว์ที่ออกหากินเวลากลางวันและแมลงเรืองแสง บทบาทของการมองเห็นต่อพฤติกรรมทางเพศมีความสำคัญอย่างยิ่ง สีของปีกและลำตัว รูปแบบการบิน และสัญญาณภาพอื่นๆ ทำหน้าที่เป็นสัญญาณเฉพาะของตัวผู้และตัวเมียสำหรับผีเสื้อกลางคืน แมลงปอ แมลงวันจำนวนมาก และแมลงอื่นๆ ซึ่งสามารถจับได้ง่ายด้วยตาประกอบของพวกมัน บางครั้งสัญญาณเหล่านี้มีความเฉพาะเจาะจงกับแมลงจนเราสามารถตัดสินการมีอยู่ของพวกมันได้ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องมือพิเศษเท่านั้น ตัวอย่างเช่น เราไม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่าถึงความแตกต่างในการสะท้อนของรังสีอัลตราไวโอเลตที่ปีก ซึ่งเป็นลักษณะทางเพศรองที่มีประสิทธิผลในผีเสื้อบางชนิด ในหลายกรณี มีความเป็นไปได้ที่จะระบุเครื่องตรวจจับสีพิเศษในระบบการมองเห็นของแมลง ซึ่งปรับให้แคบลงตามการรับรู้สีของคู่นอน การส่งสัญญาณด้วยแสงในหิ่งห้อยเป็นที่รู้จักกันดี แต่ไม่ใช่ทุกคนที่สงสัยว่ามันซับซ้อนแค่ไหน แต่ละสายพันธุ์มีไฟระบุตัวตนของตัวเอง - จุดส่องสว่างซึ่งมีการกำหนดค่าและพารามิเตอร์เวลาที่แตกต่างกัน เมื่อสัญญาณเฉพาะสายพันธุ์ปรากฏขึ้นจากตัวผู้ ตัวผู้ที่เขาเลือกจะตอบสนองหลังจากช่วงเวลาที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดด้วยแสงอันน่าดึงดูดใจ ชุดสัญญาณและการตอบสนองที่มีความเฉพาะเจาะจงชนิดพันธุ์ที่เข้มงวดทำให้มั่นใจได้ว่ามีการสื่อสารที่เชื่อถือได้ และในขณะเดียวกันก็ทำหน้าที่เป็นอุปสรรคทางจริยธรรมหากหลายสายพันธุ์อาศัยอยู่รวมกัน

การส่งสัญญาณเสียงยังเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจในความซับซ้อนของพฤติกรรมทางเพศ ท่ามกลางเสียงต่างๆ (แม้จะดังมาก) ตั๊กแตน จิ้งหรีด และแมลงอื่นๆ จะเลือกเพลงเรียกของคู่นอนที่อยู่ห่างออกไปหลายสิบเมตรและค้นหาทิศทางของแหล่งกำเนิดเสียง นอกจากเพลงเรียกแล้ว ยังมีสัญญาณอื่นๆ อีก เช่น การมีเพศสัมพันธ์ การข่มขู่ และอาณาเขต ความสามารถของเครื่องวิเคราะห์การได้ยินในการปรับแต่งการปรับแต่งเฉพาะสายพันธุ์ทำให้เกิดภาษาท้องถิ่นของเพลงอาณาเขตซึ่งได้รับการศึกษาอย่างดีในหมู่ตั๊กแตนในเกาะอังกฤษ

การตั้งถิ่นฐาน- ประการแรกการกระจายต้องอาศัยการวางแนวที่เชื่อถือได้ในอวกาศ มิฉะนั้นสัตว์จะเคลื่อนไหวอย่างโกลาหลและจะไม่สามารถออกจากดินแดนเดิมได้ การกระจายที่เกี่ยวข้องกับการวางแนวสามารถเป็นได้ทั้งแบบแอคทีฟ - กระจาย, กระจายหรือพาสซีฟ - การขนส่งโดยลมหรือน้ำ ในระหว่างการตั้งถิ่นฐานอย่างแข็งขัน แมลงจะถูกมองเห็นเป็นหลักโดยจุดสังเกตภาคพื้นดินและเข็มทิศท้องฟ้าในรูปของดวงอาทิตย์ โพลาไรเซชันของแสงจากท้องฟ้าสีครามและดวงจันทร์ ในกรณีนี้ การกำหนดเป้าหมายเป้าหมายจะเป็นไปได้ด้วยกลไกของแท็กซี่ตัวใดตัวหนึ่งซึ่งช่วยให้แกนของหัวรถจักรอยู่ในทิศทางที่เลือกตามสัญญาณจากตัวรับ “ศิลปะการนำทาง” ของแมลงซึ่งมีความสามารถในการแก้ไขเส้นทางที่เลือกไว้สำหรับการเคลื่อนตัวของจุดสังเกตบนท้องฟ้าในแต่ละวันนั้นแทบจะไม่ด้อยไปกว่าศิลปะของนกที่ใช้เข็มทิศบนท้องฟ้า บางทีแมลง เช่น นก ก็สามารถนำทางโดยสนามแม่เหล็กโลกได้เช่นกัน ในระหว่างการขนส่งแบบพาสซีฟ เช่น โดยลม แมลงจะเลือกท่าทางเฉพาะที่ส่งเสริมการเคลื่อนย้ายทิศทางของร่างกายผ่านอากาศ โดยอาศัยข้อมูลจากขนที่ไวต่อลมและตัวรับอื่น ๆ

กิจกรรมทุกรูปแบบเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่หรือการรักษาตำแหน่งที่แน่นอนของร่างกายในอวกาศ เช่นเดียวกับแต่ละส่วนของร่างกายที่สัมพันธ์กัน ทั้งสองเป็นไปได้บนพื้นฐานของข้อมูลที่มาจากเซ็นเซอร์พิเศษเท่านั้น ซึ่งรวมถึงตัวรับกลไกต่างๆ เป็นหลักซึ่งมีความไวต่อการยืด แรงอัด หรือแรงบิด - สิ่งเร้าที่นำไปใช้กับหนังกำพร้า เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน และกล้ามเนื้ออันเป็นผลจากหรือ อิทธิพลภายนอกหรือความพยายามภายในหรือเพียงน้ำหนักของส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายที่กำหนด สัญญาณของตัวรับกลไกให้การควบคุมท่าทาง การประสานการเคลื่อนไหวของส่วนต่างๆ ของร่างกายในระหว่างการวิ่ง ว่ายน้ำ การม้วนตัวของรังไหม การมีเพศสัมพันธ์ ฯลฯ และยังส่งสัญญาณการแตกหักของการสัมผัสกับสารตั้งต้น ทิศทางและความเร็วของการเคลื่อนตัวของร่างกายระหว่างการเคลื่อนไหว

บทบาทของสัญญาณทางประสาทสัมผัสในการดำเนินการปฏิกิริยาของแมลงได้รับความคิดที่ดีโดยการวิเคราะห์การโยนตั๊กแตนตำข้าวตั๊กแตนตำข้าวบนเหยื่อ ตั๊กแตนตำข้าวหันศีรษะติดตามเหยื่อด้วยสายตาและสามารถจับได้แม้ว่าจะอยู่ที่ด้านข้างของแกนตามยาวก็ตาม ด้วยเหตุนี้ ศูนย์กลางที่ควบคุมการขว้างจึงต้องมีข้อมูลทั้งทิศทางไปหาเหยื่อสัมพันธ์กับศีรษะของตั๊กแตนตำข้าว และตำแหน่งของศีรษะสัมพันธ์กับส่วนที่ยื่นออกมาของทรวงอกด้วยขาที่จับ ข้อมูลประเภทแรกนั้นให้ข้อมูลโดยดวงตา ข้อมูลประเภทที่สองนั้นจัดทำโดยตัวรับกลไก - แผ่นผมที่เรียกว่าสองคู่ในบริเวณปากมดลูก หากคุณตัดเส้นประสาทออกจากแผ่นขนบริเวณปากมดลูกทั้งหมด (ตัดศูนย์ควบคุมออก) ความน่าเชื่อถือของการขว้างจะลดลงเหลือ 20-30% เทียบกับ 85% ตามปกติ เมื่อด้านซ้ายข้างเดียวถูกแยกออกจากกัน การพลาดจะบ่อยขึ้น และแนวโน้มของตั๊กแตนตำข้าวที่จะโยนไปทางขวาของเป้าหมายจะสังเกตเห็นได้ชัดเจน สัญญาณที่มาจากแผ่นปากมดลูกด้านขวาเท่านั้นที่ศูนย์ควบคุมตีความว่าเป็นการหันศีรษะไปทางขวา

การควบคุมการเดินจากอวัยวะต่างๆ กระทำโดยชุดตัวรับกลไกขนาดใหญ่โดยเฉพาะ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หน่วยรับความรู้สึกของอุ้งเท้า หน้าแข้ง และต้นขา มีหน้าที่ในการกระตุ้นกล้ามเนื้อขาบางส่วนของเครื่องยกและเครื่องกดประสาท บางส่วน เช่น เซนซิลลารูประฆัง ตั้งอยู่เพื่อให้พวกมันรู้สึกตื่นเต้นกับแรงดึงที่เกิดขึ้นที่ขาเมื่อแมลงยืนตามปกติ ดังนั้นหากตัวรับกลไกของขาถูกทำลาย กลไกการเดินของแมลงก็จะหยุดชะงัก เช่น การเดิน ความเร็ว ฯลฯ ท่าทางการเดินมักถูกควบคุมโดย ข้อเสนอแนะมีแผ่นผมที่ควบคุมมุมระหว่าง coxa และ trochanter (ร่วมกับโคนขา) แมลงจำพวกไม้ Caraussius morosus ปกติจะยกลำตัวขึ้นเหนือพื้นดินอย่างอิสระ ช่องว่างระหว่างพวกมันยังคงอยู่แม้ว่าแมลงจะบรรทุกของหนักกว่าตัวมันถึงสี่เท่าก็ตาม หากแผ่นขนเสียหาย แมลงแท่งจะเริ่มสัมผัสพื้นผิวแม้จะอยู่ภายใต้น้ำหนักตัวของมันเองก็ตาม

ในบรรดาการเคลื่อนที่ทุกรูปแบบ การบินเป็นความต้องการมากที่สุดในแง่ของข้อมูลทางประสาทสัมผัส สัญญาณนำเข้าไม่เพียงแต่ทำให้เกิดการบินเท่านั้น แต่ยังจำเป็นสำหรับการบำรุงรักษาและการควบคุมอีกด้วย สิ่งที่เรียกว่าการสะท้อนกลับของทาร์ซัลเป็นที่รู้จักกันดี: การยกขาจากการรองรับในแมลงหลายชนิดทำให้เกิดการบินหรือการว่ายน้ำ (เช่นในแมลงน้ำ - เบลอสโตมาติด) ซึ่งจะหยุดทันทีเมื่อสัมผัสกับสารตั้งต้นอีกครั้ง ประสาทรับสัมผัสทางกลหลายประเภทที่ขาทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์สำหรับรีเฟล็กซ์ทาร์ซัล ตัวรับที่รองรับการบิน ได้แก่ ขนที่ไวต่อลมบนศีรษะและปีก สัญญาณเฟสโทนิคขึ้นอยู่กับความเร็วและทิศทางของการไหลของอากาศ และไม่เพียงแต่สามารถรองรับและควบคุมการบินเท่านั้น แต่ยังปล่อยอากาศออกมาด้วย ในผึ้ง แมลงวัน และเพลี้ยอ่อน อวัยวะหนวดของจอห์นสตันยังเกี่ยวข้องกับการทำให้การบินมีเสถียรภาพโดยอัตโนมัติ สัญญาณของมันพร้อมกับเซ็นเซอร์อื่นๆ จะควบคุมการทำงานของปีก ยิ่งแรงดันอากาศบนมัดเสาอากาศมากเท่าใด แอมพลิจูดของการกระพือของปีกด้านเดียวก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น เป็นเรื่องง่ายที่จะจินตนาการว่า ทิศทางการบินเป็นเส้นตรงจะถูกคงไว้โดยอัตโนมัติตามวงจรป้อนกลับเชิงลบดังกล่าว

ตัวรับมีส่วนร่วมในการควบคุมไม่เพียงแต่ระบบหัวรถจักรเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระบบทางสรีรวิทยาและอวัยวะอื่นๆ เกือบทั้งหมดด้วย ตัวอย่างเช่นการมีส่วนร่วมในการควบคุมกระบวนการย่อยอาหารแสดงให้เห็นอย่างมากในยุงดูดเลือด ยุงก้นปล่องตัวเมียไม่เพียงกินเลือดของสัตว์มีกระดูกสันหลังเท่านั้น แต่ยังดื่มสิ่งที่เรียกว่า "ของเหลวอิสระ" ด้วย เช่น น้ำผลไม้ที่ยื่นออกมาจากพืช น้ำค้าง ฯลฯ ในกรณีนี้ มีเพียงเลือดเท่านั้นที่เข้าสู่ลำไส้โดยตรง และของเหลวอื่น ๆ จะถูกเก็บไว้ในตอนแรก ในหลอดอาหารสาขาตาบอด - ในถังอาหารขนาดใหญ่ แต่ถ้าในการทดลองยุงดื่มเลือดหยดหนึ่งโดยไม่เจาะฝาครอบของเหยื่อ เลือดจะไม่เข้าสู่ลำไส้ แต่ยังเข้าไปในแหล่งเก็บอาหารและแมลงก็ตายในไม่ช้า ความจริงก็คือทิศทางการไหลของของเหลวที่แมลงดูดซับนั้นถูกควบคุมโดยตัวรับที่อยู่บนงวงและในคอหอย

ตัวอย่างของการกระตุ้นตัวรับของต่อมไร้ท่อคือการพึ่งพาการลอกคราบของแมลงดูดเลือด Rhodnius กับปริมาณเลือดที่บริโภค: ตัวอ่อนจะลอกคราบหลังจากดื่มเลือดบางส่วนเท่านั้นและในเวลาเดียวกัน ถ้าตัวอ่อนได้รับเลือดส่วนเดียวกันในหลายโดส โดยดูดเลือดแต่ละครั้งก็หยุด ตัวอ่อนจะไม่ลอกคราบ การทดลองโดยนักกีฏวิทยาชาวอังกฤษ ดับเบิลยู. วิกเกิลส์เวิร์ธ แสดงให้เห็นว่าความสัมพันธ์ระหว่างการลอกคราบและการดูดเลือดค่อนข้างซับซ้อน การลอกคราบเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของฮอร์โมนเอคไดโซนซึ่งหลั่งมาจากต่อมโปรโธราซิก ซึ่งถูกกระตุ้นโดยสัญญาณจากเซลล์ประสาทที่หลั่งในสมอง ในทางกลับกัน ศูนย์กลางสมองจะถูกกระตุ้นโดยสัญญาณจากตัวรับบางตัว รวมถึงตัวรับการยืดตัว ซึ่งอยู่ที่ผนังช่องท้องของตัวเรือด ตัวรับเหล่านี้จะถูกกระตุ้นเฉพาะเมื่อลำไส้ขยายตัวจนถึงระดับเกณฑ์ที่กำหนด ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อเลือดบางส่วนเข้าไป ในทำนองเดียวกันสัญญาณเกี่ยวกับการยืดของทวารหนักเช่นกระตุ้นให้เกิดการถ่ายอุจจาระสัญญาณเกี่ยวกับการยืดท่อของอวัยวะเพศหญิงแจ้งระบบประสาทส่วนกลางเกี่ยวกับความพร้อมของร่างกายในการตกไข่เป็นต้นตัวอย่างข้างต้น แสดงให้เห็นการประสานงานกันอย่างน่าเชื่อ อวัยวะภายในขึ้นอยู่กับข้อมูลที่มาจากเครื่องดักฟัง

มีอีกสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดการพัฒนาอย่างรวดเร็วของสรีรวิทยาของอวัยวะรับสัมผัสของแมลงและสัตว์โดยทั่วไป - นี่คือลักษณะทางชีววิทยาของปัญหาการรับ ตัวรับของสัตว์มักจะเหนือกว่าเซ็นเซอร์ที่มีจุดประสงค์คล้ายคลึงกันในหลายๆ ประการที่มนุษย์สร้างขึ้นในปัจจุบัน ดังนั้นความปรารถนาที่จะศึกษาระบบสิ่งมีชีวิตนี้หรือระบบนั้นเพื่อสร้างอุปกรณ์ทางเทคนิคที่คล้ายคลึงกันในหลักการทำงานจึงเป็นที่เข้าใจได้ สรีรวิทยาของอวัยวะรับสัมผัสเมื่อเปรียบเทียบกับสาขาวิชาทางชีววิทยาอื่นๆ ส่วนใหญ่มีความก้าวหน้าไปไกลอันเป็นผลมาจากการรวมแนวทางการวิจัยไบโอนิคของนักฟิสิกส์ ไซเบอร์เนติกส์ และนักคณิตศาสตร์ไว้ในคลังแสง สำหรับไบโอนิค คุณลักษณะเชิงคุณภาพเท่านั้นไม่เพียงพอ แต่จำเป็นต้องมีพารามิเตอร์เชิงปริมาณของระบบสิ่งมีชีวิตซึ่งแปลเป็นภาษาคณิตศาสตร์

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง วิศวกรมีความสนใจในอวัยวะรับความรู้สึกของแมลงในฐานะต้นแบบที่เป็นไปได้ของอุปกรณ์ทางเทคนิคที่มีความไวสูงเป็นพิเศษ การป้องกันเสียงรบกวน ความซ้ำซ้อนในการออกแบบ รวมกับการย่อขนาดและการใช้พลังงานต่ำในการทำงาน ความไวของเซลล์รับแมลงเกือบจะถึงขีดจำกัดทางกายภาพแล้ว ดังนั้น เพื่อกระตุ้นเซลล์รับกลิ่นบนเสาอากาศของหนอนไหมตัวผู้ซึ่งถูกปรับให้รับรู้ถึงสิ่งดึงดูดใจทางเพศของตัวเมีย การสัมผัสกับสารนี้หนึ่งโมเลกุลก็เพียงพอแล้ว เซลล์การมองเห็นของตาประกอบสามารถถูกกระตุ้นได้ด้วยโฟตอนเพียงตัวเดียว เซลล์รับกลไกของอวัยวะที่เรียกว่าป๊อปไลทัลจะตรวจจับการสั่นสะเทือนของสารตั้งต้น ซึ่งมีแอมพลิจูดน้อยกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของอะตอมไฮโดรเจน ในขณะเดียวกัน ตัวรับก็แตกต่างจากเซ็นเซอร์ข้อมูลทางเทคนิคที่รู้จักในเรื่องการป้องกันเสียงรบกวนที่น่าทึ่ง เราได้สังเกตแล้วว่าตั๊กแตนแยกแยะ (จดจำ) เพลงเฉพาะสายพันธุ์กับพื้นหลังของเสียงที่หลากหลาย จากระยะไกล ผึ้งจะมองเห็นดอกไม้ที่รู้จักในหมู่วัตถุอื่นๆ ด้วยสายตา ซึ่งมีขนาด สี และรูปร่างใกล้เคียงกัน ความซ้ำซ้อนของการออกแบบระบบสิ่งมีชีวิตนั้นปรากฏให้เห็นในความจริงที่ว่าการทำลายส่วนหนึ่งของอวัยวะนั้นไม่ได้ปิดการใช้งานและในแมลงคุณสมบัตินี้จะรวมกับความเล็กจิ๋วของอวัยวะทั้งหมด

ในระบบตัวรับทั้งหมดโดยไม่มีข้อยกเว้น นักไบโอนิคมีความกระตือรือร้นเป็นพิเศษในการถอดรหัสวิธีการทางชีวภาพที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการแยกสัญญาณออกจากสัญญาณรบกวน นอกจากนี้ ในเครื่องวิเคราะห์การดมกลิ่น วัตถุประสงค์หลักของการค้นหาคือวิธีในการจัดการความไวต่อกลิ่นในระดับสูงเป็นพิเศษและแบบเลือกสรรต่อกลิ่น ในเครื่องวิเคราะห์การได้ยิน - วิธีการค้นหาทิศทางของแหล่งกำเนิดเสียงและการระบุสัญญาณในตัววิเคราะห์ภาพ - กลไกสำหรับ วิเคราะห์โพลาไรเซชันของแสงและการรับรู้รังสีที่มนุษย์มองไม่เห็น

ความสำเร็จของไบโอนิคทางประสาทสัมผัส เท่าที่สามารถตัดสินได้จากสิ่งพิมพ์ที่มีอยู่ * ยังคงเรียบง่ายกว่าความสำเร็จที่เกิดจากสรีรวิทยาทางประสาทสัมผัสเอง ซึ่งเสริมประสิทธิภาพด้วยวิธีการทางกายภาพที่ยืมมาจากไบโอนิค เพื่อเป็นตัวอย่างของความสำเร็จ ขอให้เราอ้างอิงถึงการสร้างอุปกรณ์สำหรับวัดความเร็วของเครื่องบินสัมพันธ์กับโลก โดยทำงานบนหลักการรับรู้การเคลื่อนไหวด้วยตาประกอบ ซึ่งค้นพบในด้วงคลอโรฟานัส มีรายงานซ้ำแล้วซ้ำเล่าเกี่ยวกับการสร้างอุปกรณ์อะคูสติกที่ดึงดูด (และทำลาย) ยุงดูดเลือด และเครื่องปล่อยคลื่นอัลตราโซนิกที่เลียนแบบเสียงร้องของค้างคาว และด้วยเหตุนี้จึงไล่แมลงเม่าที่เป็นอันตรายที่ได้ยินเสียงเหล่านี้ออกไป ในการต่อสู้กับผีเสื้อกลางคืนยิปซีและสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้อง กับดักที่มีสารดึงดูดทางเพศ (เช่น การแยกแยะสังเคราะห์) ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จ กับดักแสงที่มีตัวปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น ซึ่งน่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับแมลงที่ออกหากินเวลากลางคืน

* (เป็นที่ทราบกันดีว่าการวิจัยด้านไบโอนิคในต่างประเทศได้รับทุนสนับสนุนอย่างกว้างขวางจากกระทรวงทหาร และหลายงานวิจัยก็มุ่งเน้นที่สอดคล้องกันซึ่งไม่ได้มีการเผยแพร่ในวงกว้าง)

ปัญหาของการจดจำรูปแบบที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาตัวรับนั้นเป็นที่สนใจอย่างมากสำหรับทั้งนักไบโอนิคและนักชีววิทยาในสาขาต่างๆ โดยสรุปโดยย่อซึ่งเราจะทำการทบทวนบทบาทของอวัยวะรับความรู้สึกในชีวิตของแมลงให้เสร็จสิ้น

การค้นหาวัตถุใดวัตถุหนึ่งจะขึ้นอยู่กับการเลือกปฏิบัติ (การเลือกปฏิบัติ) สิ่งเร้าภายนอกและวิธีการต่างๆ เสมอ ซึ่งผู้รับจะต้องรับผิดชอบทั้งหมด เนื่องจากสิ่งเหล่านั้นอยู่ที่ "อินพุต" ของร่างกาย แต่ทางเลือกที่เด็ดเดี่ยวเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อตัวรับสัญญาณจากวัตถุตรงกับคำอธิบายหรือสัญญาณที่ฝังอยู่ในระบบประสาทส่วนกลางของร่างกาย ดังนั้นการเลือกวัตถุจึงถูกกำหนดไม่เพียงแต่โดยข้อมูลทางประสาทสัมผัสที่มาจากภายนอกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงข้อมูลที่มีอยู่ในความจำทางพันธุกรรมหรือส่วนบุคคลของสิ่งมีชีวิตด้วย ทางเลือกนำหน้าด้วยการรับรู้วัตถุเช่นนี้เมื่อเปรียบเทียบกับแนวคิดมาตรฐานซึ่งมีอยู่ในระบบประสาทส่วนกลางแล้ว

ในเรื่องนี้มีคำถามพื้นฐานเกิดขึ้น: คำอธิบายของวัตถุที่เก็บไว้ในความทรงจำของแมลงในรูปแบบใด - ในรูปแบบของคุณสมบัติเฉพาะของแต่ละรายการแยกกันหรือเป็นตัวแทนทั่วไป? ตัวอย่างต่อไปนี้จะชี้แจงประเด็นของเรา เมื่อผึ้งพบรังของมันตามสีอย่างไม่ผิดเพี้ยน (ผู้เลี้ยงผึ้งสังเกตมานานแล้วว่าการระบายสีช่วยให้ค้นหารังได้ง่ายขึ้น ดังนั้นลมพิษที่อยู่ใกล้เคียงจึงถูกทาสีด้วย สีที่ต่างกัน) จากนั้นสำหรับผู้สังเกตการณ์ที่ไม่มีประสบการณ์อาจดูเหมือนว่าสถานการณ์ค่อนข้างง่าย ดังที่คุณทราบ ผึ้งสามารถแยกแยะสีได้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมมันจึงจำรังของมันได้ด้วยสี แต่ในความเป็นจริง มันจำรังได้เช่นนี้ และไม่สับสนกับวัตถุอื่นที่มีสีเหมือนกัน งานของผึ้งอาจมีความซับซ้อนโดยการวางวัตถุบนรังผึ้งซึ่งจะทำให้รูปลักษณ์ของรังบิดเบี้ยว ตามธรรมเนียมแล้ว ในภาษาที่ใช้อธิบายสถานการณ์นี้โดยตัวรับสายตา วัตถุในที่นี้แตกต่างออกไป อย่างไรก็ตาม ผึ้งที่ได้รับการฝึกฝนจะรับรู้ว่ามันเป็นรังภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ ซึ่งหมายความว่าผึ้งเก็บภาพของรังไว้ในความทรงจำซึ่งเป็นแนวคิดทั่วไปบางอย่างซึ่งคุณสามารถเดาได้ง่ายเท่านั้นที่สามารถเกิดขึ้นได้เท่านั้น ประสบการณ์ส่วนตัวกลับมาที่รังซ้ำหลายครั้งในสถานการณ์ต่างๆ และเน้นคุณสมบัติทางแสงหลักของรังในกระบวนการสร้างภาพ

เมื่อเร็วๆ นี้ ความสามารถในการมองเห็นภาพรวมของผึ้งน้ำผึ้งได้รับการยืนยันแล้ว การทดลองพิเศษซึ่งแมลงได้รับการฝึกบนวัตถุต่าง ๆ แต่อยู่ในวัตถุประเภทเดียวกันที่เสริมแรง (ด้วยอาหาร) ด้วยลักษณะทั่วไปอย่างหนึ่งซึ่งตรงกันข้ามกับวัตถุประเภทที่ไม่เสริมแรง ก่อนหน้านี้ การดำเนินการเชิงตรรกะนี้ถือเป็นสิทธิพิเศษของสัตว์ที่มีสมองขนาดใหญ่กว่าโดยเฉพาะ ซึ่งเป็นพฤติกรรมที่นักวิจัยบางคนมองเห็นสัญญาณของ "เหตุผลเบื้องต้น"

ปัญหาของการจดจำรูปแบบกลายเป็นจุดสนใจไม่เพียงแต่สำหรับนักชีววิทยาเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงนักออกแบบเครื่องจักร "คิด" ด้วย ความจริงก็คือ การรู้จำด้วยสายตาในมนุษย์และสัตว์นั้นไม่แปรเปลี่ยนกับการเปลี่ยนแปลงหลายอย่างของวัตถุที่จดจำได้ เราจดจำใบหน้าที่คุ้นเคยจากทั้งใบหน้าและโปรไฟล์ ในรูปถ่าย โดยการวาดโครงร่าง และแม้กระทั่งในภาพล้อเลียน การระบุจะนำหน้าด้วยการเลือกคุณสมบัติหลักบางประการ และการดำเนินการเชิงตรรกะของลักษณะทั่วไปและการสร้างภาพจะตามมา แต่สัญญาณอะไรและสมองสรุปได้อย่างไรนั้นไม่เป็นที่รู้จักเสมอไปและนี่คือความยากลำบากในการสร้างอัลกอริธึมและโปรแกรมสำหรับคอมพิวเตอร์เช่นการอ่านข้อความที่พิมพ์ด้วยแบบอักษรที่แตกต่างกัน การทดลองบางอย่างที่จำเป็นในที่นี้อาจไม่สามารถทำได้กับมนุษย์ และการทดลองบางส่วน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทดลองที่เกี่ยวข้องกับการผ่าตัด สามารถทำได้กับสัตว์เท่านั้น สิ่งนี้อธิบายถึงความเกี่ยวข้องของการศึกษาพฤติกรรมแมลงในรูปแบบที่ซับซ้อน ในกรณีนี้คือพฤติกรรมการมองเห็นของผึ้ง เซลล์ประสาทในเรตินาค่อนข้างน้อยและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในปมประสาทกะโหลกศีรษะทำให้ผึ้งเป็นวัตถุที่เข้าถึงได้ง่ายกว่าเมื่อเทียบกับสัตว์มีกระดูกสันหลังที่สูงกว่าสำหรับการศึกษากลไกส่วนปลายและส่วนกลางของลักษณะทั่วไปและการจดจำภาพ

แมลงมีพัฒนาการด้านสัมผัส กลิ่น รส การได้ยิน และการมองเห็นไม่มากก็น้อย นอกจาก, แต่ละสายพันธุ์สามารถแยกแยะระหว่างความผันผวนของอุณหภูมิอากาศและความชื้น การเปลี่ยนแปลงของแรงดันอากาศและน้ำ สนามแม่เหล็กโลก และผลกระทบของสนามไฟฟ้าสถิต

1. อวัยวะ สัมผัสปรากฏเป็นเส้นขนที่บอบบางตามส่วนต่างๆ ของร่างกาย โดยเฉพาะบริเวณหนวดและแขนขาในช่องปาก การระคายเคืองของเส้นผมจะถูกส่งไปยังเซลล์ประสาทสัมผัสซึ่งเกิดการกระตุ้นซึ่งถ่ายทอดไปตามกระบวนการไปยังศูนย์กลางของเส้นประสาท

2. อวัยวะ ความรู้สึกของกลิ่นมุ่งเน้นไปที่หนวดเป็นหลักในรูปแบบของแผ่นหรือกรวยฝังอยู่ในซอกของหนังกำพร้าและเชื่อมต่อกับเซลล์ประสาท ผู้ชายมักจะมีองค์ประกอบในการรับกลิ่น - ประสาทสัมผัส - มากกว่าผู้หญิง โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีผึ้งงานจำนวนมาก - มากถึง 6,000 จานในแต่ละเสาอากาศ เนื่องจากความสำคัญของกลิ่นในการค้นหาน้ำหวาน ความไวของแมลงต่อกลิ่นบางอย่างนั้นสูงกว่าของมนุษย์มาก ตัวอย่างเช่น ผึ้งตรวจจับกลิ่นของเจอรานิออลและอื่นๆ น้ำมันหอมระเหยที่ความเข้มข้นน้อยกว่ามนุษย์ 40...100 เท่า และผีเสื้อตัวผู้เป็นผีเสื้อบางตัวสามารถแยกแยะกลิ่นของสารดึงดูดทางเพศของตัวเมียที่อยู่ห่างออกไป 11 กม.

3. อวัยวะ รสชาติในโครงสร้างบางครั้งแทบจะแยกไม่ออกจากอวัยวะรับกลิ่น พวกมันอยู่ที่ส่วนปาก ในผีเสื้อ ผึ้ง และแมลงวัน การรับรสยังพบได้ที่ทาร์ซีของขาหน้าด้วย ผีเสื้อที่หิวโหยจะกางงวงออกเมื่อส่วนล่างของขาสัมผัสกับสารละลายน้ำตาล ในเวลาเดียวกันผีเสื้อรับรู้ความเข้มข้นของน้ำตาลในน้ำน้อยกว่าคนถึง 2,000 เท่า แมลงสามารถแยกแยะระหว่างรสหวาน เค็ม ขม และเปรี้ยวได้ในระดับหนึ่ง

4. อวัยวะ การได้ยินพัฒนาได้ดีเฉพาะในแมลงที่ส่งเสียงได้ (ตั๊กแตน ตั๊กแตน จิ้งหรีด จั๊กจั่นร้อง แมลงบางชนิด) พวกมันถูกนำเสนอในรูปแบบของอวัยวะแก้วหูนั่นคือส่วนของหนังกำพร้าที่บางลงเหมือนแก้วหูที่มีการสะสมขององค์ประกอบที่ละเอียดอ่อน อวัยวะแก้วหูที่จับคู่กันในตั๊กแตนและจั๊กจั่นจะอยู่ที่ส่วนท้องแรกของตั๊กแตนและจิ้งหรีด - บนกระดูกหน้าแข้งของขาหน้า อย่างไรก็ตาม แมลงอื่นๆ อีกหลายชนิดที่ไม่มีอวัยวะแก้วหูก็สามารถแยกแยะเสียงได้เช่นกัน

อวัยวะ วิสัยทัศน์มักจะได้รับการพัฒนาอย่างดี มีเพียงแมลงที่อาศัยอยู่ใต้ดินหรือในถ้ำเท่านั้นที่มีดวงตาที่ขาดหายไปหรือด้อยพัฒนา การมองเห็นแสดงด้วยดวงตาที่ซับซ้อนและเรียบง่าย ตาประกอบหรือตาประกอบ (1 คู่) อยู่ที่ด้านข้างของศีรษะ ประกอบด้วยองค์ประกอบการมองเห็นมากมาย - ommatidia หรือแง่มุม ซึ่งจำนวนแมลงวันบ้านถึง 4,000 ตัวและในแมลงปอ - มากถึง 28,000 ตัวในแต่ละตา ออมมาทิเดียมประกอบด้วยเลนส์โปร่งใสหรือกระจกตา ในรูปแบบของเลนส์นูนสองด้านและกรวยคริสตัลโปร่งใสที่อยู่ด้านล่าง เมื่อรวมกันแล้วจะเป็นระบบออพติคอลเดียว ใต้กรวยคือเรตินาซึ่งรับรู้รังสีของแสง เซลล์ของเรตินาเชื่อมต่อกันด้วยขนประสาทกับกลีบตาของสมอง ออมมาทิเดียมแต่ละอันล้อมรอบด้วยเซลล์เม็ดสี

แมลงสามารถแยกแยะสีได้ ตัวอย่างเช่น เพลี้ยอ่อน แยกแยะสีแดง เหลือง และเขียวจากสีน้ำเงินและสีม่วง แมลงวันสวีเดนดึงดูดเฉดสีฟ้าบนพื้นหลังสีเขียว ในผึ้ง การมองเห็นสีจะเลื่อนไปยังส่วนคลื่นสั้นของสเปกตรัม และพวกมันแยกแยะส่วนสีส้มแดงได้ไม่ดีนัก แต่สิ่งนี้ได้รับการชดเชยด้วยการแยกส่วนอัลตราไวโอเลตซึ่งไม่สามารถเข้าถึงได้ด้วยตามนุษย์

ดวงตาที่เรียบง่ายหรือโอเชลลีตั้งอยู่บนหัวของแมลงในรูปสามเหลี่ยม: 1 อันตรงกลาง - ที่หน้าผาก, อีก 2 อัน - สมมาตรที่ด้านข้างและสูงกว่าบนมงกุฎ พวกมันไม่ได้พัฒนาในแมลงทุกชนิด บ่อยครั้งที่ค่ามัธยฐานของโอเซลลัสหายไป; ความถี่ของโอเซลลัสที่จับคู่กันจะหายไป ในขณะที่ค่ามัธยฐานของโอเซลลัสยังคงอยู่ครบถ้วน Lepidoptera และ Diptera จำนวนมากไม่มีโอเชลลีเลย

ต้องขอบคุณระบบประสาทและอวัยวะรับความรู้สึกที่พัฒนาขึ้นอย่างมาก แมลงจึงรับรู้สัญญาณต่างๆ ที่มาจากสภาพแวดล้อมภายนอก และตอบสนองต่อพวกมันด้วยการเคลื่อนไหวที่เหมาะสม รวมถึงการกระทำที่ตายตัวตามกรรมพันธุ์ ปฏิกิริยาสะสมของร่างกายนี้เรียกว่าพฤติกรรม พฤติกรรมถูกกำหนดไม่เพียงแต่จากสิ่งเร้าภายนอกเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับสถานะทางสรีรวิทยาของร่างกายด้วย (ความหิวโหย วัยแรกรุ่น ฯลฯ) พฤติกรรมจะขึ้นอยู่กับการสะท้อนกลับ กล่าวคือ การตอบสนองต่ออาการระคายเคือง มีปฏิกิริยาตอบสนองแบบไม่มีเงื่อนไขซึ่งมีพื้นฐานมาจากการกระทำที่เรียบง่ายกว่า และปฏิกิริยาตอบสนองแบบมีเงื่อนไขซึ่งเป็นองค์ประกอบของกิจกรรมทางประสาทที่สูงขึ้น

ปฏิกิริยาตอบสนองที่ไม่มีเงื่อนไขนั้นมีมาแต่กำเนิดและสืบทอดมาจากพ่อแม่ ตัวอย่างของรูปแบบพฤติกรรมที่ง่ายที่สุดคือสถานะของทานาโทซิสเมื่อมีการกดหรือเขย่าพื้นผิวอย่างกะทันหันจะสังเกตเห็นการยับยั้งการเคลื่อนไหวแบบสะท้อนกลับและแมลงก็ตกลงมาจากกิ่งก้านลงสู่พื้นโดยยังคงนิ่งอยู่ครู่หนึ่ง .

รูปแบบพฤติกรรมที่ซับซ้อนมากขึ้นคือแท็กซี่และสัญชาตญาณ แท็กซี่เป็นตัวแทนของการเคลื่อนไหวแบบสะท้อนกลับที่หลากหลายภายใต้อิทธิพลของสิ่งเร้า: เทอร์โมแท็กซี่ - ความร้อน, โฟโตแท็กซี่ - แสง, ความชื้นสัมพัทธ์ - ความชื้น, เคมีบำบัด - สารระคายเคืองทางเคมี ฯลฯ เครื่องหมายของแท็กซี่อาจเป็นค่าบวกหรือลบ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของแมลง ถูกชี้นำ - ไปทางสิ่งเร้าหรือไปในทิศทางตรงกันข้าม

สัญชาตญาณเป็นปฏิกิริยาตอบสนองโดยกำเนิดที่ซับซ้อน พวกมันมีความสำคัญมากในการดำรงชีวิตของแมลง ในการอยู่รอดของปัจเจกบุคคลและจำนวนประชากรของสายพันธุ์โดยรวม เมื่อมองแวบแรก สัญชาตญาณจะให้ความรู้สึกถึงการกระทำที่ชาญฉลาดและมีสติ ตัวอย่างเช่น แมลงปีกแข็งตัวเมียในส่วนล่างของทางเดินแนวตั้งในดินทำให้ห้องรูปไข่ด้านข้าง ซึ่งเต็มไปด้วยก้อนมวลพืชที่ทำจากใบไม้ที่ถูกตัดในทุ่งนา พืชต่างๆ- เธอวางไข่หนึ่งฟองบนก้อนเนื้อและกลบทางออกจากห้องด้วยดิน บนมวลหญ้าหมักที่แปลกประหลาดตัวอ่อนของหญ้าปูจะพัฒนาและเป็นดักแด้ที่นี่

ดังนั้น สัญชาตญาณ แม้แต่สัญชาตญาณที่ซับซ้อนที่สุด จึงเป็นลูกโซ่ของปฏิกิริยาตอบสนองที่ไม่มีเงื่อนไข ในสายโซ่นี้ แต่ละรีเฟล็กซ์ก่อนหน้าจะกำหนดรีเฟล็กซ์ถัดไป สัญชาตญาณไม่ได้ขึ้นอยู่กับการฝึกอบรมของแต่ละบุคคล แต่ได้รับการพัฒนาในกระบวนการวิวัฒนาการของสายพันธุ์ที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมจากรุ่นสู่รุ่น

ดังที่นักวิชาการได้กล่าวไว้ครั้งแรก I. P. Pavlov ปฏิกิริยาตอบสนองแบบมีเงื่อนไขเป็นองค์ประกอบของกิจกรรมทางประสาทที่สูงขึ้นของสัตว์ ต่างจากปฏิกิริยาตอบสนองที่ไม่มีเงื่อนไข ปฏิกิริยาเหล่านี้เกิดขึ้นในช่วงชีวิตของบุคคลและเกิดขึ้นชั่วคราว การสะท้อนกลับแบบมีเงื่อนไขได้รับการพัฒนาภายใต้อิทธิพลของการผสมผสานระหว่างสิ่งเร้าอย่างน้อยสองอย่าง - แบบไม่มีเงื่อนไข (เช่น อาหาร) และแบบปรับสภาพ (กลิ่น สี เสียง ฯลฯ) อันเป็นผลมาจากการกระทำร่วมกันของสิ่งเร้าทั้งสอง การเชื่อมโยงชั่วคราวเกิดขึ้นระหว่างศูนย์กลางที่แตกต่างกันของระบบประสาท และร่างกายจะตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่มีเงื่อนไขเพียงสิ่งเดียวในช่วงเวลาหนึ่ง อย่างไรก็ตาม หากการเสริมกำลังด้วยสิ่งเร้าที่ไม่มีเงื่อนไขไม่นานเกินไป การเชื่อมต่อชั่วคราวในระบบประสาทส่วนกลางก็จะหยุดชะงัก และ การสะท้อนกลับแบบมีเงื่อนไขจางหายไป

อวัยวะสืบพันธุ์แมลงเกือบทั้งหมดเป็นสัตว์ที่แตกต่างกัน และประชากรประกอบด้วยตัวผู้และตัวเมีย มีแมลงเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่มีภาวะกระเทย (แมลงวันกำจัดปลวกที่อาศัยอยู่ในรังปลวก แมลงกัดบางชนิด) ความแตกต่างภายนอกระหว่างชายและหญิงมักจะเล็กน้อยหรือไม่มีเลย ซึ่งในกรณีนี้ แต่ละบุคคลจะแตกต่างกันเพียงอวัยวะสืบพันธุ์เท่านั้น นอกจากนี้ พฟิสซึ่มทางเพศที่ค่อนข้างเด่นชัดยังมักพบในแมลงอีกด้วย

ในการปรากฏตัวของพฟิสซึ่มทางเพศเพศชายจะโดดเด่นด้วยการพัฒนาหนวดที่แข็งแกร่งขึ้น ( คนเลี้ยงไก่,ครุสชีผีเสื้อจากตระกูลนี้ แมลงเม่าและหนอนไหม) ดวงตา (ผึ้งและตัวต่อปีกพับ) ส่วนปาก (ด้วงกวาง) เซอร์ซี (ต่างหูหู) ส่วนต่อของผิวหนัง (ด้วงแรด) รวมถึงสีลำตัวที่สว่างขึ้นและการเคลื่อนไหวที่มากขึ้น พฟิสซึ่มทางเพศเห็นได้ชัดเจนที่สุดในลำดับ Fanwings (ตัวผู้มีปีก, ตัวเมียไม่มีปีก, ตัวเมียไม่มีปีก), แมลงก้นกบเกือบทุกสายพันธุ์ และผีเสื้อบางชนิด (มอดฤดูหนาว, มอดยิปซี ฯลฯ)

อวัยวะสืบพันธุ์เพศหญิงประกอบด้วยรังไข่ที่จับคู่ ท่อนำไข่ที่จับคู่ ท่อนำไข่ที่ไม่จับคู่ ต่อมเสริมที่จับคู่ และบางครั้งอาจเป็นช่องรับน้ำอสุจิ รังไข่ประกอบด้วยท่อนำไข่ซึ่งมีการสร้างไข่ จำนวนหลอดไข่ ประเภทต่างๆแมลงมีความแตกต่างกันอย่างมาก: จาก 4...8 คู่ในแมลงเต่าทองและผีเสื้อบางชนิดไปจนถึง 220 คู่ในผึ้งน้ำผึ้ง จำนวนสูงสุดจะระบุไว้ในปลวกตัวเมีย - 12,000 คู่ขึ้นไป โดยปกติแล้วท่อไข่จะรวมกันเป็นท่อหลายท่อที่ไหลเข้าสู่ท่อนำไข่ที่จับคู่กัน

ท่อนำไข่ที่จับคู่จะผ่านเข้าไปในท่อนำไข่ที่ไม่มีการจับคู่ ซึ่งเปิดออกด้านนอกผ่านช่องเปิดที่อวัยวะเพศ ท่อที่ค่อนข้างแคบของช่องรับอสุจิมักจะไหลเข้าไปในท่ออสุจิที่ไม่มีการจับคู่ (แมลงวันบางชนิดมีช่องรับน้ำอสุจิ 2...3 ช่อง) ตัวอสุจิหรือตัวอสุจิทำหน้าที่เก็บตัวอสุจิของผู้ชายซึ่งเข้ามาในระหว่างการผสมพันธุ์ บางครั้งการเก็บอสุจิอาจใช้เวลานานถึง 4...5 ปี เช่น ในผึ้งน้ำผึ้ง การปฏิสนธิของไข่เกิดขึ้นเมื่อไข่ผ่านท่อนำไข่ที่ไม่มีการจับคู่ระหว่างการวางไข่ ในเวลานี้ อสุจิจะออกมาจากช่องรับอสุจิและผสมพันธุ์กับไข่ บ่อยครั้งในเพศหญิง ท่อนำไข่ที่ไม่มีการจับคู่ที่ปลายด้านหลังจะขยายออก กลายเป็นอวัยวะคล้ายถุง - ช่องคลอด ท่อของต่อมเสริมยังเปิดเข้าไปในท่อนำไข่ที่ไม่มีการจับคู่ด้วย

อวัยวะสืบพันธุ์ของเพศชายประกอบด้วยอัณฑะที่จับคู่ ท่ออสุจิที่จับคู่ ท่อหลั่งอสุจิที่ไม่จับคู่ ต่อมเพศเสริม และอวัยวะร่วมเพศ อัณฑะมีรูปร่างหลากหลาย (รูปทรงเป็นพวง ห้อยเป็นตุ้ม มีลักษณะเป็นแผ่นดิสก์ มีลักษณะซับซ้อน เป็นต้น) และประกอบด้วยท่อน้ำอสุจิหรือฟอลลิเคิลซึ่งสร้างอสุจิขึ้นมา ท่อน้ำอสุจิไหลเข้าสู่ vas deferens ที่จับคู่กันซึ่งปลายมักจะขยายตัวทำให้เกิดถุงน้ำอสุจิ อสุจิจะสะสมอยู่ในตัวอสุจิก่อนที่จะถูกปล่อยออกมา ในระหว่างผสมพันธุ์ มันจะเข้าไปในช่องน้ำอสุจิ ซึ่งจะผลักอสุจิออกทางอวัยวะร่วมเพศ

ต่อมน้ำอสุจิที่เป็นอุปกรณ์เสริมของผู้ชายโดยปกติจะมีตั้งแต่ 1 ถึง 3 คู่ (ในแมลงสาบพวกมันจะถูกนำเสนอในรูปแบบของมัดรูปเห็ดขนาดใหญ่จำนวนหลายสิบหลอด) ไหลลงสู่คลองอุทาน การหลั่งของต่อมเสริมจะช่วยปกป้องสเปิร์มจากอิทธิพลภายนอกระหว่างการผสมพันธุ์ เช่น ในผึ้ง ในแมลงบางชนิด การหลั่งของต่อมเสริมจะห่อหุ้มส่วนของสเปิร์มไว้ ทำให้เกิดเป็นแคปซูลชนิดหนึ่งที่เรียกว่าสเปิร์มโตฟอร์ เมื่อผสมพันธุ์ ตัวผู้จะใส่อสุจิเข้าไปในช่องอวัยวะเพศของตัวเมียหรือติดอสุจิเข้ากับมัน อสุจิจะเคลื่อนจากอสุจิไปยังระบบสืบพันธุ์ของเพศหญิง มีการสังเกตการปฏิสนธิของอสุจิใน Orthoptera ตั๊กแตนตำข้าว และแมลงปีกแข็งบางชนิด



ระบบประสาท- ในโครงสร้างของระบบประสาทส่วนกลางในแมลง การเปลี่ยนแปลงแบบเดียวกันนี้เกิดขึ้นเช่นเดียวกับในสัตว์จำพวกครัสเตเชียน นอกเหนือจากกรณีของการแบ่งตัวที่แข็งแกร่ง (เหนือคอหอย, คอหอย, ทรวงอก 3 อันและต่อมน้ำในช่องท้อง 8 อัน) และโครงสร้างที่จับคู่กันอย่างชัดเจนซึ่งเกิดขึ้นในแมลงดึกดำบรรพ์ ยังมีกรณีของระบบประสาทที่มีความเข้มข้นสูง ห่วงโซ่ช่องท้องทั้งหมดสามารถลดลงจนมีมวลปมประสาทต่อเนื่องได้ ซึ่งพบได้บ่อยในตัวอ่อนและตัวเต็มวัยที่มีลักษณะคล้ายตัวอ่อนในกรณีที่ไม่มีแขนขาและการแยกส่วนของร่างกายที่อ่อนแอ

ในโหนด suprapharyngeal ความสนใจจะถูกดึงไปที่การพัฒนาโครงสร้างภายในของส่วน protocerebral ของสมองโดยเฉพาะร่างกายของเห็ด สังเกตว่าโครงสร้างของตัวเห็ดซึ่งครอบครองพื้นที่ในส่วนบนของสมองก่อตัวที่นี่มีตุ่มหนึ่งหรือสองคู่ที่ด้านข้าง เส้นกึ่งกลางมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการพัฒนาสัญชาตญาณของแมลง

:

1 - กลีบแก้วนำแสง, 2 - กลีบหน้าผากที่มีตัวเห็ด, 3 - กลีบสมองส่วนหน้า, 4 - กลีบสมองสองข้างที่มีเส้นประสาทเสาอากาศ, 5 - เส้นประสาทของตาธรรมดาที่จับคู่, 6 - โหนดหน้าผากที่มีเส้นประสาทที่เห็นอกเห็นใจ unpaired ยื่นออกไปด้านหลัง (กำเริบของเส้นประสาท), 7 - การเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วง

อวัยวะรับความรู้สึก- อวัยวะรับสัมผัสของแมลงมีความแตกต่างและพัฒนาอย่างดี อวัยวะสัมผัสและกลิ่นมีความสำคัญเหนือกว่า อวัยวะรับสัมผัสจะแสดงออกภายนอกด้วยขนแปรง อวัยวะรับกลิ่นยังมีรูปร่างของเซตะทั่วไป ซึ่งเมื่อได้รับการแก้ไขแล้ว สามารถเปลี่ยนเป็นส่วนที่ยื่นออกมาเป็นผนังบางและส่วนที่ยื่นออกมาเหมือนนิ้วที่ไม่แบ่งส่วน และพื้นที่เรียบที่มีผนังบางของผิวหนัง ตำแหน่งที่สำคัญที่สุดของปลายประสาทรับกลิ่นคือหนวด

ตัวอย่างเช่น บทบาทของหนวดเป็นอวัยวะรับกลิ่นในแมลงวันและผีเสื้อ ซึ่งแยกแยะแม้แต่กลิ่นจางๆ ได้จากระยะไกล มีการศึกษาการรับรู้กลิ่นของผึ้งได้ดีขึ้น ปรากฎว่าความสามารถในการรับรู้กลิ่นนั้นใกล้เคียงกับของเรา: กลิ่นที่เรารับรู้นั้นถูกรับรู้โดยผึ้งด้วย กลิ่นที่เราผสมนั้นถูกผสมโดยผึ้ง; อวัยวะรับกลิ่นก็เน้นไปที่หนวดเป็นหลัก รสชาติแมลงก็แยกแยะหวานขมเปรี้ยวและเค็มได้เช่นกัน อวัยวะรับรสตั้งอยู่บนหนวดของส่วนปากบนอุ้งเท้า ความรุนแรงของการรับรสในอวัยวะต่าง ๆ ของแมลงชนิดเดียวกันอาจแตกต่างกัน อาจสูงกว่าในมนุษย์มาก ดวงตาประกอบของแมลงรับรู้การเคลื่อนไหวของวัตถุ และในบางกรณีสามารถรับรู้รูปร่างของวัตถุได้ ไฮเมนอปเทรา (ผึ้ง) ที่สูงขึ้นสามารถรับรู้สีได้ รวมถึงสีที่มนุษย์ไม่ได้รับรู้ (“อัลตราไวโอเลต”); อย่างไรก็ตาม การมองเห็นสีไม่หลากหลายเท่าในมนุษย์ ตัวอย่างเช่น ผึ้งทางด้านซ้ายของสเปกตรัมรับรู้สีเหลือง ในขณะที่สีอื่นๆ ก็เหมือนกับเฉดสีเหลือง ส่วนสีน้ำเงินม่วงด้านขวาของสเปกตรัมนั้นผึ้งก็รับรู้เป็นสีเดียวเช่นกัน การมองเห็นของผึ้งนั้นต่ำกว่าการมองเห็นของมนุษย์มาก

- ขวา - โครงสร้างภายนอก- ด้านซ้าย - ส่วนหน้า, โครงสร้างภายใน: 1 - ลำตัวรูปเห็ด (สะกดรอยตาม), 2 - ส่วนกลาง, 3 - กลีบแก้วนำแสง, 4 - กลีบสมองรับกลิ่นที่มีเส้นประสาทสองเส้น, 5 - โหนดใต้คอหอยที่มีเส้นประสาทสามขากรรไกร

ในบางลำดับ เช่น ออร์โธปเทอรา (Orthoptera) ซึ่งได้แก่ ตั๊กแตน จิ้งหรีด และตั๊กแตน ที่เรียกว่า อวัยวะแก้วหู เป็นเรื่องธรรมดา โครงสร้างของอวัยวะแก้วหู ตลอดจนความจริงที่ว่า ชนิดที่มีพวกมันมีตัวผู้ด้วย อวัยวะเสียง แรงแนะนำอวัยวะการได้ยินในอวัยวะแก้วหู อวัยวะแก้วหูในตั๊กแตนและจิ้งหรีดตั้งอยู่บนกระดูกหน้าแข้งใต้ข้อเข่าและในตั๊กแตนและจั๊กจั่นที่ด้านข้างของส่วนท้องแรกพวกมันจะถูกแสดงจากภายนอกด้วยความหดหู่บางครั้งล้อมรอบด้วยรอยพับของจำนวนเต็มและมีบาง เมมเบรนยืดที่ด้านล่าง บน พื้นผิวด้านในเมมเบรนหรือในบริเวณใกล้เคียงมีปลายประสาทของโครงสร้างที่แปลกประหลาด

บทความที่น่าสนใจเพิ่มเติม

อวัยวะรับสัมผัสของแมลงเป็นตัวกลางระหว่างสภาพแวดล้อมภายนอกและร่างกาย ตามสิ่งเร้าภายนอกหรือสารระคายเคือง แมลงจะทำการกระทำบางอย่างที่ประกอบขึ้นเป็นพฤติกรรมของพวกมัน

อวัยวะรับสัมผัสของแมลง ได้แก่ ประสาทสัมผัสทางกล การได้ยิน ประสาทสัมผัสทางเคมี ประสาทสัมผัสใต้น้ำ และการมองเห็น

พื้นฐานของอวัยวะรับสัมผัสประกอบด้วยหน่วยประสาทสัมผัส - เซนซิลลา ประกอบด้วยสององค์ประกอบ: โครงสร้างเปิดกว้างในผิวหนังและเซลล์ประสาทที่อยู่ติดกัน Sensilla ยื่นออกมาเหนือผิวหนังเป็นเส้นขน ขนแปรง และโคน (รูปที่ 7)

ความรู้สึกทางกลแสดงโดยตัวรับกลไก สิ่งเหล่านี้คือตัวรับ เช่นเดียวกับโครงสร้างที่ละเอียดอ่อนที่รับรู้ถึงความตกใจ ตำแหน่งของร่างกาย ความสมดุลของมัน ฯลฯ การสัมผัสหรือการสัมผัส ตัวรับจะกระจัดกระจายไปทั่วร่างกายในรูปแบบของความรู้สึกธรรมดาที่มีประสาทสัมผัส เช่น ผมที่บอบบาง การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของเส้นผมเมื่อสัมผัสกับวัตถุหรืออากาศจะถูกส่งไปยังเซลล์ที่ละเอียดอ่อนซึ่งมีการกระตุ้นเกิดขึ้นซึ่งจะถูกส่งไปตามกระบวนการไปยังศูนย์กลางของเส้นประสาท

ตัวรับกลไกยังรวมถึงเซนซิลลารูประฆังด้วย พวกมันขาดขนที่บอบบางและฝังอยู่ในผิวหนัง พื้นผิวตัวรับของพวกเขาในรูปแบบของหมวกหนังกำพร้าตั้งอยู่บนพื้นผิวของหนังกำพร้า กระบวนการแท่งของเซลล์ที่ละเอียดอ่อน - พิน - เข้าใกล้ฝาปิดจากด้านล่าง ความรู้สึกรูประฆังพบได้ที่ปีก Cerci ขา และหนวด พวกเขารับรู้ถึงแรงกระแทก การโค้งงอ และความตึงเครียดของร่างกาย

ตัวรับแรงกลยังรวมถึงอวัยวะคอร์ดโตนัลเป็นอวัยวะในการได้ยิน เซลล์ประสาทของพวกมันสิ้นสุดด้วยหมุดรูปแท่ง นี่คือชุดของความรู้สึกพิเศษที่ทอดยาวระหว่างสองส่วนของหนังกำพร้า Chordotonal sensilla เรียกว่า scolopphores และประกอบด้วยเซลล์สามเซลล์ ได้แก่ เซลล์ประสาทรับความรู้สึก เซลล์หมวก และเซลล์ข้างขม่อม

แมลงบางชนิดไม่ได้พัฒนาการได้ยิน Orthoptera (ตั๊กแตน, ตั๊กแตน, จิ้งหรีด), จั๊กจั่นร้องเพลง, แมลงบางชนิดและผีเสื้อกลางคืนจำนวนหนึ่งมีตัวรับการได้ยิน - อวัยวะแก้วหู แมลงพวกนี้ส่งเสียงร้องหรือร้อง อวัยวะแก้วหูเป็นกลุ่มของสโคโลโพฟอร์ที่เกี่ยวข้องกับบริเวณหนังกำพร้าซึ่งแสดงในรูปแบบของเยื่อแก้วหู (รูปที่ 8)

ในตั๊กแตนอวัยวะแก้วหูจะอยู่ที่ด้านข้างของช่องท้องที่ 1 ในตั๊กแตนและจิ้งหรีด - บนกระดูกหน้าแข้งของขาหน้า (รูปที่ 9)

ในยุง การทำงานของอวัยวะการได้ยินจะดำเนินการโดยอวัยวะของจอห์นสตัน บน Cerci ของแมลงสาบและ Orthoptera และบนตัวหนอนผีเสื้อ เซลล์ประสาทจะอยู่บนเส้นขนที่ตรวจจับคลื่นเสียง

ความสำคัญของอวัยวะการได้ยิน:

– รับรู้สัญญาณที่มาจากบุคคลในสายพันธุ์ของตนเอง ซึ่งรับประกันความเชื่อมโยงระหว่างเพศ เช่น นี่คือรูปแบบหนึ่งของตำแหน่งสัญญาณทางเพศ

- รับเสียงอื่นๆ (เสียงนกหวีด เสียงแหลม การค้นหาเหยื่อ)

ความรู้สึกทางเคมีทำหน้าที่รับรู้เคมีของสิ่งแวดล้อม ได้แก่ รสและกลิ่น นำเสนอโดยตัวรับเคมี ความรู้สึกของกลิ่นรับรู้และวิเคราะห์ตัวกลางที่เป็นก๊าซซึ่งมีความเข้มข้นของสารต่ำ และรับรู้รส ซึ่งเป็นตัวกลางที่เป็นของเหลวที่มีความเข้มข้นสูง Sensilla ของตัวรับเคมีแสดงอยู่ในรูปของเส้นขน แผ่น หรือกรวยที่ฝังอยู่ในร่างกาย บนเสาอากาศ ฟังก์ชั่นการดมกลิ่นจะดำเนินการโดยประสาทสัมผัสแบบเพลคอยด์และซีโลโคนิก แมลงใช้ประสาทสัมผัสในการดมกลิ่นเพื่อค้นหาเพศตรงข้าม จดจำบุคคลในสายพันธุ์ของตนเอง เพื่อค้นหาอาหาร และสถานที่สำหรับวางไข่ แมลงหลายชนิดหลั่งสารที่น่าดึงดูด - สารดึงดูดทางเพศหรือเอกอน

รสชาติทำหน้าที่รับรู้อาหารเท่านั้น แมลงแยกแยะรสชาติหลักได้ 4 รส คือ หวาน ขม เปรี้ยว และเค็ม

น้ำตาลส่วนใหญ่ เช่น กลูโคส ฟรุกโตส มอลโตส และอื่นๆ ดึงดูดผึ้งและแมลงวันได้แม้จะมีความเข้มข้นค่อนข้างต่ำก็ตาม น้ำตาลชนิดอื่นๆ เช่น กาแลคโตส มานโนส และอื่นๆ จะได้รับการยอมรับเมื่อมีความเข้มข้นสูงเท่านั้น และผึ้งก็ปฏิเสธน้ำตาลเหล่านั้น ผีเสื้อบางตัวไวต่อน้ำตาลมาก โดยแยกสารละลายน้ำตาลที่มีความเข้มข้น 0.0027% ออกจากน้ำบริสุทธิ์เพียงเล็กน้อย

สารอื่นๆ อีกมากมาย เช่น กรด เกลือ กรดอะมิโน น้ำมัน และอื่นๆ สามารถถูกปฏิเสธได้ที่ความเข้มข้นสูง แต่บางครั้งสารละลายกรดและเกลือบางชนิดที่อ่อนแอก็ให้ผลที่น่าสนใจ

ปุ่มรับรสอยู่ที่ปากเป็นหลัก แต่สามารถไปที่ตำแหน่งอื่นได้ ดังนั้นในผึ้ง แมลงวันบางชนิด และผีเสื้อกลางวันจำนวนหนึ่ง พวกมันจึงเกาะอยู่ที่ขาและมีความไวสูง เมื่อฝ่าเท้าด้านฝ่าเท้าสัมผัสกับสารละลายน้ำตาล ผีเสื้อผู้หิวโหยจะทำปฏิกิริยาโดยกางงวงออก ในที่สุด ในผึ้งและตัวต่อพับ (Vespidae) ตัวรับเหล่านี้จะพบอยู่ที่ส่วนปลายของหนวดด้วย

การพัฒนาความรู้สึกทางเคมีในแมลงในระดับสูงเป็นส่วนสำคัญของสรีรวิทยาของแมลงและทำหน้าที่เป็นพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับการพัฒนาและการประยุกต์ใช้วิธีการบางอย่างในการควบคุมสารเคมีของสายพันธุ์ที่เป็นอันตราย ในการปฏิบัติการควบคุมศัตรูพืชนั้นใช้วิธีการเหยื่อโดยสาระสำคัญคืออาหารที่ดึงดูดใจบางชนิดจะได้รับการบำบัดด้วยสารพิษและกระจายในสถานที่ที่มีศัตรูพืชเข้มข้น เหยื่อพิษดังกล่าวมีการใช้กันอย่างแพร่หลายและประสบความสำเร็จอย่างมากในการต่อสู้กับตั๊กแตน ในการต่อสู้กับศัตรูพืชก็ต้องการสารที่น่าดึงดูดหรือตัวดึงดูดเช่นกัน

ความรู้สึกไฮโกรเทอร์มิกมันเป็นสิ่งจำเป็นในชีวิตของแมลงหลายชนิด และขึ้นอยู่กับสภาพความชื้นและอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม ควบคุมพฤติกรรมของแต่ละบุคคล และยังควบคุมสมดุลของน้ำและอุณหภูมิของร่างกายอีกด้วย ตัวรับที่เกี่ยวข้องยังไม่ได้รับการศึกษาเพียงพอ แต่พบว่าความรู้สึกของความชื้นมีการแปลในแมลงบางชนิดบนศีรษะและส่วนต่อของมัน - หนวดและหนวด และความรู้สึกอบอุ่น - บนหนวด อุ้งเท้า และอวัยวะอื่น ๆ การรับรู้ความร้อนได้รับการพัฒนาอย่างมากในแมลง และแต่ละสายพันธุ์ก็มีโซนอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดตามที่พวกมันต้องการ อย่างไรก็ตาม ขอบเขตของอุณหภูมิที่เหมาะสมนั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความชื้นของสภาพแวดล้อมที่แมลงพัฒนาขึ้น รวมถึงระยะของการพัฒนาด้วย

วิสัยทัศน์.เมื่อรวมกับความรู้สึกทางเคมีแล้ว มันอาจมีบทบาทสำคัญในชีวิตของแมลง อวัยวะการมองเห็นก็มี โครงสร้างที่ซับซ้อนและมีดวงตาสองประเภท: ซับซ้อนและเรียบง่าย (รูปที่ 10)

ข้าว. 10. แผนผังส่วน (A) และแง่มุมบนพื้นผิว (B) ของตาประกอบ: 1 – กระจกตา; 2 – กรวยคริสตัล; 3 – เซลล์จอประสาทตา

ตาประกอบหรือด้านคือดวงตา 2 ดวงที่อยู่ด้านข้างศีรษะ มักมีการพัฒนาอย่างมากและสามารถครอบครองส่วนสำคัญของศีรษะได้ ตาประกอบแต่ละข้างประกอบด้วยหน่วยการมองเห็นหลายส่วน - เซนซิลลา ซึ่งเรียกว่า ommatidia; จำนวนตาประกอบนั้นสามารถเข้าถึงได้หลายร้อยหรือหลายพัน

ommatidium ประกอบด้วยเซลล์สามประเภทโดยสร้างส่วนโซมาติกส่วนที่ไวต่อความรู้สึกและเม็ดสี (รูปที่ 11) จากภายนอก ออมมาทิเดียมแต่ละเซลล์จะก่อตัวเป็นเซลล์ทรงกลมหรือหกเหลี่ยมบนพื้นผิวของดวงตา ซึ่งเป็นด้าน ซึ่งเป็นเหตุให้ดวงตาประกอบได้ชื่อมา ส่วนของแสงหรือการหักเหของแสงของ ommatidium ประกอบด้วยเลนส์โปร่งใสและกรวยคริสตัลโปร่งใสที่อยู่ด้านล่าง เลนส์หรือกระจกตาโดยพื้นฐานแล้วเป็นหนังกำพร้าโปร่งใสและมักจะดูเหมือนเลนส์นูนสองด้าน กรวยคริสตัลถูกสร้างขึ้นโดยเซลล์โปร่งใสที่มีความยาวสี่เซลล์และเมื่อรวมกับเลนส์จะก่อให้เกิดระบบออพติคอลเดียว - เลนส์ทรงกระบอก ความยาวของแกนแสงเกินเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างมาก ส่วนที่ละเอียดอ่อนจะอยู่ใต้ออปติคัลซึ่งก่อตัวเป็นเรตินาหรือเรตินาซึ่งรับรู้รังสีของแสงและประกอบด้วยเซลล์เรตินาหลายชุด เซลล์เหล่านี้จะถูกยืดออกไปตาม ommatidium ซึ่งอยู่ในแนวเซกเตอร์และก่อตัวเป็นชั้นของแกนกลาง - ก้านแก้วนำแสงหรือ rhabdom ที่ฐาน เซลล์จอประสาทตากลายเป็นเส้นใยประสาทที่ไปยังกลีบตาของสมอง ส่วนเม็ดสีนั้นถูกสร้างขึ้นจากเซลล์เม็ดสีซึ่งรวมกันเป็นชั้นของส่วนที่บอบบางและกรวยคริสตัล ด้วยเหตุนี้ออมมาทิเดียมแต่ละอันจึงถูกแยกออกจากกันด้วยสายตา ด้วยเหตุนี้ ส่วนของเม็ดสีจึงทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์แยกแสง

แมลงรายวันมีสิ่งที่เรียกว่าการมองเห็นแบบกำหนดทิศทาง ด้วยการแยกแสงโดยใช้เซลล์เม็ดสี แต่ละออมมาทิเดียมจึงถูกแปลงเป็นหลอดบางๆ ที่แยกออกมา ดังนั้นมีเพียงรังสีที่ส่องผ่านเลนส์และยิ่งไปกว่านั้นมีเพียงรังสีที่สอดคล้องกับแกนตามยาวของออมมาติเดียมอย่างเคร่งครัดเท่านั้นที่สามารถทะลุเข้าไปได้ รังสีเหล่านี้ไปถึงแกนแก้วนำแสงหรือแรบดอม ส่วนหลังเป็นองค์ประกอบการรับรู้ของเรตินาอย่างแม่นยำ ด้วยเหตุนี้ ขอบเขตการมองเห็นของออมมาทิเดียมแต่ละอันจึงมีขนาดเล็กมากและมองเห็นได้เพียงส่วนเล็กๆ ของวัตถุนั้นเท่านั้น แต่ จำนวนมาก ommatidia ช่วยให้คุณสามารถเพิ่มขอบเขตการมองเห็นได้อย่างมากโดยการประยุกต์ใช้ซึ่งกันและกันหรือการนัดหมาย ด้วยเหตุนี้ จากส่วนที่เล็กที่สุดของภาพ แต่ละภาพจึงมีการสร้างภาพโดยรวมเพียงภาพเดียว เหมือนกับในภาพโมเสค ดังนั้นแมลงจึงมีการมองเห็นแบบโมเสก

แมลงที่ออกหากินเวลากลางคืนและพลบค่ำมีการมองเห็นซ้อนทับ ซึ่งสัมพันธ์กับความแตกต่างทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยาใน ommatidia ของพวกมัน ในการซ้อนตา ส่วนที่ละเอียดอ่อนจะอยู่ห่างจากส่วนแสงมากกว่า และเซลล์เม็ดสีจะแยกส่วนแสงเป็นหลัก ด้วยเหตุนี้รังสี 2 ประเภทจึงทะลุผ่านแกนแก้วนำแสง - แบบตรงและแบบเฉียง แบบแรกเข้าสู่ ommatidia ผ่านเลนส์ และแบบหลังจาก ommatidia ที่อยู่ใกล้เคียง ซึ่งช่วยเพิ่มเอฟเฟกต์แสง ด้วยเหตุนี้ ภาพของวัตถุจึงได้มาในกรณีนี้ ไม่เพียงแต่จากการผสมผสานการรับรู้ของแต่ละบุคคลเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงการซ้อนการรับรู้เหล่านั้นหรือการซ้อนด้วย

ในเวลากลางวันที่มีแสงจ้า ดวงตาที่ซ้อนทับกันจะมีความคล้ายคลึงทางสรีรวิทยาบางอย่างกับดวงตาที่มองเห็น สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากเม็ดสีในเซลล์เม็ดสีเริ่มเคลื่อนที่ในแสงและกระจายจนกลายเป็นหลอดสีเข้มรอบๆ ออมมาทิเดียม ด้วยเหตุนี้ ออมมาทิเดียจึงแทบจะแยกออกจากกันในการมองเห็นและรับรังสีจากเลนส์เป็นส่วนใหญ่ ความสามารถของดวงตาในการตอบสนองต่อระดับความสว่างนี้ถือได้ว่าเป็นที่พัก ในระดับหนึ่ง มันก็ยังเป็นลักษณะของตา appositional ซึ่งช่วยให้แมลงในเวลากลางวันสามารถปรับตาให้เข้ากับการมองเห็นได้อย่างรวดเร็วในที่มีแสงจ้าและในที่ร่ม เช่น เมื่อบินจาก พื้นที่เปิดโล่งไปที่ป่า

ด้วยความช่วยเหลือของตาประกอบ แมลงสามารถแยกแยะรูปร่าง การเคลื่อนไหว สี และระยะห่างจากวัตถุได้ เช่นเดียวกับแสงโพลาไรซ์ อย่างไรก็ตามแมลงหลากหลายชนิด วิถีชีวิตและนิสัยของพวกมัน ทำให้เกิดคุณสมบัติที่หลากหลายในการมองเห็นของพวกมันอย่างไม่ต้องสงสัย อย่างหลังขึ้นอยู่กับลักษณะโครงสร้างของดวงตาและ ommatidia เส้นผ่านศูนย์กลาง ความยาว จำนวนหลัง และคุณสมบัติอื่นๆ เป็นตัวกำหนดคุณภาพของการมองเห็น เชื่อกันว่าหลายชนิดมีสายตาสั้นและสามารถแยกแยะการเคลื่อนไหวได้ในระยะไกลเท่านั้น สิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากการทดลองมากมาย ดังนั้นตัวอ่อนของแมลงปอจึงรีบเร่งเพื่อเคลื่อนย้ายเหยื่อและไม่สังเกตเห็นเหยื่อที่อยู่นิ่ง ตาข่ายที่วางอยู่หน้ารังตัวต่อซึ่งมีเซลล์ยาวเกินความยาวลำตัวยังคงกั้นทางเข้ารัง แต่หลังจากนั้นระยะหนึ่ง ตัวต่อจะเรียนรู้ที่จะคลานผ่านเซลล์ของตาข่ายนี้

แมลงส่วนใหญ่เป็นตาบอดแดงแต่มองเห็นและดึงดูดแสงอัลตราไวโอเลต ช่วงของคลื่นแสงที่มองเห็นอยู่ในช่วง 2,500–8,000 A ผึ้งได้ค้นพบความสามารถในการแยกแยะแสงโพลาไรซ์ที่ปล่อยออกมา ท้องฟ้าสีฟ้าซึ่งทำให้เธอสามารถนำทางไปในอวกาศได้ขณะบิน แมลงจำนวนหนึ่งมีลักษณะการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนไหวขึ้นอยู่กับทิศทาง แสงอาทิตย์, เช่น. การวางแนวเข็มทิศดวงอาทิตย์ สาระสำคัญของปรากฏการณ์นี้คือมุมตกกระทบของรังสีในบางส่วนของเรตินายังคงคงที่อยู่ระยะหนึ่ง การเคลื่อนไหวที่ถูกขัดจังหวะจะกลับมาที่มุมเดิม แต่เนื่องจากการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ ทิศทางการเคลื่อนที่จึงเปลี่ยนไปตามจำนวนองศาที่เท่ากัน

ความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดคือการเคลื่อนที่ของโฟโต้คอมพาส ซึ่งอธิบายการมาถึงของแมลงกลางคืนสู่แสง รังสีของแสงจะเบี่ยงเบนไปในแนวรัศมี และเมื่อเคลื่อนที่ไปในทิศทางเฉียงสัมพันธ์กับรังสีเหล่านั้น มุมตกกระทบก็จะเปลี่ยนไป เพื่อรักษามุมที่คงที่ แมลงจะถูกบังคับให้เปลี่ยนเส้นทางไปยังแหล่งกำเนิดแสงอยู่ตลอดเวลา การเคลื่อนไหวเป็นไปตามเกลียวลอการิทึมและนำแมลงไปยังแหล่งกำเนิดแสงในที่สุด (รูปที่ 12)

ตาธรรมดาหรือโอเชลลี อยู่ระหว่างตาประสมบนหน้าผากและกระหม่อม หรือเฉพาะบนกระหม่อม (รูปที่ 13) มีขนาดเล็ก ปกติจะมีเลข 3 และจัดเรียงเป็นรูปสามเหลี่ยม เนื่องจากตำแหน่งที่ส่วนบนของศีรษะ จึงมักถูกเรียกว่า dosal ocelli ในทางสัณฐานวิทยา โอเชลลีไม่ตรงกับ ommatidia ของดวงตาประกอบ ดังนั้นพวกมันจึงไม่ได้ถูกกระตุ้นจากกลีบตาของสมอง แต่มาจากส่วนตรงกลางของโปรโตซีรีบรัม นอกจากนี้ สำหรับชิ้นส่วนออพติคอลหนึ่งชิ้น ยังมีชุดชิ้นส่วนที่ละเอียดอ่อนอีกด้วย พวกเขายังขาดกรวยคริสตัลและชิ้นส่วนออปติคอลจะแสดงด้วยเลนส์คัทติเคิลเท่านั้น เช่น เลนส์ตัวหนึ่ง

แมลงบางชนิดไม่มีตา โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกมันไม่มีอยู่ในผีเสื้อและผีเสื้อหลายชนิด ในแมลงที่ไม่มีปีกหรือปีกสั้น พวกมันจะหายไปหรือเป็นแมลงพื้นฐานด้วย บทบาทของพวกเขายังไม่ชัดเจนพอ เป็นที่ยอมรับกันว่าในหลายรูปแบบ จุดโฟกัสของดวงตาจะอยู่ด้านหลังส่วนที่บอบบาง ดังนั้นจึงไม่สามารถรับรู้ภาพได้ในกรณีนี้ การทาสีทับดวงตาทำให้แมลงเหล่านี้ตาบอด ในเวลาเดียวกัน มีการเชื่อมต่อทางกายวิภาคระหว่างเส้นประสาทตาและเส้นประสาทของดวงตาประกอบ ซึ่งบ่งบอกถึงการมีอยู่ของการเชื่อมต่อการทำงานระหว่างอวัยวะเหล่านี้ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าดวงตา แมลงที่แตกต่างกันอาจมีบทบาทที่แตกต่างกัน ไม่ว่าในกรณีใด สิ่งเหล่านี้จะส่งผลต่อดวงตาประกอบ ทำให้มั่นใจในการมองเห็นที่มั่นคงในสภาวะความเข้มของแสงที่ผันผวน ที่ความเข้มข้นต่ำ โอเชลลีจะเพิ่มปฏิกิริยาของดวงตาที่ประกอบกัน เช่น กลายเป็นส่วนของส่วนหลัง ในระดับสูง จะมีผลยับยั้งการทำงานของดวงตาผสม

ocelli ด้านข้างหรือด้านข้างซึ่งเป็นลักษณะของตัวอ่อนของแมลงที่มีการเปลี่ยนแปลงโดยสมบูรณ์ควรแยกแยะออกจาก ocelli ด้านหลัง ocelli เหล่านี้หรือที่เรียกว่า Stemmas อยู่ที่ด้านข้างของศีรษะในบริเวณที่พบดวงตาประกอบในผู้ใหญ่ จำนวนของมันแตกต่างกันและแม้แต่ตัวแปรในสายพันธุ์เดียวกัน บางชนิดมีตาข้างเดียวเพียงข้างเดียว ในขณะที่บางชนิดมีตาตั้งแต่หกคู่ขึ้นไป เมื่อมีแมลงเข้ามา รัฐผู้ใหญ่ฝ่อด้านข้างและถูกแทนที่ด้วยตาประกอบ

Stemmata มีรายละเอียดโครงสร้างที่แตกต่างกันออกไป แต่มีลักษณะเฉพาะคือการมีเลนส์ ตัวหนอนผีเสื้อยังมีกรวยคริสตัลและมีการพัฒนาแรบดอมเพียงอันเดียว ซึ่งทำให้โอเซลล์ลัสนี้คล้ายกับออมมาทิเดียมของตาประกอบ แต่ในตัวอ่อนของแมลงปีกแข็ง แมลงปีกแข็งและแมลงอื่น ๆ มีแรบดอมหลายตัวหรือหลายตัวอยู่ในดวงตา และกรวยคริสตัลอาจหายไป สิ่งนี้ทำให้ต้นกำเนิดดังกล่าวไม่คล้ายกับ ommatidia แต่กับ ocelli ด้านหลัง

โอเซลลีด้านข้างนั้นได้รับกระแสประสาทจากกลีบตาของสมอง และการทำงานของการมองเห็นนั้นไม่อาจโต้แย้งได้

แมลงบางชนิดยังคงมีความสามารถในการตอบสนองต่อแสงเมื่อดวงตาและโอเชลลีถูกเอาออกหรือเคลือบด้วยวานิชสีดำ ในเวลาเดียวกัน แมลงสาบจะหลีกเลี่ยงแสงเช่นเดียวกับในสภาวะปกติ และตัวหนอนจะรักษาปฏิกิริยาเชิงบวกและเคลื่อนที่ไปยังแหล่งกำเนิดแสง แมลงถ้ำไร้ตาก็สามารถตอบสนองต่อแสงได้เช่นกัน แน่นอนว่าพื้นผิวของร่างกายสามารถรับรู้แสงได้ ดังนั้นเราจึงสามารถพูดถึงความไวแสงของผิวหนังได้