Böceklerin duyu organları nelerdir? Böceklerin sinir sistemi ve duyu organları

Böceklerin duyu organları

Zhdanova T.D.

Böcek dünyasının çeşitli ve enerjik faaliyetleri harika deneyimler olabilir. Görünüşe göre bu yaratıklar dikkatsizce uçuyor ve yüzüyor, koşuyor ve sürünüyor, vızıltı ve cıvıltı, kemiriyor ve taşıyor. Ancak tüm bunlar amaçsızca değil, esas olarak belirli bir niyetle, bedenlerinde ortaya konan doğuştan gelen programa ve kazanılan yaşam deneyimine göre yapılır. Çevreleyen dünyanın algılanması, içindeki oryantasyon, tüm uygun eylemlerin ve yaşam süreçlerinin uygulanması için hayvanlara, öncelikle sinir ve duyusal olmak üzere çok karmaşık sistemler verilir.

Omurgalıların ve omurgasızların sinir sistemlerinin ortak noktası nedir?

Sinir sistemi, beynin merkezi bölüm olduğu sinir dokusundan oluşan çok karmaşık bir yapı ve organ kompleksidir. Sinir sisteminin ana yapısal ve işlevsel birimi, süreçleri olan bir sinir hücresidir (Yunancada sinir hücresi bir nörondur).

Sinir sistemi ve böceklerin beyni şunları sağlar: dış ve iç tahriş duyularının yardımıyla algı (sinirlilik, hassasiyet); gelen sinyallerin analizör sistemi tarafından anında işlenmesi, yeterli bir yanıtın hazırlanması ve uygulanması; kalıtsal ve edinilmiş bilgileri kodlanmış biçimde bellekte saklamak ve gerektiğinde anında geri almak; vücudun tüm organlarının ve sistemlerinin bir bütün olarak işleyişi için kontrolü, çevre ile dengelenmesi; zihinsel süreçlerin uygulanması ve daha yüksek sinir aktivitesi, uygun davranış.

Omurgalıların ve omurgasızların sinir sisteminin ve beyninin organizasyonu o kadar farklıdır ki, ilk bakışta onları karşılaştırmak imkansız görünür. Ve aynı zamanda, oldukça "basit" ve "karmaşık" organizmalara ait olan sinir sisteminin en çeşitli türleri için, aynı işlevler karakteristiktir.

Bir sineğin, arının, kelebeğin veya başka bir böceğin çok küçük beyni, görmesine ve duymasına, dokunmasına ve tat almasına, büyük bir doğrulukla hareket etmesine, ayrıca dahili bir "harita" kullanarak önemli mesafelerde uçmasına, birbirleriyle iletişim kurmasına ve hatta kendi kendine ait olmasına izin verir. "Dil", standart olmayan durumlarda mantıksal düşünmeyi öğrenin ve uygulayın. Yani, bir karıncanın beyni bir toplu iğne başından çok daha küçüktür, ancak bu böcek uzun zamandır bir "adaçayı" olarak kabul edilmiştir. Sadece mikroskobik beyniyle değil, aynı zamanda bir sinir hücresinin anlaşılmaz yetenekleriyle de karşılaştırıldığında, bir kişi en modern bilgisayarlarından utanmalıdır. Ve bilim bunun hakkında ne söyleyebilir, örneğin beynin doğum, yaşam ve ölüm süreçlerini inceleyen nörobiyoloji? Beynin hayati aktivitesinin gizemini çözebildi mi - bu, insanlar tarafından bilinen fenomenlerin en karmaşık ve gizemli olanı mı?

İlk nörobiyolojik deneyim antik Romalı hekim Galen'e aittir. Beynin gırtlak kaslarını kontrol ettiği domuzdaki sinir liflerini keserek, hayvanı sesinden mahrum etti - hemen uyuştu. Bu bin yıl önceydi. Ama o zamandan beri bilim, beyin ilkesine ilişkin bilgisinde ne kadar ileri gitti? Bilim adamlarının muazzam çalışmalarına rağmen, beynin inşa edildiği "tuğla" olarak adlandırılan bir sinir hücresinin bile çalışma prensibinin insan tarafından bilinmediği ortaya çıktı. Nörobilimciler, bir nöronun nasıl "yediğini" ve "içtiğini" çok şey anlarlar; yaşamı için gerekli olan enerjiyi, çevreden alınan gerekli maddeleri "biyolojik kazanlarda" sindirerek nasıl elde ettiği; O halde bu nöron, komşularına, ya belirli bir dizi elektriksel darbede ya da çeşitli kimyasal kombinasyonlarda şifrelenmiş sinyaller biçiminde çeşitli bilgiler gönderir. Ve sonra ne? Bir sinir hücresi belirli bir sinyal aldı ve derinliklerinde, hayvanın beynini oluşturan diğer hücrelerle işbirliği içinde benzersiz bir faaliyet başladı. Gelen bilgilerin ezberlenmesi, hafızadan gerekli bilgilerin alınması, karar verilmesi, kaslara ve çeşitli organlara emir verilmesi vb. Nasıl gidiyor? Bilim adamları hala bunu kesin olarak bilmiyorlar. Ne kadar bireysel olduğu belli olmadığı için sinir hücreleri ve kompleksleri, bir böceğinki kadar küçük bile olsa tüm beynin prensibi net değildir.

Duyuların ve yaşayan "cihazların" çalışması

Böceklerin hayati aktivitesine ses, koku alma, görsel ve diğer duyusal bilgilerin - mekansal, geometrik, nicel - işlenmesi eşlik eder. Böceklerin birçok gizemli ve ilginç özelliğinden biri, durumu kendi "cihazları" yardımıyla doğru bir şekilde değerlendirme yetenekleridir. Doğada yaygın olarak kullanılsalar da, bu cihazlar hakkındaki bilgimiz ihmal edilebilir düzeydedir. Bunlar aynı zamanda depremleri, volkanik patlamaları, selleri ve hava değişikliklerini tahmin etmeyi mümkün kılan çeşitli fiziksel alanların belirleyicileridir. Bu, dahili biyolojik saatle ölçülen bir zaman duygusu, hız duygusu, yön bulma ve yön bulma yeteneği ve çok daha fazlasıdır.

Herhangi bir organizmanın (mikroorganizmalar, bitkiler, mantarlar ve hayvanlar) dış ortamdan ve kendi organ ve dokularından kaynaklanan tahrişleri algılama özelliğine duyarlılık denir. Böcekler, özel bir sinir sistemine sahip diğer hayvanlar gibi, çeşitli uyaranlar - reseptörler için yüksek seçiciliğe sahip sinir hücrelerine sahiptir. Dokunsal (dokunmaya duyarlı), sıcaklık, ışık, kimyasal, titreşim, kas-eklem vb. Alıcıları sayesinde böcekler, çeşitli çevresel faktörleri yakalar - çeşitli titreşimler (çok çeşitli sesler, ışık ve ısı şeklinde radyasyon enerjisi), mekanik basınç (örneğin yerçekimi) ve diğer faktörler. Reseptör hücreler, dokularda tek tek veya özel duyu organlarının - duyu organlarının oluşumu ile sistemlerde toplanır.

Tüm böcekler duyularının okumalarını mükemmel bir şekilde "anlar". Bazıları, görme, işitme, koku alma organları gibi uzaktır ve tahrişi belli bir mesafeden algılayabilir. Diğerleri, tat ve dokunma organları gibi, temas halindedir ve uyarıya doğrudan temas yoluyla tepki verir.

Böceklerin çoğu mükemmel bir görüşe sahiptir. Bazen basit gözlerin eklendiği karmaşık yönlü gözleri, çeşitli nesneleri tanımaya yarar. Bazı böceklere renkli görme, uygun gece görüş cihazları sağlanır. İlginçtir ki, böceklerin gözleri, diğer hayvanlarda benzerlik gösteren tek organdır. Aynı zamanda, işitme, koku, tat ve dokunma organları böyle bir benzerliğe sahip değildir, ancak yine de böcekler kokuları ve sesleri mükemmel bir şekilde algılar, kendilerini uzayda yönlendirir, ultrasonik dalgaları yakalar ve yayar. İnce koku ve tat alma duyuları yiyecek bulmalarını sağlar. Çeşitli böcek bezleri, hemcinsleri, cinsel partnerleri cezbetmek, rakipleri ve düşmanları korkutmak için maddeler salgılar ve son derece hassas bir koku alma duyusu bu maddelerin kokusunu birkaç kilometre öteden bile alabilir.

Birçoğu, fikirlerinde, böceklerin duyularını kafa ile ilişkilendirir. Ancak çevre hakkında bilgi toplamaktan sorumlu yapıların vücudun çeşitli yerlerindeki böceklerde bulunduğu ortaya çıktı. Nesnelerin sıcaklığını algılayabilir ve yiyecekleri ayaklarıyla tadabilir, ışığın varlığını sırtlarıyla algılayabilir, dizleri, bıyıkları, kuyruk uzantıları, vücut kılları vb. ile işitebilirler.

Böceklerin duyu organları, duyu sistemlerinin bir parçasıdır - neredeyse tüm vücuda bir ağ ile nüfuz eden analizörler. Duyu organlarının alıcılarından birçok farklı dış ve iç sinyal alırlar, bunları analiz ederler, uygun eylemlerin uygulanması için "talimatlar" oluştururlar ve çeşitli organlara iletirler. Duyu organları esas olarak analizörlerin çevresinde (uçlarında) bulunan reseptör bölümünü oluşturur. Ve iletim bölümü, merkezi nöronlar ve reseptörlerden gelen yollar tarafından oluşturulur. Beynin, duyulardan gelen bilgileri işlemek için belirli alanları vardır. Analizörün merkezi, "beyin" bölümünü oluştururlar. Böyle karmaşık ve uygun bir sistem sayesinde, örneğin bir görsel analizör, böceğin hareket organlarının doğru hesaplanması ve kontrolü gerçekleştirilir.

Böcek duyu sistemlerinin şaşırtıcı yetenekleri hakkında kapsamlı bilgi birikmiştir, ancak kitabın hacmi bunlardan sadece birkaçının alıntılanmasına izin vermektedir.

Görme organları

Gözler ve tüm karmaşık görsel sistem, hayvanların çevrelerindeki dünya hakkında temel bilgileri alabilmeleri, çeşitli nesneleri hızla tanımaları ve ortaya çıkan durumu değerlendirmeleri sayesinde inanılmaz bir hediyedir. Böcekler, yırtıcılardan kaçınmak, ilgili nesneleri veya çevreyi keşfetmek, üreme ve sosyal davranışlarda diğer bireylerle etkileşime geçmek vb. için yiyecek ararken vizyona ihtiyaç duyar.

Böcekler çok çeşitli gözlerle donatılmıştır. Karmaşık, basit veya aksesuar ocelli ve ayrıca larva olabilirler. En karmaşık olanı, gözün yüzeyinde altıgen faset oluşturan çok sayıda ommatidiadan oluşan yönlü gözlerdir. Ommatidyum aslında minyatür bir mercek, ışık kılavuz sistemi ve ışığa duyarlı elemanlarla donatılmış küçük bir görsel aparattır. Her faset nesnenin yalnızca küçük bir bölümünü algılar ve birlikte tüm nesnenin mozaik görüntüsünü sağlarlar. Çoğu yetişkin böceğin tipik özelliği olan yönlü gözler, başın yanlarında bulunur. Bazı böceklerde, örneğin, avın hareketine hızla tepki veren yusufçuk avcısı, gözler başın yarısını kaplar. Gözlerinin her biri 28.000 fasetten yapılmıştır. Karşılaştırma için, kelebeklerin 17.000'i ve bir karasineklerin 4.000'i var.Böceklerin alnında veya taçlarında ve daha az sıklıkla yanlarında iki veya üç göz olabilir. Yetişkin durumdaki böcekler, kelebekler, hymenoptera'daki larva gözleri karmaşık olanlarla değiştirilir.

Böceklerin dinlenme sırasında gözlerini kapatamamaları ve bu nedenle gözleri açık uyumaları ilginçtir.

Peygamber devesi gibi avlanan bir böceğin hızlı tepki vermesine katkıda bulunan gözlerdir. Bu arada, dönüp arkasına bakabilen tek böcek bu. Büyük gözler, peygamber devesine binoküler görüş sağlar ve dikkatlerinin nesnesine olan mesafeyi doğru bir şekilde hesaplamanıza izin verir. Bu yetenek, ön bacakların ava doğru hızlı bir şekilde fırlatılmasıyla birleştiğinde peygamber devesini mükemmel avcılar yapar.

Ve su üzerinde koşan sarı ayaklı böceklerde gözler, avı hem suyun yüzeyinde hem de altında aynı anda görmenizi sağlar. Bunun için böceğin görsel analizörleri suyun kırılma indisini düzeltme yeteneğine sahiptir.

Görsel uyaranların algılanması ve analizi, çok karmaşık bir sistem - görsel bir analizör tarafından gerçekleştirilir. Birçok böcek için bu ana analizörlerden biridir. Burada birincil duyarlı hücre fotoreseptördür. Ve onunla ilişkili yollar (optik sinir) ve sinir sisteminin farklı seviyelerinde bulunan diğer sinir hücreleri. Işık bilgisi algılanırken olayların sırası aşağıdaki gibidir. Alınan sinyaller (ışık kuantumları) anında impuls şeklinde kodlanır ve yollar boyunca merkezi sinir sistemine - analizörün "beyin" merkezine iletilir. Orada, bu sinyaller hemen karşılık gelen görsel algıya çözülür (deşifre edilir). Tanınması için görsel imaj standartları ve diğer gerekli bilgiler bellekten çıkarılır. Daha sonra, durum değişikliğine bireyin yeterli tepki vermesi için çeşitli organlara bir komut gönderilir.

Böceklerin "kulakları" nerede?

Çoğu hayvan ve insan kulaklarıyla duyar, burada sesler kulak zarının titreşmesine neden olur - güçlü veya zayıf, yavaş veya hızlı. Titreşimdeki herhangi bir değişiklik, vücuda duyulabilir sesin doğası hakkında bilgi verir. Ve böcekler ne duyar? Çoğu durumda, aynı zamanda bir tür "kulaktır", ancak böceklerde bizim için alışılmadık yerlerde bulunurlar: bıyıkta - örneğin erkek sivrisineklerde, karıncalarda, kelebeklerde; kaudal uzantılarda - Amerikan hamamböceğinde. Cırcır böcekleri ve çekirgeler, ön bacaklarının incikleri ve karnındaki çekirgeler ile duyarlar. Bazı böceklerin "kulakları" yoktur, yani özel işitme organları yoktur. Ancak, kulaklarımıza erişilemeyen ses titreşimleri ve ultrasonik dalgalar dahil olmak üzere hava ortamının çeşitli titreşimlerini algılayabilirler. Bu tür böceklerdeki hassas organlar ince tüyler veya en küçük hassas çubuklardır. İçerdeler Büyük bir sayı vücudun farklı bölgelerinde bulunur ve sinir hücreleri ile ilişkilidir. Yani, kıllı tırtıllarda "kulaklar" kıllardır ve çıplak tırtıllarda - vücudun tüm derisi.

Havanın alternatif olarak incelmesi ve kalınlaşmasıyla, ses kaynağından - herhangi bir titreşen cisimden - her yöne yayılan bir ses dalgası oluşur. Ses dalgaları, işitsel analizör tarafından algılanır ve işlenir - karmaşık bir mekanik, alıcı ve sinir yapıları sistemi. Bu titreşimler, işitsel reseptörler tarafından işitsel sinir boyunca analizörün orta kısmına iletilen sinir uyarılarına dönüştürülür. Sonuç, sesin algılanması ve gücünün, perdesinin ve karakterinin analizidir.

Böceklerin işitsel sistemi, nispeten yüksek frekanslı titreşimlere seçici tepkilerini sağlar - yüzeyin, havanın veya suyun en ufak sarsıntısını algılarlar. Örneğin, vızıldayan böcekler kanatlarını hızla çırparak ses dalgaları üretirler. Hava ortamının böyle bir titreşimi, örneğin sivrisineklerin gıcırtısı, antenler üzerinde bulunan hassas organları ile erkekler tarafından algılanır. Böylece diğer sivrisineklerin uçuşuna eşlik eden hava dalgalarını yakalar ve alınan ses bilgisine yeterince yanıt verirler. Böceklerin işitsel sistemleri, nispeten zayıf sesleri algılamak için "ayarlanmıştır", bu nedenle yüksek seslerin onlar üzerinde olumsuz bir etkisi vardır. Örneğin bombus arıları, arılar, bazı türlerin sinekleri ses çıkardıklarında havaya çıkamazlar.

Her türün erkek cırcır böceklerinin yaydığı çeşitli ama iyi tanımlanmış sinyal sesleri, üreme davranışlarında - dişilere kur yaparken ve onları çekerken - önemli bir rol oynar. Kriket, bir arkadaşla iletişim kurmak için harika bir araçla donatılmıştır. Nazik bir tril oluştururken, bir elitranın keskin tarafını diğerinin yüzeyine sürtüyor. Ve erkek ve dişide sesin algılanması için, kulak zarı rolünü oynayan özellikle hassas bir ince kütikül zarı vardır. Cıvıl cıvıl bir erkek mikrofonun önüne, bir kadın ise başka bir odaya telefonla yerleştirildiğinde ilginç bir deney yapıldı. Mikrofon açıldığında dişi, erkeğin türe özgü cıvıltısını işiterek sesin kaynağına, yani telefona koştu.

Ultrasonik dalgaları yakalayan ve yayan organlar

Güveler, yön bulma ve avlanma için ultrasonik dalgalar kullanan bir yarasa algılama cihazı ile donatılmıştır. Yırtıcı hayvanlar 100.000 hertz'e kadar sinyaller ve avladıkları güveler ve kanatlılar 240.000 hertz'e kadar sinyal alırlar. Örneğin bir güve kepçesinin göğsünde, ultrason sinyallerinin akustik analizi için özel organlar vardır. 30 m'ye kadar mesafedeki av derilerinin ultrasonik darbelerini yakalamayı mümkün kılarlar Bir kelebek bir avcı bulucudan bir sinyal aldığında, koruyucu davranışsal eylemler tetiklenir. Bir gece faresinin ultrasonik çığlıklarını nispeten büyük bir mesafeden duyan kelebek, aldatıcı bir manevra - "dalış" kullanarak uçuş yönünü keskin bir şekilde değiştirir. Aynı zamanda, kovalamacadan kurtulmak için akrobasi - spiraller ve "ölü döngüler" yapmaya başlar. Ve avcı 6 m'den daha az bir mesafedeyse, kelebek kanatlarını katlar ve yere düşer. Ve yarasa sabit bir böcek algılamaz.

Ancak güveler ve yarasalar arasındaki ilişkinin son zamanlarda daha da karmaşık olduğu bulunmuştur. Böylece, bir yarasanın sinyallerini tespit eden bazı kelebek türleri, tıklama şeklinde ultrason darbeleri yaymaya başlar. Üstelik bu dürtüler, avcının üzerinde, sanki korkmuş gibi uçup gidecek şekilde etki eder. Yarasaların kelebeği kovalamayı bırakıp "savaş alanından kaçmasına" neyin neden olduğu konusunda yalnızca spekülasyonlar var. Ultrasonik tıklamalar, muhtemelen, yarasa tarafından gönderilenlere benzer, ancak çok daha güçlü olan böceklere uyarlanabilir sinyallerdir. Kendi sinyalinden yansıyan zayıf bir ses duymayı bekleyen takipçi, sanki süpersonik bir uçak bir ses bariyerini aşıyormuş gibi sağır edici bir gümbürtü duyar.

Bu, yarasanın neden kendi ultrason sinyalleriyle değil de kelebekler tarafından sersemletildiği sorusunu akla getiriyor. Yarasanın, konum belirleyici tarafından gönderilen kendi çığlık dürtüsünden iyi korunduğu ortaya çıktı. Aksi takdirde, alınan yansıyan seslerden 2.000 kat daha güçlü olan böylesine güçlü bir dürtü, fareyi sağır edebilir. Bunun olmasını önlemek için vücudu özel bir üzengi yapar ve bilerek kullanır. Ultrason darbesini göndermeden önce, özel bir kas stapesleri iç kulağın koklea penceresinden uzaklaştırır - titreşimler mekanik olarak kesilir. Esasen, üzengi de bir tık sesi çıkarır, ancak ses çıkarmaz, ancak anti-ses yapar. Bir bağırma sinyalinden sonra, kulağın yansıyan sinyali almaya hazır olması için hemen yerine döner. Ağlama dürtüsü gönderildiği anda farenin duymasını kapatan kasın ne kadar hızlı hareket edebileceğini hayal etmek zordur. Av peşinde koşarken - bu saniyede 200-250 darbedir!

Ve yarasa için tehlikeli olan kelebek tıklamaları, avcının yankısını algılamak için kulağını açtığı anda tam olarak duyulur. Bu, sersemlemiş avcının korku içinde uçup gitmesini sağlamak için güvenin, bulucuyla son derece uyumlu sinyaller gönderdiği anlamına gelir. Bunun için böceğin organizması, yaklaşan avcının dürtüsünün frekansını almak üzere programlanmıştır ve onunla mükemmel bir uyum içinde bir yanıt sinyali gönderir.

Güveler ve yarasalar arasındaki bu ilişki birçok soruyu gündeme getiriyor. Böcekler, yarasalardan gelen ultrasonik sinyalleri algılama ve kendi içlerinde taşıdıkları tehlikeyi anında anlama yeteneğini nasıl elde ettiler? Kelebekler, seçim ve iyileştirme sürecinde mükemmel şekilde uyumlu koruyucu özelliklere sahip bir ultrasonik cihazı kademeli olarak nasıl geliştirebilir? Yarasalardan gelen ultrasonik sinyallerin algılanması da kolay değildir. Mesele şu ki, milyonlarca ses ve diğer sesler arasındaki yankılarını tanırlar. Ve kabile üyelerinin hiçbir çığlık sinyali, ekipman tarafından yayılan hiçbir ultrason sinyali, yarasa avına müdahale etmez. Sadece kelebeğin sinyalleri, hatta yapay olarak üretilmiş olanlar bile, farenin uçup gitmesini sağlar.

Canlılar yeni ve yeni bilmeceler sunarlar ve vücutlarının yapısının mükemmelliği ve uygunluğuna hayranlık duyarlar.

Peygamberdevesi tıpkı kelebek gibi mükemmel görme yeteneğinin yanı sıra yarasalarla karşılaşmaması için özel işitme organları ile donatılmıştır. Bunlar, ultrasonu algılayan ve göğüste bacakların arasında bulunan işitme organlarıdır. Ve bazı peygamber devesi türleri için, ultrasonik işitme organına ek olarak, çok daha düşük frekansları algılayan ikinci bir kulağın varlığı karakteristiktir. İşlevi henüz bilinmiyor.

kimyasal duygu

Hayvanlar, çeşitli duyu organları tarafından sağlanan genel bir kimyasal duyarlılığa sahiptir. Sahip olmak kimyasal anlamda böceklerde koku alma duyusu en önemli rolü oynar. Bilim adamlarına göre termitlere ve karıncalara hacimsel bir koku alma duyusu verilir. Ne olduğunu hayal etmemiz zor. Böceğin koku alma organları, bazen kaynaktan çok uzakta olan bir maddenin çok küçük konsantrasyonlarının bile varlığına tepki verir. Koku duyusu sayesinde, böcek av ve yiyecek bulur, arazide gezinir, düşmanın yaklaşımını öğrenir, belirli bir "dilin" feromonlar kullanarak kimyasal bilgi alışverişi olduğu biyo-iletişim gerçekleştirir.

Feromonlar, bazı bireyler tarafından diğer bireylere bilgi iletmek amacıyla iletişim amacıyla tahsis edilen en karmaşık bileşiklerdir. Bu tür bilgiler, canlının türüne ve hatta belirli bir aileye ait olmasına bağlı olarak belirli kimyasallarda kodlanmıştır. Koku alma sisteminin yardımıyla algılama ve "mesajın" deşifre edilmesi, alıcılarda belirli bir davranış biçimini veya fizyolojik süreci uyandırır. Bugüne kadar, önemli bir böcek feromon grubu bilinmektedir. Bazıları karşı cinsten bireyleri çekmek için tasarlanmıştır, diğerleri iz - eve veya yiyecek kaynağına giden yolu gösterir, üçüncüsü - bir alarm sinyali görevi görür, dördüncüsü - belirli fizyolojik süreçleri düzenler, vb.

Böcek organizmasındaki "kimyasal üretim", ihtiyaç duydukları tüm feromon aralığını doğru miktarda ve belirli bir anda serbest bırakmak için gerçekten benzersiz olmalıdır. Bugün, en karmaşık olan bu maddelerin yüzden fazla olduğu bilinmektedir. kimyasal bileşim, ancak bir düzineden fazlası yapay olarak yeniden üretilmedi. Gerçekten de, onları elde etmek için mükemmel teknolojiler ve ekipman gereklidir, bu nedenle şimdilik sadece bu minyatür omurgasızların organizmasının böyle bir düzenlemesine şaşırmak kalıyor.

Böceklere esas olarak koku alma tipi antenler verilir. Sadece maddenin kokusunu ve dağılım yönünü yakalamanıza değil, aynı zamanda kokulu bir nesnenin şeklini "hissetmenize" izin verirler. Büyük bir koku alma duyusuna bir örnek, zemini leşlerden temizlemekle meşgul olan mezar kazıcı böceklerdir. Yüzlerce metre öteden kokusunu alabiliyorlar ve büyük bir grup halinde toplanıyorlar. Ve koku duyusunu kullanan uğur böceği, orada bir debriyaj bırakmak için yaprak biti kolonileri bulur. Sonuçta, sadece yaprak bitleriyle değil, larvalarıyla da beslenir.

Sadece yetişkin böcekler değil, aynı zamanda larvaları da genellikle mükemmel bir koku alma duyusuna sahiptir. Böylece, Mayıs böceğinin larvaları, zar zor artan karbondioksit konsantrasyonunun rehberliğinde bitkilerin köklerine (çam, buğday) geçebilir. Deneylerde, larvalar hemen bir toprak parçasına yönlendirilir ve burada az miktarda karbondioksit oluşturan bir madde enjekte edilir.

Örneğin, erkeği kendi türünün dişisinin kokusunu 12 km mesafede yakalayabilen Satürn kelebeğinin koku alma organının duyarlılığı anlaşılmaz görünüyor. Bu mesafe dişinin salgıladığı feromon miktarı ile karşılaştırıldığında şaşırtıcı bir sonuç elde edildi. Erkek, antenleri sayesinde, 1 m3 havada, kendisi tarafından bilinen kalıtsal bir maddenin tek bir molekülünü çok sayıda kokulu madde arasında açık bir şekilde arar!

Bazı Hymenoptera'lara o kadar keskin bir koku alma duyusu verilir ki, bu, bir köpeğin iyi bilinen içgüdüsünden daha aşağı değildir. Bu nedenle, kadın biniciler, bir ağaç gövdesi veya kütük boyunca koştuklarında, antenlerini kuvvetli bir şekilde hareket ettirirler. Onlarla birlikte, ağaçta yüzeyden 2-2,5 cm uzaklıkta bulunan boynuzkuyruğu veya oduncu böceğinin larvalarını "koklayarak çıkarırlar".

Antenlerin benzersiz hassasiyeti nedeniyle, minik binici gelis, örümceklerin kozalarına dokunarak, içlerinde ne olduğunu belirler - ister gelişmemiş testisler, ister kendilerinden çıkmış yerleşik örümcekler, isterse diğer binicilerin testisleri olsun. kendi türü. Gelis'in bu kadar doğru bir analizi nasıl yaptığı henüz bilinmiyor. Büyük olasılıkla, en ince belirli kokuyu algılar, ancak antene dokunduğunuzda sürücü bir tür yansıyan ses yakalayabilir.

Böceklerin koku alma organlarına etki eden kimyasal uyaranların algılanması ve analizi, çok işlevli bir sistem - koku alma analizörü tarafından gerçekleştirilir. Diğer tüm analizörler gibi algılayan, ileten ve merkezi bölümlerden oluşur. Koku alma reseptörleri (kemoreseptörler) koku moleküllerini alır ve belirli bir kokuyu işaret eden uyarılar, analiz için sinir lifleri boyunca beyne gönderilir. Orada, vücudun anlık tepkisi gerçekleşir.

Böceklerin kokusundan bahsetmişken, kokudan söz edilemez. Bilimde kokunun ne olduğu konusunda hala net bir anlayış yok ve bu doğal fenomenle ilgili birçok teori var. Bunlardan birine göre, bir maddenin analiz edilen molekülleri bir "anahtar"ı temsil eder. "Kilit", koku analizörlerinde bulunan koku alma reseptörleridir. Molekülün konfigürasyonu belirli bir reseptörün "kilidine" yaklaşırsa, analiz cihazı ondan bir sinyal alacak, kodunu çözecek ve kokuyla ilgili bilgileri hayvanın beynine iletecektir. Başka bir teoriye göre koku, moleküllerin kimyasal özellikleri ve elektrik yüklerinin dağılımı tarafından belirlenir. Pek çok taraftar kazanan en yeni teori, kokunun ana nedenini moleküllerin ve bileşenlerinin titreşimsel özelliklerinde görüyor. Herhangi bir aroma, kızılötesi aralığın belirli frekansları (dalga sayıları) ile ilişkilidir. Örneğin soğan çorbası tioalkol ve decaboran kimyasal olarak tamamen farklıdır. Ama aynı frekansa ve aynı kokuya sahipler. Aynı zamanda, farklı frekanslarla karakterize edilen ve farklı kokan kimyasal olarak benzer maddeler vardır. Bu teori doğruysa, hem kokular hem de binlerce koku algılayan hücre tipi kızılötesi frekanslarla değerlendirilebilir.

Böceklerin "Radar kurulumu"

Böcekler, mükemmel koku ve dokunma organları ile donatılmıştır - antenler (antenler veya demetler). Çok hareketlidirler ve kolayca kontrol edilebilirler: böcek onları çoğaltabilir, yakınlaştırabilir, her birini ayrı ayrı kendi ekseninde veya ortak bir eksende birlikte döndürebilir. Bu durumda hem dış görünüşe benziyorlar hem de özünde bir "radar tesisatı". Sensilla, antenlerin sinire duyarlı elemanıdır. Onlardan, tahriş nesnesini tanımak için analizörün "beyin" merkezine saniyede 5 m hızında bir darbe iletilir. Ve sonra alınan bilgiye anında yanıt sinyali kas veya diğer organa gider.

Çoğu böcekte, antenin ikinci bölümünde bir Johnston organı vardır - amacı henüz tam olarak açıklanmayan evrensel bir cihaz. Havanın ve suyun hareketlerini ve sarsıntısını algıladığına, katı cisimlerle temas ettiğine inanılır. muhteşem yüksek hassasiyetçekirgeler ve çekirgeler, bir hidrojen atomunun çapının yarısına eşit bir genliğe sahip herhangi bir titremeyi kaydetme yeteneğine sahip mekanik titreşimlerle donatılmıştır!

Böceklerde ayrıca antenin ikinci bölümünde bir Johnston organı bulunur. Ve su yüzeyinde koşan bir böcek zarar görürse veya çıkarılırsa, herhangi bir engelle çarpacaktır. Böcek bu organın yardımıyla kıyıdan veya engellerden gelen yansıyan dalgaları yakalayabilir. 0, 000 000 004 mm yüksekliğindeki su dalgalarını algılar, yani Johnston'ın organı bir yankı iskandilinin veya radarın görevini yerine getirir.

Karıncalar sadece iyi organize olmuş bir beyinle değil, aynı zamanda eşit derecede mükemmel bir vücut organizasyonuyla da ayırt edilirler. Antenler bu böcekler için çok önemlidir; bazıları mükemmel bir koku, dokunma, çevre bilgisi ve karşılıklı açıklamalar organı olarak hizmet eder. Antenden yoksun karıncalar, düşmanları arkadaşlardan ayırt etmek için yolu, yakındaki yiyecekleri bulma yeteneğini kaybeder. Antenlerin yardımıyla böcekler birbirleriyle "konuşabilir". Karıncalar iletir önemli bilgi, antenleri birbirlerinin antenlerinin belirli bölümlerine dokunmak. Davranış bölümlerinden birinde, iki karınca larva şeklinde av buldu. farklı boyutlar... Anten kullanan kardeşlerle yapılan "müzakereler"den sonra, seferber edilen yardımcılarla birlikte buluntu yerine gittiler. Aynı zamanda antenleri yardımıyla bulduğu daha büyük av hakkında bilgi aktarmayı başaran daha başarılı karınca, çok daha büyük bir çalışan karınca grubunu harekete geçirdi.

İlginçtir ki, karıncalar en temiz canlılardan biridir. Her yemek ve uykudan sonra tüm vücutları ve özellikle antenleri iyice temizlenir.

tat duyumları

Bir kişi bir maddenin kokusunu ve tadını açıkça tanımlar ve böceklerde tat alma ve koku alma duyuları genellikle ayrılmaz. Tek bir kimyasal duygu (algı) olarak hareket ederler.

Tat duyusu olan böcekler, verilen türün beslenme özelliklerine bağlı olarak belirli maddeler için tercih gösterirler. Aynı zamanda tatlı, tuzlu, acı ve ekşi arasında ayrım yapabilirler. Tüketilen gıda ile temas için, tat organları böceğin vücudunun çeşitli yerlerinde - antenlerde, hortumlarda ve bacaklarda bulunabilir. Onların yardımı ile böcekler çevre hakkında temel kimyasal bilgiler alırlar. Örneğin, bir sinek, yalnızca patilerini ilgilendiği bir nesneye dokunarak, ayaklarının altında ne olduğunu hemen hemen öğrenir - içecek, yiyecek veya yenmeyen bir şey. Yani ayaklarıyla bir kimyasalın anlık temas analizini yapabiliyor.

Tat, böceğin tat organının reseptörlerine (kemoreseptörler) bir kimyasal çözelti etki ettiğinde ortaya çıkan duyumdur. Reseptör tat hücreleri çevreseldir. Kompleks sistem tat analizörü Kimyasal uyaranları algılarlar ve tat sinyallerinin birincil kodlamasının gerçekleştiği yer burasıdır. Analizörler, ince sinir lifleri boyunca kemoelektrik impuls dalgalarını derhal "beyin" merkezlerine iletir. Bu tür dürtülerin her biri saniyenin binde birinden daha az sürer. Ardından analizörün merkezi yapıları anında tat duyumlarını belirler.

Sadece kokunun ne olduğu sorusunu anlamakla kalmayıp, aynı zamanda birleşik bir "tatlılık" teorisi yaratma girişimleri devam ediyor. Şimdiye kadar bu mümkün olmadı - belki siz, 21. yüzyılın biyologları başarılı olacaksınız. Sorun, hem organik hem de inorganik tamamen farklı kimyasalların nispeten benzer bir tatlılık tadı yaratabilmesidir.

Dokunma organları

Böceklerin dokunma duyusunun incelenmesi belki de en büyük zorluktur. Şık kabuklara zincirlenmiş bu yaratıklar dünyayı nasıl algılıyor? Böylece, cildin reseptörleri sayesinde çeşitli dokunsal duyumları algılayabiliriz - bazı alıcılar basıncı, diğerleri sıcaklığı vb. kaydeder. Bir nesneye dokunarak, onun soğuk ya da sıcak, sert ya da yumuşak, pürüzsüz ya da pürüzlü olduğu sonucuna varabilirsiniz. Böceklerin ayrıca sıcaklığı, basıncı vb. belirleyen analizörleri vardır, ancak etki mekanizmalarının çoğu bilinmemektedir.

Dokunma duyusu, hava akımlarını algılamak için birçok uçan böceğin güvenliği için en önemli duyulardan biridir. Örneğin, Diptera'da tüm vücut dokunsal işlevleri yerine getiren sensilla ile kaplıdır. Hava basıncını algılamak ve uçuşu dengelemek için özellikle yular üzerinde birçoğu var.

Dokunma duyusu sayesinde sineği ezmek o kadar kolay değildir. Vizyonu, tehdit edici bir nesneyi sadece 40 - 70 cm mesafede fark etmesine izin verir, ancak sinek, elin tehlikeli bir hareketine tepki verebilir, bu da küçük bir hava hareketine bile neden olur ve anında havalanır. Bu yaygın karasinek, canlılar dünyasında basit hiçbir şeyin olmadığını bir kez daha doğrular - genç ve yaşlı tüm canlılara aktif yaşam ve kendilerini korumaları için mükemmel duyusal sistemler sağlanır.

Basıncı kaydeden böcek reseptörleri sivilce ve kıl şeklinde olabilir. Böcekler tarafından uzayda yönlendirme de dahil olmak üzere çeşitli amaçlar için kullanılırlar - yerçekimi yönünde. Örneğin, pupa öncesi bir sinek larvası her zaman açıkça yukarı doğru hareket eder, yani yerçekimi kuvvetine karşı. Sonuçta, sıvı gıda kütlesinden dışarı çıkması gerekiyor ve orada Dünya'nın çekiciliği dışında hiçbir yer işareti yok. Pupadan çıktıktan sonra bile, sinek uçmak için kuruyana kadar bir süre sürünme eğilimindedir.

Birçok böcek, iyi gelişmiş bir yerçekimi duygusuna sahiptir. Örneğin, karıncalar yüzeyin eğimini 20'de tahmin edebilirler. Ve dikey delikler açan rove böceği, 10'da dikeyden sapmayı belirleyebilir.

Canlı "tahminciler"

Birçok böcek, hava değişikliklerini tahmin etme ve uzun vadeli tahminler yapma konusunda mükemmel bir yeteneğe sahiptir. Ancak bu, bitki, mikroorganizma, omurgasız veya omurgalı bir hayvan olsun, tüm canlılar için tipiktir. Bu tür yetenekler, amaçlanan habitatlarında normal yaşam aktivitesini sağlar. Nadiren gözlemlenen doğal olaylar da vardır - kuraklık, sel, ani soğuk algınlığı. Ve sonra, hayatta kalmak için canlıların önceden ek koruyucu araçları harekete geçirmesi gerekir. Her iki durumda da kendi iç "meteorolojik istasyonlarını" kullanırlar.

Çeşitli canlıların davranışlarını sürekli ve dikkatli bir şekilde gözlemleyerek, sadece hava değişiklikleri hakkında değil, hatta yaklaşan doğal afetler hakkında da bilgi edinilebilir. Gerçekten de, bilim adamları tarafından şimdiye kadar bilinen 600'den fazla hayvan türü ve 400 bitki türü, barometrelerin, nem ve sıcaklık göstergelerinin, hem gök gürültülü fırtınaların, fırtınaların, kasırgaların, sel baskınlarının, hem de güzel bulutsuz havanın habercilerinin özel bir rolünü yerine getirebilir. Dahası, canlı "tahminciler" her yerde, nerede olursanız olun - bir rezervuarın yanında, bir çayırda, bir ormanda. Örneğin, yağmurdan önce, açık bir gökyüzü olsa bile, yeşil çekirgeler cıvıldamayı bırakır, karıncalar karınca yuvası girişlerini sıkıca kapatmaya başlar ve arılar nektar için uçmayı bırakır, kovanda oturup uğultu yapar. Yaklaşan kötü hava koşullarından saklanmaya çalışan sinekler ve eşekarısı evlerin pencerelerine uçar.

Tibet'in eteklerinde yaşayan zehirli karıncaların gözlemleri, onların daha uzak tahminlerde bulunmadaki mükemmel yeteneklerini ortaya çıkardı. Şiddetli yağış döneminin başlamasından önce, karıncalar kuru ve sağlam zeminli başka bir yere taşınır ve kuraklık başlamadan önce karıncalar karanlık nemli çöküntüleri doldurur. Kanatlı karıncalar, fırtınanın yaklaştığını 2-3 gün içinde sezebilirler. Büyük bireyler zeminde koşmaya başlar ve küçük olanlar alçak irtifada toplanır. Ve bu süreçler ne kadar aktif olursa, o kadar kötü hava beklenir. Karıncaların yıl boyunca 22 hava değişikliğini doğru tespit ettikleri ve sadece iki durumda yanıldığı ortaya çıktı. Bu, hava istasyonlarının ortalama hatası olan %20'ye kıyasla oldukça iyi görünen %9 idi.

Böceklerin sağduyulu eylemleri genellikle uzun vadeli tahminlere bağlıdır ve bu insanlara büyük hizmet edebilir. Deneyimli bir arıcıya, arılar tarafından yeterince güvenilir bir tahmin sağlanır. Kış için kovan girişini balmumu ile mühürlerler. Kovanın havalandırma deliği ile önümüzdeki kış yargılanabilir. arılar ayrılırsa büyük delik- kış ılık olacak ve küçükse - şiddetli donlar bekleyin. Arılar kovanlardan erken uçmaya başlarsa, erken bir ılık bahar beklenebileceği de bilinmektedir. Aynı karıncalar, kışın sert geçmesi beklenmiyorsa, toprak yüzeyinin yakınında yaşamaya devam eder ve soğuk kıştan önce toprağın daha derinlerine yerleşir ve daha uzun bir karınca yuvası oluştururlar.

Böcekler için makro iklime ek olarak, habitatlarının mikro iklimi de önemlidir. Örneğin, arılar kovanlarda aşırı ısınmaya izin vermez ve canlı "cihazlarından" sıcaklığın aşıldığına dair bir sinyal aldıktan sonra odayı havalandırmaya başlarlar. İşçi arıların bir kısmı organize bir şekilde örgütlenmiştir. farklı yükseklikler kovan boyunca ve hızlı kanat çırpışları ile havayı harekete geçirir. Güçlü bir hava akımı üretilir ve kovan soğutulur. Havalandırma uzun bir süreçtir ve bir grup arı yorulduğunda sıra diğerine gelir ve katı bir sırayla.

Sadece yetişkin böceklerin değil, aynı zamanda larvalarının da davranışı, yaşayan "cihazların" okumalarına bağlıdır. Örneğin toprakta gelişen ağustosböceği larvaları ancak iyi havalarda yüzeye çıkar. Ama yukarıda havanın nasıl olduğunu nereden biliyorsun? Bunu belirlemek için, yeraltı sığınakları üzerinde, bir tür meteorolojik yapı olan büyük delikli özel toprak koniler oluştururlar. İçlerinde ağustosböcekleri, ince bir toprak tabakası aracılığıyla sıcaklık ve nemi tahmin eder. Ve hava koşulları elverişsiz ise, larvalar yuvaya geri döner.

Yağmur Fırtınası ve Sel Tahmini Fenomeni

Termitlerin ve karıncaların davranışlarını gözlemlemek kritik durumlar insanların şiddetli yağışları ve sel baskınlarını tahmin etmelerine yardımcı olabilir. Doğa bilimcilerden biri, selden önce Brezilya ormanlarında yaşayan bir Kızılderili kabilesinin yerleşim yerlerinden aceleyle ayrıldığı durumu anlattı. Ve karıncalar, Kızılderililere yaklaşan felaketi "söyledi". Tufandan önce, bu sosyal böcekler çok tedirgin olur ve pupaları ve yiyecek kaynaklarıyla birlikte acilen yaşanabilir yerlerini terk eder. Suyun ulaşamayacağı yerlere giderler. Yerel halk, karıncaların bu kadar şaşırtıcı bir duyarlılığının kökenlerini pek anlamadı, ancak bilgisine uyarak, insanlar küçük tahmincilerin ardından beladan ayrıldı.

Sel ve termitleri tahmin etmede mükemmeldirler. Başlamadan önce, tüm koloniyle birlikte evlerini terk ederler ve en yakın ağaçlara koşarlar. Felaketin büyüklüğünü tahmin ederek, tam olarak beklenen selden daha yüksek olacak yüksekliğe yükselirler. Orada, ağaçların bazen baskı altında kalacağı bir hızla akan çamurlu su akıntılarının azalmaya başlamasını beklerler.

Çok sayıda hava istasyonu hava durumunu izler. Dağlar da dahil olmak üzere karada, özel donanımlı bilimsel gemilerde, uydularda ve uzay istasyonlarında bulunurlar. Meteorologlar modern alet, cihaz ve bilgisayarlarla donatılmıştır. Aslında bir hava tahmini değil, bir hesap, hava değişikliklerinin bir hesaplamasını yapıyorlar. Ve verilen gerçek örneklerdeki böcekler, doğuştan gelen yetenekleri ve vücutlarına yerleştirilmiş özel canlı "cihazları" kullanarak hava durumunu tahmin eder. Ayrıca, tahminci karıncalar sadece selin yaklaşma zamanını belirlemekle kalmaz, aynı zamanda büyüklüğünü de tahmin eder. Sonuçta, yeni bir sığınak için sadece güvenli yerleri işgal ettiler. Bilim adamları henüz bu fenomeni açıklayamadılar. Termitler daha da büyük bir gizem sundu. Gerçek şu ki, sel sırasında fırtınalı akarsular tarafından yıkıldığı ortaya çıkan ağaçların üzerine hiç yerleştirilmediler. Etologların gözlemlerine göre, sığırcıklar, ilkbaharda yerleşim için tehlikeli olan kuş evlerini işgal etmeyen benzer şekilde davrandılar. Daha sonra, gerçekten bir kasırga rüzgarı tarafından havaya uçuruldular. Ama burada nispeten büyük bir hayvandan bahsediyoruz. Kuş, belki de kuş evini sallayarak veya diğer işaretlerle, ekinin güvenilmezliğini değerlendirir. Fakat bu tür tahminler, çok küçük ama çok "bilge" hayvanlar tarafından nasıl ve hangi cihazların yardımıyla yapılabilir? Bir kişi henüz böyle bir şey yaratamamakla kalmaz, aynı zamanda cevap da veremez. Bu görevler geleceğin biyologları içindir!

Duyu organlarının temeli, sözde nörosensitif oluşumlardır - kıl, kıl, çöküntü görünümüne sahip sensilla.

Böcekler aşağıdaki duyulara sahiptir:

1) Mekanik duyu organları. Bunlar, vücuda dağılmış dokunsal duyuları içerir. Havanın sarsıntısını algılarlar, vücudun uzaydaki konumunu vb. hissederler. Mekanik duyu organları da organları içerir. işitme,çünkü havanın titreşimleri olarak bilinen sesi algılarlar. İşitme organları esas olarak ses çıkarabilen böceklerde bulunur. Karın yanlarında, kanatlarda, ön kaval kemiğinde ve diğer bazı yerlerde bulunurlar.

2) Kimyasal duyu organları, kemoreseptörlerin duyuları tarafından temsil edilir ve çevrenin kimyasını algılamaya hizmet eder, yani. kokular ve tatlar. Ağız uzuvlarında, antenlerde, bazen (arılarda) bacaklarda bulunurlar. Kimyasal duyu - koku duyusu böceklerin popülasyon içi ve popülasyonlar arası ilişkilerinde kritik bir rol oynar. Organlar; görme, karmaşık (yönlü) ve basit gözlerle temsil edilir. Gözün kendisi birçok sensilladan oluşur. Yüzey altıgen kısmına faset denir. Fasetler, şeffaf bir kütikül olan korneayı oluşturur.

nöronları hissetmek

Genellikle bipolar veya multipolar formdaki duyu veya duyu hücrelerinin gövdeleri, her zaman duyu organına veya innerve edilen dokuya yakındır. Çoğu zaman bipolar olan bazı nöronların dendritleri, kütiküler oluşumlarla, diğerleri her zaman çok kutuplu, vücut boşluğunun dokularıyla ilişkilidir veya yumuşak tenli larvalarda olduğu gibi bir subepidermal ağ oluştururlar.

Buna göre, iki büyük duyu hücresi kategorisi ayırt edilir. Birinci tip hücreler, hemen hemen her zaman kütikül veya invaginasyonları ile ilişkili olmaları gerçeğiyle ayırt edilir: apodema, trakea, ağız öncesi ve ağız boşluklarının astarı, vb. Bunlar, görsel hücreler de dahil olmak üzere çeşitli dış alıcı hücreleri içerir. , dendritleri açıkça ifade edilmese de. İkinci tip hücreler hiçbir zaman kütikül ile ilişkili değildir ve yalnızca vücudun iç yüzeyinde, sindirim sisteminin duvarlarında, kas ve bağ dokularında bulunur. Elektrofizyolojik olarak intero veya proprioseptörlere ait oldukları gösterilmiştir.

Duyusal hücrelerin aksonları, bazen doğrudan beyinde, örneğin optik veya koku alma merkezlerinde bulunan merkezi sinir sisteminin ilgili gangliyonlarına doğrudan gider. Reseptör hücrelerinin sinir merkezi ile iletişim kanalları sorunu, analizörün doğru yorumlanması ve böceğin davranışını kontrol etme mekanizması için son derece önemlidir. Şimdi, görünüşe göre, herkes, bazı alıcı sistemlerinde, örneğin Rhodnius böceğinin antenlerinde, birkaç duyu hücresinin aksonlarının tek bir fiberde birleşmesi olduğu şeklindeki önceki görüşün savunulamaz olduğunu kabul ediyor. Ancak, ikinci dereceden bir periferik nöron üzerindeki bir grup alıcının kapanması, yani giriş sinyalinin "adresinin" kaybı, böceklerin ilk optik gangliyonunun özelliğidir. Bir dizi sensörden kısmi bilgi kaybına yol açan merkezle bu iletişim yönteminin anlamı her zaman açık değildir (aşağıya bakınız).

Duyusal hücreler de dahil olmak üzere sinir dokusu ektodermden kaynaklanır. Vücut örtüsüne ait olmaları, duyu organının merkezi sinir sistemi ile bağlantısının merkezcil olarak kurulmasında da ifade edilir. Böylece, V. Wigglesworth, Rhodnius böceği üzerinde, kopmuş afferent sinirin merkezi sinir sistemine doğru yenilendiğini gösterdi. Aynı şekilde, her tüy dökümü sırasında, vücudun artan yüzeyine hizmet etmek için ek reseptörler oluştuğunda, duyu hücreleri aksonları merkezcil olarak gönderir.

Histolojik preparasyonlarda ortaya çıkan aksonun merkezcil gelişimi gerçeği, duyu hücresinden merkezi sinir sistemine giden yolun sinaptik anahtarlama olmadan doğrudan olduğu yolunda önemli bir sonucun gerekçelerinden biri olabilir. Örneğin, alıcı hücrelerin ve afferent sinirlerin yakınında başka nöroglial (besleyici) hücreler vardır, ancak bunlar reseptör sinyalinin iletimi ile ilgili değildir.

Böceklerin duyu organları farklılaşmış ve iyi gelişmiştir. Dokunma ve koku alma organlarının önemi ön plandadır. Dokunma organları dışarıdan bir kıl ile temsil edilir. Koku alma organları aynı zamanda tipik bir kıl şekline sahiptir ve bu, değişerek ayrık ince duvarlı çıkıntılara ve ayrılmamış parmak benzeri çıkıntılara ve integumentin ince duvarlı düz alanlarına dönüşebilir. Antenler, koku alma sinirlerinin uçlarının en önemli yeridir.

Örneğin, sineklerde ve lepidopteralarda koku organları olarak antenlerin rolü, çok uzaklardaki zayıf kokuları bile ayırt eder. Arıların koku alma duyusu daha iyi çalışılır; kokuları algılama yeteneklerinin bizimkine yakın olduğu ortaya çıktı: algıladığımız kokular arılar tarafından algılanıyor, karıştırdığımız kokular da arılar tarafından karıştırılıyor; koku organları da esas olarak antenlerde yoğunlaşmıştır. Tatlı, acı, ekşi ve tuzlu böceklerin tatları da farklıdır; tat organları ağız kısımlarının dokunaçlarında, pençelerde bulunur; aynı böceğin farklı organlarındaki tat duyusunun keskinliği farklı olabilir; bir insanınkinden çok daha yüksektir. Bir böceğin karmaşık gözleri nesnelerin hareketini algılar, bazı durumlarda nesnelerin şeklini de algılayabilirler; yüksek hymenoptera (arılar), insanlar tarafından algılanmayanlar ("ultraviyole") dahil olmak üzere renkleri algılayabilir; ancak, renk görme insanlarda olduğu kadar çeşitli değildir: örneğin, spektrumun sol tarafındaki bir arı sarıyı algılarken, diğer renkler sarı tonları gibidir; spektrumun sağ mavi-mor kısmı da arılar tarafından tek renk olarak algılanır. Arıların görme keskinliği, insanların görme keskinliğinden çok daha düşüktür.

Çekirge, cırcır böceği ve çekirgeleri içeren Orthoptera (Orthoptera) takımı gibi bazı takımlarda timpanik organlar olarak adlandırılan organlar yaygındır, kulak organlarının yapısı ve bunlara sahip olan türlerin erkekleri olduğu gerçeği. ses organları, timpanik organlarda işitsel organları zorla alır. Çekirge ve cırcır böceklerindeki timpanik organlar, diz ekleminin altındaki tibia üzerinde ve ilk karın segmentinin yanlarındaki çekirge ve ağustos böceklerinde bulunur, dışarıdan bir çöküntü ile temsil edilirler, bazen bir integument kıvrımı ile çevrili ve bir ile çevrilidir. altta ince gerilmiş zar; zarın iç yüzeyinde veya hemen yakınında kendine özgü bir yapının sinir ucu vardır.

Böceklerin çoğu mükemmel bir görüşe sahiptir. Bazen basit gözlerin eklendiği karmaşık yönlü gözleri, çeşitli nesneleri tanımaya yarar. Bazı böceklere renkli görme, uygun gece görüş cihazları sağlanır. İlginçtir ki, böceklerin gözleri, diğer hayvanlarda benzerlik gösteren tek organdır. Aynı zamanda, işitme, koku, tat ve dokunma organları böyle bir benzerliğe sahip değildir, ancak yine de böcekler kokuları ve sesleri mükemmel bir şekilde algılar, kendilerini uzayda yönlendirir, ultrasonik dalgaları yakalar ve yayar. İnce koku ve tat alma duyuları yiyecek bulmalarını sağlar. Çeşitli böcek bezleri, hemcinsleri, cinsel partnerleri cezbetmek, rakipleri ve düşmanları korkutmak için maddeler salgılar ve son derece hassas bir koku alma duyusu bu maddelerin kokusunu birkaç kilometre öteden bile alabilir.

Birçoğu, fikirlerinde, böceklerin duyularını kafa ile ilişkilendirir. Ancak çevre hakkında bilgi toplamaktan sorumlu yapıların vücudun çeşitli yerlerindeki böceklerde bulunduğu ortaya çıktı. Nesnelerin sıcaklığını algılayabilir ve yiyecekleri ayaklarıyla tadabilir, ışığın varlığını sırtlarıyla algılayabilir, dizleri, bıyıkları, kuyruk uzantıları, vücut kılları vb. ile işitebilirler.

Böceklerin duyu organları, duyu sistemlerinin bir parçasıdır - neredeyse tüm vücuda bir ağ ile nüfuz eden analizörler. Duyu organlarının alıcılarından birçok farklı dış ve iç sinyal alırlar, bunları analiz ederler, uygun eylemlerin uygulanması için "talimatlar" oluştururlar ve çeşitli organlara iletirler. Duyu organları esas olarak analizörlerin çevresinde (uçlarında) bulunan reseptör bölümünü oluşturur. Ve iletim bölümü, merkezi nöronlar ve reseptörlerden gelen yollar tarafından oluşturulur. Beynin, duyulardan gelen bilgileri işlemek için belirli alanları vardır. Analizörün merkezi, "beyin" bölümünü oluştururlar. Böyle karmaşık ve uygun bir sistem sayesinde, örneğin bir görsel analizör, böceğin hareket organlarının doğru hesaplanması ve kontrolü gerçekleştirilir.

Böcek duyu sistemlerinin şaşırtıcı yetenekleri hakkında kapsamlı bilgi birikmiştir, ancak kitabın hacmi bunlardan sadece birkaçının alıntılanmasına izin vermektedir.

Görme organları

Gözler ve tüm karmaşık görsel sistem, hayvanların çevrelerindeki dünya hakkında temel bilgileri alabilmeleri, çeşitli nesneleri hızla tanımaları ve ortaya çıkan durumu değerlendirmeleri sayesinde inanılmaz bir hediyedir. Böcekler, yırtıcılardan kaçınmak, ilgili nesneleri veya çevreyi keşfetmek, üreme ve sosyal davranışlarda diğer bireylerle etkileşime geçmek vb. için yiyecek ararken vizyona ihtiyaç duyar.

Böcekler çok çeşitli gözlerle donatılmıştır. Karmaşık, basit veya aksesuar ocelli ve ayrıca larva olabilirler. En karmaşık olanı, gözün yüzeyinde altıgen faset oluşturan çok sayıda ommatidiadan oluşan yönlü gözlerdir. Ommatidyum aslında minyatür bir mercek, ışık kılavuz sistemi ve ışığa duyarlı elemanlarla donatılmış küçük bir görsel aparattır. Her faset nesnenin yalnızca küçük bir bölümünü algılar ve birlikte tüm nesnenin mozaik görüntüsünü sağlarlar. Çoğu yetişkin böceğin tipik özelliği olan yönlü gözler, başın yanlarında bulunur. Bazı böceklerde, örneğin, avın hareketine hızla tepki veren yusufçuk avcısı, gözler başın yarısını kaplar. Gözlerinin her biri 28.000 fasetten yapılmıştır. Karşılaştırma için, kelebeklerin 17.000'i ve bir karasineklerin 4.000'i var.Böceklerin alnında veya taçlarında ve daha az sıklıkla yanlarında iki veya üç göz olabilir. Yetişkin durumdaki böcekler, kelebekler, hymenoptera'daki larva gözleri karmaşık olanlarla değiştirilir.

Böceklerin dinlenme sırasında gözlerini kapatamamaları ve bu nedenle gözleri açık uyumaları ilginçtir.

Peygamber devesi gibi avlanan bir böceğin hızlı tepki vermesine katkıda bulunan gözlerdir. Bu arada, dönüp arkasına bakabilen tek böcek bu. Büyük gözler, peygamber devesine binoküler görüş sağlar ve dikkatlerinin nesnesine olan mesafeyi doğru bir şekilde hesaplamanıza izin verir. Bu yetenek, ön bacakların ava doğru hızlı bir şekilde fırlatılmasıyla birleştiğinde peygamber devesini mükemmel avcılar yapar.

Ve su üzerinde koşan sarı ayaklı böceklerde gözler, avı hem suyun yüzeyinde hem de altında aynı anda görmenizi sağlar. Bunun için böceğin görsel analizörleri suyun kırılma indisini düzeltme yeteneğine sahiptir.

Görsel uyaranların algılanması ve analizi, çok karmaşık bir sistem - görsel bir analizör tarafından gerçekleştirilir. Birçok böcek için bu ana analizörlerden biridir. Burada birincil duyarlı hücre fotoreseptördür. Ve onunla ilişkili yollar (optik sinir) ve sinir sisteminin farklı seviyelerinde bulunan diğer sinir hücreleri. Işık bilgisi algılanırken olayların sırası aşağıdaki gibidir. Alınan sinyaller (ışık kuantumları) anında impuls şeklinde kodlanır ve yollar boyunca merkezi sinir sistemine - analizörün "beyin" merkezine iletilir. Orada, bu sinyaller hemen karşılık gelen görsel algıya çözülür (deşifre edilir). Tanınması için görsel imaj standartları ve diğer gerekli bilgiler bellekten çıkarılır. Daha sonra, durum değişikliğine bireyin yeterli tepki vermesi için çeşitli organlara bir komut gönderilir.

Hepsini Göster ↓

Koku ve tat alma organları aslında kemoreseptörlerdir. Fark, tat tomurcuklarının sıvılarda (veya ıslak substratlarda) belirli kimyasalların varlığını algılaması, koku alma reseptörleri ise maddelerin gaz halinde olduğu havada belirli kimyasalların varlığını algılamasıdır.

Koku organları ağırlıklı olarak antenlerde bulunur ve tat organları ağız organlarında bulunur. Birincisi uzak ve ikincisi temas kemoreseptörlerini içerir. Tat ve koku alma duyularının algılanmasının özellikleri nedeniyle, tat ve koku organlarının yapı ve işlevlerinde bazı farklılıklar vardır.

Koku organları

Genellikle konik veya plakoid (batık) tipte özel koku alma duyularıdır. Çoğunlukla antenlerde bulunurlar. (Fotoğraf) Bazen aralarında trikoid sensilla da vardır. Çok bol koku tüyü arıları kaplar - kokulara çok duyarlı bir böcek. Bir işçi arının her anteninde yaklaşık 6.000 sensilla vardır. Ve bazı böcekler daha da fazlasına sahiptir: örneğin, erkek Antheraea polirhemus kelebekleri 60.000'e kadar.

Koku duyusu, örneğin antenlerin üçüncü segmentindeki sineklerde olduğu gibi çukurlarda toplanabilir. Bu kılların tabanında 40-60 parçaya kadar sinir hücresi (nöron) grupları bulunur. Sensilla'nın yüzeyinde, nöronların işlemlerinin uç kısımlarının uçucu maddelerle temas ettiği ve kokuları algıladığı birçok gözenek (10-20) vardır.

böcekler nasıl kokar

Böcekler, gıda koku sinyallerini çok iyi tanır. Popüler inanışın aksine, onlar için sadece "yenilebilir - yenilebilir değil" kavramları değil, aynı zamanda daha ince duyumlar da vardır. Çiçek nektarıyla beslenen türler aromaları ayırt eder. farklı renkler... Diğer otoburlar, belirli türleri kokuyla tanımlar. çiçekli bitkiler gıda olarak onlar için uygundur. Böylece, böcekler sadece yanlışlıkla yiyecek bulmakla kalmaz, aynı zamanda kokusunu havada hissederek bilerek ona giderler.

Kural olarak, onlara çekici gelen "genel olarak" koku değil, bireysel bileşenleridir. Böylece, çöpçü böcekler, proteinlerin çürümesi sırasında salınan havadaki skatol, indol, amonyak ve diğer uçucu maddelerin içeriğine tepki verir. Ölü yiyen böcek, 90 cm'ye kadar bir mesafede "baştan çıkarıcı" kokuları algılar ve sivrisinekler, pireler ve diğer kan emici böcekler, artan karbondioksit konsantrasyonu ve insan ve hayvan terinin uçucu bileşenlerini hisseder. Temiz bir insanın, hijyenine dikkat etmeyen birinden daha az sivrisineklere ilgi duyduğunu söylemeleri boşuna değildir. Aynı nedenle ısı ve karbondioksit üreten blende tuzakları sivrisineklere karşı iyi çalışır.

Erkek böcekler genellikle dişilerden daha fazla koku alma reseptörüne sahiptir. Ancak bu, daha aktif gıda üretimi nedeniyle değil, cinsiyet özelliklerinden dolayı hiç gözlenmemektedir. Gerçek şu ki, sensilla yardımı ile erkekler, dişiler tarafından yayılan feromonların kokusunu hissederler ve bu sayede çiftleşme için bir eş ararlar. Bu nedenle, "yaşamın kutlanması"nda yer alabilmeleri ve birkaç nesilde genetik izlerini bırakabilmeleri için gelişmiş bir koku alma duyusuna sahip olmaları gerekir.

Kelebeklerin erkekleri, dişilerin çekiciliğini 3-6 km öteden hisseder; dişi zaten döllenmişse, bu maddeleri salgılamayı bırakması ve erkeklere "görünmez" olması ilginçtir. 1m3'te sadece 100 molekül içerdiğinde havada bir seks cezbedicisinin varlığını algılar ve erkek armut saturnia dişiyi 10 km'ye kadar koklama yeteneğine sahiptir. Bu, kokulara karşı hassasiyet açısından böcekler arasında rekordur. (Fotoğraf)

Bir karınca veya termit kolonisinde böcekler, türdeşlerinin kokusunu farklı kastlardan ayırt ederek, sözde toplayıcıları (bunlar, diğer herkesi beslemekten sorumlu aile üyeleridir) tanımlar ve onlara yiyecek için gelir. Bazı böcekler aynı zamanda endişe kokuları yayarlar, bu kokulardan diğerleri bir şeye dikkat etmeleri gerektiğini anlarlar. Ek olarak, tüm böcekler ölü akrabaların yaydığı "ölüm kokusunu" hisseder. Arı kovanlarında ise kraliçe arı işçi arılarda yumurta gelişimini baskılayan bir koku yayar.

Böceklerin koku alma duyusu onların sadece yiyecek almalarına ve birbirleriyle iletişim kurmalarına yardımcı olmakla kalmaz; yardımı ile diğer türlerin temsilcilerini tanır, döşeme için en iyi yerleri belirler, vb.

tat organları

Daha önce de belirtildiği gibi, böceklere tat alma yeteneği veren kemoreseptörler esas olarak ağız organlarında bulunur. Ancak kümeleri vücudun diğer bölgelerinde de bulunur. Örneğin, ön tarafta ve bazen antenlerde ve hatta üzerinde bulunurlar! İkincisi, kadınların bir veya başka bir alt tabakanın döşeme için uygunluğunu, arkalarıyla “hissettirerek” belirlemesine izin verir.

Tat organları, tabanında ilgili sinyalleri merkezi sinir sistemine ileten 3 ila 5 (nadir durumlarda 50'ye kadar) sinir hücresinin bulunduğu kalın duvarlı tat sensillasıdır. Kısa süreçleri (dendritler), özel bir delikten (gözenek) geçerek dendritlerin sinir uçlarının gıda substratları ile temas ettiği sensilla'nın tepesine kadar çıkar. (Fotoğraf)

Bazı böceklerde sensilla yapısı ilk bakışta göründüğünden biraz daha karmaşıktır. Örneğin, Phormiaregina sineğinde, tat kıllarının tabanında sadece üç nöron vardır, ancak hepsi farklı işlevler yerine getirir. Biri mekanoreseptördür, yani dokunmaya tepki verir, ikincisi tatlı tadı belirler ve üçüncüsü tuzludur. Bir "şeker" nöronu tahriş olduğunda, bir böcek, tatlı bir substrat kendisine çekici geldiğinden, hortumun açılmasının bir refleksini geliştirir. Tuzlu bir tat hissedilirse, sineğin amaçlanan yemeğe olan ilgisini kaybetmesine neden olur.

Böceklerin tadı nasıl

Tat duyusundan sinir heyecanı, böceğin tadı "fark ettiği" ve ona tepki verdiği beynin özel merkezlerine iletilir.

Sınıfın üyeleri arasındaki tat tepkileri çok çeşitlidir. İnsanlar gibi, dört temel tadı ayırt ederler - ekşi, tatlı, acı ve tuzlu. Üstelik böceklerin bu tatlara duyarlılığı aslında bizimkiyle aynı hatta bazen daha da yüksek. Bu nedenle, çözeltideki şeker konsantrasyonu 0.02 mol / l ise bir kişi tatlı bir tat hisseder. Arılar onu 0.06 mol / l içeriğinde ve amiral kelebek Pyrameis atalanta - 0.01 mol / l'de hisseder.

Tatlı yiyeceklere "alışan" böcekler, ilk bakışta onu diğerlerinden daha iyi ayırt etmelidir, ancak çoğu zaman durum böyle değildir. Örneğin, laktoz (süt şekeri), tükettikleri tatlı nektara kıyasla arılar tarafından tatsız olarak algılanır ve bazı tırtıllar, her zamanki "taze" yeşil bitki örtüsünden sonra onu tatlı bir madde olarak algılar.

Böceklerde tadın bir diğer özelliği de tuzluyu sevmemeleridir. Sadece içindeki tuz konsantrasyonu yeterince düşük olduğunda gıda substratına olumlu yanıt verirler. Bu arada, en tuzlu böcekler, insanlara göre sodyum iyonları değil, potasyum gibi görünüyor.

Dikkat çekici olan şey, Insecta temsilcilerinin, bizim için tadı olmayan damıtılmış suyun tadına varmaları. Bazıları da zehirli bileşiklere bağımlıdır. Böylece, St. John's wort ile beslenen yaprak böceği Chrysolina (Fotoğraf) , yapraklarında bulunan zehirli alkaloid hiperizin tarafından uyarılan özel bir tat tomurcukları grubuna sahiptir.

Gergin sistem... Böceklerde merkezi sinir sisteminin yapısında, kabuklularda olduğu gibi aynı değişiklikler bulunur. Güçlü parçalanma (supraofaringeal, subofaringeal, üç torasik ve sekiz karın düğümü) ve ilkel böceklerde ortaya çıkan açıkça eşleştirilmiş bir yapı ile birlikte, sinir sisteminin aşırı konsantrasyonu vakaları vardır; tüm karın zinciri sürekli bir gangliyon kütlesine indirgenebilir; bu, özellikle larva ve larva erişkinlerinde uzuvların yokluğunda ve vücudun zayıf bir şekilde parçalanması durumunda görülen bir durumdur.

Supraözofageal düğümde, beynin protoserebral bölümünün, özellikle mantar gövdelerinin iç yapısının gelişimi dikkat çeker. Beynin üst kısmında bir yer kaplayan ve burada orta hattın kenarlarında bir veya iki çift tüberkül oluşturan mantar gövdelerinin yapısının, böcek içgüdüsünün gelişimi ile yakından bağlantılı olduğu belirtilmektedir.

:

1 - optik loblar, 2 - mantar gövdeli ön lob, 3 - protoserebral lob, 4 - anten sinirli deutoserebral lob, 5 - eşleştirilmiş basit gözün siniri, 6 - ondan uzanan eşleştirilmemiş sempatik sinire sahip ön düğüm (sinir nüksleri), 7 - periofaringeal bağ

Duyu organları... Böceklerin duyu organları farklılaşmış ve iyi gelişmiştir. Dokunma ve koku alma organlarının önemi ön plandadır. Dokunma organları dışarıdan bir kıl ile temsil edilir. Koku alma organları aynı zamanda tipik bir kıl şekline sahiptir ve bu, değişerek ayrık ince duvarlı çıkıntılara ve ayrılmamış parmak benzeri çıkıntılara ve integumentin ince duvarlı düz alanlarına dönüşebilir. Antenler, koku alma sinirlerinin uçlarının en önemli yeridir.

Örneğin, sineklerde ve lepidopteralarda koku alma organları olarak antenlerin rolü de benzerdir, bunlar uzak mesafeden hafif kokuları bile ayırt eder. Arıların koku alma duyusu daha iyi çalışılmıştır; kokuları algılama yeteneklerinin bizimkine yakın olduğu ortaya çıktı: algıladığımız kokular arılar tarafından algılanıyor, karıştırdığımız kokular da arılar tarafından karıştırılıyor; koku alma organları da esas olarak antenler üzerinde yoğunlaşmıştır. tatlartatlı, acı, ekşi ve tuzlu böcekler de farklılık gösterir; tat organları ağız kısımlarının dokunaçlarında, pençelerde bulunur; aynı böceğin farklı organlarındaki tat duyusunun keskinliği farklı olabilir; bir insanınkinden çok daha yüksektir. Bir böceğin karmaşık gözleri nesnelerin hareketini algılar, bazı durumlarda nesnelerin şeklini de algılayabilirler; yüksek hymenoptera (arılar), insanlar tarafından algılanmayanlar ("ultraviyole") dahil olmak üzere renkleri algılayabilir; ancak, renk görme insanlarda olduğu kadar çeşitli değildir: örneğin, spektrumun sol tarafındaki bir arı sarıyı algılarken, diğer renkler sarı tonları gibidir; spektrumun sağ mavi-mor kısmı da arılar tarafından tek renk olarak algılanır. Arıların görme keskinliği, insanların görme keskinliğinden çok daha düşüktür.

... Sağda dış yapı; sol - ön kısım, iç yapı: 1 - mantar (kök) gövde, 2 - merkezi gövde, 3 - optik lob, 4 - iki anten sinirli koku alma deutoserebral lob, 5 - üç çene sinirli subfaringeal düğüm

Orthoptera (Orthoptera) takımı gibi çekirge, cırcır böceği ve çekirge gibi bazı takımlarda timpanik olarak adlandırılan organlar yaygındır, kulak organlarının yapısı ve bunlara sahip olan türlerin erkekleri olduğu gerçeği ses organlarıyla, timpanik organlarda işitsel organları zorla alır. Çekirge ve cırcır böceklerindeki timpanik organlar, diz ekleminin altındaki tibia üzerinde ve ilk karın segmentinin yanlarındaki çekirge ve ağustos böceklerinde bulunur, dışarıdan bir çöküntü ile temsil edilirler, bazen bir integument kıvrımı ile çevrili ve bir ile çevrilidir. altta ince gerilmiş zar; zarın iç yüzeyinde veya hemen yakınında kendine özgü bir yapının sinir ucu vardır.

Daha ilginç makaleler

Hepsini Göster ↓

Duyu organları yapıdan ayrı olarak tanımlanır, çünkü sadece sinir hücreleri değil, aynı zamanda diğer dokuların türevleri de oluşumlarına katılır. Ancak, bunun bir parçası olarak adlandırılabilirler. Hassas sinir uçları içerdiklerinden periferik sinir sisteminin elemanlarıdır.

Resepsiyon ve reseptörler

Herhangi bir duyu organı, belirli bir tahriş türünü algılayan özel bir yapının hassas elemanları olan alıcılardan oluşur. Örneğin, bir böceğin vücudundaki dokunma işlevini yerine getiren tüyler mekanik uyarımı hisseder, ancak ışığı algılamaz vb.

Toplamda, böceğin vücudunda 4 tip reseptör vardır.

mekanoreseptörler

termoreseptörler

kemoreseptörler

fotoreseptörler

Genel olarak, tüm alıcılar yalnızca bir işlevi yerine getirir - alım, yani belirli sinyallerin algılanması. Sinirsel heyecan şeklindeki bu sinyaller, beynin sinir merkezlerine ve bilginin işlendiği yere gönderilir. Sonuç olarak, böcek dış uyaranlara tepki olarak ne yapacağına "karar verir".

tat organları

Böcekler tatlıları ayırt etmede en iyisidirler ve ayrıca ekşi, acı ve tuzluları da ayırt edebilirler. Farklı tatlara duyarlılık böcekten böceğe değişir. Örneğin, laktoz kelebek tırtıllara tatlı, arılara tatsız görünür. Ancak arılar tuza karşı çok hassastır.