Ogólny plan budowy układu nerwowego owadów jest taki sam jak u innych stawonogów. Obok przypadków silnego rozwarstwienia (nadprzełykowego, podprzełykowego, 3 zwojów piersiowych i 8 zwojów brzusznych) i parzystej budowy układu nerwowego u prymitywnych owadów zdarzają się przypadki skrajnej koncentracji układu nerwowego: cały łańcuch brzuszny można sprowadzić do ciągłego masa zwojowa, która jest szczególnie powszechna u larw i dorosłych larw przy braku kończyn i słabym rozczłonkowaniu ciała.

W zwoju nadprzełykowym zauważalny jest rozwój wewnętrznej struktury przedmózgowej części mózgu, w szczególności ciał grzybów, tworzących 1-2 pary guzków po bokach linii środkowej. Mózg jest dobrze rozwinięty, aw szczególności jego przednia część, w której odpowiedzialne są specjalne sparowane formacje złożone kształty zachowanie.

Wśród narządów, reprezentowanych przez liczne włoski, szczeciny, wgłębienia, do których przylegają zakończenia nerwowe, znajdują się różne receptory odbierające różne rodzaje bodźce - mechaniczne, chemiczne, temperatura itp., w ich znaczeniu przeważają narządy zmysłów dotyku i węchu. Do narządów zmysłu mechanicznego należą zarówno narządy dotyku, jak i narządy słuchu, które odbierają drgania powietrza jako dźwięki. Narządy dotyku są reprezentowane na powierzchni ciała owadów przez włosie. Narządy zmysłu chemicznego - służą do postrzegania chemii otoczenia (smaku i zapachu). Receptory węchowe, również w postaci włosia - czasem zmieniające się w cienkościenne oderwane wyrostki, niesegmentowane palcowate wypukłości, cienkościenne płaskie obszary powłoki, zlokalizowane są najczęściej na czułkach, smak - na narządy jamy ustnej, ale czasami na innych częściach ciała - na przykład u much - na końcowych odcinkach nóg. Zmysł węchu ma ogromne znaczenie w relacjach wewnątrz- i międzypopulacyjnych osobników owadów.

Za pomocą złożonych oczu złożonych, składających się z sensilli, których sześciokątne części nazywane są fasetami, tworzą rogówkę z przezroczystego naskórka - owady są w stanie odróżnić rozmiary, kształty i kolory przedmiotów. Na przykład pszczoła miodna widzi te same kolory co ludzie, z wyjątkiem czerwieni, ale także kolory ultrafioletowe, które są niewidoczne dla ludzkiego oka. Proste oczy owadów - reagując na stopień oświetlenia, zapewniają stabilność percepcji obrazu oczami złożonymi, ale nie są w stanie rozróżnić koloru i kształtu.

Owady niektórych rzędów, których gatunki mają samce z narządami dźwiękowymi - na przykład prostoskrzydłe - mają narządy bębenkowe, których budowa sugeruje, że są to narządy słuchu. U koników polnych i świerszczy znajdują się na dolnej części nogi staw kolanowy, u szarańczy i cykad – po bokach pierwszego segmentu odwłoka i zewnętrznie reprezentowane przez wgłębienie (czasami otoczone fałdem pokrywy) z cienko rozciągniętą błoną u dołu, na wewnętrzna powierzchnia który lub blisko niego - nerwowe zakończennie osobliwa struktura; niektóre inne owady mają skrzydła itp.

Narządy dotyku. Przedstawiane jako wrażliwe włosy, od dużych do mikroskopijnych rozmiarów, zlokalizowane są niemal na całej powierzchni ciała, szczególnie w tych częściach, które często stykają się z powierzchniami i przedmiotami środowiskowymi. Najbardziej skoncentrowane na antenach, nogach, przydatkach brzucha, narządach jamy ustnej. W swojej najprostszej postaci narządem dotyku jest trichoidalna czuciowa. Po dotknięciu lub wystawieniu na przepływ powietrza włosy poruszają się. Irytuje podłoże komórki nerwowe, a te przekazują impulsy nerwowe do mózgu.

Narząd słuchu na brzuchu
Narządy słuchu. Z reguły są one dobrze rozwinięte u tych owadów, które same wydają dźwięki. Ponieważ dźwięki te służą przede wszystkim komunikacji między przedstawicielami gatunku, naturalnie ważna jest umiejętność nie tylko ich wydawania, ale i słyszenia. Narządy słuchowe owadów nazywane są również narządami bębenkowymi. Wyglądają jak sekcje naskórka, na które naciągnięta jest membrana, wibrująca od fal dźwiękowych. Innymi słowy, jest to prymitywna wersja „uszu”. To prawda, że ​​​​nie znajdują się na głowie, jak uszy zwierząt i ludzi, ale na innych częściach ciała. Na przykład u cykad i szarańczy znajdują się na pierwszym segmencie odwłoka, a u świerszczy i koników polnych na goleniach pierwszej pary kończyn.

Łapy - lokalizacja
narząd smaku muchy
narządy smaku. Wrażliwe chemoreceptory znajdują się w większości grup na narządach jamy ustnej. Jednak u much, motyli i pszczół znajdują się również na przednich nogach (a dokładniej na nogach). Osy ze złożonymi skrzydłami wyróżniają się obecnością narządów smakowych na wierzchołkowych odcinkach anten.
Owady najlepiej rozróżniają słodycze, potrafią też rozpoznać kwaśne, gorzkie i słone. Wrażliwość na różne smaki Na różne owady nie jest taki sam. Na przykład laktoza jest słodka dla gąsienic motyli, ale pozbawiona smaku dla pszczół. Ale pszczoły są bardzo wrażliwe na sól.

Narządy węchu. Owady „węszą” antenami, ponieważ znajdują się głównie na nich wrażliwe chemoreceptory węchowe. Czasami proces ten można zaobserwować na własne oczy, zwłaszcza na przykładzie pszczół, które siedząc na kwiatku najpierw „wyczuwają” go czułkami, a następnie zanurzają organy gębowe w jego kielichu. Narządy węchowe mogą znajdować się również w innych częściach naskórka. Przedstawiane są w postaci stożków lub płytek umieszczonych w zagłębieniach naskórka.
Samce owadów często mają silniejszy węch niż samice. Owady są na ogół bardziej wrażliwe na niektóre zapachy niż ludzie. Na przykład aromat geraniolu (to materia organiczna, używany jako zapach w przemyśle perfumeryjnym) jest odczuwany przez pszczoły 40-100 razy silniej niż przez człowieka. Za pomocą zapachów owady również „komunikują się” ze sobą. Tak więc samce motyli rozróżniają zapach żeńskich feromonów w powietrzu, nawet jeśli znajdują się w odległości 3-9 km od nich.

narządy wzroku. Mogą być reprezentowane przez złożone oczy złożone i proste (grzbietowe) oczka, a larwy czasami mają larwalne (boczne) oczka. Funkcję widzenia najlepiej spełniają oczy złożone, u larwalnych oczek widzenie jest raczej słabe, a oczka grzbietowe w ogóle nie widzą.

Układ nerwowy składa się z mózgu i rdzenia brzusznego.

    Protocerebrum - narządy wzroku

    Deutocerebrum - czułki

    Tritocerebrum - górna warga, narządy wewnętrzne

Rdzeń nerwowy brzuszny:

    Zwoje piersiowe – praca stóp i skrzydeł

    Zwoje brzuszne - funkcja seksualna

Trichoid sensilla - włosy płytki (receptory dotykowe, smak, zapach, wilgotność - chemoreceptory)

Proprioceptory owadów - zlokalizowane pod naskórkiem (mogą zmieniać położenie, odbierać bodźce mechaniczne)

Chordotonal sensilla - pod naskórkiem (odczuwanie wibracji, mechaniczne podrażnienie). Organ Johnstona opiera się na sensilli chordotonalnej, u dorosłych owadów, na antenach (określa prędkość lotu, odbiera hałas, określa kierunek przepływu wody, powietrza, określa siłę grawitacji.

Wyspecjalizowane narządy słuchowe (zmiany akordotonalne) - narządy bębenkowe (nie ma ogólnego planu strukturalnego), na różne części ciała (świerszcze, pluskwy, ćmy)

Owady wychwytują ultradźwięki. Owady wydają dźwięki:

    Skrzydła Drosophila

    Uderzenie tylną nogą

    uderzenie głową

    Tarcie z dwiema częściami ciała

    Wypychanie powietrza

    Membrany cykady

Owady rozróżniają:

    Kształt obiektu

    Ruch przedmiotu

    Wzajemne porozumienie

    Dystans

    Natężenie światła

    Płaszczyzna polaryzacji światła

    Długość fotoperiodu

    Światło i mrok

    migocący

    Niektóre kolory

Oddzielne owady:

    Dichromatyczny - rozróżnij 2 kolory

    Trichromatic - rozróżnij 3 kolory

    Proste - odpowiadają 1 fotoreceptorowi.

Boczne (łodygi) - charakterystyczne dla larw owadów z całkowitą metamorfozą, po bokach głowy (1-30 oczu), nie dostrzegają kształtu przedmiotów.

Grzbiet (ocelli) - spotykany razem z fasetowanymi, rozwiniętymi u dorosłych owadów, zwykle trzy kawałki przed głową, dają wyraźny obraz, nie dostrzegają kształtu.

    Fasetowany (oculus) - opracowany w dorosłe owady, składają się z faset (ommatidia). Składają się z przezroczystej soczewki, komórek barwnikowych i aparatu sensorycznego.

Nie mają noclegów (blisko i daleko). Ostrość wzroku zależy od gęstości ommatidii.

Występuje rozproszona wrażliwość skórna (gdy światło uderza w skórę). Istnieje uczucie sejsmiczne i magnetyczne, termiczne. Receptory smaku.

26. Hormony owadów.

Miejsce kształcenia:

    Hormony produkowane w gruczołach, które nie mają przewodów

    Hormony tkankowe (histamina)

    Neurohormony to specjalne komórki układu nerwowego

    Hormon uwalniający Imago

    Bursikon - sklerotyzacja chityny

    hormon moczopędny

    Hormon aktywujący

    Ekdyzon – hormon wydalający

    Neotenina - kontroluje metamorfozę

27. Zachowanie się owadów. Oddziaływania chemiczne w życiu owadów (feromony, allomony, kairomony).

Zachowanie owadów:

Owady mogą rozwijać odruchy warunkowe, różne prędkości odruchów warunkowych. Charakterystyczne jest, że uczenie się jest zmianą zachowania w wyniku nagromadzonego doświadczenia.

Formy nauki:

    Habituacja jest bodźcem powtarzania, reakcja słabnie.

    Uczenie się asocjacyjne - owady ustalają związek między bodźcem/nagrodą a karą.

    Nauka wyszukiwania - znajdowanie według punktów orientacyjnych

Zachowanie owadów społecznych. Prawdziwe zachowanie społeczne jest euspołeczne.

Elementy zachowań euspołecznych:

    Jednostki jednoczą się, by opiekować się potomstwem

    Istnieją specjalne grupy osób

    Cykle życiowe dwóch pokoleń nakładają się na siebie

Zachowanie przedspołeczne — ukończono tylko 1/2 przedmiotu. Wymiana symbiontów, opieka nad potomstwem.

Substancje chemiczne:

    Feromony - powszechne wśród owadów tego samego gatunku

    Allomony - mają szkodliwy wpływ na owady innego gatunku

    Kairomons - przydatne dla osobników innego gatunku

Charakter wiązań feromonowych:

    Klastry powstają w celu pożywienia, krycia, zimowania.

    Utrzymanie struktury kastowej

    Ostrzeżenie i alarm

    Dystrybucja przestrzenna

    Identyfikacja osób

    feromony płciowe

Postać Alomona:

    Pluskwy uwalniają repelenty

    Chrząszcze Bombardier wydzielają wrzącą wodę

    Wyizolowano kilkaset tych substancji

Charakter kairomonów:

    Kornik wydziela feromon płciowy, wabi osobniki własnego gatunku oraz chrząszcze drapieżne

Narządy świetlne:

    Większość świecących robaków

    Umieszczone na różnych częściach ciała

    Niezbędny do komunikacji z owadami

    Tlenek lucyferyny

Narządy zmysłów u owadów są pośrednikami między środowiskiem zewnętrznym a ciałem. Zgodnie z bodźcami zewnętrznymi lub bodźcami owady wykonują określone czynności, które kształtują ich zachowanie.

Narządy zmysłów owadów to zmysł mechaniczny, słuch, zmysł chemiczny, zmysł hydrotermalny i wzrok.

Podstawą narządów zmysłów są jednostki nerwowo-wrażliwe – sensilla. Składają się z dwóch elementów: struktury percepcyjnej w skórze i sąsiadujących z nią komórek nerwowych. Sensilla wystaje ponad powierzchnię skóry w postaci włosa, włosia, czopków (ryc. 7).

uczucie mechaniczne. Prezentowane przez mechanoreceptory. Są to receptory, a także czułe struktury, które postrzegają wstrząs mózgu, pozycję ciała, jego równowagę itp. Receptory dotykowe lub dotykowe są rozproszone po całym ciele w postaci prostych sensilli z sensorami, tj. wrażliwe włosy. Zmiana położenia włosa w kontakcie z przedmiotami lub powietrzem jest przekazywana do wrażliwej komórki, gdzie następuje pobudzenie, przenoszone poprzez jej procesy do ośrodka nerwowego.

Mechanoreceptory obejmują również sensillę w kształcie dzwonu. Brakuje im wrażliwych włosków i są osadzone w skórze. Ich powierzchnia receptorowa w postaci czepka naskórkowego znajduje się na powierzchni naskórka. Proces pręta wrażliwej komórki, szpilki, zbliża się do nasadki od dołu. Sensilla w kształcie dzwonu znajduje się na skrzydłach, cerci, nogach i mackach. Dostrzegają drżenie ciała, zginanie, napięcie.

Wśród mechanoreceptorów są narządy chordotonalne jako narządy słuchu. Ich neurony kończą się szpilką w kształcie pręta. Jest to seria specjalnych sensilli rozciągniętych pomiędzy dwoma odcinkami naskórka. Chordotonal sensilla nazywane są skolopoforami i składają się z trzech komórek: neuronu czuciowego, komórki czapeczki i komórki okładzinowej.

Słuch nie jest rozwinięty u wszystkich owadów. Orthoptera (koniki polne, szarańcza, świerszcze), cykady śpiewające, niektóre pluskwy i wiele Lepidoptera mają receptory słuchowe - narządy bębenkowe. Te owady ćwierkają lub śpiewają. Narządy tympanalne to zbiór skolopoforów związanych z obszarami naskórka, które są przedstawiane jako bębenek(Rys. 8).

U koników polnych i świerszczy narządy bębenkowe znajdują się po bokach I segmentu odwłoka, u pasikoników i świerszczy na goleniach przednich kończyn (ryc. 9).

U komarów narząd Johnstona pełni funkcję narządów słuchu. Na cerci karaluchów i prostoskrzydłych oraz na ciele gąsienic znajdują się neurony na włosach, które wychwytują fale dźwiękowe.

Wartość narządów słuchu:

- odbierane są sygnały pochodzące od osobników własnego gatunku, co zapewnia powiązanie płci, tj. jest to jedna z form lokalizacji sygnału seksualnego;

- złapać inne dźwięki (gwizdy, ostry dźwięk, szukanie ofiary).

uczucie chemiczne. Służy do postrzegania chemii środowiska, a mianowicie smaku i zapachu. Reprezentowane przez chemoreceptory. Zmysł węchu wyczuwa i analizuje ośrodek gazowy o niskim stężeniu substancji, a smak - ośrodek płynny o wysokim jego stężeniu. Chemoreceptor sensilla ma postać włosków, płytek lub czopków zanurzonych w ciele. Na antenach funkcję węchową pełnią zmysły placoidalne i celokoniczne. Zmysł węchu służy owadom do wyszukiwania osobników przeciwnej płci, rozpoznawania osobników własnego gatunku, znajdowania pożywienia i miejsc do składania jaj. Wiele owadów wydziela substancje wabiące - atraktanty seksualne lub epagony.

Smak służy tylko do rozpoznawania jedzenia. Owady rozróżniają 4 podstawowe smaki - słodki, gorzki, kwaśny i słony.

Większość cukrów, takich jak glukoza, fruktoza, maltoza i inne, wabi pszczoły i muchy nawet przy stosunkowo niskim stężeniu; inne cukry, takie jak galaktoza, mannoza i inne, są rozpoznawane tylko w wysokich stężeniach i pszczoły je odrzucają. Niektóre motyle są bardzo wrażliwe na cukry, różniące się od nich czysta woda roztwór cukru o nieznacznym stężeniu - 0,0027%.

Wiele innych substancji - kwasy, sole, aminokwasy, oleje i inne - można odrzucić w wysokim stężeniu, ale czasami słabe roztwory niektórych kwasów i soli mają atrakcyjny efekt.

Kubki smakowe zlokalizowane są głównie na częściach ustnych, ale możliwa jest również ich inna lokalizacja. Tak więc u pszczół, niektórych much i wielu dziennych motyli znajdują się one na nogach i wykazują dużą wrażliwość; kiedy podeszwowa strona łap dotyka roztworu cukru, głodny motyl reaguje, rozkładając trąbkę. Wreszcie, u pszczół i os złożonych (Vespidae), receptory te znaleziono również na końcowych segmentach czułków.

Wysoki stopień rozwoju zmysłu chemicznego u owadów jest istotnym aspektem ich fizjologii i służy jako podstawa naukowa do odkrycia i zastosowania pewnych technik. kontrola chemiczna ze szkodliwymi gatunkami. W praktyce zwalczania szkodników stosuje się metodę przynęty, której istotą jest to, że niektóre wabiące substancje pokarmowe są traktowane truciznami i rozprowadzane w miejscach koncentracji szkodnika; takie zatrute przynęty są szeroko iz dużym powodzeniem stosowane w zwalczaniu szarańczy. W walce ze szkodnikami poszukiwane są również substancje wabiące lub atraktanty.

Uczucie higrotermii. Jest niezbędna w życiu wielu owadów iw zależności od warunków wilgotności i temperatury otoczenia reguluje zachowanie osobnika; kontroluje również bilans wodny i reżim temperaturowy ciało. Odpowiednie receptory nie zostały wystarczająco zbadane, ale ustalono, że u niektórych owadów uczucie wilgoci jest zlokalizowane na głowie i jej przydatkach - czułkach i mackach, uczucie ciepła - na czułkach, łapach i innych narządach. Percepcja ciepła jest u owadów silnie rozwinięta, a poszczególne gatunki mają swoją własną optymalną strefę temperaturową, do której aspirują. Jednak granice optimum temperaturowego zależą od warunków temperaturowych i wilgotnościowych środowiska, w którym owad się rozwijał, a także od fazy jego rozwoju.

Wizja. Wraz ze zmysłem chemicznym prawdopodobnie odgrywa decydującą rolę w życiu owadów. Narządy wzroku to złożona struktura i są reprezentowane przez dwa rodzaje oczu: złożone i proste (ryc. 10).

Ryż. 10. Schematyczny przekrój (A) i fasetki na powierzchni (B) oka złożonego: 1 - rogówka; 2 - kryształowy stożek; 3 - komórki siatkówki.

Oczy złożone lub fasetowane, w tym dwoje, znajdują się po bokach głowy, często bardzo silnie rozwinięte, a następnie mogą zajmować znaczną część głowy. Każde oko złożone składa się z jednostek wieloogniskowych - sensilli, które nazywane są ommatidiami, ich liczba w oku złożonym może sięgać zarówno setek, jak i tysięcy.

Ommatidium składa się z trzech typów komórek, które tworzą część somatyczną, czuciową i barwnikową (ryc. 11). Na zewnątrz każde ommatidium tworzy zaokrągloną lub sześciokątną komórkę na powierzchni oka - fasetę, dlatego oczy złożone mają swoją nazwę. Optyczna lub refrakcyjna część ommatidium składa się z przezroczystej soczewki i leżącego pod nią przezroczystego kryształowego stożka. Soczewka lub rogówka jest zasadniczo przezroczystą skórką i zwykle ma wygląd soczewki dwuwypukłej. Kryształowy stożek składa się z czterech podłużnych przezroczystych komórek i wraz z soczewką tworzy pojedynczy układ optyczny - cylindryczną soczewkę; długość jego osi optycznej jest znacznie większa niż jego średnica. Część wrażliwa znajduje się pod optyką, tworzy siatkówkę lub siatkówkę, która odbiera promienie świetlne i składa się z szeregu komórek siatkówki. Komórki te są wydłużone wzdłuż ommatidium, ułożone sektorowo i tworzą wyściółkę jego pręcika centralnego, pręcika wzrokowego lub prążkowania. U podstawy komórki siatkówki przechodzą do włókien nerwowych, które przechodzą do płatów wzrokowych mózgu. Część pigmentowa jest utworzona przez komórki pigmentowe, które razem tworzą wyściółkę części wrażliwej i kryształowego stożka; dzięki temu każde ommatidium jest optycznie odizolowane od sąsiedniego. W konsekwencji część pigmentowa pełni funkcję optycznego urządzenia izolującego.

Owady dzienne mają tak zwane widzenie apozycyjne. Dzięki izolacji optycznej za pomocą komórek barwnikowych każde ommatidium zostaje zredukowane do izolowanej cienkiej rurki; dlatego tylko promienie przechodzące przez soczewkę, a ponadto tylko ściśle pokrywające się z osią podłużną ommatidium, mogą ją przenikać. Promienie te docierają do wizualnej pałeczki lub prążkowania; ten ostatni jest właśnie postrzegającym elementem siatkówki. W rezultacie pole widzenia każdego ommatidium jest bardzo małe i widzi ono tylko znikomą część badanego obiektu. Ale duża liczba ommatidii pozwala na gwałtowne zwiększenie pola widzenia poprzez wzajemne nakładanie się na siebie lub przyłożenie; w rezultacie z poszczególnych najmniejszych części obrazu powstaje jeden całościowy obraz jak w mozaice. Tak więc owady mają mozaikowe widzenie.

Owady nocne i zmierzchowe mają widzenie superpozycyjne, co wiąże się z różnicami morfologicznymi i fizjologicznymi w ich ommatidiach. W oku superpozycji część wrażliwa jest bardziej oddalona od części optycznej, a komórki barwnikowe izolują głównie część optyczną. Z tego powodu do wizualnego kija przenikają 2 rodzaje promieni - proste i ukośne; pierwsze wchodzą do ommatidium przez soczewkę, drugie z sąsiedniego ommatidium, co potęguje efekt świetlny. W konsekwencji obraz przedmiotu uzyskuje się w tym przypadku nie tylko poprzez połączenie poszczególnych spostrzeżeń, ale także poprzez ich superpozycję, czyli superpozycję.

W silnym świetle dziennym oko nakładające się nabiera pewnego fizjologicznego podobieństwa do oka przylegającego. Dzieje się tak, ponieważ pigment w komórkach barwnikowych w świetle zaczyna się poruszać i jest rozprowadzany w taki sposób, że tworzy ciemną rurkę wokół ommatidium; z tego powodu ommatidia są optycznie prawie odizolowane od siebie i odbierają promienie głównie ze swojej soczewki. Tę zdolność oka do reagowania na stopień oświetlenia można uznać za akomodację. W pewnym stopniu jest to również charakterystyczne dla oka apozycyjnego, które pozwala dziennym owadom szybko przystosować oko do widzenia w jasnym świetle iw cieniu, na przykład podczas lotu z otwarta przestrzeń w lesie.

Za pomocą oczu złożonych owady rozróżniają kształt, ruch, kolor i odległość do obiektu, a także światło spolaryzowane. Jednak różnorodność owadów, ich sposobu życia i nawyków niewątpliwie tworzy różnorodność cech ich widzenia. Te ostatnie zależą od cech strukturalnych oczu i ich ommatidii; średnica, długość, liczba tych ostatnich i inne właściwości decydują o jakości widzenia. Uważa się, że wiele gatunków jest krótkowzrocznych i na odległość rozróżnia tylko ruch. Potwierdzają to liczne eksperymenty. Tak więc larwy ważek pędzą do poruszającej się ofiary i nie zauważają nieruchomej ofiary. Siatka umieszczona przed gniazdem os z komórkami przekraczającymi długość ich ciała nadal blokuje wejście do gniazda, ale po pewnym czasie osy nauczą się czołgać przez komórki tej siatki.

Większość owadów jest ślepa na czerwień, ale widzi i przyciąga światło ultrafioletowe; zakres widzialnych fal świetlnych mieści się w zakresie 2500–8000 A. pszczoła miodna odkrył zdolność rozróżniania spolaryzowanego światła emitowanego przez błękitne niebo, co pozwala mu nawigować w kosmosie podczas lotu. Szereg owadów charakteryzuje się również zmianą ruchu w zależności od kierunku padania promieni słonecznych, tj. orientacja kompasu słonecznego. Istota tego zjawiska polega na tym, że kąt padania promieni na określone części siatkówki pozostaje przez pewien czas stały; przerwany ruch jest wznawiany pod tym samym kątem, ale z powodu przesunięcia słońca kierunek ruchu zmienia się o tę samą liczbę stopni.

Blisko jest ruch kompasu świetlnego, który wyjaśnia pojawienie się nocnych owadów w świetle. Promienie światła rozchodzą się promieniowo, a poruszając się ukośnie względem nich, zmieni się kąt ich padania; aby utrzymać stały kąt, owad jest zmuszony do ciągłej zmiany ścieżki w kierunku źródła światła. Ruch odbywa się po spirali logarytmicznej i ostatecznie prowadzi owada do samego źródła światła (ryc. 12).

Proste oczy lub ocelli znajdują się między oczami złożonymi na czole i koronie lub tylko na koronie (ryc. 13). Są małe, zwykle po trzy i ułożone w trójkąt. Ze względu na swoje położenie w górnej części głowy często nazywane są również oczkami grzbietowymi. Morfologicznie ocelli nie odpowiadają ommatidiom oczu złożonych. Są więc unerwione nie z płatów wzrokowych mózgu, ale ze środkowej części protocerebrum. Dodatkowo posiadają szereg czułych części na jedną część optyczną. Brakuje im również kryształowego stożka, a ich część optyczną reprezentuje jedynie soczewka kutykularna, tj. z jednym kryształem.

Oczy są dalekie od rozwiniętych u wszystkich owadów, w szczególności nie występują u wielu Diptera i motyli. U owadów bezskrzydłych lub krótkoskrzydłych są one również nieobecne lub szczątkowe. Ich rola nie jest wystarczająco jasna. Ustalono, że w wielu formach ognisko oka znajduje się za częścią wrażliwą, dlatego w tym przypadku percepcja obrazu nie może być; malowanie oczu złożonych powoduje, że te owady są ślepe. Jednocześnie istnieje anatomiczne połączenie między nerwami ocznymi a nerwami oczu złożonych, co wskazuje na istnienie funkcjonalnego połączenia między tymi narządami. Niewątpliwie oczy różnych owadów mogą pełnić inną rolę. W każdym razie w wielu przypadkach działają one regulująco na oczy złożone, zapewniając stabilność widzenia w warunkach zmiennego natężenia światła. Przy swojej niskiej intensywności oczka wzmacniają reakcję oczu złożonych, tj. stają się segmentami tych ostatnich, przy wysokim poziomie - wykazują działanie hamujące na oczy złożone.

Oczka grzbietowe należy odróżnić od oczek bocznych lub bocznych, które są charakterystyczne dla larw owadów z całkowitą metamorfozą. Te oczka, zwane także łodygami, znajdują się po bokach głowy w miejscu, gdzie u dorosłych znajdują się oczy złożone. Ich liczba jest różna, a nawet zmienna w obrębie tego samego gatunku. Niektóre gatunki mają tylko jedno oko z każdej strony, podczas gdy inne mają sześć lub więcej par. Kiedy owad wkracza w dorosłość, boczne oczka zanikają i są zastępowane oczami złożonymi.

Łodygi różnią się szczegółami konstrukcyjnymi, ale charakteryzują się obecnością soczewki. Gąsienice motyli również mają kryształowy stożek i wykształcony jest tylko jeden rabdom, co upodabnia takie oko do oka złożonego ommatidium. Ale u larw błonkówek, niektórych chrząszczy i innych owadów w oku znajduje się kilka lub nawet wiele rabdomów, a stożek kryształu może być nieobecny. To upodabnia takie stemmaty nie do ommatidii, ale do oczek grzbietowych.

Boczne oczka są unerwione z płatów wzrokowych mózgu, a ich funkcja wzrokowa jest niezaprzeczalna.

Niektóre owady zachowują zdolność reagowania na światło, gdy oczy i oczka zostaną usunięte lub pokryte czarnym lakierem; podczas gdy karaluchy unikają światła, tak jak w stanie normalnym, a gąsienice zachowują pozytywną reakcję i poruszają się w kierunku źródła światła. Bezokie owady jaskiniowe mogą również reagować na światło. Oczywiście powierzchnia ich ciała jest zdolna do wyczuwania światła, dlatego możemy mówić o nadwrażliwości skóry.

Żdanowa T. D.

Zetknięcie się z różnorodną i energetyczną aktywnością świata owadów może być niesamowitym przeżyciem. Wydawałoby się, że te stworzenia beztrosko latają i pływają, biegają i pełzają, brzęczą i ćwierkają, gryzą i niosą. Jednak wszystko to nie dzieje się bez celu, ale przede wszystkim z określoną intencją, zgodnie z wrodzonym programem osadzonym w ich ciele i nabytym doświadczeniem życiowym. Dla postrzegania otaczającego świata, orientacji w nim, realizacji wszystkich celowych działań i procesów życiowych zwierzęta są obdarzone bardzo złożone systemy, głównie nerwowe i czuciowe.

Co wspólnego mają układy nerwowe kręgowców i bezkręgowców?

Układ nerwowy jest złożonym zespołem struktur i narządów, składającym się z tkanki nerwowej, której centralną sekcją jest mózg. Główną jednostką strukturalną i funkcjonalną układu nerwowego jest komórka nerwowa z procesami (po grecku komórka nerwowa to neuron).

Układ nerwowy i mózg owadów zapewniają: percepcję za pomocą zmysłów zewnętrznego i wewnętrznego podrażnienia (drażliwość, wrażliwość); błyskawiczne przetwarzanie przez system analizatorów sygnałów przychodzących, przygotowanie i wdrożenie adekwatnej odpowiedzi; przechowywanie w pamięci w zakodowanej postaci informacji dziedzicznych i nabytych, a także ich natychmiastowe odzyskiwanie w razie potrzeby; zarządzanie wszystkimi narządami i układami organizmu w celu jego funkcjonowania jako całości, równoważenia go z otoczeniem; realizacja procesów umysłowych i wyższa aktywność nerwowa, celowe zachowanie.

Organizacja układu nerwowego i mózgu kręgowców i bezkręgowców jest tak różna, że ​​na pierwszy rzut oka porównanie ich wydaje się niemożliwe. Jednocześnie dla najróżniejszych typów układu nerwowego, należących, jak się wydaje, zarówno do całkowicie „prostych”, jak i „złożonych” organizmów, charakterystyczne są te same funkcje.

Bardzo mały mózg muchy, pszczoły, motyla czy innego owada pozwala mu widzieć i słyszeć, dotykać i smakować, poruszać się z wielką precyzją, Ponadto- lataj korzystając z wewnętrznej "mapy" na znaczne odległości, prowadzą interakcje komunikacyjne między sobą, a nawet posiadają własny „język”, uczą się i stosują niestandardowe sytuacje logiczne myślenie. Tak więc mózg mrówki jest znacznie mniejszy niż główka szpilki, ale ten owad od dawna uważany jest za „mędrca”. W porównaniu nie tylko z jego mikroskopijnym mózgiem, ale także z niezrozumiałymi możliwościami pojedynczej komórki nerwowej, człowiek powinien się wstydzić swoich najnowocześniejszych komputerów. A co może o tym powiedzieć nauka, na przykład neurobiologia, która bada procesy narodzin, życia i śmierci mózgu? Czy udało jej się rozwikłać tajemnicę życiowej aktywności mózgu - tego najbardziej złożonego i tajemniczego zjawiska znanego człowiekowi?

Pierwsze doświadczenie neurobiologiczne należy do starożytnego rzymskiego lekarza Galena. Po przecięciu włókien nerwowych świni, za pomocą których mózg kontrolował mięśnie krtani, pozbawił zwierzę głosu - natychmiast stało się odrętwiałe. To było tysiąc lat temu. Ale jak daleko posunęła się nauka od tamtego czasu w swojej wiedzy o zasadzie działania mózgu? Okazuje się, że mimo ogromnej pracy naukowców zasada działania choćby jednej komórki nerwowej, tzw. „cegiełki”, z której zbudowany jest mózg, wciąż nie jest znana człowiekowi. Neuronaukowcy dużo rozumieją, w jaki sposób neuron „je” i „pije”; w jaki sposób otrzymuje energię niezbędną do życia, trawiąc niezbędne substancje wydobywane ze środowiska w „kotłach biologicznych”; jak więc ten neuron wysyła swoim sąsiadom szeroką gamę informacji w postaci sygnałów, zaszyfrowanych albo w określonej serii impulsy elektryczne lub w różnych kombinacjach substancje chemiczne. I co wtedy? Tutaj komórka nerwowa otrzymała określony sygnał, aw jej głębi rozpoczęła się wyjątkowa aktywność we współpracy z innymi komórkami tworzącymi mózg zwierzęcia. Istnieje zapamiętywanie napływających informacji, wydobywanie niezbędnych informacji z pamięci, podejmowanie decyzji, wydawanie poleceń mięśniom i różnym narządom itp. Jak leci? Naukowcy nie są jeszcze pewni. Cóż, skoro nie jest jasne, jak działają poszczególne komórki nerwowe i ich kompleksy, nie jest też jasna zasada działania całego mózgu, nawet tak małego jak u owada.

Praca narządów zmysłów i żywych „urządzeń”

Aktywności życiowej owadów towarzyszy przetwarzanie informacji dźwiękowych, węchowych, wizualnych i innych sensorycznych - przestrzennych, geometrycznych, ilościowych. Jeden z wielu tajemniczych i ciekawe funkcje owadów jest ich umiejętność trafnej oceny sytuacji za pomocą własnych „instrumentów”. Nasza wiedza na temat tych urządzeń jest ograniczona, chociaż są one szeroko stosowane w przyrodzie. Są to wyznaczniki różnych pól fizycznych, które pozwalają przewidywać trzęsienia ziemi, erupcje wulkanów, powodzie, zmiany pogody. To poczucie czasu, liczone przez wewnętrzny zegar biologiczny, poczucie prędkości, umiejętność nawigacji i nawigacji i wiele więcej.

Właściwość każdego organizmu (mikroorganizmów, roślin, grzybów i zwierząt) do postrzegania podrażnień otoczenie zewnętrzne oraz z własnych narządów i tkanek, nazywa się wrażliwością. Owady, podobnie jak inne zwierzęta posiadające wyspecjalizowany układ nerwowy, posiadają komórki nerwowe o dużej selektywności względem różnych bodźców – receptory. Mogą być dotykowe (reagujące na dotyk), temperaturowe, świetlne, chemiczne, wibracyjne, mięśniowo-stawowe itp. Dzięki swoim receptorom owady wychwytują całą gamę czynników środowiskowych - różne wibracje (szeroki zakres dźwięków, energię promieniowania w postaci światła i ciepła), naciski mechaniczne (np. grawitacja) i inne czynniki. Komórki receptorowe znajdują się w tkankach pojedynczo lub łączą się w układy z tworzeniem wyspecjalizowanych narządów zmysłów - narządów zmysłów.

Wszystkie owady doskonale „rozumieją” wskazania swoich narządów zmysłów. Niektóre z nich, jak narządy wzroku, słuchu, węchu, są odległe i potrafią wyczuwać irytację na odległość. Inne, takie jak narządy smaku i dotyku, są w kontakcie i reagują na ekspozycję poprzez bezpośredni kontakt.

Owady w masie są obdarzone doskonałym wzrokiem. Ich złożone oczy złożone, do których czasami dodaje się proste oczy, służą do rozpoznawania różnych przedmiotów. Niektóre owady są wyposażone w widzenie kolorów, odpowiednie urządzenia noktowizyjne. Co ciekawe, oczy owadów są jedynym narządem, do którego podobne są inne zwierzęta. Jednocześnie narządy słuchu, węchu, smaku i dotyku nie mają takiego podobieństwa, ale mimo to owady doskonale postrzegają zapachy i dźwięki, poruszają się w przestrzeni, wychwytują i emitują fale ultradźwiękowe. Delikatny zmysł węchu i smaku pozwala im znaleźć pożywienie. Różnorodne gruczoły owadów wydzielają substancje, które mają przyciągać braci, partnerów seksualnych, odstraszać rywali i wrogów, a bardzo wyczulony węch jest w stanie wyczuć zapach tych substancji nawet z odległości kilku kilometrów.

Wielu w swoich pomysłach kojarzy narządy zmysłów owadów z głową. Okazuje się jednak, że struktury odpowiedzialne za zbieranie informacji nt środowisko, występują najczęściej u owadów różne części ciało. Mogą określać temperaturę przedmiotów i smakować jedzenie stopami, wykrywać obecność światła plecami, słyszeć kolanami, wąsami, wyrostkami ogona, włosami na ciele itp.

Narządy zmysłów owadów są częścią systemów sensorycznych - analizatorów, które penetrują sieć niemal całego organizmu. Otrzymują wiele różnych zewnętrznych i wewnętrznych sygnałów z receptorów swoich narządów zmysłów, analizują je, tworzą i przekazują „instrukcje” różnym narządom w celu wykonania odpowiednich działań. Narządy zmysłów tworzą głównie część receptorową, która znajduje się na obrzeżach (końcach) analizatorów. A dział przewodzący tworzą centralne neurony i ścieżki z receptorów. Mózg ma określone obszary do przetwarzania informacji pochodzących ze zmysłów. Stanowią centralną, „mózgową” część analizatora. Dzięki tak złożonemu i celowemu systemowi, na przykład analizatorowi wizualnemu, przeprowadzane są dokładne obliczenia i kontrola narządów ruchu owada.

Zgromadzono obszerną wiedzę na temat niesamowitych możliwości systemów sensorycznych owadów, ale objętość książki pozwala mi wymienić tylko kilka z nich.

narządy wzroku

Oczy i cały najbardziej złożony układ wzrokowy to niesamowity dar, dzięki któremu zwierzęta są w stanie odbierać podstawowe informacje o otaczającym je świecie, szybko rozpoznawać różne przedmioty i oceniać zaistniałą sytuację. Wzrok jest niezbędny owadom podczas poszukiwania pożywienia, aby uniknąć drapieżników, badać interesujące obiekty lub środowisko, wchodzić w interakcje z innymi osobnikami w zachowaniach reprodukcyjnych i społecznych itp.

Owady są wyposażone w różnorodne oczy. Mogą to być złożone, proste lub dodatkowe oczy, a także larwy. Najbardziej złożone są oczy złożone, które składają się z dużej liczby ommatidiów, które tworzą sześciokątne ścianki na powierzchni oka. Ommatidium to w zasadzie maleńki aparat wzrokowy, wyposażony w miniaturową soczewkę, system światłowodowy i elementy światłoczułe. Każdy aspekt postrzega tylko niewielką część obiektu i razem zapewniają obraz mozaiki temat w całości. Oczy złożone, charakterystyczne dla większości dorosłych owadów, znajdują się po bokach głowy. U niektórych owadów, na przykład ważki myśliwskiej, która szybko reaguje na ruch ofiary, oczy zajmują połowę głowy. Każde jej oko jest zbudowane z 28 000 fasetek. Dla porównania motyle mają ich 17 tys. mucha domowa- 4000. Oczy na głowie owadów mogą mieć dwa lub trzy na czole lub koronie, a rzadziej - na bokach. Oczka larwalne u chrząszczy, motyli, owadów błonkoskrzydłych w wieku dorosłym są zastępowane przez złożone.