Nervni sistem se sastoji od mozga i trbušne nervne vrpce.

Protocerebrum - organi vida

Deutocerebrum - antene

Tritocerebrum - gornja usna, unutrašnji organi

Trbušna nervna vrpca:

Torakalni gangliji - rad nogu i krila

Trbušni gangliji - spolna funkcija

Trichoid sensilla - dlačice ploče (taktilni receptori, okus, miris, vlaga - kemoreceptori)

Proprioceptori insekata - nalaze se ispod zanoktice (mogu mijenjati lokacije, opažati mehaničke podražaje)

Chordotonal sensilla - ispod zanoktice (percipiraju vibracije, mehaničku iritaciju). Johnstonov organ - u srcu njegove hordotonalne senzile, kod odraslih insekata, na antenama (odredite brzinu leta, uhvatite buku, odredite smjer strujanja vode, zraka, odredite silu gravitacije.

Specijalizirani slušni organi (chordotonalne promjene) - timponski organi (ne postoji opći plan strukture), na različitim dijelovima tijela (cvrčci, stjenice, moljci)

Insekti preuzimaju ultrazvuk. Insekti proizvode zvukove:

Drosophila s krilima

Udarite zadnjom nogom

Lupaju po glavi

Trljanje s dva dijela tijela

Izbacujete vazduh iz sebe

Membrane cicadas

Insekti mogu razlikovati:

Oblik predmeta

Pomeranje subjekta

Međusobni aranžman

Razdaljina

Intenzitet svjetla

Ravan polarizacije svjetlosti

Dužina fotoperioda

Svetlo i tamno

Treperenje

Neke boje

Dodijelite insekte:

Dichromatic - razlikuju se po 2 boje

Trihromatski - razlikuju se po 3 boje

Jednostavno - odgovara 1 fotoreceptoru.

Bočno (stemma) - karakteristično za larve insekata s potpunom transformacijom, sa strana glave (1-30 očiju), ne percipiraju oblik predmeta.

Leđni (ocelli) - nalaze se zajedno s fasetiranim, razvijeni u odraslih insekata, obično tri ispred glave, daju jasnu sliku, ne percipiraju oblik.

Facet (oculi) - razvijen u odraslih insekata, sastoji se od faceta (ommatidia). Sastoje se od prozirne leće, pigmentnih ćelija i senzornog aparata.

Nemaju smještaj (blizu i daleko). Oštrina vida ovisi o gustoći ommatidija.

Postoji difuzna kožna osjetljivost (kada je koža izložena svjetlu). Postoji seizmički i magnetski osjećaj, termički. Ukusni pupoljci.

26. Hormoni insekata.

Prema mjestu obrazovanja:

Hormoni proizvedeni u žlijezdama koje nemaju kanale

Hormoni tkiva (histamin)

Neurohormoni - posebne ćelije nervnog sistema

Imago oslobađajući hormon

Bursikon - sklerotizacija hitina

Diuretički hormon

Aktivirajući hormon

Ecdysone - hormon zalijevanja

Neotenin - kontrolira metamorfozu

27. Ponašanje insekata. Hemijske interakcije u životu insekata (feromoni, alomoni, kairomoni).

Ponašanje insekata:

Kod insekata je moguće razviti uvjetne reflekse, različitu brzinu razrade uvjetovanih refleksa. Karakteristično je učenje - promjena ponašanja kao rezultat akumuliranog iskustva.

Oblici učenja:

Navikavanje je poticaj za ponavljanje, reakcija je oslabljena.

Asocijativno učenje - insekti uspostavljaju vezu između stimulansa / nagrade i kazne.

Pretraživanje učenja - pronalaženje po orijentarima

Ponašanje društvenih insekata. Pravo društveno ponašanje je eusocijalno.

Elementi eusocijalnog ponašanja:

Pojedinci se ujedinjuju kako bi se brinuli o potomstvu

Postoje posebne grupe pojedinaca

Životni ciklusi dvije generacije preklapaju se

Predsocijalno ponašanje - izvodi se samo 1/2 boda. Razmjena simbionta, briga o potomstvu.

Hemijske supstance:

Feromoni su uobičajeni kod insekata iste vrste

Alomoni - Štetni za druge insekte

Kairomoni - korisni za pojedince druge vrste

Priroda feromonskih veza:

Grozdovi se formiraju za dobivanje hrane, parenje, zimovanje.

Održavanje strukture kasta

Upozorenje i alarm

Prostorna distribucija

Identifikacija pojedinaca

Seks feromoni

Alomonov lik:

Stjenice izlučuju odbojne tvari

Bombardier bube ispuštaju kipuću vodu

Izolirano je nekoliko stotina takvih tvari.

Priroda Cairomona:

Potkornjak emitira spolni feromon, privlači jedinke vlastite vrste i kornjaše grabljivice

Sjajni organi:

Većina užarenih kornjaša

Nalaze se na različitim dijelovima tijela

Neophodan za komunikaciju sa insektima

Luciferin oksid

Nervni sistem... U strukturi središnjeg živčanog sustava kod insekata nalaze se iste modifikacije kao i kod rakova. Uz slučajeve snažnog rascjepkanja (supraofaringealni, subofaringealni, tri grudna i osam trbušnih čvorova) i jasno uparene strukture, koja se javlja kod primitivnih insekata, postoje i slučajevi ekstremne koncentracije nervnog sistema; cijeli trbušni lanac može se svesti na kontinuiranu ganglijsku masu, što je posebno često slučaj kod ličinki i odraslih ličinki u nedostatku udova i slabom raskomadanosti tijela.

U supraezofagealnom čvoru pažnju privlači razvoj unutrašnje strukture protocerebralnog dijela mozga, posebno tijela gljiva. Primijećeno je da je struktura tijela gljiva, koja zauzimaju mjesto u gornjem dijelu mozga, tvoreći ovdje jedan ili dva para tuberkuloza sa strana srednje linije, u uskoj vezi s razvojem instinkta insekata.

:

1 - optički režnjevi, 2 - frontalni režanj sa tijelom gljive, 3 - protocerebralni režanj, 4 - deutocerebralni režanj s antenskim živcem, 5 - živac uparenog jednostavnog oka, 6 - frontalni čvor sa nesparenim simpatičkim živcem koji se proteže od njega prema natrag (nervus recurrens), 7 - periofaringealna veza

Čulni organi... Organi čula insekata su različiti i dobro razvijeni. Organi dodira i mirisa prevladavaju u svojoj važnosti. Organi dodira izvana su predstavljeni čekinjama. Olfaktorni organi također imaju oblik tipične čekinje koja se, mijenjajući se, može pretvoriti u odvojene tankozidne izbočine i nerazdvojene izbočine nalik prstima i tankozidna ravna područja kože. Antene su najvažnije mjesto završetaka mirisnih živaca.

Na primjer, uloga antena kao organa mirisa kod muha i lepidoptera, koje razlikuju čak i slabe mirise na velikoj udaljenosti, slična je. Osjećaj mirisa pčela je bolje proučen; pokazalo se da je njihova sposobnost da percipiraju mirise bliska našoj: mirise koje opažamo opažaju pčele, mirise koje miješamo miješaju pčele; organi mirisa su takođe koncentrisani uglavnom na antenama. Okusislatki, gorki, kiseli i slani insekti se takođe razlikuju; organi okusa nalaze se na pipcima dijelova usta, na šapama; oštrina osjeta okusa u različitim organima istog insekta može biti različita; mnogo je viši nego kod osobe. Složene oči insekta opažaju kretanje objekata; u nekim slučajevima mogu opaziti i oblik predmeta; viši himenopteri (pčele) također mogu opaziti boje, uključujući i one koje ljudi ne percipiraju ("ultraljubičasto"); međutim, vid u boji nije tako raznolik kao kod ljudi: na primjer, pčela na lijevoj strani spektra opaža žutu, dok su druge boje poput nijansi žute; desni plavo-ljubičasti dio spektra pčele također percipiraju kao jednu boju. Vidna oštrina pčela mnogo je niža od vidne oštrine ljudi.

... Sa desne strane je vanjska struktura; lijevo - čeoni presjek, unutrašnja struktura: 1 - tijelo gljive (stabljika), 2 - središnje tijelo, 3 - optički režanj, 4 - olfaktorni deutocerebralni režanj s dva antenska živca, 5 - subfaringealni čvor s živcima s tri čeljusti

U nekim redovima, poput reda Orthoptera (Orthoptera), koji uključuje skakavce, cvrčke i skakavce, uobičajeni su takozvani bubnjići, struktura organa bubnjića, kao i činjenica da vrste koje ih posjeduju imaju mužjake sa zvučni organi, sila prisvaja slušne organe u timpanijskim organima. Bubnjići kod skakavaca i cvrčaka nalaze se na potkoljenici ispod koljenskog zgloba, a kod skakavaca i cicada sa strana prvog trbušnog segmenta izvana su predstavljeni udubljenjem, ponekad okruženo naborom kože i tanka rastegnuta membrana na dnu; na unutrašnjoj površini membrane ili u njenoj neposrednoj blizini nalazi se nervni završetak svojevrsne građe.

Još zanimljivih članaka

Insekti imaju manje ili više razvijen osjet dodira, mirisa, okusa, sluha i vida. Osim toga, pojedine vrste mogu razlikovati fluktuacije temperature i vlažnosti, promjene tlaka zraka i vode, magnetsko polje zemlje i utjecaj elektrostatičkog polja.

1. Organi dodir predstavljene u obliku osjetljivih dlaka smještenih na različitim dijelovima tijela, posebno na antenama i ustima. Nadraživanje kose prenosi se na taktilnu živčanu ćeliju, gdje dolazi do uzbuđenja, prenosi se duž njezinih procesa do živčanog centra.

2. Organi miris koncentrirane uglavnom na antene u obliku ploča ili čunjeva, uronjene u utore kutikule i povezane s živčanim stanicama. Mužjaci imaju više mirisnih elemenata - senzila - od ženki. Pčele radilice imaju posebno veliki broj - do 6.000 ploča na svakoj anteni, zbog važnosti mirisa za njihovu potragu za nektarom. Insekti su mnogo osjetljiviji na određene mirise od ljudi. Na primjer, pčele otkrivaju miris geraniola i drugih eteričnih ulja u koncentraciji 40 ... 100 puta nižoj od one u ljudi, a označeni mužjaci nekih leptira razlikuju miris privlačenja spola ženke udaljene 11 km.

3. Organi ukus po strukturi se ponekad gotovo ne razlikuju od organa mirisa. Nalaze se na dijelovima usta. Kod leptira, pčela i muha senzibilitet okusa nalazi se i na šapama prednjih nogu. Gladni leptir razotkrije proboscis kad donja strana nogu dodirne otopinu šećera. U isto vrijeme, leptiri osjećaju 2000 puta manju koncentraciju šećera u vodi nego osoba. Insekti, u određenom ili drugom stupnju, mogu razlikovati slatko, slano, gorko i kiselo.

4. Organi sluh dobro razvijeni samo kod insekata koji mogu izdati zvuk (skakavci, skakavci, cvrčci, cvrčci, neke bube). Prikazani su u obliku bubnjića, odnosno istanjeni, poput bubne opne, kutikule s nakupljanjem osjetljivih elemenata. Upareni bubnjići kod skakavaca i cvrčaka nalaze se na I segmentu trbuha, kod skakavaca i cvrčaka, na potkoljenicama prednjih nogu. Međutim, mnogi drugi insekti koji nemaju bubne organe također mogu razlikovati zvukove.

Organi vizija obično dobro razvijeni. Samo insektima koji žive pod zemljom ili u pećinama oči nedostaju ili su nerazvijene. Viziju predstavljaju složene i jednostavne oči. Komplikovane ili fasetirane oči (1 par) nalaze se sa strane glave. Sastoje se od mnogih vizualnih elemenata - ommatidija ili faseta, čiji broj u kućnoj mušici doseže 4000, a u vilinim konjima čak i do 28000 u svakom oku. Ommatidij se sastoji od prozirne leće, ili rožnice, u obliku bikonveksne leće i prozirnog kristalnog konusa koji leži ispod nje. Zajedno čine jedan optički sistem. Mrežnica, koja prima svjetlosne zrake, nalazi se ispod konusa. Stanice mrežnice povezane su živčanim dlačicama s vizualnim režnjevima mozga. Svaki ommatidij okružen je pigmentnim stanicama.

Insekti mogu razlikovati boje. Lisne uši, na primjer, razlikuju crvenu, žutu i zelenu od plave i ljubičaste; švedsku muhu privlače plave nijanse na zelenoj pozadini; kod pčela je vid u boji pomaknut prema kratkotalasnom dijelu spektra i teško razlikuju njegov narančastocrveni dio, ali to se kompenzira razlikovanjem ultraljubičastog područja nedostupnog ljudskom oku.

Jednostavne oči, ili oči, nalaze se na glavi insekta u trokutu: 1 sredina - na čelu, 2 druge - simetrično sa strana i više na tjemenu. Nisu razvijeni kod svih insekata. Srednji ocul često nestaje, rjeđe nema uparenih očnjaka, dok je srednji ocul očuvan. Mnogi Lepidoptera i Diptera potpuno su lišeni očiju.

Zahvaljujući visoko razvijenom nervnom sistemu i osjetilnim organima, insekti percipiraju različite signale koji dolaze iz vanjskog okruženja i na njih reagiraju nizom korisnih pokreta, uključujući nasljedne fiksne radnje. Ovaj kumulativni odgovor tijela naziva se ponašanje. Ponašanje nije određeno samo vanjskim podražajima, već i fiziološkim stanjem tijela (glad, pubertet itd.). Ponašanje se temelji na refleksu, odnosno odgovoru na stimulaciju. Postoje bezuslovni refleksi, na kojima se temelje jednostavniji akti ponašanja, i uvjetovani refleksi, koji su elementi veće nervne aktivnosti.

Bezuslovni refleksi su urođeni, naslijeđeni od roditelja. Primjer najjednostavnijeg oblika ponašanja je stanje tanatoze, kada se naglim trzanjem, podrhtavanjem podloge primijeti refleksna inhibicija pokreta, a kukac padne s grane na tlo, ostajući neko vrijeme nepomičan .

Taksiji i instinkti složenije su ponašanje. Taksiji predstavljaju različite refleksne pokrete pod utjecajem iritansa: termotaksija - toplina, fototaksija - svjetlost, higrotaksija - vlaga, kemotaksija - kemijski podražaj itd. Znak taksija može biti pozitivan ili negativan, ovisno o tome gdje se insekt kreće - do podražaj ili u suprotnom smjeru.

Instinkti su složeni urođeni refleksi. Vrlo su važni u životu insekata, u preživljavanju pojedinaca i populacije vrste u cjelini. Instinkti na prvi pogled ostavljaju dojam inteligentnog, svjesnog djelovanja. Na primjer, ženka kravčikove bube pravi bočne ovalne komore u donjem dijelu okomitog prolaza u tlu, koje su ispunjene grudvama biljne mase napravljene od lišća različitih biljaka izrezanih na poljima. Odlaže jedno jaje na grumen, a izlaz iz komore prekriva zemljom. Na tako osebujnoj silažnoj masi razvija se larva kravčika koja se ovdje kukulji.

Stoga su instinkti, čak i oni najsloženiji, lanac bezuslovnih refleksa. U ovom lancu svaki prethodni refleks određuje sljedeći. Instinkti ne ovise o treniranju pojedinca, već se razvijaju u procesu evolucije vrste koja se nasljedno prenosi s generacije na generaciju.

Kako je prvi put zabilježio akad. IP Pavlov, uslovni refleksi su elementi više nervne aktivnosti životinje. Za razliku od bezuvjetnih refleksa, oni se stvaraju tijekom života pojedinca i privremeni su. Uslovni refleks se razvija pod utjecajem kombinacije najmanje dva stimulusa - bezuslovnog (na primjer, hrana) i uvjetovanog (miris, boja, zvuk itd.). Kao rezultat zajedničkog djelovanja dva - podražaja, dolazi do privremene veze između različitih centara živčanog sistema, a tijelo će određeno vrijeme reagirati na samo jedan uvjetovani podražaj. Međutim, ako pojačanje bezuslovnim podražajem nije predugo, privremena veza u centralnom nervnom sistemu se prekida, a uslovni refleks nestaje.

Reproduktivni organi. Gotovo svi insekti su dvodomni, a populaciju čine mužjaci i ženke. Samo nekoliko insekata ima hermafroditizam (muhe termitoksenije koje žive u gnijezdima termita, neke kokcide). Vanjske razlike između muškarca i žene često su beznačajne ili ih nema, u tom slučaju pojedinci se razlikuju samo po genitalnim dodacima. Uz to, insekti često imaju prilično izražen spolni dimorfizam.

U prisutnosti spolnog dimorfizma, mužjaci se odlikuju jačim razvojem antena (majskih kornjaša, kornjaša, leptira iz porodice vukodlaka i svilenih buba), očiju (pčele i osi krilatih krila), dijelova usta (jelena), cerkusa ( slušalice), kožnih dodataka (buba -nosorog), kao i svjetliju boju tijela i veću pokretljivost. Seksualni dimorfizam je najizraženiji kod predstavnika reda navijača (muški krilati, ženki bez krila, crvoliki), većine vrsta kokcida, nekih leptira (zimski moljac, ciganski moljac itd.).

Ženski reproduktivni organi sastoje se od uparenih jajnika, uparenih jajovoda, nesparenog jajovoda, uparenih pomoćnih žlijezda, a ponekad i sjemene posude. Jajnici se sastoje od jajovoda u kojima se formiraju jaja. Broj jajovoda kod različitih vrsta insekata uvelike varira: od 4 ... 8 parova kod nekih kornjaša i leptira do 220 parova kod pčela, najveći broj zabilježen je kod ženki termita - 12.000 parova ili više. Jajničke cijevi obično su spojene u nekoliko kanala koji se ulijevaju u jedan od uparenih jajovoda.

Upareni jajovodi prelaze u nespareni jajovod, koji se otvara prema van genitalnim otvorom. Relativno uski spermatozoid često se ulijeva u nesparene sjemenovode (neke muhe imaju 2 ... 3 sjemenovoda). Spremnik sperme, ili spermatheka, koristi se za skladištenje sperme mužjaka, koja ulazi u njega tokom parenja. Skladištenje sperme ponekad traje i do 4 ... 5 godina, na primjer, kod medonosnih pčela. Do oplodnje jajeta dolazi kada prolazi tokom nesparenog jajovoda tokom ovipozicije. Za to vrijeme spermatozoidi se oslobađaju iz sjemene posude i oplođuju jajnu stanicu. Često se kod žena nespareni jajovod širi na stražnjem kraju, tvoreći vrećasti organ - vaginu. Kanal pomoćne žlijezde također se otvara u nespareni jajovod.

Muški reproduktivni organi sastoje se od uparenih testisa, uparenih sjemenovoda, nesparenog ejakulacijskog kanala, pomoćnih genitalnih žlijezda i kopulacijskog organa. Testisi su različitog oblika (aciniformni, lobularni, u obliku diska, zavojiti itd.) I sastoje se od sjemenskih cijevi ili folikula u kojima nastaju spermatozoidi. Sjemene cijevi ulijevaju se u uparene sjemenovode, čiji se krajevi često šire, tvoreći sjemene mjehuriće. Oni nakupljaju spermu prije izlaska, pri parenju ona ulazi u ejakulacijski kanal koji potiskuje spermu van kroz kopulacijski organ.

Dodatne spolne žlijezde mužjaka, obično od 1 do 3 para (međutim, u žohara su predstavljene u obliku velikog snopa nalik gljivama na desetine cjevčica), ulijevaju se u ejakulacijski kanal. Tajna pomoćnih žlijezda štiti spermu od vanjskih utjecaja tokom parenja, na primjer, kod pčela. Kod nekih insekata tajna pomoćnih žlijezda obavija dio sperme, tvoreći neku vrstu kapsule koja se naziva spermatofor. Prilikom parenja mužjak ili ubacuje spermatoforu u genitalni otvor ženke, ili na nju pričvršćuje spermatofor; spermatozoidi zatim prelaze iz spermatofora u reproduktivni trakt ženke. Gnojidba spermatofora zabilježena je u Orthoptera, bogomoljkama i nekim kornjašima.

Raznovrsne i energične aktivnosti svijeta insekata mogu biti nevjerojatna iskustva.

Čini se da ta stvorenja bezbrižno lete i plivaju, trče i puze, zuju i cvrkuću, grizu i nose. Međutim, sve se to ne radi besciljno, već uglavnom s određenom namjerom, prema urođenom programu koji je postavljen u njihovom tijelu i stečenom životnom iskustvu. Za percepciju okolnog svijeta, orijentaciju u njemu, provedbu svih svrsishodnih radnji i životnih procesa, životinje su obdarene vrlo složenim sistemima, prvenstveno nervnim i osjetilnim.

Šta je zajedničko nervnom sistemu kičmenjaka i beskičmenjaka?

Nervni sistem je vrlo složen kompleks struktura i organa, koji se sastoji od nervnog tkiva, gdje je mozak središnji dio. Glavna strukturna i funkcionalna jedinica nervnog sistema je nervna ćelija sa procesima (na grčkom nervna ćelija je neuron).

Nervni sistem i mozak insekata pružaju: percepciju uz pomoć osjetila vanjske i unutrašnje iritacije (razdražljivost, osjetljivost); trenutna obrada sistemom analizatora dolaznih signala, priprema i implementacija odgovarajućeg odziva; pohranjivanje nasljednih i stečenih informacija u kodiranom obliku u memoriju, kao i njihovo trenutno preuzimanje prema potrebi; kontrola svih organa i sistema tijela za njegovo funkcioniranje u cjelini, balansiranje s okolinom; provođenje mentalnih procesa i viša nervna aktivnost, odgovarajuće ponašanje.

Organizacija nervnog sistema i mozga kičmenjaka i beskičmenjaka toliko je različita da se na prvi pogled čini nemoguće uporediti ih. U isto vrijeme, za najrazličitije tipove živčanog sistema, koji, čini se, pripadaju prilično "jednostavnim" i "složenim" organizmima, karakteristične su iste funkcije.

Vrlo mali mozak muhe, pčele, leptira ili drugog insekta omogućuje mu da vidi i čuje, dodirne i okusi, kreće se s velikom preciznošću, štoviše, leti pomoću interne "karte" na znatnim udaljenostima, komunicira međusobno, pa čak i posjeduje "Jezik", naučite i primijenite logičko razmišljanje u nestandardnim situacijama. Dakle, mozak mrava je mnogo manji od glave igle, ali ovaj insekt se dugo smatrao "mudracem". Kad se uporedi ne samo s njegovim mikroskopskim mozgom, već i s neshvatljivim sposobnostima jedne živčane ćelije, osoba bi se trebala sramiti svojih najmodernijih računara. I što znanost može reći o ovoj, na primjer, neurobiologiji, koja proučava procese rađanja, života i smrti mozga? Je li uspjela razotkriti misteriju vitalne aktivnosti mozga - ovo je najsloženiji i najtajanstveniji od fenomena poznatih ljudima?

Prvo neurobiološko iskustvo pripada drevnom rimskom ljekaru Galenu. Presijecanjem živčanih vlakana u svinji, uz pomoć koje je mozak kontrolirao mišiće grkljana, životinji je oduzeo glas - ona je odmah utrnula. To je bilo pre milenijuma. Ali koliko je od tada nauka otišla u svom poznavanju principa mozga? Ispostavilo se da, unatoč ogromnom trudu naučnika, čovjeku nije poznat princip rada čak ni jedne nervne ćelije, takozvane "cigle" od koje je izgrađen mozak. Neuroznanstvenici mnogo razumiju iz toga kako neuron "jede" i "pije"; kako prima energiju potrebnu za svoj život, probavljajući u "biološkim kotlovima" potrebne tvari izvađene iz okoliša; kako onda ovaj neuron šalje susjedima razne informacije u obliku signala, šifriranih ili u određenom nizu električnih impulsa, ili u različitim kombinacijama kemikalija. I šta onda? Nervna ćelija primila je određeni signal, a u njenim dubinama započela je jedinstvena aktivnost u suradnji s drugim stanicama koje tvore životinjski mozak. Postoji pamćenje informacija koje su došle, preuzimanje potrebnih informacija iz memorije, donošenje odluka, davanje naredbi mišićima i raznim organima itd. Kako ide? Naučnici to još uvijek ne znaju sa sigurnošću. Pa, budući da nije jasno kako funkcioniraju pojedine živčane stanice i njihovi kompleksi, princip cijelog mozga, čak ni malog poput insekta, nije jasan.

Rad čula i živih "uređaja"

Vitalnu aktivnost insekata prati obrada zvučnih, mirisnih, vizualnih i drugih osjetilnih informacija - prostornih, geometrijskih, kvantitativnih. Jedna od mnogih misterioznih i zanimljivih osobina insekata je njihova sposobnost da točno procijene situaciju uz pomoć vlastitih "uređaja". Naše znanje o ovim uređajima je zanemarivo, iako se široko koriste u prirodi. To su također determinante različitih fizičkih polja koja omogućuju predviđanje zemljotresa, vulkanskih erupcija, poplava i vremenskih promjena. Ovo je osjećaj za vrijeme, mjeren unutrašnjim biološkim satom, i osjećaj za brzinu, sposobnost orijentacije i navigacije, i još mnogo toga.

Svojstvo bilo kojeg organizma (mikroorganizmi, biljke, gljive i životinje) da percipira iritacije koje proizlaze iz vanjskog okruženja i iz vlastitih organa i tkiva naziva se osjetljivost. Insekti, kao i druge životinje sa specijaliziranim nervnim sistemom, imaju nervne ćelije sa visokom selektivnošću za različite stimulanse - receptore. Mogu biti taktilne (osjetljive na dodir), temperaturne, svjetlosne, kemijske, vibracijske, mišićno-zglobne itd. Zahvaljujući svojim receptorima, insekti hvataju sve različite čimbenike okoliša - razne vibracije (širok raspon zvukova, energiju zračenja u obliku svjetlosti i topline), mehanički pritisak (na primjer, gravitacija) i druge faktore. Receptorske ćelije se nalaze u tkivima pojedinačno ili sakupljene u sistemima sa formiranjem specijalizovanih osjetilnih organa - osjetilnih organa.

Svi insekti savršeno "razumiju" očitavanja njihovih osjetila. Neki od njih, poput organa vida, sluha, mirisa, udaljeni su i sposobni su osjetiti iritaciju na daljinu. Drugi, poput organa okusa i dodira, su u kontaktu i reagiraju na stimulaciju direktnim kontaktom.

Insekti su uglavnom obdareni izvrsnim vidom. Njihove složene fasetirane oči, kojima se ponekad dodaju jednostavne oči, služe za prepoznavanje različitih objekata. Neki insekti su opremljeni vidom u boji, odgovarajućim uređajima za noćno osmatranje. Zanimljivo je da su oči insekata jedini organ koji druge životinje imaju sličnost. Istodobno, organi sluha, mirisa, okusa i dodira nemaju takvu sličnost, ali ipak, insekti savršeno opažaju mirise i zvukove, orijentiraju se u prostoru, hvataju i emitiraju ultrazvučne valove. Njihov suptilni osjećaj mirisa i okusa omogućava im da nađu hranu. Razne žlijezde insekata luče tvari kako bi privukle kolege, seksualne partnere, zastrašile suparnike i neprijatelje, a vrlo osjetljiv njuh može uhvatiti miris ovih tvari čak i nekoliko kilometara.

Mnogi u svojim idejama povezuju čula insekata s glavom. Ali ispostavilo se da se strukture odgovorne za prikupljanje informacija o okolišu nalaze u insektima u različitim dijelovima tijela. Mogu otkriti temperaturu predmeta i okusiti hranu nogama, otkriti prisutnost svjetla leđima, čuti koljenima, brkovima, dodacima repa, dlakama na tijelu itd.

Organi čula insekata dio su osjetilnih sistema - analizatora koji mrežom prožimaju gotovo cijelo tijelo. Oni primaju mnogo različitih vanjskih i unutrašnjih signala od receptora svojih osjetilnih organa, analiziraju ih, formiraju i prenose "upute" različitim organima za provedbu odgovarajućih radnji. Osjetni organi uglavnom čine receptorski dio koji se nalazi na periferiji (krajevima) analizatora. Provodni dio čine središnji neuroni i putevi iz receptora. Mozak ima određena područja za obradu informacija iz osjetila. Oni čine centralni, "cerebralni" dio analizatora. Zahvaljujući tako složenom i svrsishodnom sistemu, na primjer, vizualnom analizatoru, vrši se precizan proračun i kontrola organa kretanja insekata.

Akumulirano je opsežno znanje o nevjerojatnim mogućnostima osjetilnih sistema insekata, ali obim knjige dopušta da se navede samo nekoliko njih.

Organi vida

Oči i cijeli složeni vizualni sistem nevjerojatan su dar, zahvaljujući kojem životinje mogu primiti osnovne informacije o svijetu oko sebe, brzo prepoznati različite objekte i procijeniti nastalu situaciju. Insektima je potrebna vizija pri traženju hrane kako bi izbjegli grabežljivce, istražili objekte od interesa ili okoliš, stupili u interakciju s drugim pojedincima u reproduktivnom i društvenom ponašanju itd.

Insekti su opremljeni širokim spektrom očiju. Mogu biti složeni, jednostavni ili pomoćni ocelli, kao i larve. Najsloženije su fasetirane oči, koje se sastoje od velikog broja ommatidija koje tvore šesterokutne fasete na površini oka. Ommatidijum je u suštini mali vizuelni aparat opremljen minijaturnim sočivom, sistemom za vođenje svetlosti i elementima osetljivim na svetlost. Svaki aspekt opaža samo mali dio objekta, a zajedno daju mozaičnu sliku cijelog objekta. Fasetirane oči, tipične za većinu odraslih insekata, nalaze se sa strane glave. Kod nekih insekata, na primjer, lovca na vilinske konjice, koji brzo reagira na kretanje plijena, oči zauzimaju polovicu glave. Svako njeno oko izgrađeno je od 28.000 aspekata. Za usporedbu, leptiri imaju 17.000, a kućna muha 4.000 Insekti mogu imati dva ili tri oka na čelu ili kruni, a rjeđe na bokovima. Larve oči u kornjaša, leptira, himenoptera u odraslom stanju zamjenjuju se složenim.

Zanimljivo je da insekti ne mogu zatvoriti oči tokom odmora i zato spavaju otvorenih očiju.

Oči doprinose brzoj reakciji lovačkog insekta, poput bogomoljke. Usput, ovo je jedini insekt koji se može okrenuti i pogledati iza leđa. Velike oči pružaju bogomoljci binokularni vid i omogućuju precizno izračunavanje udaljenosti do objekta njihove pažnje. Ova sposobnost, u kombinaciji s brzim bacanjem prednjih nogu prema plijenu, čini bogomoljku izvrsnim lovcima.

A kod žutonožnih kornjaša, koji teku po vodi, oči vam omogućuju da istovremeno vidite plijen i na površini vode i ispod nje. U tu svrhu vizuelni analizatori buba imaju mogućnost korigiranja indeksa loma vode.

Percepcija i analiza vizualnih podražaja provodi se vrlo složenim sistemom - vizualnim analizatorom. Za mnoge insekte ovo je jedan od glavnih analizatora. Ovdje je primarna osjetljiva ćelija fotoreceptor. Uz to su povezani putevi (optički nerv) i druge nervne ćelije koje se nalaze na različitim nivoima nervnog sistema. Prilikom opažanja svjetlosnih informacija slijed događaja je sljedeći. Primljeni signali (kvante svjetlosti) trenutno se kodiraju u obliku impulsa i prenose duž puteva do centralnog nervnog sistema - do "mozga" centra analizatora. Tamo se ti signali odmah dekodiraju (dešifriraju) u odgovarajuću vizualnu percepciju. Radi prepoznavanja, standardi vizualnih slika i drugih potrebnih informacija izvlače se iz memorije. Zatim se šalje naredba raznim organima za adekvatan odgovor pojedinca na promjenu situacije.

Gdje su "uši" insekata?

Većina životinja i ljudi čuju ušima, gdje zvukovi uzrokuju vibriranje bubnjića - snažno ili slabo, sporo ili brzo. Svaka promjena vibracija obavještava tijelo o prirodi zvuka. A šta insekti čuju? U mnogim slučajevima su i svojevrsne „uši“, ali kod insekata nalaze se na mjestima koja su za nas neobična: na brkovima - na primjer, kod mužjaka komaraca, mrava, leptira; na repnim dodacima - u američkog žohara. Cvrčci i skakavci čuju potkoljenice prednjih nogu, a skakavci u trbuhu. Neki insekti nemaju "uši", odnosno nemaju posebne organe sluha. Ali oni mogu opaziti različite vibracije zračnog okruženja, uključujući zvučne vibracije i ultrazvučne valove koji su našim ušima nedostupni. Osjetljivi organi kod takvih insekata su tanke dlake ili najmanji osjetljivi štapići. Nalaze se u velikom broju na različitim dijelovima tijela i povezane su s živčanim stanicama. Dakle, u dlakavim gusjenicama "uši" su dlake, a u golim gusjenicama - cijela koža tijela.

Zvučni val nastaje naizmjeničnim prorjeđivanjem i zgušnjavanjem zraka koji se širi u svim smjerovima od izvora zvuka - bilo kojeg vibrirajućeg tijela. Zvučni talasi se percipiraju i obrađuju od strane slušnog analizatora - složenog sistema mehaničkih, receptorskih i nervnih struktura. Slušni receptori te vibracije pretvaraju u živčane impulse, koji se duž slušnog živca prenose u središnji dio analizatora. Rezultat je percepcija zvuka i analiza njegove snage, visine i karaktera.

Slušni sistem insekata osigurava njihovu selektivnu reakciju na relativno visokofrekventne vibracije - percipiraju najmanji potres površine, zraka ili vode. Na primjer, zujajući insekti stvaraju zvučne valove brzim mahanjem krilima. Takvu vibraciju zračnog okruženja, na primjer škripu komaraca, percipiraju mužjaci sa svojim osjetljivim organima smještenim na antenama. Tako hvataju zračne valove koji prate let drugih komaraca i adekvatno reagiraju na primljene zvučne informacije. Slušni sustavi insekata "podešeni" su da opažaju relativno slabe zvukove, pa glasni zvukovi na njih negativno utječu. Na primjer, bumbari, pčele, muhe nekih vrsta ne mogu se podići u zrak kada zvuče.

Različiti, ali dobro definirani zvučni signali koje ispuštaju mužjaci cvrčaka svake vrste igraju važnu ulogu u njihovom reproduktivnom ponašanju - pri udvaranju i privlačenju ženki. Cvrčak je opremljen prekrasnim alatom za komunikaciju s prijateljem. Kada stvara nježnu trilju, on trlja oštru stranu jednog elitrona o površinu drugog. A za percepciju zvuka kod muškaraca i žena postoji posebno osjetljiva tanka kutikularna membrana koja igra ulogu bubne opne. Zanimljiv eksperiment je napravljen kada je cvrkutavi mužjak stavljen ispred mikrofona, a ženka u drugu sobu pored telefona. Kad je mikrofon uključen, ženka je, čuvši cvrkut mužjaka tipičnog za vrstu, pojurila do izvora zvuka - telefona.

Organi za hvatanje i emitovanje ultrazvučnih talasa

Moljci su opremljeni uređajem za otkrivanje šišmiša koji koristi ultrazvučne valove za orijentaciju i lov. Predatori primaju signale do 100.000 herca, a moljci i vezice koje love do 240.000 herca. U grudima, na primjer, mjerica za moljce, postoje posebni organi za akustičku analizu ultrazvučnih signala. Omogućuju hvatanje ultrazvučnih impulsa lovačke kože na udaljenosti do 30 m. Kada leptir primi signal od lokatora predatora, aktiviraju se zaštitna ponašanja. Čuvši ultrazvučne krikove noćnog miša na relativno velikoj udaljenosti, leptir naglo mijenja smjer leta, koristeći varljiv manevar - "ronjenje". U isto vrijeme počinje stvarati akrobacije - spirale i "mrtve petlje" kako bi pobjegla od potjere. A ako se grabežljivac nalazi na udaljenosti manjoj od 6 m, leptir sklopi krila i padne na tlo. Šišmiš ne otkriva nepokretnog insekta.

No, nedavno je otkriveno da je odnos između moljaca i šišmiša još složeniji. Dakle, neke vrste leptira, otkrivši signale šišmiša, i same počinju emitirati ultrazvučne impulse u obliku klikova. Štoviše, ti impulsi djeluju na predatora na takav način da odleti, kao da je uplašen. Postoje samo nagađanja o tome zbog čega šišmiši prestaju juriti za leptirom i "bježe s bojnog polja". Ultrazvučni klikovi su vjerojatno adaptivni signali insekata, slični onima koje šalje sam šišmiš, samo su mnogo jači. Očekujući da će čuti slab reflektirani zvuk iz vlastitog signala, progonitelj čuje zaglušujuću tutnjavu - kao da nadzvučni avion probija zvučnu barijeru.

Ovo postavlja pitanje zašto šišmiš nije omamljen vlastitim ultrazvučnim signalima, već leptirima. Ispostavilo se da je šišmiš dobro zaštićen od vlastitog impulsa vrištanja koji šalje lokator. Inače, tako snažan impuls, koji je 2000 puta jači od primljenih reflektiranih zvukova, može zaglušiti miša. Kako se to ne bi dogodilo, njeno tijelo pravi i namjerno koristi posebno uzengiju. Prije slanja ultrazvučnog pulsa, poseban mišić povlači stapes s prozora pužnice unutarnjeg uha - vibracije se mehanički prekidaju. U osnovi, uzengija takođe stvara klik, ali ne zvuk, već zvuk protiv zvuka. Nakon signala uzvika, odmah se vraća na svoje mjesto tako da je uho spremno za prijem reflektiranog signala. Teško je zamisliti koliko brzo mišić može djelovati, što isključuje slušanje miša u trenutku slanja impulsa plača. Tokom potrage za plijenom - to je 200-250 impulsa u sekundi!

A klikovi leptira, opasni za šišmiša, čuju se točno u trenutku kada se lovac okrene na uho da opazi njegov odjek. To znači da kako bi natjerao ošamućenog predatora da odleti u strahu, moljac šalje signale koji su izuzetno usklađeni sa svojim lokatorom. Za to je organizam insekta programiran da prima frekvenciju impulsa približavajućeg lovca i, u savršenom skladu s njim, šalje signal reakcije.

Ovaj odnos između moljaca i šišmiša postavlja mnoga pitanja. Kako su insekti stekli sposobnost da percipiraju ultrazvučne signale od šišmiša i odmah razumiju opasnost koju nose u sebi? Kako su leptiri mogli postupno razviti ultrazvučni uređaj sa savršeno usklađenim zaštitnim karakteristikama u procesu odabira i poboljšanja? Opažanje ultrazvučnih signala od šišmiša također nije lako razumjeti. Poenta je u tome da oni prepoznaju svoj odjek među milionima glasova i drugih zvukova. I nikakvi plačni signali sunarodnika, nikakvi ultrazvučni signali koje emitira oprema ne ometaju lov šišmiša. Samo signali leptira, čak i umjetno reproducirani, tjeraju miša da odleti.

Živa bića predstavljaju nove i nove zagonetke, izazivajući divljenje savršenosti i svrsishodnosti strukture svog tijela.

Bogomoljka, baš kao i leptir, uz odličan vid, ima i posebne organe sluha kako bi se izbjegao susret sa šišmišima. To su organi sluha koji osjećaju ultrazvuk i nalaze se na prsima između nogu. A za neke vrste bogomoljke, osim ultrazvučnog organa sluha, karakteristično je i prisustvo drugog uha koje opaža mnogo niže frekvencije. Njegova funkcija još nije poznata.

Hemijski osećaj

Životinje su obdarene općom kemijskom osjetljivošću koju pružaju različiti osjetilni organi. U hemijskom smislu insekata, najznačajniju ulogu ima njuh. Termiti i mravi, prema naučnicima, imaju volumetrijski miris. Teško nam je zamisliti šta je to. Olfaktorni organi insekta reagiraju na prisutnost čak i vrlo malih koncentracija tvari, ponekad vrlo udaljenih od izvora. Zahvaljujući osjetu mirisa, insekt pronalazi plijen i hranu, kreće po terenu, uči o približavanju neprijatelja, provodi biokomunikaciju, gdje je specifičan "jezik" razmjena kemijskih informacija pomoću feromona.

Feromoni su najsloženija jedinjenja koja pojedinci dodjeljuju u komunikacijske svrhe kako bi prenijeli informacije drugim pojedincima. Takve su informacije kodirane u posebnim kemikalijama, ovisno o vrsti živog bića, pa čak i o njegovoj pripadnosti određenoj porodici. Opažanje uz pomoć mirisnog sistema i dešifriranje „poruke“ evocira određeni oblik ponašanja ili fiziološki proces kod primatelja. Do danas je poznata značajna grupa feromona insekata. Neki od njih osmišljeni su tako da privuku pojedince suprotnog spola, drugi, prate - ukazuju na put do kuće ili izvora hrane, treći - služe kao alarmni signal, četvrti - reguliraju određene fiziološke procese itd.

"Hemijska proizvodnja" u organizmu insekata mora biti zaista jedinstvena kako bi se oslobodila u pravoj količini i u određenom trenutku cijeli niz feromona koji su im potrebni. Danas je poznato više od stotinu ovih tvari najsloženijeg kemijskog sastava, ali nije više od desetak njih umjetno reproducirano. Za njihovo dobivanje potrebne su savršene tehnologije i oprema, pa za sada ostaje samo začuditi se takvom rasporedu organizma ovih minijaturnih beskičmenjaka.

Bube su uglavnom opremljene antenama mirisnog tipa. Omogućuju vam da uhvatite ne samo sam miris tvari i smjer njene distribucije, već čak i "osjetite" oblik mirisnog objekta. Primjer odličnog osjećaja mirisa su grobokopači, koji se bave čišćenjem tla od strvina. U stanju su namirisati stotine metara od nje i okupiti se u veliku grupu. Bubamara, koristeći čulo mirisa, pronalazi kolonije lisnih uši kako bi tamo ostavila kvačilo. Uostalom, ne hrani se samo lisnim ušima, već i njezinim ličinkama.

Ne samo odrasli insekti, već i njihove ličinke često su obdarene izvrsnim mirisom. Dakle, ličinke majske bube mogu se preseliti u korijenje biljaka (bor, pšenica), vođene jedva povećanom koncentracijom ugljičnog dioksida. U eksperimentima, larve se odmah šalju na zakrpu tla gdje se ubrizgava mala količina tvari koja stvara ugljični dioksid.

Osjetljivost mirisnog organa, na primjer, Saturnovog leptira, čiji mužjak može uhvatiti miris ženke svoje vrste na udaljenosti od 12 km, čini se neshvatljivom. Usporedbom ove udaljenosti s količinom feromona koju luči ženka, dobiven je iznenađujući rezultat. Zahvaljujući svojim antenama, mužjak nepogrešivo traži među mnogim mirisnim tvarima jedan molekul nasljedno poznate tvari u 1 m3 zraka!

Neki Hymenopteri imaju toliko izražen njuh da nije inferioran dobro poznatom instinktu psa. Dakle, jahačice, kada trče po stablu ili panju, energično pomiču svoje antene. Sa njima "njuše" larve horntaila ili kornjaša, koje se nalaze u šumi na udaljenosti od 2-2,5 cm od površine.

Zbog jedinstvene osjetljivosti antena, sićušni gel jahača, dodirom čahura pauka, određuje što se u njima nalazi - jesu li to nedovoljno razvijeni testisi, sjedeći pauci koji su već iz njih izišli ili testisi drugih jahača svoje vrste. Još nije poznato kako Gelis vrši tako preciznu analizu. Najvjerojatnije, osjeća najsuptilniji specifičan miris, ali možda, prilikom dodirivanja antenama, vozač uhvati neku vrstu reflektiranog zvuka.

Percepcija i analiza hemijskih podražaja, djelujući na organe mirisa insekata, provodi se multifunkcionalnim sistemom - mirisnim analizatorom. On se, kao i svi drugi analizatori, sastoji od opažajućeg, provodnog i centralnog odjela. Mirisni receptori (hemoreceptori) hvataju molekule mirisa, a impulsi koji signaliziraju specifičan miris šalju se duž živčanih vlakana u mozak na analizu. Tamo se odvija trenutni odgovor tijela.

Govorimo o mirisnim insektima, ne može se ne reći o mirisu. U znanosti još uvijek nema jasnog razumijevanja o tome što je miris, a postoje mnoge teorije o ovom prirodnom fenomenu. Prema jednom od njih, analizirani molekuli tvari predstavljaju "ključ". „Brava“ su receptori za miris koji su uključeni u analizatore mirisa. Ako se konfiguracija molekule približi "zaključavanju" određenog receptora, analizator će od njega primiti signal, dekodirati ga i prenijeti informacije o mirisu u mozak životinje. Prema drugoj teoriji, miris je određen kemijskim svojstvima molekula i raspodjelom električnih naboja. Najnovija teorija, koja je osvojila mnoge pristalice, glavni razlog za miris vidi u vibracijskim svojstvima molekula i njihovih sastojaka. Svaka aroma povezana je s određenim frekvencijama (valnim brojevima) infracrvenog područja. Na primjer, tioalkohol luka od juhe i dekaboran hemijski su potpuno različiti. Ali imaju istu frekvenciju i isti miris. Istodobno, postoje kemijski slične tvari koje se odlikuju različitim frekvencijama i različito mirišu. Ako je ova teorija točna, tada se i mirisi i tisuće vrsta ćelija koje osjećaju miris mogu ocijeniti infracrvenim frekvencijama.

"Radarska instalacija" insekata

Insekti su obdareni izvrsnim organima mirisa i dodira - antenama (antenama ili snopovima). Vrlo su pokretni i lako se kontroliraju: kukac ih može uzgojiti, približiti, rotirati svaki zasebno na svojoj osi ili zajedno na zajedničkoj. U ovom slučaju, oboje izvana sliče i u svojoj biti predstavljaju "radarsku instalaciju". Senzila je nervni element antena. Od njih se impuls brzinom od 5 m u sekundi prenosi u "moždani" centar analizatora radi prepoznavanja objekta iritacije. I tada signal odgovora na primljenu informaciju odmah odlazi u mišić ili drugi organ.

Kod većine insekata na drugom segmentu antena nalazi se Johnstonov organ - univerzalni uređaj čija namjena još nije u potpunosti razjašnjena. Vjeruje se da opaža kretanje i podrhtavanje zraka i vode, kontakte s čvrstim predmetima. Skakavci i skakavci obdareni su iznenađujuće visokom osjetljivošću na mehaničke vibracije, koje su u stanju registrirati svako drhtanje s amplitudom jednakom polovici promjera atoma vodika!

Bube takođe imaju Johnstonove orgulje na drugom segmentu antene. A ako je buba koja trči po površini vode oštećena ili uklonjena, udarit će u sve prepreke. Uz pomoć ovog organa, buba je u stanju uhvatiti reflektirane valove koji dolaze s obale ili prepreke. Oseća vodene talase visine 0 000 000 004 mm, odnosno Johnstonove orgulje izvode zadatak eho -sondera ili radara.

Mrave odlikuje ne samo dobro organiziran mozak, već i jednako savršena tjelesna organizacija. Antene su od najvećeg značaja za ove insekte; neke služe kao odličan organ mirisa, dodira, poznavanja okoline i međusobnih objašnjenja. Mravi lišeni antena gube sposobnost da pronađu put, hranu u blizini, da razlikuju neprijatelje od prijatelja. Uz pomoć antena, insekti mogu "razgovarati" jedni s drugima. Mravi prenose važne informacije dodirivanjem antena na određene segmente antena jedne od drugih. U jednoj od epizoda ponašanja dva su mrava pronašla plijen u obliku larvi različitih veličina. Nakon "pregovora" sa braćom pomoću antena, zajedno s mobilisanim pomoćnicima otišli su na mjesto nalaza. U isto vrijeme, uspješniji mrav, koji je uspio prenijeti informacije o većem plijenu koji je pronašao uz pomoć svojih antena, mobilizirao je mnogo veću grupu radnih mrava.

Zanimljivo je da su mravi jedno od najčišćih stvorenja. Nakon svakog obroka i sna, cijelo njihovo tijelo, a posebno antene, temeljito se čiste.

Okusi

Osoba jasno definira miris i okus tvari, a kod insekata se okusni i mirisni osjećaji često ne razdvajaju. Oni djeluju kao jedan hemijski osjećaj (percepcija).

Insekti s okusom pokazuju sklonost prema određenim tvarima, ovisno o nutritivnim karakteristikama date vrste. U isto vrijeme, oni mogu razlikovati slatko, slano, gorko i kiselo. Za kontakt s konzumiranom hranom, organi okusa mogu se nalaziti na različitim dijelovima tijela insekta - na antenama, proboscisu i na nogama. Uz njihovu pomoć, insekti dobivaju osnovne kemijske informacije o okolišu. Na primjer, muha, samo dodirujući šape predmet koji ju je zanimao, gotovo odmah saznaje šta joj je pod nogama - piće, hrana ili nešto nejestivo. Odnosno, sposobna je stopalima izvršiti trenutnu kontaktnu analizu neke kemikalije.

Ukus je senzacija nastaje djelovanjem otopine kemikalija na receptore (kemoreceptore) organa za okus insekta. Receptorske ćelije ukusa su periferni deo složenog sistema za analizu ukusa. Oni opažaju kemijske podražaje i tu se javlja primarno kodiranje signala okusa. Analizatori odmah prenose salve hemoelektričnih impulsa duž tankih živčanih vlakana do svog centra "mozga". Svaki takav impuls traje manje od hiljaditi dio sekunde. A onda centralne strukture analizatora trenutno određuju osjeta okusa.

Pokušaji se nastavljaju shvaćati ne samo pitanjem šta je miris, već i stvaranjem jedinstvene teorije "slatkoće". Do sada to nije bilo moguće - možda ćete vi, biolozi 21. stoljeća, uspjeti. Problem je u tome što potpuno različite kemikalije, organske i anorganske, mogu stvoriti relativno sličan okus slatkoće.

Organi dodira

Proučavanje osjećaja dodira insekata možda je najveći izazov. Kako ova stvorenja okovana hitinskim ljuskama osjećaju svijet? Dakle, zahvaljujući receptorima kože, u stanju smo opaziti različite taktilne senzacije - neki receptori registriraju pritisak, drugi temperaturu itd. Dodirom nekog predmeta možete zaključiti da je hladan ili topao, tvrd ili mekan, gladak ili hrapav. Insekti imaju i analizatore koji određuju temperaturu, pritisak itd., Ali mnogo u mehanizmima njihovog djelovanja ostaje nepoznato.

Osećaj dodira jedno je od najvažnijih čula za sigurnost mnogih letećih insekata kako bi se osetili vazdušni tokovi. Na primjer, u Dipterama je cijelo tijelo prekriveno senzilom, koja obavlja taktilne funkcije. Posebno ih je mnogo na zalascima kako bi uočili tlak zraka i stabilizirali let.

Zahvaljujući osjećaju dodira, muhu nije tako lako zamahnuti. Njen vid joj omogućava da primijeti prijeteći objekt samo na udaljenosti od 40 - 70 cm. No, muha je sposobna reagirati na opasan pokret ruke, koji je uzrokovao čak i mali pokret zraka, i odmah poletjeti. Ova obična kućna muha još jednom potvrđuje da u živom svijetu nema ništa jednostavno - sva stvorenja, mlada i starija, imaju izvrsne senzorne sustave za aktivan život i vlastitu zaštitu.

Receptori insekata koji registriraju pritisak mogu biti u obliku prištića i čekinja. Kukci ih koriste u različite svrhe, uključujući i za orijentaciju u svemiru - u smjeru gravitacije. Na primjer, prije kukuljice, larva muhe uvijek se jasno pomiče prema gore, odnosno protiv sile teže. Uostalom, ona mora ispuzati iz tekuće mase hrane, a tu nema nikakvih orijentira, osim privlačenja Zemlje. Čak i nakon što je izašla iz kukuljice, muha ima tendenciju puzati neko vrijeme dok se ne osuši kako bi letjela.

Mnogi insekti imaju dobro razvijen osjećaj gravitacije. Na primjer, mravi mogu procijeniti nagib površine na 20. A buba, koja kopa okomite rupe, može odrediti odstupanje od okomice na 10.

Živi "prognozeri"

Mnogi insekti imaju izvrsnu sposobnost predviđanja vremenskih promjena i dugoročnih prognoza. Međutim, to je tipično za sva živa bića - bila to biljka, mikroorganizam, beskičmenjak ili životinja kralježnjaka. Takve sposobnosti osiguravaju normalnu životnu aktivnost na predviđenom staništu. Rijetko se primjećuju i prirodni fenomeni - suše, poplave, iznenadna zahlađenja. A onda, da bi preživjela, živa bića moraju unaprijed mobilizirati dodatnu zaštitnu opremu. U oba slučaja koriste svoje interne "meteorološke stanice".

Stalno i pažljivo promatrajući ponašanje različitih živih bića, može se naučiti ne samo o promjenama vremena, već čak i o nadolazećim prirodnim katastrofama. Zaista, više od 600 vrsta životinja i 400 vrsta biljaka, dosad poznatih naučnicima, mogu ispuniti posebnu ulogu barometra, pokazatelja vlažnosti i temperature, prediktora grmljavinskih oluja, oluja, tornada, poplava i lijepog vremena bez oblaka. Štaviše, živi "prognozeri" su svuda, gdje god da ste - kraj rezervoara, na livadi, u šumi. Na primjer, prije kiše, čak i uz vedro nebo, zeleni skakavci prestaju cvrkutati, mravi počinju čvrsto zatvarati ulaze u mravinjak, a pčele prestaju letjeti po nektar, sjesti u košnicu i pjevušiti. Pokušavajući se sakriti od nadolazećeg lošeg vremena, muhe i ose ulijeću u prozore kuća.

Promatranja otrovnih mrava koji žive u podnožju Tibeta otkrili su njihovu izvrsnu sposobnost da daju udaljenija predviđanja. Prije početka perioda obilnih kiša mravi se sele na drugo mjesto sa suhim čvrstim tlom, a prije početka suše mravi popunjavaju tamne, vlažne udubine. Krilati mravi mogu osjetiti približavanje oluje za 2-3 dana. Velike jedinke počinju juriti uz tlo, a male se roje na maloj nadmorskoj visini. Što su ti procesi aktivniji, očekuje se više lošeg vremena. Otkriveno je da su mravi tokom godine ispravno identifikovali 22 vremenske promjene, a pogriješili su samo u dva slučaja. To je bilo 9%, što izgleda prilično dobro u odnosu na prosječnu grešku meteoroloških stanica od 20%.

Razborito djelovanje insekata često ovisi o dugoročnim predviđanjima, a to može biti od velike koristi ljudima. Iskusnom pčelaru pčele pružaju dovoljno pouzdanu prognozu. Za zimu, ulaz u košnicu zapečaćuju voskom. Po otvoru za ventilaciju košnice može se suditi o nadolazećoj zimi. Ako pčele ostave veliku rupu, zima će biti topla, a ako je mala, očekujte jake mrazeve. Također je poznato da ako pčele počnu rano izlijetati iz košnica, može se očekivati ​​rano toplo proljeće. Isti mravi, ako se ne očekuje da će zima biti oštra, ostaju živjeti blizu površine tla, a prije hladne zime nalaze se dublje u zemlji i grade viši mravinjak.

Osim makroklime za insekte, važna je i mikroklima njihovog staništa. Na primjer, pčele ne dopuštaju pregrijavanje u košnicama i, primivši signal od svojih živih "uređaja" da je temperatura premašena, počinju provjetravati prostoriju. Neke od pčela radilica organizirane su na različitim visinama u košnici i pokreću zrak brzim krilima. Stvara se jaka struja zraka i košnica se hladi. Ventilacija je dugotrajan proces, a kada se jedna serija pčela umori, na red dolazi druga, i to po strogom redu.

Ponašanje ne samo odraslih insekata, već i njihovih ličinki ovisi o očitanju živih "uređaja". Na primjer

Organi čula su neodvojivi od centralnog nervnog sistema tela. Ako potonji ima kontrolnu funkciju, koordinirajući fiziološke procese i reakcije ponašanja tijela, tada osjetilni organi svojim signalima povezuju centralni nervni sistem kako sa vanjskim svijetom tako i sa unutrašnjim okruženjem organizma. Senzorne ili receptorske ćelije, razbacane po cijelom tijelu ili spojene u složene receptorske organe, služe kao svojevrsni „prozori“ u vanjski svijet i unutrašnje okruženje organizma. Podaci koji preko njih dolaze do središnjeg živčanog sustava iznimno su raznoliki i, kao što ćemo vidjeti u nastavku, apsolutno su potrebni za organizaciju svrsishodnog ponašanja, kao i za biološki opravdano i koordinirano funkcioniranje fizioloških sistema tijela.

Ispunjavanje sva tri neophodna vitalna zadatka organizma: prehrana, razmnožavanje i širenje, koji osiguravaju očuvanje vrste, moguće je samo zahvaljujući stalnoj kontroli sa strane različitih osjetilnih organa. Receptori, zajedno sa svojim moždanim centrima, zajedno nazvani analizatori, ne samo da izoliraju određene objekte i pojave iz pozadine, odnosno odgovaraju na pitanje "šta?", Nego i uspostavljaju položaj objekta u prostoru, odnosno odgovorite na pitanje "gdje?"

Razmotrimo na primjerima kako organi osjetila dopuštaju ispunjavanje gore navedenih životnih zadataka i koja pitanja ima istraživač promatrajući osjetilno ponašanje insekta.

Reprodukcija... Najčešći oblik ponašanja povezan s reprodukcijom je traženje seksualnog partnera. Uključenost osjetila u održavanje spolnog ponašanja sasvim je očita i možda se upravo u ovom području očituju nevjerojatne mogućnosti svojstvene strukturi receptorskog sistema insekata. Glavnu ulogu u potrazi i identifikaciji seksualnog partnera kod većine insekata ima osjet mirisa, koji je usko prilagođen percepciji seksualnog privlačenja. Među mnogim mirisima koji se ne mogu nabrojati, mužjak nepogrešivo razlikuje jedan, naime onaj koji pripada ženki njegove vrste, iako može reagirati i na mirise blisko povezanih vrsta. Ženski seksualni privlak uzbuđuje muške hemoreceptore pri beznačajnoj koncentraciji molekula u zraku, što mu omogućuje da pronađe ženku s udaljenosti (u rekordnom slučaju) do 12 km. Mužjak pak često ima organe "šarma", čija mirisna tajna - afrodizijak - predisponira ženku na kopulaciju. Drugim riječima, između oba seksualna partnera razmjenjuju se mirisni signali specifični za vrstu, što osigurava pouzdanost njihovog susreta.

Nedavno je na hrastovoj lisnoj glisti Tortrix vlridana pokazano da spolni feromon ulazi u žensko tijelo iz krmne biljke larvi i određuje se kemijom potonje. Stoga ženke odgojene na dijeti A ne privlače mužjake odgojene na dijeti B. Ova okolnost dovodi do reproduktivne izolacije populacija i može biti uzrok pojave privremenih (reverzibilnih) intraspecifičnih oblika.

Kod dnevnih vrsta i svjetlosnih insekata uloga vida posebno je značajna u seksualnom ponašanju. Boja krila i cijelog tijela, priroda leta i neki drugi vizualni znakovi služe dnevnim leptirima, vilinskim konjima, mnogim muhama i drugim insektima kao specifični signali mužjaka i ženke, koji se lako uhvate njihovim fasetiranim očima. Ponekad su ti znakovi toliko specifični za insekte da o njihovom postojanju možemo suditi samo uz pomoć posebnih uređaja. Na primjer, golim okom ne vidimo razliku u refleksiji ultraljubičastih zraka na krilima, što je efikasna sekundarna spolna osobina kod nekih leptira. U brojnim slučajevima u vizualnom sistemu insekata bilo je moguće identificirati posebne detektore boja, usko prilagođene percepciji boje seksualnog partnera. Optička signalizacija buba krijesnica dobro je poznata, ali ne sumnjaju svi koliko je komplicirano organizirati. Svaka vrsta ima svoja identifikacijska svjetla - svjetleće mrlje, koje se razlikuju po konfiguraciji i vremenskim parametrima. Na izbijanje signala mužjaka specifičnog za vrstu, njegova odabranica odgovara nakon strogo određenog vremenskog intervala pozivajućim sjajem. Stroga specifičnost vrste skupa signala i odgovora osigurava pouzdanu komunikaciju i istovremeno služi kao etološka barijera ako nekoliko vrsta živi zajedno.

Iznenađujuće je zbog svoje složenosti u seksualnom ponašanju i zvučne signalizacije. Na pozadini različitih zvukova (čak i vrlo glasnih), skakavci, cvrčci i neki drugi insekti, udaljeni desetine metara, ispuštaju pozivajuću pjesmu seksualnog partnera i kreću u smjeru izvora zvuka. Osim pozivne pjesme, postoje i drugi signali: kopulacija, prijetnja i teritorijalnost. Sposobnost slušnog analizatora za fino ugađanje specifično za vrstu uzrokuje, posebno, pojavu lokalnih dijalekata teritorijalnih pjesama, dobro proučenih kod skakavaca na Britanskim otocima.

Preseljenje... Premještanje zahtijeva, prije svega, pouzdanu orijentaciju u prostoru, inače će se životinja kretati kaotično i neće moći napustiti izvorni teritorij. Naselje povezano s orijentacijom može biti aktivno - raspršeno, širenje i pasivno - nošeno vjetrom ili vodom. Aktivnim širenjem insekti se uglavnom vizualno vode orijentiri i nebeskim kompasom u obliku sunca, polarizacijom svjetlosti plavog neba i mjeseca. U ovom slučaju ciljanje postaje moguće zahvaljujući mehanizmu jednog od taksija, koji omogućava, na osnovu signala iz receptora, da zadrži os lokomotora u odabranom smjeru. "Navigacijska umjetnost" insekata, sposobna ispraviti odabrani kurs za dnevno pomicanje nebeskih orijentira, gotovo je jednako dobra kao i umjetnost ptica da koriste nebeski kompas. Možda se insekti, poput ptica, vode Zemljinim magnetskim poljem. Prilikom pasivnog prenošenja, na primjer vjetrom, insekti biraju određeno držanje koje potiče usmjeren prijenos tijela kroz zrak, na osnovu informacija iz vlasi osjetljivih na vjetar i drugih receptora.

Svi ovi oblici aktivnosti povezani su ili s kretanjem ili s održavanjem određenog položaja tijela u prostoru, kao i pojedinih dijelova tijela međusobno. Oboje je moguće samo na temelju informacija koje dolaze sa posebnih senzora. To uključuje, prije svega, razne mehanoreceptore koji su osjetljivi na istezanje, kompresiju ili okretni moment - podražaje primijenjene na zanokticu, vezivno tkivo i mišiće kao rezultat vanjskog utjecaja ili unutarnje sile ili samo težine određenog dijela tela. Mehanoreceptorski signali omogućuju kontrolu držanja tijela, koordinaciju kretanja dijelova tijela tijekom trčanja, plivanja, uvijanje čahure, kopulacije itd., A također signaliziraju prekid kontakta sa podlogom, smjer i brzinu pomaka tijela tokom kretanja.

Uloga osjetilnih signala u provedbi motoričkih reakcija insekata dobro je ilustrirana analizom bacanja bogomoljke Mantis religiosa na plijen. Bogomoljka, okrećući glavu, vizualno pronalazi svoj plijen i može ga uhvatiti čak i kada se nalazi sa strane njegove uzdužne osi. Shodno tome, centar koji kontrolira bacanje mora imati informacije kako o smjeru prema žrtvi u odnosu na glavu bogomoljke, tako i o položaju glave u odnosu na protoraks sa zahvaćenim nogama. Informacije prve vrste daju se očima, informacije druge vrste daju mehanoreceptori - dva para takozvanih ploča za kosu u cervikalnoj regiji. Ako presiječete živce sa svih ploča za vratnu kosu (isključite kontrolni centar), tada pouzdanost bacanja pada na 20-30% naspram 85% u normi. Kada je samo jedna lijeva strana različita, promašaji su češći, a bogomoljka ima tendenciju da usmjeri bacanje desno od mete. Signale koji dolaze samo sa desnih cervikalnih ploča kontrolni centar tumači kao okretanje glave udesno.

Aferentnu kontrolu hodanja provodi iznimno veliki skup mehanoreceptora: posebice, neki receptori šape, potkoljenice i natkoljenice odgovorni su za stimulaciju određenih mišića nogu levatora i depresora. Neki od njih, poput zvonastog senzila, postavljeni su tako da ih pobuđuju vučne sile koje se javljaju u nozi kada insekt stoji normalno. Stoga, ako su mehanoreceptori noge uništeni, insekt narušava mehanički aspekt hodanja: hod, brzinu itd. Stav hodanja često se regulira povratnim informacijama s dlakavih ploča koje kontroliraju kut između koksa i trohantera ( zajedno sa kukom). Kukac insekt Caraussius morosus normalno slobodno drži tijelo iznad zemlje. Razmak između njih ostaje čak i kada insekt nosi teret četiri puta teži od tijela. Ako su ploče za kosu oštećene, insekt štap počinje dodirivati ​​podlogu čak i pod težinom vlastitog tijela.

Od svih oblika kretanja, let je najzahtjevniji u smislu senzornih informacija. Aferentni signali ne samo da uzrokuju let, već su i neophodni za njegovo održavanje i regulaciju. Takozvani tarzalni refleks dobro je poznat: odvajanje nogu od oslonca kod mnogih insekata uzrokuje let ili plivačke pokrete (na primjer, kod vodenih buba - belostomatida), koji odmah prestaju kad se kontakt sa podlogom nastavi. Nekoliko vrsta mehanoreceptorskih senzila u nogama služe kao senzori za tarzalni refleks. Neki od receptora koji podržavaju let uključuju dlake osjetljive na vjetar na glavi i krilima. Njihovi fazno-tonični signali ovise o brzini i smjeru strujanja zraka i ne samo da mogu podržati i regulirati let, već ga i pokrenuti. Kod pčela, muha i lisnih uši, Johnstonov antenski organ također je uključen u automatsku stabilizaciju leta. Njegovi signali, zajedno s drugim senzorima, reguliraju rad krila: što je veći pritisak zraka na antenskom pojasu, manja je amplituda ipsilateralnih krila krila. Lako je zamisliti da se na temelju takve negativne povratne sprege automatski održava pravolinijski smjer leta.

Receptori su uključeni u regulaciju ne samo lokomotornog sistema, već i praktično svih drugih fizioloških sistema i organa. Na primjer, njihovo učešće u kontroli procesa probave vrlo je demonstrativno kod komaraca koji sišu krv. Ženke komaraca Anopheles hrane se ne samo krvlju kralježnjaka, već piju i takozvane "slobodne tekućine": sok koji viri iz biljaka, rosa itd. U ovom slučaju samo krv teče izravno u crijeva, dok su ostale tekućine u početku pohranjena u slijepoj grani jednjaka - u prostranom spremniku hrane. Ali ako u eksperimentu komarac popije otvoreno ležeću kap krvi bez probijanja žrtvinog pokrova, tada krv ne ulazi u crijeva, već ni u rezervoar za hranu, a kukac uskoro umire. Činjenica je da smjer protoka tekućine koju insekt apsorbira kontroliraju receptori na proboscisu i u ždrijelu.

Primjer receptorske aktivacije endokrinih žlijezda je ovisnost o krvnici koja siše krv Rhodnius koja se linja o količini popijene krvi: larva se topi tek nakon što popije određeni dio krvi, i to odjednom. Ako ličinka primi isti dio krvi u nekoliko koraka, s prekidima između zasebnih radnji sisanja krvi, tada se ne prolijeva. Eksperimenti istaknutog engleskog entomofiziologa W. Wiggleswortha pokazali su da je odnos između linjanja i sisanja krvi prilično složen. Do otapanja dolazi pod djelovanjem hormona ekdizona koji luči protorakalna žlijezda, a koji je stimuliran signalima iz neurosekretornih moždanih stanica. Centar mozga se, pak, aktivira signalima određenih receptora, uključujući i receptore za istezanje, koji se nalaze u stijenkama trbuha bubice. Ovi receptori se aktiviraju samo kada se crijevo proširi na određeni prag volumena, što se događa kada određeni dio krvi uđe u njega. Na isti način, signali o istezanju rektuma, na primjer, pokreću čin defekacije, signali o rastezanju kanala žlijezda spolnih žlijezda obavještavaju centralni nervni sistem o spremnosti tijela za ovipoziciju itd. Gornji primjeri uvjerljivo pokazuju da koordinirani rad unutrašnjih organa zavisi od informacija koje dolaze iz interoreceptora.

Postoji još jedan razlog koji je pridonio brzom razvoju fiziologije osjetilnih organa insekata i životinja općenito - ovo je bionički aspekt problema recepcije. Životinjski receptori obično su po mnogo čemu superiorniji od analognih senzora koje trenutno konstruiraju ljudi. Stoga je razumljivo težiti proučavanju jednog ili drugog živog sistema kako bi se stvorio tehnički uređaj sličan po principu rada. Fiziologija osjetilnih organa, u usporedbi s većinom drugih bioloških disciplina, daleko je napredovala kao rezultat uključivanja u svoj arsenal pristupa koji su na putu bioničke pretrage uveli fizičari, kibernetika, matematičari. Za bioniku nisu dovoljne samo kvalitativne karakteristike, već su potrebni kvantitativni parametri živog sistema, prevedeni na jezik matematike.

Preciznije, inženjere zanimaju osjetilni organi insekata kao potencijalne prototipe tehničkih uređaja s izuzetno visokom osjetljivošću, otpornošću na buku, suvišnim dizajnom, u kombinaciji s umanjenjem i niskom potrošnjom energije za rad. Osetljivost receptorskih ćelija insekata praktično je dovedena do fizičke granice. Dakle, da bi se pobudila mirisna ćelija na anteni mužjaka svilene bube, prilagođena percepciji ženskog spola privlačenja, dovoljan je kontakt s jednim molekulom ove tvari. Jedan foton može uzbuditi vizuelnu ćeliju složenog oka. Mehanoreceptorska ćelija takozvanog poplitealnog organa hvata supstratne vibracije čija je amplituda manja od promjera atoma vodika. U isto vrijeme, receptori se razlikuju od poznatih senzora tehničkih informacija po upečatljivoj otpornosti na buku. Već smo primijetili da skakavac izdvaja (prepoznaje) pjesmu specifičnu za vrstu na pozadini najrazličitijih zvukova. Pčela vizuelno prepoznaje cvijet koji joj je poznat iz daljine među mnogim drugim predmetima slične veličine, boje i oblika. Suvišnost dizajna živih sustava očituje se u činjenici da ga uništavanjem dijela organa ne onemogućuje, a kod insekata ovo svojstvo kombinira se s ekstremnom minijaturnom veličinom svih organa.

U svim receptorskim sistemima, bez izuzetka, bioničari posebno nastoje dešifrirati visoko efikasne biološke metode za odvajanje signala od šuma. Uz to, u mirisnom analizatoru glavni predmet pretraživanja su metode organiziranja iznimno visoke i selektivne osjetljivosti na mirise, u slušnom analizatoru, metode usmjeravanja pronalaska izvora zvuka i identificiranja njegovih signala, u vizualnom analizatoru, mehanizmi za analizu polarizacije svjetlosti i percepcije zraka nevidljivih za ljude.

Postignuća senzorne bionike, koliko se može procijeniti iz dostupnih publikacija *, i dalje su skromnija od uspjeha postignutog čulnom fiziologijom, obogaćenom fizičkim pristupom posuđenim iz bionike. Kao primjer uspjeha navest ćemo stvaranje uređaja za mjerenje brzine letjelica u odnosu na Zemlju, koji djeluje na principu percepcije kretanja fasetiranim okom, pronađenog u hropcu Chlorophanusu. Više se puta izvještavalo o stvaranju akustičnih uređaja koji privlače (i uništavaju) komarce koji sišu krv, te ultrazvučnih emitera koji oponašaju krik šišmiša i tako zastrašuju štetne moljce koji čuju ove zvukove. U borbi protiv ciganskog moljca i srodnih vrsta uspješno se koriste zamke sa privlačnikom spola (na primjer, sintetičkim disparlurom). Poboljšane zamke za svjetlo sa emitorom ultraljubičastih zraka, posebno privlačne za noćne insekte.

* (Poznato je da bioničko istraživanje u inozemstvu uvelike financira vojno odjeljenje, a mnoga od njih imaju odgovarajući smjer koji nije predmet širokog publiciteta.)

I bionisti i biolozi različitih specijalnosti od velikog su interesa za problem prepoznavanja slika povezanih s proučavanjem receptora, čijim kratkim sažetkom ćemo zaključiti naš osvrt na ulogu osjetilnih organa u životu insekata.

Potraga za ovim ili onim objektom uvijek se temelji na diskriminaciji (diskriminaciji) vanjskih podražaja i njihovih modaliteta, za koje su receptori u potpunosti odgovorni, budući da se nalaze na "ulazu" u organizam. Ali ciljani izbor moguć je samo ako se receptorski signali iz objekta podudaraju s njegovim opisom ili karakteristikama ugrađenim u centralni nervni sistem tijela. Stoga, odabir objekta nije određen samo senzornim informacijama koje dolaze izvana, već i onima koje se nalaze u genetskoj ili individualnoj memoriji organizma. Izboru prethodi identifikacija objekta kao takvog, poređenje sa referentnim konceptom koji već postoji u centralnom nervnom sistemu.

S tim u vezi, postavlja se temeljno pitanje: u kojem je obliku opis objekata pohranjen u memoriji insekata - u obliku specifičnih obilježja svakog od njih zasebno ili općenitog prikaza? Sljedeći primjer će pojasniti našu tačku. Kad pčela nepogrešivo pronađe svoju košnicu po boji (pčelari su odavno primijetili da bojanje olakšava pretraživanje, pa su i susjedne košnice obojene u različite boje), tada se neiskusnom promatraču može učiniti da je situacija prilično jednostavna. Poznato je da pčela može razlikovati boje, zbog čega svoju košnicu prepoznaje po boji. Ali u stvarnosti, ona prepoznaje košnicu kao takvu, ne miješa je s drugim predmetima koji su identično obojeni. Zadatak za pčelu može se zakomplicirati postavljanjem predmeta na košnicu koji narušava izgled košnice. Formalno, jezikom opisa ove situacije od strane receptora oka, ovdje je objekt drugačiji, ipak, dresirana pčela i u tim uvjetima prepoznaje je kao košnicu. To znači da pčela u svom sjećanju čuva sliku košnice - neku generaliziranu ideju o njoj, koja se, kao što možete lako pogoditi, može pojaviti samo kao rezultat osobnog iskustva, višestrukog povratka u košnicu u različitim situacijama i odabir glavnih optičkih značajki košnice tijekom formiranja slike.

Sposobnost vizualne generalizacije medonosne pčele nedavno je potvrđena u posebnim eksperimentima u kojima je kukac treniran na različitim predmetima, ali prema jednoj zajedničkoj osobini svima njima, u istoj klasi pojačanih (prehrambenih) predmeta, koji su za razliku od klase neojačanih objekata. Ranije se ova logička operacija smatrala privilegijom isključivo viših životinja s voluminoznim mozgom, u čijem su ponašanju neki istraživači vidjeli znakove "elementarnog razuma".

Problem prepoznavanja slika postao je u centru pažnje ne samo biologa, već i dizajnera "mislećih" mašina. Činjenica je da je vizualno prepoznavanje kod ljudi i životinja invarijantno na mnoge transformacije prepoznatljivog objekta. Prepoznajemo poznato lice preko celog lica i u profilu, na fotografiji, u konturnom crtežu, pa čak i na karikaturi. Identifikaciji prethodi dodjela nekih čvornih obilježja, a na njihovoj osnovi slijedi logička operacija generalizacije i formiranja slike. No, koji su znakovi i kako ih mozak generalizira daleko od uvijek poznatih, a to je poteškoća u stvaranju algoritama i programa za računala, na primjer, čitanje tekstova otkucanih različitim fontovima. Nisu svi ovdje potrebni eksperimenti mogući na ljudima, a neki od njih, osobito kirurškim, mogući su samo na životinjama. Stoga je važnost proučavanja složenih oblika ponašanja insekata, u ovom slučaju vizualnog ponašanja pčela, jasna. Relativno mali broj neurona u retini oka, a posebno u cefaličnom gangliju čini pčele, u usporedbi s višim kralježnjacima, pristupačnijim objektom za proučavanje perifernih i središnjih mehanizama generalizacije i prepoznavanja slika.