Trăsături distinctive ale insectelor. Care sunt principalele semne ale insectelor

Planeta noastră este bogată în diverse faune. Cei mai frecvenți astfel de reprezentanți sunt, desigur, insectele. Insectele aparțin clasei artropodelor nevertebrate. Au apărut cu mult timp în urmă și într-o perioadă atât de lungă au fost împărțite într-un număr destul de mare de specii. Insectele sunt creaturi mici care se adaptează bine oricărui mediu. Sunt ingenioși de apărare și posedă un sistem de reproducere foarte complex.

Insectele sunt cel mai mare și mai divers grup de nevertebrate din întreaga lume. Potrivit diverselor surse, astăzi există mai mult de 3 milioane de specii de astfel de animale. Potrivit diverselor surse, numărul comenzilor variază de la 30 la 40. În prezent, au fost descrise doar aproximativ 1,5 milioane de specii de insecte. După cum sa menționat mai sus, insectele au apărut pentru prima dată pe pământ cu mult timp în urmă, în perioada siluriană, care a fost în urmă cu 435 - 410 milioane de ani. Cu toate acestea, în starea găsită, sunt cunoscute câteva zeci de mii de specii. La fel ca toate organismele vii, insectele sunt heterosexuale. Evoluția insectelor, în majoritatea cazurilor, se realizează cu reîncarnare: oul se transformă în larvă, apoi larva crește într-o pupă și, la rândul său, în adult. Insectele sunt împărțite în trei grupuri mari:

1) cele inferioare, care nu prezintă metamorfoză,

2) cu transformare incompletă,

3) cu transformare completă.

Al doilea și al treilea grup includ: Orthoptera, Proboscidae, Bladiptera, Retinoptera, Caddis fly, Lepidoptera, Coleoptera, Fanoptera, puricii, Himenoptera, Diptera și mulți alții. Se hrănesc de preferință cu plante, cu toate acestea, anumite tipuri de insecte se hrănesc și cu produse de origine animală. O secțiune separată a zoologiei este angajată în studiul insectelor - entomologie, care în traducere din resturile de nucă „entomon” înseamnă o insectă.

De aspect insectele sunt foarte diverse. Cu toate acestea, toate insectele au trăsături comune. Corpul insectelor este împărțit în cap, regiunea toracică și abdomen. Abdomenul se alătură regiunii toracice fie nemișcat, fie printr-un trunchi subțire. Insectele au o singură pereche de antene și trei perechi de picioare. În majoritatea cazurilor, acestea sunt dotate cu două perechi de aripi. Dar aripile sunt departe de a fi dezvoltate la toate speciile de insecte, iar în larvele lor pot fi absente sau slab dezvoltate. Aripile insectelor îndeplinesc funcția principală - funcția de zbor. Acestea funcționează numai la insectele adulte. Acești indivizi respiră cu traheea. Pielea insectelor este formată din chitină, care creează un schelet puternic. Capacele exterioare dense protejează organele interne ale insectelor de diverse daune și protejează corpul de deshidratare. Sistemul circulator nu este închis. Sistemul nervos este format din noduri situate deasupra sau sub faringe și perechi de noduri în regiunea toracică și în abdomen. Capul insectelor, de regulă, are o formă rotunjită, dar uneori au o formă complet neobișnuită. Pe capul lor există organe de simț și organe cu ajutorul cărora insectele capturează prada. Simțurile includ organele de miros, atingere și vedere. Ochii lor sunt localizați în regiunea laterală a capului, au o structură simplă și complexă. Principalele organe de atingere și miros sunt antenele, care sunt situate între ochi sau în fața lor. Pe suprafața unor astfel de antene, există un număr imens de organe de simț invizibile cu ochiul liber. Organele pentru absorbția alimentelor sunt de două tipuri: cu un aparat de gură roșie și cu o proboscidă.

După cum știți, insectele au o mare importanță în mediu. Caracteristici benefice insectele oferă produse necesare și utile, precum și materii prime (miere, mătase, ceară). Majoritatea insectelor, precum buburuzele, viespile și multe altele, eradică dăunătorii Agricultură... Polenizarea florilor are loc cu ajutorul insectelor. Mamiferele, păsările, precum și multe alte animale se hrănesc exclusiv cu insecte, larvele de insecte contribuind la formarea stratului edafonic. Cu toate acestea, anumite tipuri de insecte sunt dăunători, deoarece cauzează mari daune plantelor agricole, forestiere și ornamentale. Sunt, de asemenea, purtători de agenți patogeni ai diferitelor boli periculoase, nu numai la om, ci și la animale.

Orice activitate a insectelor este asociată cu procesarea continuă a informațiilor sonore, olfactive, vizuale, tactile și de altă natură. Inclusiv spațial, geometric, cantitativ.

O caracteristică importantă a acestor creaturi miniaturale, dar foarte complexe, este capacitatea lor de a evalua cu exactitate situația folosind propriile dispozitive. Printre acestea se numără factorii determinanți ai diferitelor câmpuri fizice, care fac posibilă prezicerea cutremurelor, a erupțiilor vulcanice, a inundațiilor și a schimbărilor meteo. Există un ceas biologic intern care măsoară timpul și un fel de vitezometre care vă permit să controlați viteza și instrumentele de navigație.

Organele de simț ale insectelor sunt adesea asociate cu capul. Dar se pare că doar ochii lor sunt singurul organ pe care alte animale îl au asemănător. Și structurile responsabile de colectarea informațiilor despre mediu se găsesc la insecte din diferite părți ale corpului. Pot detecta temperatura obiectelor și pot gusta mâncarea cu picioarele, pot detecta prezența luminii cu spatele, pot auzi cu genunchii, mustățile, apendicele cozii, firele de păr etc.

Simțul lor subtil al mirosului și gustului le permite să găsească mâncare. Diferite glande de insecte secretă substanțe pentru a atrage semenii, partenerii sexuali, speria rivalii și dușmanii, iar simțul mirosului extrem de sensibil este capabil să capteze mirosul acestor substanțe chiar și pentru câțiva kilometri.

Insectele sunt înzestrate cu o viziune excelentă a culorilor și dispozitive utile de vedere nocturnă. Este curios că în timpul odihnei nu pot închide ochii și, prin urmare, dorm cu ochii deschiși.

Să ne cunoaștem mai detaliat diferitele sisteme de analiză a insectelor.

Sistem vizual

Întregul sistem vizual complex de insecte îi ajută, ca majoritatea animalelor, să primească informații de bază despre lumea din jurul lor. Insectele au nevoie de viziune atunci când caută hrană pentru a evita prădătorii, pentru a explora obiecte de interes sau pentru mediu, pentru a interacționa cu alți indivizi în comportamentul reproductiv și social.

Varietate în dispozitivul ochilor. Ochii lor sunt complexi, simpli sau cu ochi suplimentari, precum și larva. Cele mai complexe sunt ochii fațetați, care constau din multe omatidii care formează fațete hexagonale pe suprafața ochiului.

În centrul său, un omatidiu este un aparat vizual mic cu lentile miniaturale, sistem de ghidare a luminii și elemente sensibile la lumină. Fiecare fațetă percepe doar o mică parte, un fragment al obiectului și împreună oferă o imagine mozaic a întregului obiect. Ochii fațetați, tipici majorității insectelor adulte, sunt situate pe părțile laterale ale capului.

La unele insecte, de exemplu, vânătorul de libelule, care răspunde rapid la mișcarea prăzii, ochii ocupă jumătate din cap. Fiecare dintre ochii ei este format din 28 de mii de fațete.

Ochii contribuie la reacția rapidă a unei insecte de vânătoare, cum ar fi o mantisă de rugăciune. Apropo, aceasta este singura insectă care este capabilă să se întoarcă și să se uite în spate. Ochii mari oferă mantisului viziune binoculară și vă permit să calculați cu precizie distanța până la obiectul atenției sale. Această abilitate, combinată cu aruncarea rapidă a picioarelor din față spre pradă, face ca mantisul de rugăciune să fie vânători excelenți.

Și în bug-urile familiei de răsuciri, care aleargă pe apă, ochii vă permit să vedeți simultan prada atât la suprafața apei, cât și sub apă. Datorită sistemului lor de analiză vizuală, aceste mici creaturi sunt capabile să facă în mod constant corecții pentru indicele de refracție al apei.

Dispozitive de vedere nocturnă. Pentru detectarea razelor de căldură, o persoană are termoreceptoare de piele care reacționează la radiații numai din surse puternice, cum ar fi soarele, un incendiu sau o sobă fierbinte. Dar este privat de capacitatea de a percepe radiația infraroșie a ființelor vii. Prin urmare, pentru a determina locația obiectelor în întuneric prin propria lor sau reflectată de radiația termică a acestora, oamenii de știință au creat dispozitive de vedere nocturnă. Cu toate acestea, în ceea ce privește sensibilitatea lor, aceste dispozitive sunt inferioare „localizatorilor termici” naturali ai unor insecte nocturne, inclusiv gândaci. Au o viziune specială în infraroșu - propriile dispozitive de vizionare nocturnă.

Unele molii au, de asemenea, localizatori unici în infraroșu pentru a căuta florile „proprii”, care se desfășoară în întuneric. Și pentru a traduce razele de căldură invizibile într-o imagine vizibilă, se creează un efect de fluorescență în ochii lor. Pentru aceasta, razele infraroșii trec prin sistemul optic complex al ochiului și sunt concentrate pe un pigment special pregătit. Fluorizează și astfel imaginea în infraroșu se transformă în lumină vizibilă. Și apoi apar imagini vizibile de flori în ochii fluturelui, care noaptea emit radiații în regiunea infraroșie a spectrului.

Astfel, aceste flori au emițătoare de radiații, iar molii au receptoare și sunt „reglate” reciproc în mod oportun.

Radiațiile infraroșii joacă, de asemenea, un rol important în convergența moliilor de sex opus. Se pare că, ca urmare a proceselor fiziologice în curs, temperatura corpului unor specii de fluturi este mult mai mare decât temperatura mediul... Și ceea ce este cel mai interesant - depinde puțin de temperatura ambiantă. Adică, odată cu scăderea temperaturii externe, procesele intraorganismice din ele se intensifică, ca la animalele cu sânge cald.

Corpul cald al fluturelui devine o sursă de raze infraroșii. Clapetele aripilor întrerup fluxul acestor raze la o anumită frecvență. Se presupune că, percepând aceste anumite fluctuații ritmice ale radiației infraroșii, masculul distinge femela propriei specii de femelele altor specii.

Organele auzului

Cum aud majoritatea animalelor și oamenilor? Urechi, unde sunetele determină vibrația timpanului - puternic sau slab, lent sau rapid. Orice modificare a vibrațiilor informează corpul despre natura sunetului audibil.

Și ce aud insectele?

Caracteristicile „urechilor” insectelor. În multe cazuri, sunt și „urechi” deosebite, dar insectele le au în locuri neobișnuite pentru noi: pe mustăți - ca la țânțarii masculi, furnici, fluturi, pe apendicele cozii - ca la gândacul american, pe burtă - ca la lăcuste.

Unele insecte nu au organe auditive speciale. Dar sunt capabili să perceapă diverse vibrații ale mediului aerian, inclusiv vibrații sonore și unde ultrasonice care sunt inaccesibile urechilor noastre. Organele sensibile la astfel de insecte sunt fire subțiri sau cele mai mici bastoane sensibile.

Acestea sunt situate în multe locuri pe diferite părți ale corpului și sunt asociate cu celulele nervoase. Deci, în omizi păroase „urechile” sunt fire de păr, iar în omizi goale - întreaga piele a corpului.

Sistemul auditiv al insectelor le permite să răspundă selectiv la vibrații de frecvență relativ ridicată - percep cel mai mic tremur de suprafață, aer sau apă.

De exemplu, insectele care bâzâie generează unde sonore bătând rapid din aripi. O astfel de vibrație a mediului aerian, de exemplu scârțâitul țânțarilor, este percepută de masculi cu organele lor sensibile situate pe antene. Și în acest fel prind valurile de aer care însoțesc zborul altor țânțari și răspund în mod adecvat la informațiile sonore primite.

Organul auzului la lăcuste este situat pe picioarele inferioare ale picioarelor din față, a căror mișcare are loc de-a lungul traiectoriilor arcuite. Un fel de „urechi”, așa cum ar fi, găsirea direcției sau scanarea spațiului de pe ambele părți ale corpului său. Sistemul de analiză, după ce a primit semnalele, procesează informațiile primite și controlează acțiunile insectei, trimitând impulsurile necesare anumitor mușchi. În unele cazuri, lăcustă este direcționată către sursa sunetului cu comenzi precise, în timp ce în altele, în circumstanțe nefavorabile, fuge.

Folosind echipamente acustice precise, entomologii au stabilit că sensibilitatea organelor auditive ale lăcustelor și a unora dintre rudele lor este neobișnuit de mare. Astfel, unele specii de lăcuste și lăcuste pot percepe unde sonore cu o amplitudine mai mică decât diametrul unui atom de hidrogen.

Comunicarea greierilor. Un greier este dotat cu un instrument minunat de comunicare cu un prieten. Când creează un tril ușor, el freacă partea ascuțită a unui elitron de suprafața celuilalt. Și pentru percepția sunetului la bărbat și femeie, există o membrană cuticulară subțire deosebit de sensibilă, care joacă rolul membranei timpanice.

O astfel de experiență este indicativă: bărbatul care ciripea era așezat în fața unui microfon, iar femela era plasată într-o altă cameră de telefon. Când microfonul a fost pornit, femela, după ce a auzit ciripitul tipic al speciei masculului, s-a repezit la sursa sunetului - telefonul.

Protecția cu ultrasunete a fluturilor. Insectele sunt capabile să scoată și să perceapă sunete în gama de ultrasunete. Datorită acestui fapt, niște lăcusti, mantise rugătoare, fluturi își salvează viața.

Deci, molii sunt prevăzute cu un dispozitiv care îi avertizează despre apariția liliecilor, folosind unde ultrasonice pentru orientare și vânătoare. În piept, de exemplu, al moliei, există organe speciale pentru analiza acustică a acestor semnale. Acestea vă permit să surprindeți impulsurile ultrasonice ale vânătorilor de piele la o distanță de până la 30 de metri.

De îndată ce fluturele primește un semnal de la localizatorul prădător, acțiunile sale comportamentale de protecție sunt activate. Simțind impulsurile ultrasonice ale liliacului la o distanță relativ mare, fluturele schimbă brusc direcția zborului, folosind o manevră înșelătoare - ca și cum ar fi scufundat. În același timp, începe să facă acrobatice - spirale și „bucle moarte” pentru a scăpa de urmărire. Și dacă prădătorul se află la o distanță mai mică de 6 metri, fluturele își pliază aripile și cade la pământ. Și liliacul nu detectează o insectă staționară.

În plus, unele specii de fluturi au reacții defensive chiar mai complexe. După ce au detectat semnalele liliacului, ei înșiși încep să emită impulsuri ultrasonice sub formă de clicuri. Mai mult, aceste impulsuri afectează prădătorul în așa fel încât, ca speriat, zboară. Ce face ca astfel de animale, destul de mari în comparație cu fluturele, să nu mai urmărească și să fugă de pe câmpul de luptă?

În ceea ce privește acest scor, există doar presupuneri. Clicurile cu ultrasunete sunt probabil semnale speciale pentru insecte, similare cu cele trimise chiar de liliac. Dar numai ei sunt mult mai puternici. Așteptând să audă un sunet slab reflectat din propriul său semnal, urmăritorul aude brusc un vuiet asurzitor - de parcă un avion supersonic sparge bariera sunetului. Dar de ce liliacul nu este uimit de propriile sale semnale puternice trimise în spațiu, ci doar de clicurile fluturelui?

Se pare că liliacul este bine protejat de propriul impuls de țipător al localizatorului său. În caz contrar, un impuls atât de puternic, care este de 2 mii de ori mai puternic decât sunetele reflectate recepționate, ar putea surda mouse-ul. Pentru a preveni acest lucru, corpul ei face și aplică în mod intenționat un etrier special. Și înainte de a trimite un impuls cu ultrasunete, un mușchi special îl îndepărtează de fereastra cohleei urechii interne - și vibrațiile sunt întrerupte mecanic. În esență, etrierul face și un clic, dar nu sunet, ci anti-sunet. După un semnal de strigare, acesta revine imediat la locul său, astfel încât urechea să fie din nou gata să primească semnalul reflectat.

Este dificil să ne imaginăm cât de rapid poate acționa mușchiul responsabil de oprirea auzului mouse-ului în momentul trimiterii impulsului de plâns. Când urmăriți prada - aceasta este 200-250 de impulsuri pe secundă!

În același timp, sistemul de fluturi „înspăimântător” este conceput în așa fel încât semnalele de clic ale acestuia, care sunt periculoase pentru un liliac, să fie auzite exact în momentul în care vânătorul se întoarce la ureche pentru a-și percepe ecoul. Aceasta înseamnă că molia trimite semnale care sunt inițial potrivite în mod ideal cu localizatorul prădătorului, făcându-l să zboare de frică. Pentru aceasta, organismul insectei este reglat pentru a primi frecvența impulsului vânătorului care se apropie și trimite un semnal de răspuns exact la unison cu acesta.

Această relație dintre molii și lilieci a ridicat multe întrebări pentru oamenii de știință.

Ar putea insectele să dezvolte de la sine capacitatea de a percepe semnalele ultrasonice ale liliecilor și să înțeleagă instantaneu pericolul pe care îl poartă cu ele? Ar putea fluturii treptat, în procesul de selecție și îmbunătățire, să dezvolte un dispozitiv cu ultrasunete cu caracteristici de protecție potrivite în mod ideal?

De asemenea, percepția semnalelor ultrasonice de la lilieci nu este ușor de înțeles. Faptul este că își recunosc ecoul printre milioane de voci și alte sunete. Și nici un semnal de strigăt al altor membri ai tribului, nici un semnal ultrasonic emis de echipament, nu interferează cu vânătoarea de lilieci. Doar semnalele fluturii, chiar și cele reproduse artificial, îl fac pe mouse să zboare.

Sensul „chimic” al insectelor

Proboscis foarte sensibil al muștelor. Muștele arată o abilitate uimitoare de a simți lumea din jurul lor, de a acționa intenționat în conformitate cu situația, de a se mișca rapid, de a-și manipula cu abilitate membrele, pentru care aceste creaturi miniaturale sunt dotate cu toate simțurile și dispozitivele vii. Să vedem câteva exemple despre modul în care le folosesc.

Se știe că muștele, ca și fluturii, apreciază gustul mâncării cu picioarele. Dar proboza lor conține și analizoare chimice sensibile. La sfârșitul său există un tampon spongios special - labellum. Într-un experiment foarte delicat, unul dintre firele sensibile de pe el a fost conectat la un circuit electric și atins cu zahăr. Dispozitivul a înregistrat activitate electrică, indicând faptul că sistemul nervos al muștei a primit un semnal despre gustul său.

Proboscisul mustei este legat automat de citirile receptorilor chimici (chemoreceptori) din picioare. Când apare o comandă pozitivă de la analizoarele de picioare, proboscisul este extins și musca începe să mănânce sau să bea.

În studii, o anumită substanță a fost aplicată labei insectei. Prin îndreptarea proboscisului, s-a judecat ce substanță și în ce concentrații a prins mușca. Cu ajutorul sensibilității speciale a insectei și a reacției fulgerătoare, o astfel de analiză chimică durează doar câteva secunde. Experimentele au arătat că sensibilitatea receptorilor membrelor anterioare este de 95% din acest indice al proboscisului. Și în a doua și a treia pereche de labe, este de 34 și respectiv 3%. Adică, musca nu gustă mâncarea cu picioarele din spate.

Organele mirosului. De asemenea, insectele au simțul mirosului bine dezvoltat. De exemplu, muștele reacționează la prezența chiar și a concentrațiilor foarte scăzute ale unei substanțe. Antenele lor sunt scurte, dar au anexe cu pene și, prin urmare, o suprafață mare pentru contact produse chimice... Datorită unor astfel de antene, muștele sunt capabile să zboare de departe și suficient de repede către o grămadă proaspătă de gunoi de grajd sau gunoi pentru a-și îndeplini destinul de natură ordonată.

Simțul mirosului ajută femelele să găsească și să depună ouăle pe un substrat nutritiv gata preparat, adică în mediul care va servi ulterior drept hrană pentru larve.

Unul dintre numeroasele exemple de muște care folosesc mirosul lor excelent este mâncătorul de tahina. Ea își depune ouăle în sol, găsind zone mirosite de gândaci. Larvele tinere care s-au născut, folosindu-și și simțul mirosului, caută ele însele gândacul.

Gândacii sunt, de asemenea, înzestrați cu antene de tip olfactiv. Aceste antene permit nu numai să prindă chiar mirosul substanței și direcția de propagare a acesteia, ci chiar să simtă forma unui obiect mirositor.

Iar simțul mirosului ajută buburuza să găsească colonii de afide pentru a lăsa o ambreiajă acolo. La urma urmei, nu numai că se hrănește cu afide, ci și cu larvele ei.

Nu numai gândacii adulți, ci și larvele lor sunt deseori dotate cu un simț al mirosului excelent. Deci, larvele gândacului din mai se pot deplasa la rădăcinile plantelor (pin, grâu), ghidate de concentrația abia crescută de dioxid de carbon. În cadrul experimentelor, larvele au fost trimise imediat într-un petic de sol, unde a fost introdusă o cantitate mică dintr-o substanță care formează dioxid de carbon.

Unii himenoptere sunt înzestrați cu un simț al mirosului atât de acut încât rivalizează cu ilustrul simț al unui câine. Deci, călărețele de sex feminin, care aleargă de-a lungul unui trunchi sau butuc de copac, își mișcă energic antenele. Ei „adulmecă” larvele unei coarne sau ale unui gândac de pădurar cu ele, care se află în lemn la o adâncime de doi - doi centimetri și jumătate de la suprafață.

Sau, datorită sensibilității unice a antenelor, micul călăreț gelis, atingând doar cocoanele păianjenilor, determină ce se află în ele - fie testicule subdezvoltate, fie păianjeni sedentari care au ieșit deja din ele, fie testiculele altor călăreți. de felul lor.

Modul în care Gelis gestionează o analiză atât de precisă nu este încă cunoscut. Cel mai probabil, el simte cel mai subtil miros specific. Deși este posibil ca atunci când atinge cu antene, călărețul să prindă un fel de sunet reflectat.

Senzații de gust. O persoană definește clar mirosul și gustul unei substanțe, iar la insecte, senzațiile gustative și olfactive nu sunt adesea separate. Aceștia acționează ca o singură senzație chimică (percepție).

Insectele cu senzații gustative prezintă preferință pentru anumite substanțe, în funcție de caracteristica nutrițională a speciei date. În același timp, sunt capabili să facă distincția între dulce, sărat, amar și acru. Pentru contactul cu alimentele consumate, organele gustului pot fi localizate pe diferite părți ale corpului insectei - pe antene, pe proboscis și pe picioare. Cu ajutorul lor, insectele primesc informații chimice de bază despre mediu.

Deci, în funcție de specie, fluturii, datorită senzațiilor lor gustative, acordă preferință anumitor alimente. Organele de chimiorecepție ale fluturilor sunt situate pe labele lor și reacționează la diferite substanțe prin atingere. De exemplu, într-o urticarie fluture, acestea sunt situate pe labele celei de-a doua perechi de picioare.

S-a stabilit experimental că, dacă iei un fluture de aripi și îi atingi labele cu o suprafață umezită cu sirop de zahăr, atunci proboscisul său va reacționa la acest lucru, deși nu este sensibil la siropul de zahăr în sine.

Cu ajutorul unui analizor de gust, fluturii disting bine soluțiile de chinină, zaharoză, acid clorhidric. Mai mult decât atât, cu labele lor, pot simți concentrația zahărului în apă de 2.000 de ori mai mică decât aceasta, ceea ce ne dă senzația unui gust dulce.

Ceasul biologic

După cum sa menționat deja, toate fenomenele asociate cu activitatea vitală a animalelor sunt supuse anumitor ritmuri. Ciclurile de construire a moleculelor trec regulat, au loc procese de excitație și inhibare în creier, se secretă suc gastric, se observă bătăile inimii, respirația etc. Toate acestea se întâmplă în funcție de „ceasul” pe care îl au toate organismele vii. Experimentele au arătat că oprirea lor are loc numai cu o răcire bruscă la 0 ° C și mai jos.

Într-unul din laboratoarele experimentale care studiază mecanismele de acțiune ale ceasului biologic, animalele experimentale, inclusiv insectele, au fost răcite timp de 12 ore. Acesta este cel mai optim mod de a influența timpul care trece în celulele corpului lor. În acest caz, ceasul s-a oprit o vreme și apoi, după ce a încălzit animalele, a pornit din nou.

Ca urmare a unui astfel de impact asupra gândacilor, ceasul biologic a mers prost. Insectele au început să adoarmă în timp ce gândacii de control se târau după hrană. Și când au adormit, subiecții testului au fugit să mănânce. Adică, gândacii experimentali au făcut totul la fel ca ceilalți, doar cu o întârziere de o jumătate de zi. După ce le-au ținut în frigider, oamenii de știință „au întors săgețile” la ora 12.

Apoi a fost efectuată cea mai complicată operație microchirurgicală - ganglionul subfaringian (o parte a creierului gândacului), care controlează viteza ceasului viu, a fost transplantat în gândacul de control. Acum acest gândac a găsit două centre care controlează timpul biologic. Dar perioadele de pornire a diferitelor procese au diferit cu 12 ore, astfel încât gândacul a fost complet confuz. Nu putea distinge ziua de noapte: a luat de mâncare și a adormit imediat, dar după un timp l-a trezit un alt ganglion. Drept urmare, gândacul a murit. Aceasta arată cât de incredibil de complexe și necesare sunt dispozitivele de timp pentru toate viețuitoarele.

Un experiment interesant cu muște mici de laborator, Drosophila. Acestea ies din pupe la primele ore ale dimineții, odată cu apariția primei raze de soare. Organismul Drosophila compară ceasul dezvoltării sale cu cadranul solar. Dacă puneți Drosophila în întuneric complet, atunci ceasul care le monitorizează dezvoltarea merge greșit, iar muștele încep să iasă din pupe în orice moment al zilei. Dar ceea ce este important - un al doilea flash de lumină este suficient pentru ca această dezvoltare să fie din nou sincronizată. Este posibil să reduceți fulgerul de lumină chiar și la o jumătate de miime de secundă, dar acțiunea de sincronizare va apărea în continuare - zbura din pupe va avea loc simultan. Doar o răcire bruscă a insectelor la 0 ° C și mai jos implică, așa cum se arată mai sus, o oprire a ceasului viu al corpului. Cu toate acestea, de îndată ce sunt încălzite, ceasul va rula din nou și va rămâne exact atâta timp cât a fost oprit.

Oportunități de insecte pentru acțiuni vizate

Ca exemplu care demonstrează capacitățile excelente ale insectelor pentru o mișcare intenționată, luați în considerare comportamentul unei muște.

Observați cum musca se scurge pe masă, atingând toate obiectele cu labele sale mobile. Așa că a găsit zahăr și îl aspiră cu nerăbdare cu ajutorul proboscisului. În consecință, musca poate simți și alege mâncarea de care are nevoie atingându-și labele.

Dacă vrei să prinzi o creatură neliniștită, nu va fi deloc ușor. Aduci cu grijă mâna mai aproape de muscă, aceasta se oprește imediat din mișcare și pare a fi de gardă. Și în ultimul moment, de îndată ce fluturați mâna pentru a o apuca, musca zboară repede. Te-a văzut, a primit anumite semnale despre intenția ta, despre pericolul care o amenință și a fugit. Dar după un timp scurt, memoria ajută insecta să revină. Într-un zbor frumos, bine direcționat, musca aterizează exact de unde a fost alungată pentru a continua să se sărbătorească cu zahăr.

Înainte și după masă, o muscă îngrijită își va curăța grațios capul și aripile cu picioarele. După cum puteți vedea, la acest animal în miniatură, se manifestă capacitatea de a simți lumea din jur, de a acționa în mod intenționat în conformitate cu situația, de a se mișca rapid și de a-i manipula cu abilitate membrele. Pentru aceasta, musca este dotată cu dispozitive de viață excelente și dispozitive surprinzător de utile.

Poate decola fără a alerga, opri instantaneu zborul rapid, plasa în aer, zbura cu susul în jos și chiar înapoi. În câteva secunde, ea poate demonstra multe acrobatici complexe, inclusiv o buclă. În plus, muștele sunt capabile să efectueze activități în aer pe care alte insecte nu le pot face decât la sol, cum ar fi curățarea labelor pe zbor.

Dispozitivul excelent al organelor de mișcare, furnizat la zbor, îi permite să efectueze o rulare rapidă și o mișcare ușoară pe orice suprafață, inclusiv netedă, abruptă și chiar pe tavan.

Piciorul mustei se termină cu o pereche de gheare și un tampon între ele. Datorită unui astfel de dispozitiv, acesta prezintă o abilitate uimitoare de a merge pe suprafețe pe care alte insecte nici măcar nu pot sta pur și simplu. Mai mult, cu gheare, ea se agață de cele mai mici nereguli din avion, iar plăcuțele acoperite cu fire goale îi permit să se miște de-a lungul unei suprafețe netede ca oglinda. Prin aceste „furtunuri” microscopice secrețiile uleioase sunt secretate din glandele speciale. Forțele de tensiune superficială create de aceasta mențin zbura pe sticlă.

Cum să rulezi mingea perfectă? Nu încetează niciodată să uimească capacitatea unuia dintre ordonanții naturii, gândacul de balegă, de a face bile perfect rotunde din gunoi de grajd. În acest caz, gândacul scarab sau copra sacră pregătește astfel de bile exclusiv pentru a fi utilizate în alimente. Și bile de altă formă strict definită, el se rostogolește pentru a depune ouă în ele. Acțiunile bine coordonate permit gândacului să efectueze manipulări destul de complexe.

În primul rând, gândacul selectează cu atenție bucata de gunoi de grajd necesară pentru baza mingii, evaluând calitatea acesteia folosind sistemul său senzorial. Apoi curăță bucata de nisip aderent și se așează pe ea, strângând picioarele din spate și de mijloc. Întorcându-se dintr-o parte în alta, gândacul selectează materialul dorit și rulează mingea în direcția sa. Dacă vremea este uscată, fierbinte, această insectă funcționează foarte repede, rostogolind o minge în câteva minute, în timp ce gunoiul de grajd este încă umed.

Când faceți o minge, toate mișcările gândacului se disting prin acuratețe și depanare, chiar dacă este prima dată când o face. La urma urmei, secvența acțiunilor convenabile conține programul ereditar al insectei.

Picioarele din spate conferă mingii o formă ideală, a cărei curbură este strict respectată în procesul de construire a corpului gândacului. În plus, memoria sa genetică păstrează într-o formă codificată capacitatea de a face anumite tipuri de acțiuni stereotipe și, atunci când creează o minge, le urmează în mod clar. Gândacul își termină invariabil lucrarea numai atunci când suprafața și dimensiunile mingii coincid cu curbura tibiei picioarelor sale.

După terminarea lucrului, scarabele rulează cu îndemânare mingea cu picioarele din spate la vizuină, deplasându-se înapoi. În același timp, cu răbdare de invidiat, depășește tufișurile de plante și movilele pământului, scoate mingea din adâncituri și caneluri.

A fost creat un experiment pentru a testa încăpățânarea și inteligența gândacului de gunoi. Mingea a fost fixată la pământ cu un ac lung. Gândacul, după chinuri îndelungate și încercări de a-l mișca, a început să-l submineze. Găsind acul, scarabeul a încercat în zadar să ridice mingea, acționând ca o pârghie cu spatele. Gândacul nu a ghicit să folosească piatra care se află lângă ea pentru sprijin. Cu toate acestea, când pietricele au fost apropiate, scarabele s-au urcat imediat pe ea și și-au scos mingea din ac.

Uneori, gândacii de gunoi încearcă să fure un bol cu ​​mâncare de la un vecin. În acest caz, tâlharul îl poate, împreună cu proprietarul, să-l rostogolească la locul potrivit și, în timp ce începe să sape un nurcă, poate trage prada. Și apoi, dacă nu îi este foame, lasă-l, după ce ai condus puțin pentru plăcerea ta. Cu toate acestea, scarabele se luptă adesea chiar și cu o abundență de gunoi de grajd, de parcă ar fi amenințați cu foamea.

Manipularea lucrătorilor cu țeavă talentați. Pentru a crea un cuib confortabil de „țigări” din frunzele tinere ale copacilor, femeile care fac pipă efectuează acțiuni foarte complexe și variate. Picioarele, fălcile și scapula - capul alungit și extins al femelei la capăt, servesc drept „instrumente de producție”. Se estimează că procesul de pliere a unui „trabuc” constă în treizeci de operațiuni efectuate în mod clar și consecvent.

În primul rând, femela selectează cu atenție frunza. Nu ar trebui să fie deteriorat, deoarece nu este doar un material de construcție, ci și o aprovizionare cu alimente pentru viitorii descendenți. Pentru a rostogoli o frunză de plop, nuc sau mesteacăn într-un tub, femela își străpunge mai întâi pețiolul într-un anumit loc. Această tehnică este cunoscută de ea încă de la naștere, reduce fluxul de sucuri în frunză - și apoi frunza se ofilește rapid și devine flexibilă pentru manipulări ulterioare.

Pe o frunză ofilită, femela face marcaje cu mișcări precise, definind linia viitoarei tăieturi. La urma urmei, conducta de țeavă decupează o clapă de o anumită formă destul de complicată dintr-o foaie. „Planul” modelului este, de asemenea, codificat în memoria genetică a insectei.

Matematicianul german Gaines, lovit de „talente” ereditare mica bug, a derivat o formulă matematică pentru o astfel de tăiere. Precizia calculelor, cu care este dotată insecta, este încă surprinzătoare.

După efectuarea lucrărilor preliminare, bug-ul, chiar foarte tânăr, pliază încet, dar sigur frunza, netezindu-i marginile cu o spatulă. Datorită acestei tehnici tehnologice, sucul lipicios este eliberat din rolele de pe dinții frunzei. Bug-ul, desigur, nu se gândește la asta. Strângerea lipiciului pentru a menține marginile foii împreună pentru a oferi o locuință fiabilă pentru viitorii descendenți este predeterminată de programul comportamentului său adecvat.

Munca de a crea un cuib confortabil și sigur pentru bebeluși este destul de minuțioasă. Femela, lucrând zi și noapte, reușește să rostogolească doar două frunze pe zi. În fiecare dintre ele, ea depune 3-4 ouă, contribuind astfel modest la continuarea vieții întregii specii.

Acțiuni vizate ale larvei. Exemplu clasic secvența înnăscută a acțiunilor este demonstrată de larva leului furnică. Comportamentul său de hrănire se bazează pe o strategie de ambuscadă și are o serie de operații pregătitoare complexe.

Larva ieșită din testicul se târăște imediat pe calea furnicilor, atrasă de mirosul de acid formic. Larva a moștenit cunoștințele despre acest miros semnal al viitoarei sale pradă. Pe potecă, ea selectează cu grijă o zonă de nisip uscat pentru a construi o capcană în formă de pâlnie.

Pentru început, larva desenează un cerc pe nisip cu o precizie geometrică uimitoare, indicând dimensiunea găurii. Apoi, una dintre labele din față, începe să o sape.

Pentru a arunca nisipul în afara cercului, larva îl încarcă pe propriul său cap plat. După ce a făcut acest lucru, ea se mișcă înapoi, revenind treptat la poziția sa inițială. Apoi desenează un nou cerc și sapă următorul șanț. Și așa mai departe până ajunge în partea de jos a pâlniei.

În acest program congenital, înainte de începerea fiecărui ciclu, este prevăzută chiar și o schimbare a unui picior obosit „de lucru”. Prin urmare, larva face următorul șanț în direcția opusă.

Larva aruncă cu forță pietre mici la ieșirea din pâlnie. O piatră mare, adesea de câteva ori mai grea decât insecta însăși, larva se încarcă cu îndemânare pe spate și cu mișcări lente și atente o trage în sus. Și dacă piatra este rotundă și se rostogolește constant, ea renunță la munca inutilă și începe să construiască o altă gaură.

Când capcana este gata, începe următoarea etapă importantă pentru insectă. Larva se îngropă în nisip, expunând doar fălcile sale lungi. Când o mică insectă se află la marginea gropii, nisipul se sfărâmă sub picioare. Aceasta servește ca un semnal pentru vânător. Folosindu-și capul ca o catapultă, larva dărâmă o insectă nesăbuită, cel mai adesea o furnică, cu fotografii surprinzător de precise de granule de nisip. Prada se rostogolește până la „leul” care o așteaptă.

În acest complex comportamental, toate acțiunile larvei sunt în mod ideal consistente și perfect coordonate - una se urmează strict pe cealaltă. Cu toate acestea, insecta tânără nu numai că își îndeplinește acțiunile stereotipe, ci și le ajustează la condiții specifice asociate cu diferite grade de buruieni și umiditate în solul nisipos.