جدول مشخصات کلی حشرات علائم اصلی حشرات چیست؟

هر گونه فعالیت حشرات با پردازش مداوم اطلاعات صوتی، بویایی، بصری، لمسی و سایر اطلاعات مرتبط است. از جمله فضایی، هندسی، کمی.

ویژگی مهم این موجودات مینیاتوری، اما بسیار پیچیده، توانایی آنها در ارزیابی دقیق موقعیت با استفاده از ابزارهای خود است. در میان آنها عوامل تعیین کننده میدان های فیزیکی مختلف وجود دارد که امکان پیش بینی زلزله، فوران آتشفشانی، سیل و تغییرات آب و هوا را فراهم می کند. یک ساعت بیولوژیکی داخلی وجود دارد که زمان را می شمارد و نوعی سرعت سنج است که به شما امکان می دهد سرعت و دستگاه های ناوبری را کنترل کنید.

اندام های حسی حشرات اغلب با سر مرتبط است. اما معلوم می شود که تنها چشم آنها تنها عضوی است که شبیه آن در حیوانات دیگر است. و ساختارهای مسئول جمع آوری اطلاعات در مورد محیط، بیشتر در حشرات یافت می شود بخش های مختلفبدن آنها می توانند دمای اجسام را تعیین کنند و غذا را با پاهای خود بچشند، وجود نور را با پشت خود تشخیص دهند، با زانوها، سبیل ها، زائده های دم، موهای بدن و غیره بشنوند.

حس بویایی و چشایی ظریف به آنها امکان می دهد غذا پیدا کنند. انواع غدد حشرات برای جذب برادر، شریک جنسی، ترساندن رقبا و دشمنان موادی ترشح می کنند و حس بویایی بسیار حساس قادر است بوی این مواد را حتی تا چندین کیلومتر تشخیص دهد.

حشرات دارای دید رنگی عالی و دستگاه های دید در شب مفید هستند. جالب است که در طول استراحت نمی توانند چشمان خود را ببندند و بنابراین با چشمان باز می خوابند.

بیایید با سیستم های مختلف تجزیه و تحلیل حشرات با جزئیات بیشتر آشنا شویم.

سیستم بصری

کل سیستم بصری پیچیده حشرات به آنها کمک می کند، مانند بسیاری از حیوانات، اطلاعات اولیه را در مورد دنیای اطراف خود دریافت کنند. بینایی برای حشرات هنگام جستجوی غذا ضروری است تا از شکارچیان دوری کنند، اشیاء مورد علاقه یا محیط را کشف کنند و با افراد دیگر در رفتار تولید مثلی و اجتماعی تعامل داشته باشند.

تنوع در دستگاه چشم. چشم های آنها پیچیده، ساده یا با چشم های اضافی و همچنین لاروی است. پیچیده ترین آن ها چشم های مرکب هستند که از بسیاری از اوماتیدیا تشکیل شده اند که وجه های شش ضلعی را در سطح چشم تشکیل می دهند.

در هسته خود، ommatidium یک دستگاه بصری کوچک است که دارای یک لنز مینیاتوری، یک سیستم هدایت نور و عناصر حساس به نور است. هر وجهی فقط بخش کوچکی، قطعه ای از شی را درک می کند، و همه با هم تصویری موزاییکی از شی به عنوان یک کل ارائه می دهند. چشم های مرکب، مشخصه اکثر حشرات بالغ، در دو طرف سر قرار دارند.

در برخی از حشرات مانند سنجاقک شکار که به سرعت به حرکت طعمه واکنش نشان می دهد، چشم ها نیمی از سر را اشغال می کنند. هر چشم او از 28 هزار وجه تشکیل شده است.

این چشم ها هستند که به واکنش سریع یک شکارچی حشره، مانند آخوندک نمازگزار کمک می کنند. به هر حال، این تنها حشره ای است که می تواند بچرخد و پشت سر خود را نگاه کند. چشمان درشت دید دوچشمی آخوندک نمازگزار را فراهم می کند و به شما امکان می دهد فاصله تا شی مورد توجه او را به دقت محاسبه کنید. این توانایی، همراه با پرتاب سریع پاهای جلویی به سمت طعمه، آخوندک نمازگزار را به شکارچیان عالی تبدیل می کند.

و در حشرات خانواده گردبادها که روی آب می دوند، چشم ها به شما امکان می دهند طعمه را هم روی سطح آب و هم در زیر آب به طور همزمان مشاهده کنید. به لطف سیستم تجزیه و تحلیل بصری، این موجودات کوچک قادر به اصلاح دائمی ضریب شکست آب هستند.

دستگاه های دید در شب. برای احساس پرتوهای گرما، فرد دارای گیرنده های حرارتی پوستی است که به تابش تنها منابع قدرتمند مانند خورشید، آتش، کوره داغ واکنش نشان می دهند. اما او از توانایی درک تابش مادون قرمز موجودات زنده محروم است. بنابراین، به منظور تعیین محل اجسام در تاریکی توسط تشعشعات حرارتی خود یا منعکس شده، دستگاه های دید در شب توسط دانشمندان ساخته شد. با این حال، این دستگاه ها از نظر حساسیت نسبت به "ترمولوکاتور" طبیعی برخی از حشرات شبانه، از جمله سوسک ها، پایین تر هستند. آنها دید مادون قرمز ویژه ای دارند - دستگاه های دید در شب آنها.

برخی از پروانه ها همچنین دارای مکان یاب مادون قرمز منحصر به فردی برای جستجوی گل های "خود" هستند که در تاریکی باز می شوند. و به منظور تبدیل پرتوهای گرمای نامرئی به یک تصویر قابل مشاهده، یک اثر فلورسانس در چشم آنها ایجاد می شود. برای انجام این کار، پرتوهای مادون قرمز از سیستم اپتیکی پیچیده چشم عبور می کنند و روی رنگدانه ای که مخصوص تهیه شده است متمرکز می شوند. فلورسانس می شود و بنابراین تصویر مادون قرمز به نور مرئی تبدیل می شود. و سپس تصاویر قابل مشاهده از گلها در چشم پروانه ظاهر می شود که در شب تشعشعات را دقیقاً در ناحیه مادون قرمز طیف منتشر می کنند.

بنابراین، این گل ها دارای فرستنده تشعشع هستند، و پروانه ها دارای گیرنده تشعشع هستند و به طور مصلحتی با یکدیگر "کوک" می شوند.

تابش مادون قرمز نقش مهمی در همگرایی پروانه های شب جنس مخالف دارد. به نظر می رسد که در نتیجه فرآیندهای فیزیولوژیکی مداوم، دمای بدن برخی از گونه های پروانه بسیار بالاتر از دمای محیط است. و جالبتر از همه این است که بستگی زیادی به دمای محیط ندارد. یعنی با کاهش دمای خارجی، فرآیندهای داخلی در آنها تشدید می شود، مانند حیوانات خونگرم.

بدن گرم پروانه به منبع پرتوهای مادون قرمز تبدیل می شود. ضربان بال ها جریان این پرتوها را با فرکانس خاصی قطع می کند. فرض بر این است که با درک این ارتعاشات ریتمیک خاص تابش مادون قرمز، نر ماده گونه خود را از ماده سایر گونه ها متمایز می کند.

اندام های شنوایی

بیشتر حیوانات و انسان ها چگونه می شنوند؟ گوش ها، جایی که صداها باعث ارتعاش پرده گوش می شوند - قوی یا ضعیف، کند یا سریع. هر گونه تغییر در ارتعاش بدن را از ماهیت صدای شنیده شده آگاه می کند.

حشرات چگونه می شنوند؟

ویژگی های "گوش" حشرات. در بسیاری از موارد، آنها همچنین "گوش" عجیب و غریب هستند، اما در حشرات آنها در مکان های غیر معمول برای ما قرار دارند: روی سبیل - مانند پشه های نر، مورچه ها، پروانه ها، روی زائده های دم - مانند سوسک آمریکایی، روی شکم - مثل ملخ ها

برخی از حشرات اندام شنوایی خاصی ندارند. اما آنها قادر به درک ارتعاشات مختلف هستند. محیط هوااز جمله ارتعاشات صوتی و امواج اولتراسونیک که برای گوش ما غیرقابل دسترسی هستند. اندام های حساس در چنین حشرات موهای نازک یا کوچکترین چوب های حساس هستند.

آنها در قسمت های مختلف بدن قرار دارند و با سلول های عصبی مرتبط هستند. بنابراین، در کرم های مودار، "گوش ها" مو هستند و در کرم های برهنه، کل پوست بدن.

سیستم شنوایی حشرات به آنها اجازه می دهد تا به طور انتخابی به ارتعاشات با فرکانس نسبتا بالا پاسخ دهند - آنها کوچکترین لرزش سطح، هوا یا آب را درک می کنند.

به عنوان مثال، حشرات وزوز، امواج صوتی را از طریق ضربان سریع بال ها تولید می کنند. چنین ارتعاشی از محیط هوا، به عنوان مثال، صدای جیر جیر پشه ها، نرها را با اندام های حساس خود که روی آنتن ها قرار دارد درک می کنند. و به این ترتیب امواج هوایی همراه با پرواز پشه های دیگر را می گیرند و به اطلاعات صوتی دریافتی به اندازه کافی پاسخ می دهند.

اندام شنوایی در ملخ ها روی ساق پاهای جلویی قرار دارد که حرکت آن در امتداد مسیرهای قوسی شکل رخ می دهد. «گوش‌های» عجیب و غریبی که انگار فضای دو طرف بدن او را حمل می‌کند یا اسکن می‌کند. سیستم تجزیه و تحلیل با دریافت سیگنال ها، اطلاعات دریافتی را پردازش می کند و اعمال حشره را کنترل می کند و تکانه های لازم را به عضلات خاصی ارسال می کند. در برخی موارد ملخ دستورات دقیقی را به منبع صدا هدایت می کند، در حالی که در برخی دیگر در شرایط نامساعد فرار می کند.

حشره شناسان با استفاده از تجهیزات صوتی دقیق دریافته اند که حساسیت اندام های شنوایی ملخ ها و برخی از بستگان آنها به طور غیرعادی بالاست. بنابراین، ملخ ها و ملخ های برخی از گونه ها می توانند امواج صوتی را با دامنه کمتر از قطر اتم هیدروژن درک کنند.

ارتباط جیرجیرک. یک ابزار فوق العاده برای برقراری ارتباط با یک دوست با کریکت وقف شده است. هنگام ایجاد یک تریل ملایم، طرف تیز یک الیترا را به سطح دیگری می مالد. و برای درک صدا، نر و ماده دارای یک غشای کوتیکولی نازک مخصوصا حساس هستند که نقش پرده گوش را بازی می کند.

این تجربه نشان‌دهنده است: یک مرد در حال غوغا در مقابل میکروفون قرار داده شد و یک زن در اتاق دیگری نزدیک تلفن قرار داده شد. هنگامی که میکروفون روشن شد، زن با شنیدن صدای جیر جیر معمولی نر، به سمت منبع صدا - تلفن - هجوم برد.

حفاظت اولتراسونیک از پروانه ها. حشرات قادر به تولید صداها و درک آنها در محدوده اولتراسونیک هستند. به همین دلیل، برخی از ملخ ها، آخوندک های نمازگزار، پروانه ها جان خود را نجات می دهند.

بنابراین، پروانه ها با دستگاهی ارائه می شوند که با استفاده از امواج مافوق صوت برای جهت یابی و شکار، ظاهر خفاش ها را به آنها هشدار می دهد. در قفسه سینه، به عنوان مثال، پروانه های کرم بریده، اندام های خاصی برای تجزیه و تحلیل صوتی چنین سیگنال هایی وجود دارد. آنها به شما امکان می دهند پالس های اولتراسونیک چرم شکار را در فاصله تا 30 متر ضبط کنید.

به محض اینکه پروانه سیگنال را از مکان یاب شکارچی دریافت کرد، اقدامات رفتاری محافظتی آن فعال می شود. احساس تکانه های اولتراسونیک خفاش بر روی یک نسبتا مسافت طولانی، پروانه به طور ناگهانی جهت پرواز را با استفاده از یک مانور فریبنده تغییر می دهد - گویی در حال شیرجه به پایین است. در همان زمان، او شروع به انجام حرکات ایروباتیک - مارپیچ و "حلقه های مرده" برای دور شدن از تعقیب و گریز می کند. و اگر شکارچی در فاصله کمتر از 6 متر باشد، پروانه بال های خود را جمع می کند و به زمین می افتد. و خفاش یک حشره بی حرکت را تشخیص نمی دهد.

علاوه بر این، پروانه های برخی از گونه ها حتی واکنش های حفاظتی پیچیده تری دارند. با یافتن سیگنال های خفاش، آنها خودشان شروع به انتشار پالس های اولتراسونیک به شکل کلیک می کنند. علاوه بر این، این تکانه ها به گونه ای روی شکارچی عمل می کنند که گویی ترسیده است، پرواز می کند. چه چیزی باعث می شود چنین حیوانات نسبتاً بزرگی در مقایسه با یک پروانه دست از تعقیب بردارند و از میدان نبرد فرار کنند؟

در این مورد فقط حدس و گمان وجود دارد. احتمالاً، کلیک‌های اولتراسونیک سیگنال‌های خاصی از حشرات هستند، مشابه سیگنال‌هایی که توسط خفاش ارسال می‌شود. اما فقط آنها بسیار قوی تر هستند. تعقیب کننده در انتظار شنیدن صدای انعکاس ضعیفی از سیگنال خود، ناگهان غرش کر کننده ای را می شنود - گویی یک هواپیمای مافوق صوت از دیوار صوتی عبور می کند. اما چرا خفاش‌ها با سیگنال‌های قدرتمند خود به فضا مبهوت نمی‌شوند، بلکه فقط با کلیک پروانه‌ها مبهوت می‌شوند؟

به نظر می رسد که خفاش به خوبی از تکانه جیغ یاب خود محافظت می کند. در غیر این صورت، چنین ضربه قدرتمندی که 2 هزار بار قوی تر از صداهای منعکس شده دریافتی است، می تواند ماوس را بیهوش کند. برای جلوگیری از این اتفاق، بدن او یک رکاب مخصوص تولید و به طور هدفمند استفاده می کند. و قبل از ارسال پالس اولتراسونیک، یک عضله مخصوص این رکاب را از پنجره حلزون گوش داخلی می کشد - و ارتعاشات به طور مکانیکی قطع می شوند. در اصل، رکاب نیز یک کلیک می دهد، اما نه صدا، بلکه ضد صدا. پس از فریاد سیگنال، بلافاصله به جای خود باز می گردد تا گوش دوباره آماده دریافت سیگنال بازتاب شده باشد.

تصور اینکه عضله مسئول خاموش کردن شنوایی موش در لحظه فریاد ارسالی با چه سرعتی می تواند عمل کند دشوار است. هنگام تعقیب طعمه - این 200-250 ضربه در ثانیه است!

در عین حال، سیستم "ترسناک" پروانه به گونه ای طراحی شده است که سیگنال های کلیک آن که برای خفاش خطرناک است، دقیقاً در لحظه ای شنیده می شود که شکارچی برای درک پژواک او گوش خود را روشن می کند. و این بدان معنی است که پروانه شب سیگنال هایی را ارسال می کند که در ابتدا کاملاً با مکان یاب شکارچی مطابقت دارد و باعث می شود که به طرز وحشتناکی پرواز کند. برای انجام این کار، بدن حشره برای دریافت فرکانس نبض شکارچی نزدیک‌شده تنظیم می‌شود و سیگنال پاسخ را دقیقاً هماهنگ با آن ارسال می‌کند.

این رابطه بین پروانه ها و خفاش ها سوالات زیادی را در بین دانشمندان ایجاد می کند.

آیا خود حشرات می‌توانند توانایی درک سیگنال‌های اولتراسونیک خفاش‌ها را داشته باشند و فوراً خطری را که با خود حمل می‌کنند درک کنند؟ آیا پروانه‌ها می‌توانستند از طریق فرآیند انتخاب و بهبود به تدریج یک دستگاه اولتراسونیک با ویژگی‌های حفاظتی کاملاً منطبق ایجاد کنند؟

درک سیگنال های اولتراسونیک خفاش ها نیز آسان نیست. واقعیت این است که آنها پژواک خود را در میان میلیون ها صدا و صداهای دیگر تشخیص می دهند. و هیچ سیگنال فریادهای هم قبیله ها، هیچ سیگنال اولتراسونیکی که با کمک تجهیزات منتشر می شود، مانع از شکار خفاش ها نمی شود. فقط سیگنال های پروانه، حتی به طور مصنوعی تولید مثل، موش را به پرواز در می آورد.

حس "شیمیایی" حشرات

پروبوسیس بسیار حساس مگس ها. مگس ها توانایی شگفت انگیزی در حس کردن دنیای اطراف خود دارند، به طور هدفمند مطابق با موقعیت عمل می کنند، به سرعت حرکت می کنند، ماهرانه اندام های خود را دستکاری می کنند، که برای این موجودات مینیاتوری تمام حواس و وسایل زندگی را دارند. بیایید به چند نمونه از نحوه استفاده آنها نگاه کنیم.

مگس‌ها نیز مانند پروانه‌ها، طعم غذا را با پای خود می‌چشند. اما پروبوسیس آنها حاوی آنالایزرهای شیمیایی حساس نیز می باشد. در انتهای آن یک پد اسفنجی مخصوص - labellum وجود دارد. هنگام انجام یک آزمایش بسیار ظریف، یکی از موهای حساس روی آن در یک مدار الکتریکی قرار گرفت و قند را با آن لمس کرد. این دستگاه فعالیت الکتریکی را ثبت کرد که نشان می دهد سیستم عصبی مگس سیگنالی در مورد طعم آن دریافت کرده است.

پروبوسیس یک مگس به طور خودکار با خوانش گیرنده های شیمیایی (گیرنده های شیمیایی) پاها مرتبط می شود. هنگامی که یک فرمان مثبت از آنالایزرهای پا دریافت می شود، پروبوسیس گسترش می یابد و مگس شروع به خوردن یا نوشیدن می کند.

در تحقیقات، ماده خاصی روی پنجه یک حشره اعمال شد. آنها با صاف کردن پروبوسیس، قضاوت کردند که مگس چه ماده و در چه غلظتی را گرفته است. با حساسیت ویژه و واکنش رعد و برقحشره، چنین تجزیه و تحلیل شیمیایی تنها چند ثانیه طول می کشد. آزمایشات نشان داده است که حساسیت گیرنده های پنجه جلویی 95 درصد حساسیت پروبوسیس است. و در جفت دوم و سوم پاها به ترتیب 34 و 3 درصد است. یعنی مگس غذا را با پاهای عقب خود امتحان نمی کند.

اندام های بویایی در حشرات، اندام های بویایی نیز به خوبی توسعه یافته اند. به عنوان مثال، مگس ها به وجود غلظت های بسیار کم یک ماده واکنش نشان می دهند. آنتن‌های آن‌ها کوتاه است، اما دارای زائده‌های پر مانند و در نتیجه سطح بزرگی برای تماس است مواد شیمیایی. به لطف چنین آنتن هایی، مگس ها می توانند از راه دور و به سرعت به سمت انبوه کود یا زباله تازه پرواز کنند تا ماموریت خود را به عنوان یک طبیعت منظم انجام دهند.

حس بویایی به ماده ها کمک می کند تا تخم های خود را روی بستر غذایی آماده شده، یعنی در محیطی که بعداً به عنوان غذا برای لاروها عمل می کند، بگذارند.

یکی از نمونه های متعدد استفاده از حس بویایی عالی توسط مگس ها، سوسک تاهینا است. او تخم‌هایش را در خاک می‌گذارد و با بو کردن مناطقی که سوسک‌ها در آن زندگی می‌کنند، می‌یابد. لاروهای جوانی که به دنیا آمدند، با استفاده از حس بویایی خود نیز به دنبال ماهی کپور هستند.

سوسک ها همچنین دارای آنتن های نوع بویایی هستند. این آنتن ها نه تنها بوی یک ماده و جهت توزیع آن را دریافت می کنند، بلکه حتی شکل یک جسم بدبو را نیز احساس می کنند.

و حس بویایی کفشدوزک کمک می کند تا کلنی هایی از شته ها را پیدا کند تا سنگ تراشی در آنجا باقی بماند. از این گذشته ، نه تنها خود او از شته ها تغذیه می کند ، بلکه لاروهای او را نیز تغذیه می کند.

نه تنها سوسک های بالغ، بلکه لاروهای آنها نیز اغلب دارای حس بویایی عالی هستند. بنابراین، لاروهای خروس قادر به حرکت به سمت ریشه گیاهان (کاج، گندم) هستند که توسط غلظت کمی افزایش دی اکسید کربن هدایت می شوند. در آزمایش‌ها، لاروها بلافاصله به منطقه خاک رفتند و در آنجا مقدار کمی از ماده‌ای را وارد کردند که دی اکسید کربن را تشکیل می‌دهد.

برخی از Hymenoptera دارای حس بویایی بسیار حاد هستند که از حس معروف سگ کمتر نیست. بنابراین، سوارکاران زن که در امتداد تنه یا کنده درخت می دوند، آنتن های خود را به شدت حرکت می دهند. آنها لاروهای دم شاخ یا سوسک هیزم شکن را که در عمق دو تا دو و نیم سانتی متری سطح چوب قرار دارند، با آنها "بویید" می کنند.

یا به لطف حساسیت منحصر به فرد آنتن ها، هلیس سوار کوچک، تنها با لمس پیله های عنکبوت ها، تعیین می کند که چه چیزی در آنها وجود دارد - یا بیضه های توسعه نیافته، یا عنکبوت های کم تحرکی که قبلا آنها را ترک کرده اند، یا بیضه های دیگران. سواران گونه های خود

هنوز مشخص نیست که هلیس چگونه چنین تحلیل دقیقی را مدیریت می کند. به احتمال زیاد، او ظریف ترین بوی خاص را احساس می کند. اگرچه ممکن است هنگام ضربه زدن با آنتن، سوار نوعی صدای بازتابی را دریافت کند.

احساسات چشایی شخص بو و مزه یک ماده را به وضوح تعریف می کند، در حالی که در حشرات، طعم و بویایی اغلب از هم جدا نیستند. آنها به عنوان یک احساس شیمیایی واحد (ادراک) عمل می کنند.

حشرات با احساس طعم، بسته به ویژگی تغذیه یک گونه خاص، یک یا آن ماده را ترجیح می دهند. در عین حال، آنها قادر به تشخیص شیرین، شور، تلخ و ترش هستند. برای تماس با غذای مصرف شده، اندام های چشایی را می توان در قسمت های مختلف بدن حشرات - روی آنتن ها، پروبوسیس و پاها قرار داد. با کمک آنها، حشرات اطلاعات شیمیایی اولیه در مورد محیط را دریافت می کنند.

بنابراین، پروانه ها، بسته به گونه، به دلیل احساس طعم، یک یا یک شی غذایی دیگر را ترجیح می دهند. اندام های شیمی درمانی پروانه روی پاها قرار دارند و به آن واکنش نشان می دهند مواد مختلفاز طریق لمس مثلاً در پروانه کهیر روی پاهای جفت پا دوم قرار دارند.

به طور تجربی ثابت شده است که اگر پروانه ای را از بال هایش بگیرید و با پنجه هایش سطح مرطوب شده با شربت شکر را لمس کنید، پروبوسیس آن به این موضوع واکنش نشان می دهد، اگرچه خود به شربت شکر حساس نیست.

پروانه ها با کمک یک تحلیلگر طعم، محلول های کینین، ساکارز، اسید هیدروکلریک. علاوه بر این، آنها با پنجه های خود می توانند غلظت قند را در آب 2000 برابر کمتر از چیزی که به ما احساس طعم شیرین می دهد احساس کنند.

ساعت بیولوژیکی

همانطور که قبلا ذکر شد، تمام پدیده های مرتبط با زندگی حیوانات تابع ریتم های خاصی هستند. چرخه های مولکول های ساختمانی به طور منظم می گذرد، فرآیندهای تحریک و مهار در مغز اتفاق می افتد، شیره معده ترشح می شود، ضربان قلب، تنفس و غیره مشاهده می شود. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که توقف آن‌ها تنها با خنک‌سازی شدید تا 0 درجه سانتی‌گراد و کمتر اتفاق می‌افتد.

در یکی از آزمایشگاه‌های آزمایشی که درگیر مطالعه مکانیسم‌های عملکرد ساعت‌های بیولوژیکی بود، حیوانات آزمایشی از جمله حشرات به مدت 12 ساعت خنک شدند. این بیشترین است بهترین راهتاثیر بر زمانی که در سلول های بدن آنها می گذرد. در همان زمان ساعت برای مدتی متوقف شد و بعد از گرم کردن حیوانات دوباره روشن شد.

در نتیجه چنین تأثیری بر سوسک ها، ساعت بیولوژیکی اشتباه شد. حشرات شروع به خوابیدن کردند در حالی که سوسک های کنترلی در حال خزیدن برای غذا بودند. و وقتی به خواب رفتند، آزمودنی ها دویدند تا غذا بخورند. یعنی سوسک های آزمایشی همه کارها را مثل بقیه انجام دادند، فقط با نیم روز تاخیر. از این گذشته، دانشمندان پس از نگهداری آنها در یخچال، "دست ها" را به 12 ساعت منتقل کردند.

سپس پیچیده ترین عمل جراحی میکروسکوپی انجام شد - گانگلیون زیر حلقی (بخشی از مغز سوسک) که سرعت ساعت زنده را کنترل می کند، به سوسک کنترل پیوند شد. اکنون این سوسک دو مرکز کنترل زمان بیولوژیکی را به دست آورده است. اما دوره های گنجاندن فرآیندهای مختلف 12 ساعت متفاوت بود، بنابراین سوسک کاملا گیج شد. او نمی توانست روز را از شب تشخیص دهد: غذا می خورد و بلافاصله به خواب می رفت، اما پس از مدتی گانگلیون دیگری او را بیدار کرد. در نتیجه سوسک مرد. این نشان می دهد که دستگاه های زمان بسیار پیچیده و ضروری برای همه موجودات زنده هستند.

یک تجربه جالب با مگس های آزمایشگاهی کوچک مگس سرکه. آنها در ساعات اولیه صبح و با ظهور اولین پرتو خورشید از شفیره خارج می شوند. بدن مگس سرکه ساعت رشد خود را با آن چک می کند ساعت آفتابی. اگر مگس‌های میوه را در تاریکی کامل قرار دهید، ساعتی که رشد آن‌ها را دنبال می‌کند اشتباه می‌کند و مگس‌ها در هر زمانی از روز از شفیره‌ها بیرون می‌آیند. اما آنچه مهم است - یک فلاش دوم نور برای همگام سازی دوباره این پیشرفت کافی است. می توانید فلاش نور را حتی تا نیم هزارم ثانیه کاهش دهید، اما عمل همگام سازی همچنان ظاهر می شود - رها شدن مگس ها از شفیره ها به طور همزمان اتفاق می افتد. همانطور که در بالا نشان داده شده است، فقط سرد شدن شدید حشرات در دمای 0 درجه سانتیگراد و پایین تر، مستلزم توقف ساعت زنده بدن است. با این حال، به محض گرم شدن آنها، ساعت دوباره شروع می شود و دقیقاً به همان اندازه که متوقف شده است عقب می ماند.

امکانات حشرات برای اقدامات هدفمند

به عنوان مثالی که توانایی عالی حشرات را برای حرکات هدفمند نشان می دهد، می توان رفتار مگس را در نظر گرفت.

توجه کنید که مگس چگونه روی میز غوغا می کند و با پنجه های متحرک خود همه اشیاء را لمس می کند. بنابراین او قند پیدا کرد و با حرص آن را با کمک پروبوسیس خود می مکد. بنابراین مگس می تواند با لمس پنجه های خود غذای مورد نیاز خود را حس کرده و انتخاب کند.

اگر بخواهید موجودی ناآرام را بگیرید، به هیچ وجه آسان نخواهد بود. با احتیاط دست خود را به مگس نزدیک می کنید، بلافاصله از حرکت می ایستد و همانطور که بود، هوشیار می شود. و در آخرین لحظه، به محض اینکه دستت را برای گرفتن آن تکان می دهی، مگس به سرعت پرواز می کند. او شما را دید، علائم خاصی در مورد قصد شما، در مورد خطری که او را تهدید می کرد دریافت کرد و فرار کرد. اما پس از مدت کوتاهی، حافظه به بازگشت حشره کمک می کند. در یک پرواز زیبا و با هدایت خوب، مگس دقیقاً همان جایی که از آنجا رانده شده است فرود می آید تا بتواند به خوردن شکر ادامه دهد.

قبل و بعد از غذا، مگس تمیز سر و بال های خود را با پاهایش به زیبایی تمیز می کند. همانطور که می بینید، این حیوان مینیاتوری توانایی درک دنیای اطراف خود، عمل هدفمند مطابق با موقعیت، حرکت سریع و دستکاری ماهرانه اندام خود را نشان می دهد. برای این، مگس دارای ابزارهای عالی زندگی و دستگاه های شگفت آور مصلحتی است.

می تواند بدون دویدن از زمین بلند شود، فوراً پرواز سریع خود را متوقف کند، در هوا معلق شود، وارونه و حتی به عقب پرواز کند. در عرض چند ثانیه، او می تواند بسیاری از مانورهای هوازی پیچیده، از جمله یک حلقه را نشان دهد. علاوه بر این، مگس ها قادر به انجام اعمالی در هوا هستند که سایر حشرات فقط می توانند روی زمین انجام دهند، مانند تمیز کردن پنجه های خود در پرواز.

دستگاه عالی اندام های حرکتی که در اختیار مگس قرار می گیرد به آن اجازه می دهد تا به سرعت در هر سطحی از جمله صاف، شیب دار و حتی روی سقف حرکت کند.

پای مگس به یک جفت پنجه و یک پد بین آنها ختم می شود. به لطف این دستگاه، او توانایی شگفت انگیزی برای راه رفتن روی سطوحی از خود نشان می دهد که سایر حشرات حتی نمی توانند به سادگی روی آن ها نگه دارند. علاوه بر این، با پنجه ها، او به کوچکترین بی نظمی در هواپیما می چسبد، و پدهای پوشیده شده با موهای توخالی به او اجازه می دهد تا در امتداد یک سطح صاف مانند آینه حرکت کند. از طریق این «شلنگ‌های» میکروسکوپی از غدد ویژه، یک راز روغنی ترشح می‌شود. نیروهای کشش سطحی ایجاد شده توسط آن و نگه داشتن مگس بر روی شیشه.

چگونه توپ کامل را بغلتیم؟ توانایی یکی از نظم‌دهندگان طبیعت، سوسک سرگین، در ساختن گلوله‌های کاملاً گرد از کود، هرگز شگفت‌زده نمی‌شود. در عین حال، سوسک اسکاراب یا کوپرای مقدس، چنین توپ هایی را منحصراً برای استفاده به عنوان غذا آماده می کند. و توپ ها به شدت متفاوت هستند فرم معین، می پیچد تا در آنها تخم بگذارد. اقدامات به خوبی هماهنگ شده به سوسک اجازه می دهد تا دستکاری های بسیار پیچیده ای را انجام دهد.

ابتدا سوسک یک تکه کود لازم برای پایه توپ را با دقت انتخاب می کند و کیفیت آن را با کمک سیستم حسی خود ارزیابی می کند. سپس توده را از ماسه چسبیده پاک می کند و روی آن می نشیند و پشت و وسط پاهای خود را به هم می بندد. با چرخش از یک طرف به سمت دیگر، سوسک انتخاب می کند مواد مورد نظرو توپ را به سمت او می چرخاند. اگر هوا خشک و گرم باشد، این حشره به سرعت عمل می کند و در عرض چند دقیقه یک توپ را می پیچد، در حالی که کود هنوز مرطوب است.

هنگام ساخت یک توپ، تمام حرکات سوسک با دقت و اشکال زدایی مشخص می شود، حتی اگر این کار را برای اولین بار انجام دهد. از این گذشته ، توالی اقدامات مصلحتی شامل برنامه ارثی حشره است.

شکل ایده آل توپ را پاهای عقبی می دهد که انحنای آن در روند ساخت بدن سوسک به شدت رعایت می شود. علاوه بر این، حافظه ژنتیکی او به شکل رمزگذاری شده توانایی انجام انواع خاصی از اقدامات کلیشه ای را حفظ می کند و هنگام ایجاد یک توپ، به وضوح آنها را دنبال می کند. سوسک همیشه کار خود را تنها زمانی تمام می کند که سطح و ابعاد توپ با انحنای ساق پاهایش مطابقت داشته باشد.

پس از پایان کار، اسکراب ماهرانه توپ را با پاهای عقب خود به سمت راسو خود می چرخاند و به سمت عقب حرکت می کند. در عین حال با صبری غبطه‌انگیز بر انبوه گیاهان و تپه‌های زمین غلبه می‌کند، توپ را از گودها و شیارها بیرون می‌کشد.

آزمایشی برای آزمایش سرسختی و نبوغ سوسک سرگین انجام شد. توپ را با یک سوزن بلند به زمین چسبانده بودند. سوسک پس از عذاب زیاد و تلاش برای حرکت دادن آن، شروع به حفاری کرد. اسکراب با یافتن سوزن، بیهوده سعی کرد توپ را بلند کند و به عنوان یک اهرم با پشت خود عمل کرد. سوسک به این فکر نمی کرد که از سنگریزه ای در نزدیکی خود برای حمایت استفاده کند. با این حال، هنگامی که سنگریزه نزدیک‌تر شد، اسکراب بلافاصله روی آن بالا رفت و توپ خود را از سوزن خارج کرد.

گاهی اوقات سوسک های سرگین سعی می کنند یک توپ غذا را از همسایه بدزدند. در همان زمان، سارق می تواند همراه با صاحب، او را به مکان مناسب بغلتد و در حالی که شروع به کندن راسو می کند، طعمه را بکشد. و سپس، اگر گرسنه نیست، او را پس از کمی سواری برای لذت خود، بیندازید. با این حال، اسکراب ها اغلب حتی با کود فراوانی می جنگند، گویی در خطر گرسنگی هستند.

دستکاری کارگران لوله کش با استعداد. برای ایجاد یک لانه دنج "سیگار" از برگ درختان جوان، حشرات کرم لوله ماده اقدامات بسیار پیچیده و متنوعی را انجام می دهند. "ابزار تولید" آنها پاها، آرواره ها و یک تیغه شانه است - سر کشیده و منبسط شده یک ماده در انتها. تخمین زده می شود که فرآیند تا کردن یک "سیگار" شامل 30 عملیات واضح و پیوسته است.

در ابتدا ماده با دقت برگ را انتخاب می کند. نباید آسیب ببیند، زیرا نه تنها آسیب می بیند مواد و مصالح ساختمانیبلکه منبع غذایی برای فرزندان آینده است. ماده برای پیچاندن برگ صنوبر، گردو یا توس به شکل لوله، ابتدا دمبرگ خود را در محل مشخصی سوراخ می کند. این تکنیک از بدو تولد برای او شناخته شده است، جریان آب را به داخل برگ کاهش می دهد - و سپس برگ به سرعت پژمرده می شود و برای دستکاری های بیشتر قابل انعطاف می شود.

روی یک برگ پژمرده، ماده با حرکات دقیق علامت گذاری می کند و خط برش آینده را تعیین می کند. از این گذشته ، یک کارگر لوله یک فلپ با شکل نسبتاً پیچیده خاصی را از یک ورق برش می دهد. "نقاشی" الگو نیز در حافظه ژنتیکی حشره رمزگذاری شده است.

روزی روزگاری، گینز، ریاضیدان آلمانی، که از "استعدادهای" ارثی یک حشره کوچک شگفت زده شده بود، یک فرمول ریاضی برای چنین برشی استنباط کرد. دقت محاسباتی که این حشره با آن وقف شده است هنوز تعجب آور است.

پس از انجام کارهای اولیه، حشره، حتی بسیار جوان، به آرامی اما مطمئناً برگ را تا می کند و لبه های آن را با یک کاردک صاف می کند. به لطف این تکنیک تکنولوژیکی، آب چسبنده از غلتک های روی دندانه های برگ آزاد می شود. اشکال، البته، در مورد آن فکر نمی کند. فشردن چسب برای نگه داشتن لبه های ورق در کنار هم برای فراهم کردن خانه ای امن برای فرزندان آینده توسط برنامه رفتار مصلحت آمیز آن از پیش تعیین شده است.

کار ایجاد یک لانه راحت و ایمن برای نوزادان بسیار پر زحمت است. زن که هم روز و هم شب کار می‌کند، فقط دو ورق در روز می‌پیچد. در هر یک، او 3-4 بیضه می گذارد و از این طریق سهم متوسط ​​خود را در ادامه زندگی کل گونه ایفا می کند.

اقدامات هدفمند لارو. یک نمونه کلاسیک از یک توالی ذاتی از اعمال، لارو مورچه است. رفتار تغذیه آن بر اساس استراتژی کمین است و دارای تعدادی عملیات آماده سازی پیچیده است.

لارو بیرون آمده از تخم بلافاصله به سمت مسیر مورچه می خزد و بوی اسید فرمیک جذب می شود. دانش در مورد این بوی سیگنال طعمه آینده توسط لارو به ارث رسیده است. در مسیر، او با دقت یک منطقه شنی خشک را انتخاب می کند تا یک سوراخ تله ای به شکل قیف بسازد.

برای شروع، لارو با دقت هندسی شگفت انگیز دایره ای را روی ماسه می کشد که نشان دهنده اندازه سوراخ است. سپس یکی از پنجه های جلو، او شروع به کندن آن می کند.

برای پرتاب ماسه به بیرون دایره، لارو آن را روی سر صاف خود بار می کند. پس از انجام این کار، او به عقب حرکت می کند و به تدریج به موقعیت اولیه خود باز می گردد. سپس دایره جدیدی می کشد و شیار بعدی را حفر می کند. و به همین ترتیب تا زمانی که به ته قیف برسد.

در این برنامه ذاتی، قبل از شروع هر چرخه، حتی تعویض پای خسته "کار" ارائه می شود. بنابراین، لارو شیار بعدی را در جهت مخالف انجام می دهد.

لارو با قدرت سنگریزه های کوچکی را که در مسیر بیرون قیف به آنها برخورد می کند پرتاب می کند. لارو سنگ بزرگی که اغلب چندین برابر سنگین‌تر از خود حشره است، به طرز ماهرانه‌ای روی پشت خود می‌گذارد و با حرکات آهسته و دقیق آن را بالا می‌کشد. و اگر سنگ گرد باشد و مدام به عقب بغلتد، کار بیهوده را رها می کند و شروع به ساختن سوراخ دیگری می کند.

وقتی تله آماده شد، مرحله مهم بعدی برای حشره آغاز می شود. لارو در شن ها فرو می رود و فقط آرواره های بلند خود را آشکار می کند. هنگامی که هر حشره کوچکی در لبه گودال قرار می گیرد، شن و ماسه زیر پای آن خرد می شود. این به عنوان یک سیگنال برای شکارچی عمل می کند. لارو با استفاده از سر خود به عنوان منجنیق، یک حشره بی احتیاط را که اغلب مورچه است، با ضربات دقیق و شگفت آور دانه های شن ساقط می کند. طعمه به سمت «شیر» که منتظر آن است می‌غلتد.

در این مجموعه رفتاری، تمام اعمال لارو کاملاً سازگار و کاملاً هماهنگ است - یکی به شدت از دیگری پیروی می کند. با این حال، حشره جوان نه تنها اقدامات کلیشه ای خود را انجام می دهد، بلکه آنها را با شرایط خاص مرتبط با درجات مختلف علف هرز و رطوبت خاک شنی تنظیم می کند.

سیاره ما سرشار از نمایندگان مختلف جانوران است. متداول ترین این نمایندگان، البته حشرات هستند. حشرات متعلق به کلاس بندپایان بی مهرگان هستند. آنها خیلی وقت پیش ظاهر شدند و در طول چنین دوره طولانی به تعداد بسیار زیادی از گونه ها تقسیم شدند. حشرات موجودات کوچکی هستند که به خوبی با هر محیطی سازگار می شوند. آنها مدافعان ماهری هستند و سیستم پرورش بسیار پیچیده ای دارند.

حشرات بزرگترین و متنوع ترین گروه بی مهرگان در جهان هستند. طبق منابع مختلف، امروزه بیش از 3 میلیون گونه از این گونه حیوانات وجود دارد. تعداد سفارشات طبق منابع مختلف از 30 تا 40 متغیر است. در حال حاضر تنها حدود 1.5 میلیون گونه حشره توصیف شده است. همانطور که در بالا ذکر شد، حشرات برای اولین بار در زمان بسیار طولانی، در دوره سیلورین، که 435 تا 410 میلیون سال پیش بود، روی زمین ظاهر شدند. با این حال، چندین ده هزار گونه در حالت یافت شده شناخته شده است. مانند همه موجودات زنده، حشرات هم دگرجنس گرا هستند. تکامل حشرات، در بیشتر موارد، با تناسخ انجام می‌شود: تخم به لارو تبدیل می‌شود، سپس لارو به شفیره تبدیل می‌شود و آن نیز به نوبه خود به یک بالغ تبدیل می‌شود. حشرات به سه گروه بزرگ تقسیم می شوند:

1) پایین تر، که دگردیسی ندارند،

2) با تبدیل ناقص،

3) با دگرگونی کامل.

گروه دوم و سوم عبارتند از: ارتوپترا، پروبوسیس، مثانه پا، نوروپترا، کاسه مگس، لپیدوپترا، کلئوپترا، فنوپترا، کک، پرفشار، دوبالان و بسیاری دیگر. آنها عمدتاً از گیاهان تغذیه می کنند، اما انواع خاصی از حشرات نیز از محصولات حیوانی تغذیه می کنند. مطالعه حشرات توسط بخش جداگانه ای از جانورشناسی - حشره شناسی انجام می شود که در ترجمه از کلمه گردو "انتومون" به معنای حشره است.

توسط ظاهرحشرات بسیار متنوع هستند. با این حال، همه حشرات مشخص می شوند ویژگی های مشترک. بدن حشرات به سر، ناحیه سینه و شکم تقسیم می شود. شکم به صورت بی حرکت یا با کمک یک تنه نازک به ناحیه قفسه سینه متصل می شود. حشرات فقط یک جفت آنتن و سه جفت پا دارند. در بیشتر موارد، آنها دارای دو جفت بال هستند. اما بال ها در همه گونه های حشرات به دور از رشد هستند و در لاروهای آنها ممکن است وجود نداشته باشند یا ضعیف باشند. بال های حشرات انجام می دهند عملکرد اصلی- عملکرد پرواز آنها فقط در حشرات بالغ عمل می کنند. این افراد از طریق نای تنفس می کنند. پوست حشرات از کیتین تشکیل شده است که اسکلت قوی ایجاد می کند. پوشش های متراکم بیرونی محافظت می کند اعضای داخلیحشرات از آسیب های مختلف و محافظت در برابر کم آبی. سیستم گردش خون بسته نیست. سیستم عصبیشامل گره هایی است که در بالای حلق یا زیر آن قرار دارند و گره ها-جفت در ناحیه قفسه سینه و در شکم. سر حشرات، به عنوان یک قاعده، شکلی گرد دارد، اما گاهی اوقات شکلی کاملاً غیر معمول دارند. روی سر آنها اندام ها و اندام های حسی دارند که حشرات با کمک آنها طعمه را می گیرند. اندام های حسی شامل اندام های بویایی، لامسه و بینایی است. چشمان آنها در ناحیه جانبی سر قرار دارد و ساختار آنها ساده و پیچیده است. اندام های اصلی لمس و بویایی آنتن ها هستند که بین چشم ها یا جلوی چشم ها قرار دارند. در سطح چنین آنتن هایی تعداد زیادی اندام حسی وجود دارد که با چشم غیرمسلح نامرئی است. دو نوع اندام جذب غذا وجود دارد: با دستگاه دهان جویدن و با پروبوسیس.

همانطور که می دانید حشرات نقش مهمی در محیط زیست دارند. ویژگی های مفیدحشرات محصولات ضروری و مفید و همچنین مواد اولیه (عسل، ابریشم، موم) را فراهم می کنند. بیشتر حشرات، برای مثال، کفشدوزک ها، سواران و بسیاری دیگر، آفات را از بین می برند کشاورزی. گرده افشانی گلها با کمک حشرات صورت می گیرد. پستانداران، پرندگان و بسیاری از حیوانات دیگر به طور انحصاری از حشرات تغذیه می کنند؛ لارو سوسک ها در تشکیل لایه ادافونیک نقش دارند. با این حال، انواع خاصی از حشرات آفت هستند زیرا باعث ایجاد آن می شوند آسیب بزرگگیاهان زراعی، جنگلی و زینتی. آنها همچنین ناقل پاتوژن های مختلف بیماری های خطرناک نه تنها در انسان، بلکه در حیوانات نیز هستند.