Всяка дейност на насекомите е свързана с непрекъсната обработка на звукова, обонятелна, визуална, тактилна и друга информация. Включително пространствени, геометрични, количествени.

Важна характеристика на тези миниатюрни, но много сложни същества е способността им да оценяват точно ситуацията, използвайки собствените си инструменти. Сред тях има детерминанти на различни физически полета, които правят възможно прогнозирането на земетресения, вулканични изригвания, наводнения и промени във времето. Има вътрешни биологични часовници, които поддържат времето, и някакъв вид скоростомери, които ви позволяват да контролирате скоростта, и навигационни устройства.

Сетивните органи на насекомите често са свързани с главата. Но се оказва, че само очите им са единственият орган, който прилича на другите животни. А структурите, отговорни за събирането на информация за околната среда, са разположени в насекомите в различни части на тялото. Те могат да определят температурата на предметите и да опитват храна с краката си, да откриват наличието на светлина с гърба си, да чуват с коленете си, мустаци, придатъци на опашка, косми по тялото и др.

Деликатното им обоняние и вкус им позволява да намират храна. Различни жлези на насекоми отделят вещества, за да привличат братя, сексуални партньори, да плашат съперници и врагове, а силно чувствителното обоняние може да долови миризмата на тези вещества дори от няколко километра.

Насекомите са надарени с отлично цветно зрение и полезни устройства за нощно виждане. Любопитно е, че по време на почивка те не могат да затворят очи и затова спят с отворени очи.

Нека се запознаем по-подробно с различните системи за анализ на насекоми.

Визуална система

Цялата сложна зрителна система на насекомите им помага, както на повечето животни, да получават основна информация за света около тях. Зрението е необходимо за насекомите, когато търсят храна, за да избегнат хищници, да изследват интересни обекти или околната среда и да взаимодействат с други индивиди по време на репродуктивно и социално поведение.

Разнообразие в структурата на очите. Очите им са сложни, прости или с допълнителни очи, както и ларви. Най-сложните са сложните очи, които се състоят от много омматидии, които образуват шестоъгълни фасети на повърхността на окото.

В основата си омматидиумът е малък зрителен апарат, който има миниатюрна леща, светлопроводима система и светлочувствителни елементи. Всеки аспект възприема само малка част, фрагмент от обект, но заедно те осигуряват мозаечен образ на целия обект. Сложните очи, характерни за повечето възрастни насекоми, са разположени отстрани на главата.

При някои насекоми, например при ловното водно конче, което бързо реагира на движението на плячката, очите заемат половината от главата. Всяко нейно око се състои от 28 хиляди фасети.

Очите допринасят бърз отговорловец на насекоми, като например богомолка. Между другото, това е единственото насекомо, което може да се обърне и да погледне зад себе си. Големите очи осигуряват на богомолката бинокулярно зрение и й позволяват точно да изчисли разстоянието до обекта на вниманието си. Тази способност, съчетана с бързото избутване на предните крака към плячката, прави богомолките отлични ловци.

А бръмбарите от семейството на вихрушките, които се движат по вода, имат очи, които им позволяват едновременно да виждат плячка както на повърхността на водата, така и под водата. Благодарение на тяхната система за визуален анализ, тези малки същества са в състояние постоянно да правят корекции на индекса на пречупване на водата.

Уреди за нощно виждане. За да усетят топлинните лъчи, хората имат кожни терморецептори, които реагират на радиация само от мощни източници, като слънцето, огън или гореща печка. Но той е лишен от способността да възприема инфрачервеното лъчение от живи същества. Ето защо, за да се определи местоположението на обектите в тъмнината чрез собствено или отразено топлинно излъчване, учените създадоха устройства за нощно виждане. Въпреки това, тези устройства са по-ниски по чувствителност към естествените „топлинни локатори“ на някои нощни насекоми, включително хлебарки. Имат специално инфрачервено зрение - собствени уреди за нощно виждане.

Някои нощни пеперуди също имат уникални инфрачервени локатори за търсене на „своите“ цветя, които се отварят на тъмно. И за да се преведат невидимите топлинни лъчи във видимо изображение, в очите им се създава флуоресцентен ефект. За целта инфрачервените лъчи преминават през сложната оптична система на окото и се фокусират върху специално подготвен пигмент. Той флуоресцира и по този начин инфрачервеното изображение се превръща във видима светлина. И тогава в очите на пеперудата се появяват видими изображения на цветя, които през нощта излъчват радиация в инфрачервената област на спектъра.

По този начин тези цветя имат предаватели на радиация, а молците имат приемници на радиация и те са целесъобразно „настроени“ един към друг.

Инфрачервеното лъчение също играе важна роля за събирането на молци от противоположния пол. Оказва се, че в резултат на протичащи физиологични процеси телесната температура на някои видове пеперуди е значително по-висока от температурата на околната среда. И най-интересното е, че зависи малко от температурата на околната среда. Тоест, с понижаване на външната температура техните вътреорганични процеси се засилват, точно както при топлокръвните животни.

Топлото тяло на пеперудата става източник на инфрачервени лъчи. Махането на крилата прекъсва потока на тези лъчи с определена честота. Предполага се, че възприемайки тези определени ритмични вибрации на инфрачервеното лъчение, мъжкият разграничава женската от своя вид от женските от другите видове.

Органи на слуха

Как чуват повечето животни и хора? Ушите, където звуците карат тъпанчето да вибрира - силно или слабо, бавно или бързо. Всички промени във вибрациите предоставят на тялото информация за естеството на звука, който се чува.

Как чуват насекомите?

Характеристики на "ушите" на насекомите. В много случаи те също имат особени „уши“, но при насекомите те са разположени на необичайни за нас места: на мустаците - като при мъжките комари, мравки, пеперуди, на придатъците на опашката - като при американската хлебарка, на стомах - като при скакалци.

Някои насекоми нямат специални слухови органи. Но те са способни да възприемат различни вибрации във въздуха, включително звукови вибрации и ултразвукови вълни, които са недостъпни за нашите уши. Чувствителните органи на такива насекоми са тънки косми или малки чувствителни пръчици.

Те са разположени в голям брой на различни части на тялото и са свързани с нервните клетки. Така при косматите гъсеници „ушите“ са косми, а при голите гъсеници цялата кожа на тялото е „ушите“.

Слуховата система на насекомите им позволява селективно да реагират на сравнително високочестотни вибрации - те възприемат най-малките вибрации на повърхността, въздуха или водата.

Например жужащите насекоми произвеждат звукови вълни, като пляскат бързо с крилата си. Мъжките възприемат такива вибрации във въздуха, например скърцането на комари, с техните чувствителни органи, разположени върху антените. И така те засичат въздушни вълни, които съпътстват полета на други комари и реагират адекватно на получената звукова информация.

Органът на слуха при скакалците е разположен на пищялите на предните крака, чието движение се извършва по извити траектории. Странните „уши“ сякаш се ориентират или сканират пространството от двете страни на тялото му. Анализиращата система, след като получи сигнали, обработва входящата информация и контролира действията на насекомото, като изпраща необходимите импулси към определени мускули. В някои случаи скакалецът се насочва към източника на звука с точни команди, а в други, при неблагоприятни за него обстоятелства, бяга.

Използвайки прецизно акустично оборудване, ентомолозите са установили, че чувствителността на слуховите органи на скакалците и някои от техните роднини е необичайно висока. Така скакалците и някои видове скакалци могат да възприемат звукови вълни с амплитуда, по-малка от диаметъра на водороден атом.

Комуникация по крикет. Щурецът е чудесен инструмент за общуване с приятел. Когато създава нежна трела, той търка острата страна на едната елитра върху повърхността на другата. А за възприемането на звука мъжките и женските имат особено чувствителна тънка кутикуларна мембрана, която играе ролята на тъпанче.

Показателен е следният експеримент: пред микрофон е поставен цвърчащ мъж, а в друга стая, близо до телефон, е поставена женска. Когато микрофонът беше включен, женската, чувайки типичното за вида чуруликане на мъжкия, се втурна към източника на звука - телефона.

Ултразвукова защита на пеперуди. Насекомите могат да издават звуци и да ги възприемат в ултразвуковия диапазон. Благодарение на това някои скакалци, богомолки и пеперуди спасяват живота си.

Така молците са снабдени с устройство, което ги предупреждава за появата на прилепи, които използват ултразвукови вълни за ориентация и лов. В гърдите, например, молците имат специални органи за акустичен анализ на такива сигнали. Те дават възможност за откриване на ултразвукови импулси от лов на кожена риба на разстояние до 30 метра.

Веднага щом пеперудата възприеме сигнал от локатора на хищника, нейните защитни поведенчески действия се активират. След като усети ултразвуковите импулси на прилеп на сравнително голямо разстояние, пеперудата рязко променя посоката на полета си, използвайки измамна маневра - сякаш се гмурка надолу. В същото време тя започва да изпълнява акробатични маневри - спирали и „примки“, за да избяга от преследването. И ако хищникът е на по-малко от 6 метра, пеперудата сгъва крила и пада на земята. И прилепът не открива неподвижното насекомо.

Освен това някои видове пеперуди имат още по-сложни защитни реакции. След като открият сигналите на прилепа, те сами започват да излъчват ултразвукови импулси под формата на щраквания. Освен това тези импулси имат такъв ефект върху хищника, че той, сякаш уплашен, отлита. Какво кара такива животни, които са доста големи в сравнение с пеперуда, да спрат преследването и да избягат от бойното поле?

По този въпрос има само предположения. Вероятно ултразвуковите щраквания са специални сигнали на насекоми, подобни на тези, изпратени от самия прилеп. Но само те са много по-силни. Очаквайки да чуе слаб отразен звук от собствения си сигнал, преследвачът изведнъж чува оглушителен рев – сякаш свръхзвуков самолет пробива звуковата бариера. Но защо прилепът не оглушава от собствените си мощни сигнали, изпратени в космоса, а само от щраканията на пеперудата?

Оказва се, че прилепът е добре защитен от собствения си вик-импулс на своя локатор. В противен случай такъв мощен импулс, който е 2 хиляди пъти по-силен от получените отразени звуци, може да оглуши мишката. За да не се случи това, тялото й произвежда и целенасочено използва специално стреме. И преди да изпрати ултразвуков импулс, специален мускул издърпва това стреме от прозореца на кохлеята на вътрешното ухо - и вибрациите се прекъсват механично. По същество стремето също издава щракане, но не звук, а антизвук. След сигнала-писък той веднага се връща на мястото си, така че ухото отново да е готово да приеме отразения сигнал.

Трудно е да си представим колко бързо може да действа мускулът, отговорен за изключването на слуха на мишката, в момента на изпращане на вик-импулс. При преследване на плячка това са 200-250 импулса в секунда!

В същото време системата за „изплашване“ на пеперудата е проектирана по такъв начин, че нейните опасни за прилепа щракащи сигнали се чуват точно в момента, в който ловецът включи ухото си, за да възприеме ехото му. Това означава, че молецът изпраща сигнали, които първоначално са напълно съвпадащи с локатора на хищника, което го кара да отлети от страх. За да направи това, тялото на насекомото е настроено да приема честотата на импулса на приближаващия ловец и изпраща отговорен сигнал точно в унисон с него.

Такива взаимоотношения между молци и прилепипредизвиква много въпроси сред учените.

Могат ли самите насекоми да развият способността да възприемат ултразвукови сигнали от прилепи и незабавно да разберат опасността, която представляват? Могат ли пеперудите постепенно, чрез процес на селекция и усъвършенстване, да разработят ултразвуково устройство с идеално подбрани защитни характеристики?

Възприемането на ултразвукови сигнали от прилепи също не е лесно за разбиране. Факт е, че те разпознават своето ехо сред милиони гласове и други звуци. И никакви крещящи сигнали от съплеменници, никакви ултразвукови сигнали, излъчвани с помощта на оборудване, не пречат на лова на прилепите. Само сигналите на пеперудата, дори и изкуствено възпроизведени, карат мишката да отлети.

"Химически" смисъл на насекомите

Силно чувствителен хобот на мухи. Мухите проявяват удивителна способност да усещат Светът, целенасочено действат според ситуацията, движат се бързо, умело манипулират крайниците си, за което тези миниатюрни същества са надарени с всички сетива и живи устройства. Нека да разгледаме някои примери за това как ги използват.

Известно е, че мухите, подобно на пеперудите, оценяват вкуса на храната с краката си. Но тяхното хоботче също съдържа чувствителни химични анализатори. В края му има специална гъбеста подложка - етикетум. В много фин експеримент един от чувствителните косми върху него беше свързан към електрическа верига и докоснат със захар. Устройството регистрира електрическа активност, което показва, че нервна системамухите получиха сигнал за вкуса му.

Хоботчето на мухата автоматично се свързва с показанията на химическите рецептори (хеморецептори) на краката. Когато се появи положителна команда от анализаторите на краката, хоботът се разширява и мухата започва да яде или пие.

По време на изследването върху крака на насекомото е нанесено определено вещество. По изправяне на хоботчето те преценили какво вещество и в какви концентрации е уловила мухата. Благодарение на специалната чувствителност и светкавичната реакция на насекомото, такъв химичен анализ трае само няколко секунди. Експериментите показват, че чувствителността на рецепторите на предните крака е 95% от тази на хоботчето. А във втория и третия чифт крака е съответно 34 и 3%. Тоест, мухата не вкусва храна със задните си крака.

Обонятелни органи. Насекомите също имат добре развити обонятелни органи. Например, мухите реагират на наличието дори на много малки концентрации на вещество. Техните антени са къси, но имат пернати придатъци и следователно голяма повърхност за контакт с химикали. Благодарение на такива антени, мухите могат да летят отдалеч и доста бързо до свежа купчина тор или боклук, за да изпълнят предназначението си на природен подред.

Обонянието помага на женските да намират и снасят яйца върху готов хранителен субстрат, тоест в околната среда, която по-късно ще служи като храна за ларвите.

Един от многото примери за мухи, използващи отличното си обоняние, е бръмбарът тахан. Тя снася яйца в почвата, намирайки по миризма места, обитавани от бръмбари. Новоизлюпените млади ларви, използвайки също обонянието си, сами търсят бръмбара.

Бръмбарите също са надарени с антени от обонятелен тип. Тези антени ви позволяват не само да уловите миризмата на веществото и посоката на разпространението му, но и дори да усетите формата на миризливия обект.

И обонянието на калинката помага да се намерят колонии от листни въшки, за да оставят съединители там. В крайна сметка листните въшки се хранят не само със себе си, но и със своите ларви.

Не само възрастните бръмбари, но и техните ларви често са надарени с отлично обоняние. По този начин ларвите на кокошата могат да се придвижат до корените на растенията (бор, пшеница), ръководени от леко повишена концентрация на въглероден диоксид. При експериментите ларвите незабавно отиват в част от почвата, където не са били инжектирани. голям бройвещество, което произвежда въглероден диоксид.

Някои Hymenoptera са надарени с толкова остро обоняние, че не отстъпват на известното усещане на кучето. По този начин женските ездачи, тичащи по дънер или пън, енергично движат антените си. Те „надушват“ с тях ларвите на рогата опашка или бръмбар дървар, разположени в дървесината на дълбочина от два до два и половина сантиметра от повърхността.

Или, благодарение на уникалната чувствителност на антените, малкият ездач Хелис, само като докосне пашкулите на паяците, определя какво има в тях - или недоразвити тестиси, или неактивни паяци, които вече са излезли от тях, или тестисите на други ездачи от техния вид.

Все още не е известно как Helis управлява такъв точен анализ. Най-вероятно той усеща много фина специфична миризма. Въпреки че е възможно при почукване с антените ездачът да хване някакъв отразен звук.

Вкусови усещания. Човек ясно идентифицира миризмата и вкуса на веществото, но при насекомите вкусът и обонятелните усещания често не се разделят. Те действат като едно химично усещане (възприятие).

Насекомите, които имат усещане за вкус, имат предпочитания към определени вещества в зависимост от хранителните характеристики на даден вид. В същото време те са в състояние да различат сладко, солено, горчиво и кисело. За да влязат в контакт с консумираната храна, вкусовите органи могат да бъдат разположени в различни части на тялото на насекомите - на антените, хоботчето и краката. С тяхна помощ насекомите получават основна химическа информация за околната среда.

Така, в зависимост от вида, пеперудите, поради вкусовите си усещания, имат предпочитания към един или друг хранителен продукт. Хеморецептивните органи на пеперудите са разположени на лапите им и реагират на различни вещества чрез допир. Например при пеперудата уртикария те се намират на тарсиите на втората двойка крака.

Експериментално е установено, че ако вземете пеперуда за крилата и докоснете с лапи повърхност, навлажнена със захарен сироп, нейният хобот ще реагира на това, въпреки че самият той не е чувствителен към захарен сироп.

С помощта на вкусов анализатор пеперудите могат ясно да разграничат разтворите на хинин, захароза и солна киселина. Освен това с лапите си те усещат концентрацията на захар във водата 2 хиляди пъти по-малка от тази, която ни дава усещането за сладък вкус.

Биологичният часовник

Както вече споменахме, всички явления, свързани с живота на животните, са подчинени на определени ритми. Редовно преминават цикли на изграждане на молекули, протичат процеси на възбуждане и инхибиране в мозъка, отделя се стомашен сок, наблюдава се сърдечен ритъм, дишане и т. н. Всичко това се случва според „часовника“, който имат всички живи организми. Експериментите показват, че те спират само при внезапно охлаждане до 0°C и по-ниски.

В една от експерименталните лаборатории, изучаващи механизмите на действие на биологичния часовник, опитни животни, включително насекоми, били охлаждани в продължение на 12 часа. Това е най-оптималния начин за въздействие върху времето, което протича в клетките на тялото им. В същото време часовникът спря за малко, а след това, след като загрее животните, отново се включи.

В резултат на такова излагане на хлебарки биологичният часовник се обърка. Насекомите започнаха да заспиват, докато контролните хлебарки пълзяха за храна. А когато заспали, експерименталните изтичали да ядат. Тоест експерименталните хлебарки направиха всичко същото като другите, само със закъснение от половин ден. В края на краищата, след като ги държаха в хладилника, учените „превъртяха часовника“ на 12 часа.

След това беше извършена сложна микрохирургична операция - субфарингеалният ганглий (част от мозъка на хлебарката), който контролира скоростта на живия часовник, беше трансплантиран в контролна хлебарка. Сега тази хлебарка е придобила два центъра, които контролират биологичното време. Но периодите, в които са включени различни процеси, се различават с 12 часа, така че хлебарката беше напълно объркана. Не можеше да различи деня от нощта: започваше да яде и веднага заспиваше, но след известно време друг ганглий го събуждаше. В резултат на това хлебарката умря. Това показва колко невероятно сложни и необходими устройства за времето са за всички живи същества.

Интересен опит беше с малки лабораторни мухи, дрозофили. Те излизат от какавидите в ранните сутрешни часове, с появата на първия слънчев лъч. Организмът Drosophila проверява своя часовник за развитие със слънчев часовник. Ако поставите плодовите мушици в пълна тъмнина, часовникът, който следи развитието им, се нарушава и мухите започват да излизат от какавидите си по всяко време на деня. Но важното е, че една втора светкавица е достатъчна, за да синхронизира това развитие отново. Можете да намалите проблясъка на светлината дори до половин хилядна от секундата, но ефектът на синхронизиране все още ще се появи - мухите, излизащи от какавидите, ще се появят едновременно. Само рязкото охлаждане на насекомите до 0°C и по-ниско води до спиране на живия часовник на тялото, както е показано по-горе. Веднага щом ги загреете обаче, часовникът ще започне да се движи отново и ще изостане точно с толкова време, за което е бил спрян.

Способности на насекомите за целенасочени действия

Като пример, демонстриращ отличните способности на насекомите за целенасочени движения, помислете за поведението на мухата.

Забележете как мухата се върти наоколо по масата, докосвайки всички предмети с движещите се крака. Така тя намери захар и лакомо я изсмуква с хоботчето си. Следователно мухата може да усети и избере храната, от която се нуждае, като докосне краката си.

Ако искате да хванете неспокойно създание, няма да е никак лесно. Внимателно приближавате ръката си към мухата, тя веднага спира движенията си и сякаш става нащрек. И в последен момент, щом махнеш с ръка да я хванеш, мухата бързо отлита. Тя ви е видяла, получила е определени сигнали за вашето намерение, за опасността, която я заплашва, и е избягала. Но след кратко време паметта помага на насекомото да се върне. В красив, добре насочен полет, мухата каца точно там, откъдето е била изгонена, за да продължи да пирува със захар.

Преди и след хранене спретната муха грациозно ще почисти главата и крилете си с краката си. Както можете да видите, това миниатюрно животно проявява способността да усеща света около себе си, да действа целенасочено в съответствие със ситуацията, да се движи бързо и умело да манипулира крайниците си. За тази цел мухата е надарена с отлични живи устройства и изненадващо полезни устройства.

Тя може да излети без бягане, моментално да спре бързия си полет, да се рее във въздуха, да лети с главата надолу и дори назад. За секунди тя може да демонстрира много сложни фигури от висш пилотаж, включително лупинг. Освен това мухите са в състояние да извършват действия във въздуха, които другите насекоми могат да правят само на земята, като например почистване на краката си по време на полет.

Отличната структура на органите за движение, предоставени на мухата, му позволява да тича бързо и да се движи лесно по всяка повърхност, включително гладка, стръмна и дори по тавана.

Кракът на мухата завършва с чифт нокти и подложка между тях. Благодарение на това устройство, той проявява невероятна способност да ходи по повърхности, на които други насекоми не могат дори просто да стоят. Освен това с ноктите си той се придържа към най-малките неравности по равнината, а възглавничките, покрити с кухи косми, му позволяват да се движи по огледално гладка повърхност. Чрез тези микроскопични „маркучи“ се отделя мазен секрет от специални жлези. Силите на повърхностното напрежение, които създава, задържат мухата върху стъклото.

Как да търкаляме перфектната топка? Способността на един от санитарите в природата, торния бръмбар, да прави идеално кръгли топки от тор не спира да учудва. В същото време бръмбарът скарабей или свещената копра приготвя такива топки изключително за храна. И търкаля топки с друга строго определена форма, за да снася яйца в тях. Ясно координираните действия позволяват на бръмбара да извършва доста сложни манипулации.

Първо, бръмбарът внимателно избира парчето тор, необходимо за основата на топката, оценявайки качеството му с помощта на сензорната си система. След това почиства буцата от полепналия пясък и сяда върху нея, като я обхваща със задните и средните си крака. Обръщайки се от една страна на друга, бръмбарът избира необходим материали търкаля топката към него. Ако времето е сухо, горещо, това насекомо работи особено бързо, навивайки топка за няколко минути, докато торът е все още мокър.

Когато прави топка, всички движения на бръмбара са точни и стройни, дори ако го прави за първи път. В крайна сметка последователността от подходящи действия съдържа наследствената програма на насекомото.

Идеалната форма на топката се дава от задните крака, чиято извивка се спазва стриктно при изграждането на тялото на бръмбара. Освен това неговата генетична памет запазва в кодирана форма способността да изпълнява определени видове стереотипни действия и когато създава топка, той ясно ги следва. Бръмбарът неизменно завършва работата само когато повърхността и размерите на топката съвпадат с извивката на пищялите на краката му.

След като приключи работата, скарабеят сръчно търкаля топката със задните си крака към дупката си, движейки се назад. В същото време със завидно търпение той преодолява гъсталаци от растения и могили от пръст, изважда топката от кухини и жлебове.

Беше организиран експеримент, за да се провери постоянството и интелигентността на торния бръмбар. Топката беше прикована към земята с дълга игла. Бръмбарът след много мъки и опити да го премести започна да рови. След като откри иглата, скарабеят напразно се опита да вдигне топката, действайки като лост с гърба си. Бръмбарът не се сети да използва лежащото наблизо камъче за опора. Въпреки това, когато камъчето беше преместено по-близо, скарабеят веднага се покатери върху него и извади топката си от иглата.

Понякога торните бръмбари се опитват да откраднат топка за храна от съсед. В този случай крадецът, заедно със собственика, може да го претърколи точното мястои докато започва да копае дупка, отмъкнете плячката. И тогава, ако не е гладно, оставете го, като първо го пояздите малко за ваше удоволствие. Скарабеите обаче често се бият дори когато има изобилие от тор, сякаш са застрашени от гладна смърт.

Манипулации на талантливи водолази. За да създадат уютно гнездо „пура“ от млади дървесни листа, женските бръмбари извършват много сложни и разнообразни действия. Техните „инструменти за производство“ са краката, челюстите и лопатката - удължената и разширена глава на женската в края. Смята се, че процесът на свиване на „пура“ се състои от тридесет ясно и последователно извършвани операции.

Първо, женската внимателно избира лист. Не трябва да се поврежда, тъй като не е само строителен материал, но и запас от храна за бъдещото потомство. За да навие лист от топола, орех или бреза в тръба, женската първо пробожда листната дръжка на определено място. Тя знае тази техника от раждането; тя намалява потока на сокове в листата - и тогава листът бързо изсъхва и става гъвкав за по-нататъшна манипулация.

Върху изсъхналия лист женската с точни движения прави маркировки, определящи линията на предстоящия разрез. В края на краищата, резачка за тръби изрязва парче от определена доста сложна форма от лист. „Рисунката“ на модела също е кодирана в генетичната памет на насекомото.

Някога немският математик Гейнс, удивен от наследствените „таланти“ на малка буболечка, изведе математическа формула за такова рязане. Точността на изчисленията, с които е надарено насекомото, все още е изненадваща.

След предварителната работа буболечката, дори много млада, бавно, но сигурно сгъва листа, изглаждайки ръбовете му с шпатула. Благодарение на тази технологична техника от ролките на листните скилидки се отделя лепкав сок. Буболечката, разбира се, не мисли за това. Изстискването на лепило за закрепване на краищата на листа, за да се осигури надежден дом за бъдещото потомство, е предопределено от програмата за неговото целесъобразно поведение.

Работата по създаването на удобно и безопасно гнездо за бебета е доста старателна. Женската, работеща ден и нощ, успява да навие само два листа на ден. Тя снася по 3-4 яйца във всяко, като по този начин дава своя скромен принос за продължаването на живота на целия вид.

Целенасочени действия на ларвата. Класически пример за вродена последователност от действия е демонстрирана от ларвата на мравуняка. Хранителното му поведение се основава на стратегия за засада и има редица сложни подготвителни операции.

Ларвата, излюпена от яйцето, веднага пълзи по пътеката на мравката, привлечена от миризмата на мравчена киселина. Ларвата наследи знанието за тази сигнална миризма на бъдещата си плячка. По пътеката тя внимателно избира суха пясъчна зона, за да изгради капан с дупка във формата на фуния.

Като начало ларвата с невероятна геометрична точност рисува кръг в пясъка, показвайки размера на дупката. Тогава тя започва да копае с една от предните си лапи.

За да хвърли пясък извън кръга, ларвата го зарежда върху собствената си плоска глава. След като направи това, тя се движи назад, като постепенно се връща в първоначалната си позиция. След това прави нов кръг и изкопава следващия жлеб. И така докато стигне дъното на фунията.

Тази вродена програма дори предвижда смяна на уморения „работен“ крак преди началото на всеки цикъл. Следователно ларвата прави следващата бразда в обратна посока.

Ларвата със сила хвърля малки камъчета по пътя извън фунията. Ларвата сръчно повдига голям камък, често няколко пъти по-тежък от самото насекомо, на гърба си и го издърпва нагоре с бавни, внимателни движения. И ако камъкът е кръгъл и постоянно се търкаля назад, тя се отказва от безполезната работа и започва да строи нова дупка.

Когато капанът е готов, започва следващият важен етап за насекомото. Ларвата се заравя в пясъка, разкривайки само дългите си челюсти. Когато някое малко насекомо се окаже на ръба на дупката, пясъкът под краката му се рони. Това служи като сигнал за ловеца. Използвайки главата си като катапулт, ларвата поваля непредпазливо насекомо, най-често мравка, с изненадващо точни изстрели на песъчинки. Плячката се търкаля надолу към чакащия „лъв“.

В този поведенчески комплекс всички действия на ларвата са идеално последователни и съвършено координирани – едното следва стриктно другото. Младото насекомо обаче не само извършва своите стереотипни действия, но и ги адаптира към специфични условия, свързани с различна степен на плевелност и влажност на песъчливата почва.

• Наскоро открит в насекомидори миризмата на "безпокойство", който произвежда веществото цитрал, произведено от мравките листорезачи. Това вещество се отделя от насекоми-пазачи по време на опасност и служи като алармен сигнал в семейството на мравките. Както посочва проф. Butenandt, ефектът на цитрал е толкова значителен, че когато се вземе твърде много от това вещество за експеримент, мравките дори започват да се нападат една друга. (Шариков К. Е. Необичайни явления във флората и фауната).
• Три милиона розиСега те дават същото количество розово масло като няколко килограма обикновени въглища. От него се получават изкуствени, но неразличими от естествените масла от сандалово дърво, кедър и дори мускус - ценна субстанция, която преди това е била извлечена капка по капка от кожните жлези на ондатра, мускусния елен и крокодил. (Химия и живот, 1965)
• Насекоми срещу тероризма: пчелите вече търсятексплозиви. Учените, работещи за Пентагона, са уверени, че възможностите на пчелите не се ограничават до производството на мед и ги обучават да търсят експлозиви, вярвайки, че насекомите могат да надминат кучетата по този въпрос. Те обучават не някакви странни пчели да използват експлозиви, а най-обикновени пчели. Тази работа е на много ранен етап, но вече се появиха много трудности: пчелите все още не са кучета, те отказват да „работят“ през нощта и при лошо време, а също така е трудно да си представим рояк, който проверява багажа на летището. Но пчелите, както се оказа, имат уникални способности: изключителна чувствителност към молекулярни „следи“ и способността да покриват най-затънтените ъгли, ако, разбира се, пчелите търсят храна. Представители на Пентагона казват, че идеята за използване на пчели за търсене на експлозиви има проблем с PR - както се изрази един служител, "факторът на кикотене". Кикотенето обаче отдавна не притеснява американските военни и учените, работещи по проекта, са убедени, че тази идея има голям потенциал: „Вярваме, че пчелите, поне по отношение на чувствителността, са много по-способни от кучетата, ” - каза д-р Алън С. Рудолф, директор на Службата по отбранителни науки на Агенцията за напреднали изследователски проекти на отбраната (DARPA), която наблюдава експериментите. Изследователската лаборатория на военновъздушните сили във военновъздушната база Брукс наскоро анализира резултатите от тестове, които потвърждават способността на пчелите да откриват експлозиви в 99% от случаите. Това, разбира се, е страхотно, но как военните ще разберат, че пчела е намерила експлозив? Разбира се, има решения и на този проблем. В рамките на един месец екип от учени планира да проведе първите полеви тестове на нов радиопредавател с размер на зърно сол, който трябва да се използва за проследяване на пчели, докато търсят експлозиви. Обаче такива сложна технологияняма да се използва винаги - няма нужда от предаватели, за да спрете подозрителен камион, покрит със специални пчели. Между другото, „трикът“ с камионите беше изпробван още след 11 септември. Отдавна са спрели да се кикотят биолозите от университета в Монтана, където от няколко години пчелите са обучавани да търсят по миризмата по класическия метод на обучение: свърши работата, получи награда. Пчелите получават вода и захар като награда. Сладките не се губят - след като научи нов аромат, пчелата предава знанията си на своите роднини. Така за няколко часа целият кошер може да бъде изпратен да търси нова миризма, която ще се рои, търсейки вместо цветя динамит, нитроглицерин, 2,4-динитротолуол и други подобни. Според представители на DARPA кошери с пчели, обучени да търсят експлозиви, ще бъдат поставени в близост до всички важни контролно-пропускателни пунктове, така че насекомите да могат да предприемат действия срещу потенциални терористи във всеки един момент. Разбира се, всичко това няма да се случи утре – предстои още много работа, защото учените все още не знаят колко предсказуемо е поведението на пчелите. Между другото, пчелите не са единствените, които Пентагонът планира да наеме за антитерористична служба: например молците са чувствителни към химикали и имат мобилност. Другите видове насекоми също не се отстъпват. От 1998 г. американската армия е инвестирала 25 милиона долара в изследвания, насочени към създаване на контролируеми биологични системи, използването на животински навици във военните технологии и други подобни: така че самолетите да летят като птици, подводниците да плуват като риби и обратно. (13 май 2002 г. www.membrana.ru)
• Биолози научи молецтърсене на експлозиви.Кевин Дейли от държавния университет в Охайо направи още една стъпка към обучението на насекомите да откриват експлозиви. В нови експерименти Кевин и колегите му имплантирали миниатюрни електроди в главата на молец, за да наблюдават активността на невроните, отговорни за разпознаването на миризми. В допълнение, електродите предоставиха на учените данни за функционирането на хоботчето на насекомото. Оказа се, че молецът е способен да запомни връзката между миризма, произволно избрана от изследователите, и захарната вода, дадена на насекомото. Но все още има много биолози, които вярват, че такива малки насекоми се контролират само от инстинкти, записани в гените. След обучение невроните в главата на молеца реагираха ясно на аромата, който свързваше с храната, сред дълга поредица от други чужди миризми. Изследователите се надяват в крайна сметка да обучат молци да откриват експлозиви. Ненапразно изследователската агенция на Пентагона DARPA е сред спонсорите на проекта. Интересно е, че американците правят подобна работа с пчелите. (13 юли 2004 г

Когато хората започнат да говорят за обонянието при насекомите, почти винаги си спомнят френския ентомолог Ж. А. Фабр. Често разговорът обикновено започва с Фабр или по-точно с една случка, която му се е случила и която всъщност е послужила за откриването на необикновено „чувство“ в насекомите и началото на неговото изследване.

Един ден в малка градинка в офиса на Фабр пеперуда сатурния или, както я наричат ​​още, голямо нощно пауново око, излезе от какавида. Ето как Фабр описва случилото се след това:

"Със свещ в ръцете си влизам в офиса. Един от прозорците е отворен. Не можем да забравим какво видяхме. Огромни пеперуди летят около капачката с женската, леко пляскат с крила. Те летят нагоре и отлитат, издигат се до тавана, слезте надолу. Бързайки към светлината ", те гасят свещта, седят на раменете ни, вкопчват се в дрехите ни. Пещерата на магьосника, в която прилепите се втурват като вихрушка. И това е моят офис."

И все повече и повече пеперуди продължаваха да летят в отворения прозорец. На сутринта Фабр преброи - имаше почти сто и половина. И всички са мъже.

Но въпросът не свърши дотук.

„Всеки ден между осем и десет часа вечерта една след друга пристигат пеперуди. Силен вятър, небето е облачно, толкова тъмно, че в градината едва се вижда ръка, вдигната към очите ви. Къщата е скрита от големи дървета, блокирани от северните ветрове от борове и кипариси, а недалеч от входа има група гъсти храсти. За да стигнат до моя кабинет, до женската, Сатурнии трябва да си проправят път в тъмнината на нощта през тази плетеница от клони."

Фабр е изненадан как мъжете са разбрали за присъствието на женска пеперуда в кабинета му. Но самият той отговаря на този въпрос: "Мъжките са привлечени от миризмата. Тя е много фина и нашето обоняние е безсилно да я улови. Тази миризма прониква във всеки предмет, върху който женската прекарва известно време..."

За да се увери дали това наистина е вярно или не, Фабр направи интересен експеримент, опитвайки се да обърка пеперудите. Въпреки това…

"Не успях да ги съборя с нафталин. Повтарям този експеримент, но сега използвам всички миризливи вещества, които имам. Поставям около дузина чинийки около капачката с женската. Има керосин, нафталин и лавандула , и въглероден дисулфид, който мирише на развалени яйца ". До средата на деня офисът ми миришеше толкова много на всякакви остри миризми, че беше страшно да се влезе в него. Всички тези миризми ще подведат ли мъжете? Не! До три следобед мъжките пристигнаха!"

Фабр видя малка капка течност, която пеперудата отделя по време на излюпване, и разбра, че миризмата идва от тази течност... Но тогава - това вече е отвъд реалността!

В крайна сметка капката е малка, миризмата е неуловима, а мъжките не са близо до мястото, където е женската - те трябва да летят отнякъде. Да наситите доста голямо пространство с аромат и да се надявате, че може да се усети? „Човек може да се надява да оцвети езерото с капка кармин“, пише Фабр по този повод.

Фабр не можеше да повярва в такава „свръхчувствителност“ на насекомите, въпреки че, между другото, самият той го доказа. И не само експерименти с пеперуди.

Фабр провежда експерименти с погребващи бръмбари, по-специално с черни погребващи бръмбари. Ако вие и аз, когато сме в гората, не се натъкваме на трупове на животни, тогава знаем: това е заслугата на насекомите. Освен това вие и аз вече знаем, че насекомите са много важни санитари на нашата планета. Бръмбарите-гробари (има повече от 20 вида от тях в СССР, а черните са най-големите) са едни от най-активните санитари. Веднага щом в гората се появи мъртва птица или животно, скоро ще се появят гробари. Всеки час те стават все повече и повече, а новодошлите веднага се захващат за работа - започват да погребват трупа. Те ще го погребат много бързо - за по-малко от няколко часа трупът на птица, или мишка, или дори заек (огромен звяр за бръмбарите!) ще бъде премахнат от повърхността на земята.

Бръмбарите вършат тази работа, разбира се, не от любов към чистотата и реда. Там, върху трупа, те полагали тестисите си, осигурявайки на бъдещото си потомство относителна безопасност и неограничено количество храна в началото. Това е ясно на хората отдавна и Фабр го знаеше. Но нещо друго беше неясно в онези дни: къде мъртва птицаили животно, насекомите се появяват и то много бързо.

Е, да кажем, че един бръмбар може да се окаже наблизо и случайно да попадне на мъртва мишка или птица. Да кажем, че същото се случи с още два-три бръмбара. Но няколко десетки не можеха да се окажат наблизо. Това означава, че са дошли отдалеч; Може би са изминали стотици или дори хиляди метри - миризмата им е показала пътя. Това е изяснено със сигурност. Дори е установено как се разпространява тази миризма. Както Фабр, така и редица учени след него са извършили много експерименти, за да се уверят, че миризмата се разпространява по повърхността на земята. Нито трева, нито пънове, нито дървета пречат на бръмбарите да усетят тази миризма. Но ако мъртво животно се издигне над земята - такива експерименти са проведени - и миризмата, изглежда, може да се разпространи безпрепятствено, бръмбарите не го възприемат. Веднага след като трупът беше спуснат, бръмбарите получиха „съобщение“ и се втурнаха към миризмата.

Откритието на Фабр не остана незабелязано и не може да се каже, че хората не са изучавали въпроса за миризмата на насекоми. Но работете в тази посока дълги годиниВървеше много бавно, изучаваха го отделни учени и не предизвика голям интерес.

Дори почти половин век по-късно, през 1935 г., когато съветският любител ентомолог А. Фабри (по странно съвпадение, почти съименник на известния французин) публикува в Ентомологичен преглед резултатите от своите много интересни експерименти и наблюдения, които трябва да са предизвика голям интерес, статията остана почти незабелязана. Може би тогава учените все още не са можели да разберат и оценят ролята, която миризмите играят в живота на насекомите, може би човечеството вече е започнало химическа битка с шестокраките и е било изцяло заето с това, но по един или друг начин повечето ентомолози или не забеляза статията Fabri или остана безразлична към нея. А статията си струваше да се замислим.

Фабри проведе експеримент със същата пеперуда Сатурния, по-точно с крушата Сатурния или голямото нощно пауново око, което толкова удиви Фабр. Близо до Полтава, където живееше Фабри, тези пеперуди не бяха намерени, поне никой не ги беше намерил там преди Фабри. Любител ентомолог извади тази пеперуда от какавидата й, постави я в клетка и я изнесе на балкона. Той, разбира се, не подозирал какво ще се случи – просто извадил новороденото да диша свеж въздух. И изведнъж видях точно същата пеперуда до аквариума. Фабри я хвана - рядка пеперуда! И след няколко дни той вече имаше десетки мъжки круши Сатурния, които бяха долетели при миризмата на женската. Откъде са дошли, откъде са дошли, какво разстояние са изминали? Фабри реши да разбере. И така, след като маркира мъжките с боя, той даде пеперудите на младежите, които му помогнаха. Момчетата отведоха пеперудите на разстояние 6 километра от къщата на Фабри и ги пуснаха. Първият маркиран мъжки се върна след 40 минути, последният - след час и половина.

Но самият Фабр направи експеримент с "горски санитари" - гробари и мършояди и се убеди колко фино е обонянието при насекомите

Увеличихме разстоянието до 8 километра, резултатът беше същият - почти всички мъжки се върнаха. И най-интересното е, че те летяха и когато вятърът духаше към тях, и когато нямаше никакъв вятър, и когато вятърът духаше „в гърба им“.

Фабри, подобно на Фабр, не можаха да обяснят този феномен. Обяснението дойде много по-късно, когато учените започнаха сериозно да изучават обонянието на насекомите. По това време вече бяха натрупани достатъчно факти - удивителни и неопровержими; По това време „обонятелните способности“ на насекомите са били по-точно проучени. Например, установено е, че пеперудите монахини летят от разстояние 200-300 метра, един от видовете Saturnia - от 2,4 километра, зелевият молец - от 3 километра, циганският молец е в състояние да възприеме миризмата на женска на разстояние 3,8 километра, а голямото нощно пауново око (круша сатурния) от 8 километра. Недоволни от това, учените решиха да „изследват“ оцелираните пеперуди. След като бяха маркирани, те започнаха да се освобождават от прозореца на движещ се влак. От разстояние 4,1 километра до клетката, в която се намираше женската, долетяха 40 процента от мъжките, а от разстояние 11 километра - 26 процента.

Американските учени Е. Уилсън и У. Босерт дори изчислиха размера и формата на зоната, в която действа миризмата, която привлича пеперудите. Ако женската е високо над земята, обонятелната зона има сферична форма, ако е на земята, тя е полусферична. Ако духа вятър, зоната се простира по посока на вятъра. Размерът на такава зона за цигански молец при умерен вятър ще бъде няколко хиляди метра дължина и приблизително 200 метра ширина.

Можете да си представите концентрацията на миризмата в тази зона, ако вземете предвид, че жлезата, която отделя миризливата течност, е милион пъти по-малка от теглото на самата пеперуда. Една капчица е още по-малка. Накратко, една молекула на кубичен метър въздух е концентрацията на миризливото вещество, открито от мъжките. Това е толкова невероятно, че обърква много учени - миризма ли е? Може би това е нещо друго, някакви вълни, които все още не са разбрани от хората, които помагат на насекомите да се ориентират в пространството толкова лесно и точно и да се намират? Засега обаче това са предположения на отделни учени. Мнозинството вярва, че за да се намерят, насекомите използват миризмата, в която вярват повече от зрението. Например, много експерименти са проведени, потвърждаващи, че мъжките (или женските, тъй като при някои насекоми привлекателната миризма се излъчва от мъжки индивиди) летят до обект, върху който е нанесена съответната миризлива течност, и дори ако този обект е напълно различен върху насекомо. И обратното: мъжките не обърнаха внимание на пеперудата, чиято миризлива жлеза беше премахната.

Важността на привлекателната миризма се доказва от факта, че тази система е проектирана с удивителна прецизност. Например, съвсем наскоро учените установиха, че някои пеперуди не излъчват миризливи сигнали спонтанно, когато е необходимо, а само когато са достатъчно зрели. Понякога това става няколко часа след излюпването, а понякога след 2-3 дни.

Други, напротив, бързат и изпращат миризливи сигнали още преди да се родят. „Младоженците“ долитат и търпеливо чакат „булката“ да излезе от куколката.

Има още по-сложен принцип на сигнализиране: някои пеперуди изпращат сигнали само в определени моменти. Например някои - само от 9 до 12 часа през нощта, други - от 4 часа сутринта до изгрев слънце и т.н.

Миризмата служи на насекомите не само за привличане един друг. Той играе решаваща роля при избора на храна за бъдещото потомство. Например зелевите пеперуди снасят яйцата си върху зелето, за да осигурят храна на гъсениците. Сигнал, който показва, че това е точно растението, от което се нуждаят бъдещите гъсеници, е миризмата. Те му вярват толкова много, че ако навлажнете лист хартия или дъска за ограда със зелев сок, пеперудата няма да обърне внимание на формата или цвета на предмета и ще снесе яйца върху тази дъска или лист хартия.

Точно както насекомите вярват повече на своя „нос“, отколкото на очите си, това се доказва и от следните наблюдения: някои видове орхидеи излъчват миризма, подобна на тази, излъчвана от женските на някои земни пчели. Привлечени от тази миризма, мъжките кацат върху цветето. След като се убедят в хитростта на орхидеите, те отлитат, но много често отново попадат на стръвта - отново кацат на цветето. Орхидеята "измамва" земните пчели, за да ги принуди да пренасят прашец. Любопитно е, че тези орхидеи нямат нектар - ароматната стръв напълно замества деликатесната стръв.

Някои цветя също действат по същия „хитър“ начин, излъчвайки миризма на гниене. Привлича мухите, които снасят яйца върху гнило месо. Докато мухата разбере измамата, цветето ще залепи част от цветен прашец върху нея. Прелетяла до друго цвете, мухата ще прехвърли този прашец там.

Всяка година водещото биологично значение на миризмите в живота на насекомите става все по-ясно. Освен това миризмите, оказва се, са строго насочени, строго специализирани. Това принуди учените да започнат да ги класифицират.

Съветският учен професор Я. Д. Киршенблат идентифицира 12 вида миризми според тяхното биологично значение за животните.

Но преди да ги разберем, нека разберем какво е миризмата като цяло?

Има такъв смешен виц. По време на изпита професорът попита невнимателен студент: какво е миризма?

Студентът, който не е гледал учебници и не е ходил на лекции, не е знаел материала и поглеждайки професора с невинни очи, отговаря: „Забравих, вчера го знаех, но сега ми се изплъзна от ума. от вълнение.” - "Луд! - възкликна професорът. - Запомнете непременно! Вие сте единственият човек на света, който знае какво е миризма!"

Това, разбира се, е шега. Но сериозно казано, хората все още не знаят точно какво е миризма. Тоест те знаят много, дори твърде много - има 30 теории за миризмата, но всичко това са все още теории, хипотези.

Една от най-често срещаните теории сега е теорията за „ключа“ и „ключовата дупка“.

Удивителни и неразгадаеми са пътищата на науката! Преди почти две хилядолетия римският поет и философ Тит Ливия Лукреций Кар изрази оригиналната идея, че за всяка специфична миризма обонятелният орган на животното има свои специфични дупки, където тези миризми попадат. Трудно е да се каже как Лукреций е стигнал до такава идея. Но след много векове, въоръжени с много факти, най-доброто оборудване и богат опит, учените се върнаха към мислите, изразени от Лукреций. Разбира се, сега учените, за разлика от римляните, знаят какво е атом, какво са клетки, какво са молекули. Но принципът на днешната теория за "ключа" и "ключовата дупка" е много подобен на този, за който говори Лукреций. Състои се в това, че обонятелните органи имат дупки различни форми. И молекулите на миризливото вещество имат същата форма. Американският учен Еймур установи например, че молекулите на всички миризливи вещества с мирис на камфор имат сферична форма, а молекулите на веществата с мирис на мускус са с форма на диск. Дупките имат абсолютно еднаква форма. И когато молекулата пасне точно в съответната дупка, животното усеща съответната миризма. Молекулата няма да влезе в „чуждата“ дупка и миризмата няма да се усети, точно както ключът няма да влезе в „чуждата“ дупка на ключалката и ключалката няма да работи - няма да се отвори или затвори.

Вече са известни основните миризми: камфор, ефирен, флорален, остър, гнилост и мента. Формите на молекулите и съответните им дупки също са известни. Например, веществата с флорална миризма имат дисковидна молекула с опашка, докато молекулата на вещество с етерна миризма е тънка и удължена.

Механизмът на действие също е известен: например, молекула с ефирна миризма (химиците знаят, че има големи и малки молекули) трябва напълно да запълни тясна дълга дупка. Следователно миризмата на етер ще се усети, ако една голяма или две малки молекули попаднат в съответната „ключова дупка“. А молекулите на флоралния аромат трябва да се поберат в оформен „кладенец” – в него има място както за главата, така и за дългата, тънка, прибрана опашка. Ако една молекула се побере в две или три ямки, тогава веществото съставлява състав от две или три съответстващи миризми.

Всичко това се отнася както за най-развитото същество – човека, така и за създанията, които са много примитивни в своето развитие – насекомите.

Обонянието при хората е слабо развито в сравнение с много други бозайници. Смята се, че средностатистическият човек може да възприеме 6-8 хиляди миризми, като максимумът е 10 хиляди. Кучето прави разлика между два милиона. Защо това е така, ще стане ясно, ако вземем предвид, че площта на носната кухина на кучето достига 100 квадратни сантиметра и съдържа 220 милиона обонятелни клетки, докато при човека те са не повече от 6 милиона и са разположени на площ. равно на приблизително 5 квадратни сантиметра. По отношение на броя на обонятелните клетки и площта на тяхното местоположение, насекомите, разбира се, не могат да се справят с хората - откъде могат да получат пет квадратни сантиметра? В крайна сметка обонятелните клетки на насекомите са разположени върху антените и дори тогава те не заемат всички антени, а само малка част от тях. И е ясно, че насекомите имат много по-малко обонятелни клетки или дори никакви. Например, водното конче, което намира храна само чрез зрение, няма чувствителни елементи, наречени сензила. А в мухите, които се хранят с цветя и ги търсят с обоняние и зрение, има не повече от 2 хиляди такива елемента. За мършовите мухи обонянието е много по-важно. Следователно те имат повече обонятелни клетки - 3,5-4 хиляди. Водните мухи вече имат до 7 хиляди сенсили, а пчелите работнички имат повече от 12.

Но ако по отношение на броя на чувствителните клетки насекомите са значително по-ниски от хората, то по отношение на „качеството“, в самата им чувствителност, хората дори не могат да се сравняват с насекомите.

За да мирише, човек трябва да получи най-малко осем молекули миризливо вещество на чувствителна клетка. Едва тогава тези клетки ще започнат да изпращат съобщения до мозъка. Но мозъкът ще реагира на съобщения само когато ги получи от поне четиридесет клетки. И така, човек се нуждае от поне 320 молекули, за да мирише. Насекомите, както знаем, могат да се задоволят с една молекула на кубичен метървъздух. Женският писклив комар, хранейки се с кръвта на животните, улавя въглеродния диоксид, издишван от животните, и топлината и влажността, които отделят на разстояние до 3 километра. Трудно е да се каже колко молекули ще го „достигнат“, във всеки случай учените все още не са го изчислили, но вероятно само няколко. Насекомите нямат лукса да реагират само на десетки или стотици молекули миризливо вещество; ако е необходимо, те трябва да се задоволят с няколко.

Много преди откритието на Фабр, хората са имали многократни възможности да проверят, че насекомите имат способността да привличат себеподобните си. Хората често са виждали големи концентрации на насекоми - напр. опасен вредителбуболечка костенурка - но, разбира се, дори не можеше да им хрумне, че собствената им миризма е събрала буболечките на едно място.

Отдавна е забелязано, че дървениците не се появяват в апартаментите веднага; първо се появяват единични „скаути“, след това има много дървеници. Разбира се, попаднали в подходящи условия, дървениците се размножават бързо, но още по-бързо идват от други места, привлечени от миризмата на своите роднини.

Хлебарките също привличат своите роднини чрез миризмата, а способността на мухите да „извикват“ собствения си вид дори се нарича „фактор на мухата“. Известно е, че щом една или две мухи се появят на места, където тези насекоми намират изобилна храна, веднага се появява цял рояк мухи. И едва наскоро те откриха невероятно явление: след като опита подходяща храна, мухата веднага освобождава подходяща миризма, която привлича нейните роднини.

И накрая, миризма, която привлича насекоми от противоположния пол. Всичко това са привлекателни миризми, има много от тях и те са много различни една от друга. Но тъй като всички те изпълняват една функция - те привличат себеподобните си - учените ги обединиха в обща група и ги нарекоха атрактори или епагони, което в превод от гръцки означава „да привличам“.

Трудно е да се надцени значението на привлекателните миризми в живота на насекомите. Без тези миризми е много възможно много насекоми отдавна да са престанали да съществуват на земята.

Нека да го разберем. Без атрактивни миризми насекомите не могат да се намерят на значителни разстояния (имайте предвид, че са късогледи), не могат да се намерят, особено в гората, в тревата или в тъмното. И без да се намерят, те не биха могли да продължат семейството си и то постепенно щеше да избледнее. Това е първото нещо.

Както вече знаем, много насекоми се стремят да осигурят на бъдещото си потомство храна. И те също много често го намират по миризмата. (Само си помислете за зелевата пеперуда или погребващите бръмбари.) Или повече сложен пример- ездачи, които снасят яйцата си в ларвите на дървосекачи или рогачи. При никакви обстоятелства ездачът не може да види плячката си - тя е дълбоко в дървото. И ездачът също го открива само по миризмата.

Ако на потомството не се осигури храна, то ще умре веднага щом се роди. И в крайна сметка целият вид ще изчезне напълно.

Това е второто.

Но не само ларвите без привлекателни миризми - но и възрастните - поне много - биха се озовали в критична ситуация: без да могат да намерят храна, те биха умрели от глад. И това също би довело до изчезването на целия вид.

Това е третото.

Въпреки това, колкото и важни да са привлекателните миризми, насекомите не могат да се справят само без тях.

Ето само един пример. Вие и аз знаем, че ездачите снасят яйца в гъсеници. Ларвите излизат от тестисите и живеят в гъсеницата и се хранят с нейните тъкани. При някои паразити една ларва излиза от един тестис, при много от един тестис излизат няколко десетки. Но независимо колко ларви се появяват, те винаги имат достатъчно храна. Това обаче може да се случи: няколко ездачи ще снасят яйцата си в една и съща гъсеница. Тогава ще има много повече ларви, няма да има достатъчно храна за всички и ларвите ще умрат. Но това никога не се случва, защото, след като постави яйца в гъсеницата, ездачът маркира тази гъсеница с миризмата си, сякаш публикува съобщение: „Мястото е заето“. Учените наричат ​​такива миризливи следи, белези, "odmichnions", от гръцките думи "odmi" - "мирис" и "ichnion" - "следа".

Odmychnions играят важна роля за много насекоми, но те са най-важни за социалните насекоми - мравки, пчели, термити.

Вероятно всеки човек е виждал пътеки на мравки, но очевидно малко хора знаят, че мравките тичат по тези пътеки благодарение на миризмата, която маркира тези пътеки. Но не става въпрос само за пътищата. След като намери подходяща храна, мравката маркира пътя към нея, за да не се загуби самата тя и така че нейните роднини да намерят пътя към тази храна. Някои видове мравки често използват знаци, за да покажат размера или размера на плячката си. След като научиха за това, хората бяха изправени пред много други мистерии. Например, защо мравките не следват винаги едни и същи следи? Или: как да намерят пътя до собствения си дом, а не да се озоват в чуждия, следвайки миризливата следа на ближния?

И тогава се оказа, че мравките различават миризмите не само на своите близки роднини - мравки от същия вид, но могат да определят от кой мравуняк е - своя или чужд. Така че няма объркване.

Мравките не тичат постоянно и по едни и същи следи. Тоест те постоянно тичат по пътеките си, но само защото миризливите следи по тях постоянно се обновяват. Ако мравката не повтори своята миризлива следа (например плячката, намерена някъде, е изядена или прехвърлена в мравуняк), миризмата скоро изчезва и вече няма да заблуди никого.

Миризмата, присъща на определен вид (някои учени дори смятат, че е специфична за всеки мравуняк) служи не само като указател към къщата, но и като пропуск в тази къща. Ако внезапно непознат реши да се скита в мравуняка, той ще бъде разпознат по миризмата и ще бъде прогонен. Освен това миризмата е единственият „документ“, единствената „лична карта“: ако намажете мравка с миризмата на мравка от друг вид, тя веднага ще бъде изгонена от собствените си братя и ще бъде допусната обратно едва след като извънземната миризма се е изпарила. Освен това миризмата не е само документ за „регистрация“, тя е документ като цяло за правото на съществуване. Ако жива мравка бъде оцветена с миризмата на мъртва и поставена в мравуняк, тя веднага ще бъде извадена и хвърлена „на гробището“, тоест на мястото, където мравките вземат мъртвите си братя. И напразно живата мравка ще се съпротивлява, напразно ще доказва с всички налични средства, че е жива - няма да помогне. Да, мравките виждат, че влачат не труп, а жив човек, но това не ги засяга - те вярват най-вече на миризмата.

Жлезите, които произвеждат odichnions, обикновено се намират на корема на мравките, а мравките маркират всичко, от което се нуждаят, с върха на корема. Земните пчели също имат подобни жлези, но те се намират на главата, в основата на челюстите (мандибулите). В търсене на приятел земната пчела прави редовни полети и леко гризе листата на дърветата или храстите, оставяйки миризливи следи. Използвайки тези знаци, женската земна пчела ще се ориентира и ще намери мъжката пчела.

Същият принцип продължава да съществува сред земните пчели и някои видове пчели, когато е необходимо да се маркира пътят към източник на храна: скаути, които са открили достатъчно количествоцветя, на връщане от време на време гризат листата на растенията, сякаш поставят точки. Освен това, колкото по-близо до целта, толкова по-силна е миризмата.

Смятало се, че медоносните пчели не се нуждаят от такива маркери. Но известният руски зоолог Н. В. Насонов през 1883 г. открива в тях миризливи жлези, които по-късно получават името жлези на Насонов. За дълго времебиологичното значение на тази жлеза беше неясно и когато хората научиха за танците на пчелите, с които те показват на своите роднини посоката към източника на храна и съобщават разстоянието до него, значението на миризливата жлеза стана още по-малко ясно. Едва наскоро беше възможно да се разбере значението на тази жлеза.

Въз основа на информацията, получена от танцуващата пчела разузнавачка, останалите пчели избират посока и летят по нея, докато започнат да миришат цветята. Но има много медоносни растения, чиято миризма е твърде слаба и не се възприема от пчелите. Тук се оказва, че миризмата, произвеждана от жлезата на Насонов, влиза в действие. Пчелата разузнавач изпуска във въздуха миризлива субстанция, която като че ли маркира мястото и служи като ориентир и индикатор за останалите пчели: тук има храна.

Подобно на мравките, миризмата служи като водач на пчелите към къщата (само мравките я оставят на земята, а пчелите я оставят във въздуха) и служи като „пропуск“ към кошера.

Мравките, пчелите и някои видове оси имат друга специфична миризма, характерна само за социалните насекоми, алармен сигнал - торибони (от гръцката дума "teribane" - "аларма"). Защо тези миризми са характерни само за социалните насекоми е разбираемо: в края на краищата самотните насекоми нямат нужда да подават сигнали, няма кого да викат за помощ или да предупреждават за опасност и накрая няма какво да защитават - те, като правило, нямат дом. Следователно човек, например, може да хване всяко едно насекомо напълно безнаказано. В екстремни случаи той рискува да бъде ужилен или ухапан.

Друг е въпросът, ако човек посегне на гнездо на хартиени оси например. И въпросът не е, че ще бъде ужилен от една или две оси. Именно тази една оса може да „настрои“ всички обитатели на гнездото на човек. Преди да ужили, социалната оса пръска врага с малки капчици миризливо „алармено вещество“. Това вещество, смесено с отрова, служи като сигнал за други оси. И колкото повече от тях има, толкова по-силно „звучи“ алармата, а тя от своя страна е сигнал за атака.

Агресията при пчелите е още по-активна. Достатъчно е една пчела да забие жилото си в кожата на врага и десетки други веднага се нахвърлят върху него, като всяка се опитва да забие жилото си близо до мястото, където е ужилила предишната.

Жилото на пчелата има 12 зъбчета, насочени назад. След като го е забила, да речем, в кожата на човек, пчелата работничка вече не може да издърпа жилото обратно. Той се отделя заедно с жилещия апарат и жлезата, която произвежда торибони. В този случай пчелата умира, но отровата продължава да навлиза в тялото на врага за известно време и известно време остава белязана с торибон, което предизвиква агресия на другите пчели.

Механизмът и принципът на използване на торибоните при пчелите и социалните оси е подобен и доста еднотипен. Друго нещо са мравките.

Мравките пускат торибони не само в момента на атака, много по-често това е предварителен, приканващ, мобилизиращ сигнал. Или сигнал, който може да се преведе като вик „Спасявайте се, който може!“

Усещайки опасност, мравката отделя торибон, който бързо се разпространява наоколо и приема формата на топка. Обикновено тази топка е малка - не повече от 6 сантиметра в диаметър. Също така не трае дълго - няколко секунди. Въпреки това, както силата, така и времето на разпространение на миризмата са достатъчни за ориентация. Ако алармата е фалшива, няма да има паника: само насекоми наблизо ще усетят миризмата на аларма и няма да реагират на нея. Ако алармата е истинска, тогава други мравки ще започнат да отделят миризливи вещества, „топката“ ще започне да се увеличава по размер, миризмата ще проникне във всички ъгли на мравуняка и ще мобилизира цялото му население.

мравки различни видовекогато има опасност, те се държат по различен начин: някои, усещайки алармен сигнал, веднага се втурват в битка, други, като мравките жътвари, се заравят в земята, трети бягат, улавяйки какавиди и ларви, а листорезачите имат смесена реакция към торибоните : някои бягат, като вземат със себе си скъпоценен товар, други - войници - отварят челюстите си и се втурват към врага, а миризмата ги възбужда толкова много, че дори след като прогонят врага, те не могат да се успокоят и започват да се измъчват един друг. Дори ако тревогата се окаже фалшива и няма враг, войниците листорезачи се разкъсват един друг.

От дадените примери биологичното значение на миризмите е очевидно и е ясно каква огромна роля играят те в живота на насекомите. Миризмите обаче не само привличат насекомите един към друг или към източниците на храна, не само служат като ориентири и знаци, не само действат като алармени сигнали, но и регулират поведението. Не напразно веществата, които регулират поведението, се наричат ​​етофиони: от гръцки „ethos“ - „обичай“ и „fiein“ - „да създавам“. Етофионите изглеждат по-малко активни от например епагоните, които принуждават пеперудите да летят на много километри, или от тори-боните, които моментално мобилизират целия кошер за борба с врага. Въпреки това много насекоми се нуждаят от тях. Без тези вещества насекомите няма да проявят жизненоважни инстинкти и няма да развият линията на поведение, от която се нуждаят.

Известно е, че работните мравки хранят ларвите. Но какво ги кара да правят това? Оказва се, че това са самите ларви или по-скоро миризливото вещество, което отделят. Мравките работнички, привлечени от миризмата, с радост облизват етофиони от покритието на ларвите и това предизвиква реакция на хранене. Но нещо се случи - ларвите спряха да отделят миризливи вещества. Знаем, че това ще се случи, ако въздухът стане прекалено сух или стаята, в която се намират ларвите, е твърде светла. Но мравките работнички не знаят това. Въпреки това, липсата на секрет и миризма ще ги накара да преместят ларвите на друго място. И по този начин спестете.

Още по-любопитна е връзката между ларвите и възрастните при американските номадски мравки. Не напразно тези мравки са наречени така: техният заседнал живот неочаквано приключва и те тръгват да се скитат. Мравките се скитат в продължение на 18-19 дни, но се движат само през нощта, след което отново има дълъг престой.

Причината за това необичайно поведение на мравките са ларвите. По-точно миризливите вещества, които отделят. Тези миризливи вещества се облизват от възрастни мравки и ги карат да се движат, където и да погледнат. Но на 18-19-ия ден ларвите какавидират и мравките веднага губят желанието си да сменят местата си. Минава доста време, а мравките сякаш не тръгват по пътя си. Напротив, в техния лагер се случват събития, които очевидно не са благоприятни за пътуване: женската снася яйца и става все по-плодородна всеки ден. След това от яйцата излизат ларви и внезапно една хубава нощ мравките прибират ларвите и целият „лагер“ тръгва. Това означава, че ларвите са започнали да отделят етофион. Мравките ще се движат в продължение на 18 или 19 нощи, докато ларвите спрат да отделят вещества, които стимулират преходите. Тогава за известно време ще започне уреден живот. И тогава всичко ще се повтори.

Етофиите, които силно влияят върху поведението, присъстват и при скакалците. Ларвите на скакалците, така наречените ходещи скакалци или скакалци, живеят отделно от родителите си: те се излюпват от яйца, които скакалецът снася в земята по време на своите скитания. Но рано или късно скакалците срещат родителите си. И тогава скакалците започват да се тревожат, техните антени, задни крака и части устен апаратте започват да вибрират бързо, самите ларви се суетят, нервничат и се натискат. И изведнъж скакалецът сваля зелената си кожа, става черен и червен и има крила. В този момент скакалецът се превърна във възрастен скакалец, готов веднага да излети. И всичко това се случи заради миризливото вещество, което отделят възрастните мъже и което има толкова силен ефект върху скакалците. Толкова много, че те буквално „израстват“ пред очите ни.

В ежедневието често можете да чуете израза „химическият език на животните“. Това се отнася до различните сигнали, които животните си подават с миризми. По принцип, разбира се, това е вярно: миризмата на тревожност, привлекателната миризма и различни знаци и следи - това е език, команди или заповеди, предупреждения и т.н. IN в широк смисълвсички миризми могат да се считат за "химически език". Но учените смятат, че има и специални миризми за обмен на специфична информация. Забелязано е например, че когато две мравки се срещнат, те често се докосват с антените си или се потупват по гърба с антените си. След това поведението на едната или и на двете мравки се променя - например те променят посоката, в която са вървели преди това. Учените смятат, че основната роля в промяната на поведението на насекомото в този случай не е докосването на антените, а миризмата, която насекомото усеща. Но какъв вид миризма е това, какво е нейното естество и предназначение, все още не е ясно. Американският учен Е. Уилсън, който изучава този тип информация, смята, че се използват до 10 различни „информационни“ миризми, за да се осигурят координирани действия в едно семейство мравки. Но всъщност те очевидно са много повече. При пчелите, във всеки случай, сега е възможно да се открият повече от три дузини химически вещества, които те използват за обмен на информация. Но изучаването на този вид „език“ тепърва започва.

Но друго значение на миризмите в живота на насекомите е добре проучено. Те служат за защита от врагове (веществата, които произвеждат тези миризми, се наричат ​​„аминони“, което на гръцки означава „да прогоня“). Наистина, кой би искал да се занимава например с така наречената горска буболечка? Заради неприятната миризма е неприятно дори да го гледате, въпреки че е доста красиво. И това е всичко, от което се нуждае буболечката - неслучайно тя усърдно се намазва с предните си крака с миризлива течност, секретирана от жлезите, разположени на гърдите му.

Земните бръмбари, хлебарки и много други насекоми или ларви излъчват неприятна миризма, когато са в опасност. В същото време те като правило са ярко и закачливо оцветени, така че враговете ги запомнят по-лесно.

Можем да говорим много повече за миризмите, които играят огромна роля в живота на насекомите, за многобройните удивителни устройства на техните апарати и органи, благодарение на които тези миризми се освобождават или възприемат. Хората са полагали и полагат много усилия, за да разберат всичко това, да разберат значението на миризмите в живота на шестногите и как ги използват и как ги възприемат.

Но понякога е много, много трудно!

Когато учените не само се заеха да разберат какво е обонянието на насекомите, но също така, благодарение на развитието на технологиите, имаха възможност да провеждат експерименти в лабораторията, беше необходимо да се подчертае чиста формавещество, което излъчва привлекателна миризма.

Немският химик Бутенинд, награден Нобелова наградаЗа работата си по идентифициране на биологичното значение на миризмите в живота на насекомите той решава да изолира вещества, които излъчват необходимата за насекомите миризма. Започва работа през 1938 г. и завършва през 1959 г. През тези 20 години той събира 12 милиграма от миризливото вещество, „избирайки“ го от 500 хиляди женски цигански молци. Американският учен М. Джейкъбсън имаше по-голям късмет: той също работи с циганския молец, също използва половин милион пеперуди, но за 30 години работа успя да събере 20 милиграма от миризливото вещество!

Още по-трудно беше, когато беше необходимо да се изолират миризливите вещества на хлебарки. За целта десет хиляди женски хлебарки трябваше да бъдат държани в специални съдове, свързани с тръби с хладилници. Въздухът от съдовете влизаше в хладилника, утаяваше се там под формата на мъгла и след това чрез много сложни химически манипулации от тази мъгла бяха освободени миризливи вещества.

За девет месеца са получени 12 милиграма от това вещество.

По-малко от един и половина милиграма от миризливото вещество бяха извлечени от повече от 30 хиляди женски борови триони. Можем да дадем още много примери за работата, която се извършва дори в такива експерименти. Но вероятно вече е възникнал легитимен въпрос: защо е необходимо всичко това?

Наистина, въпросът струва ли си такава работа и, разбира се, значителни разходи?

Е, нека започнем с факта, че нищо не може да бъде пренебрегнато в науката. И още повече с такъв удивителен и значим факт. Едва започнали да изучават обонятелните способности на насекомите, учените намериха практически приложения за тези способности. Или по-скоро те откриха ново средство за борба с вредителите.

Дори Фабр, тогава Фабри, показа, че насекомите не само пътуват на огромни разстояния, подчинявайки се на зовната миризма, но и се събират в големи количества. Допълнителни изследвания потвърдиха това и изясниха много неща. Например, наблюденията, проведени на терен, показват, че една женска борова муха може да привлече повече от 11 хиляди мъже. Какво ако...

Разбира се, извличането на привлекателни вещества е трудна и отнемаща време задача; това може да се направи само за науката. И за практиката химиците си казаха думата. Те успяха да синтезират и изкуствено да направят вещества, които напълно отговарят на тези, отделяни от насекомите. И сега самолети разпръскват малки парчета над японските острови изолационен материалнаситени с такова вещество.

Ние, разбира се, не можем да кажем точно какво се е случило с плодовите мушици, срещу които беше предприето това действие. Но можем да си представим колко са били объркани, как са се втурвали от една стръв към друга, без да разбират какво се случва. Те предпочитаха примамки, тъй като миризмата, излъчвана от тях, беше по-активна от миризмата, излъчвана от живи роднини.

Да, можем само да си представяме как са се държали насекомите. Но ние знаем резултата със сигурност: броят на мухите на тези острови след такава „атака“ е намалял с 99 процента.

Това е един от начините за борба. Има и други. Например капани, в които се поставят миризливи примамки. Не само експериментите, но и практиката показаха положителните страни на този метод. Той спестява хората от необходимостта да произвеждат и разпръскват тонове химикали, които от една страна са опасни за всички живи същества, а от друга не могат да служат като надеждно средство срещу вредителите, тъй като, както вече знаем, с времето насекомите свикват с отровите. И насекомите никога няма да свикнат с миризмите.

На практика изглежда така: в североизточната част на Съединените щати годишно се окачват около 30 хиляди такива капана. И всяка година в тях попадат няколко десетки милиона насекоми.

Химиците и биолозите имат още много работа в тази посока. Например, известни са привлекателни миризми, които действат върху няколко десетки вида насекоми. Но досега, въпреки всички усилия, е възможно изкуствено да се създадат миризми, които привличат само 7 вида.

Докато се работи за създаване на вещества, които привличат насекоми от един пол към друг, учените се интересуват от създаването на „хранителни“ атрактивни вещества и създаването на капани на базата на този принцип. Експериментите за привличане на плодови мушици в капани, съдържащи вещество с мирис на карамфил, или дърворезби в капани, съдържащи вещество, което излъчва смолист мирис, показаха, че тази възможност за борба с вредителите също е напълно реална.

Известно е колко опасни са ларвите на кокошките. И колко трудно е да се борим с тях - все пак те живеят в земята. Но наскоро беше установено, че новородена ларва (и тя не е задължително да излиза от яйце близо до бъдещ източник на храна) намира своя път до корените на растенията чрез повишената концентрация на въглероден диоксид, отделян от корените. И сега вече е разработен нов методза борба с тези ларви: въглеродният диоксид се инжектира в земята на определено място със спринцовка. Ларвите се събират в тази област и лесно се унищожават.

А канадският биолог Райт предложи прост и ефективен методборба с комарите, въз основа на тяхната удивителна чувствителност към миризми. Той измисли капан, състоящ се от баня с вода и горяща свещ. Комарите, както вече казахме, са привлечени от влага, топлина и въглероден диоксид. Влагата е нагрята вода; топлината и въглеродният диоксид се осигуряват от горяща свещ. Комарите летят към тази стръв отдалеч. И тук можете да правите каквото искате с тях - да ги отровите или механично да ги унищожите.

Методът, предложен от д-р Райт, е гениален, но на практика не особено приложим, поне в голям мащаб. Много по-перспективен е друг, също базиран на финото и специфично обоняние на комарите. Кръвта, която комарите смучат от топлокръвни животни, е необходима за бързото узряване на яйцата. И комарите ги слагат на места, които им се посочват от друга специфична миризма. Хората научиха, че това е миризма, характерна за застояли води и блата. И сега има надежда, че ще бъде възможно изкуствено да се създаде вещество, което излъчва подобна миризма. Ако това се случи, „проблемът с комарите“ ще бъде до голяма степен решен. Във всеки случай ще бъде възможно да се регулира броят на комарите, принуждавайки ги да снасят яйца на места, където тези яйца могат лесно да бъдат унищожени.

Сега знаем, че възрастните скакалци, излъчвайки определена миризма, насърчават бързото съзряване, растеж и трансформация във възрастни насекоми скакалци, тоест ларви. Възможно ли е, напротив, да се забави развитието на индивидите? За това се замислиха американски учени Уилямс и Уолър. И те откриха: точно както някои вещества ускоряват развитието на насекомите, други вещества могат да забавят развитието им и изобщо да им попречат да растат.

Както виждате, работи се във всички посоки. Все още има много провали, главно поради факта, че не познаваме добре нашите шесткраки съседи на планетата. Например, някои капани, поставени за насекоми вредители и оборудвани с миризма, която привлича тези конкретни насекоми, улавят голям брой пчели. Защо? Все още не е ясно.

Дълго време американските учени търсят начин за борба с един от най-страшните селскостопански вредители в Съединените щати - циганския молец.

Сравнително наскоро американски учени започнаха да примамват мъже на определени места с миризмата на женска. Това даде възможност, първо, да се разбере колко вредители има в дадена зона (мъжките летяха от зона с радиус от 4 километра), второ, пристигащите мъже могат лесно да бъдат унищожени, и трето, дори и да не са унищожени, понякога ме подвеждаха и не ми даваха възможност да намеря женската.

Въпреки това, трудността на такава борба беше, че химиците не можеха да създадат изкуствено миризливо вещество от копринени буби. Беше необходимо специално да се отгледат голям брой пеперуди, след това да се разредят в алкохол частите от корема им, върху които са разположени миризливите жлези, и да се използва тази „инфузия“, за да се привлекат мъже. Но съвсем наскоро химиците успяха да направят изкуствена миризлива течност от цигански молци. Ако наистина отговаря напълно на естествения, това ще отвори огромни перспективи в борбата срещу опасния вредител.

За съжаление, хората имат тъжен опит: вече са създадени изкуствени атрактанти, които изглежда не се различават от естествените нито по химически, нито по други показатели. Но те не можеха да се конкурират с естествените. И защо все още не е ясно.

В борбата с насекомите се използва и методът на прогонване с репеленти. Всъщност това не е борба в пълния смисъл, тъй като насекомото не се унищожава, а просто се изгонва от определено място. Но понякога това може да бъде много важно.

Едно време най-известният и популярен репелент беше нафталинът, който се използваше широко за прогонване на някои видове молци. Работеше безупречно, но изведнъж ефективността му намаля. Но, разбира се, не изведнъж - насекомите постепенно са развили имунитет към тази миризма. И сега той ги плаши много по-малко. За неспециалистите този въпрос е пределно ясен: молецът е свикнал с нафталина. Това е сериозен проблем за специалистите. В крайна сметка репелентите се използват не само срещу молци.

Нещо подобно се случва с много кръвопийци, които свикват с него; и доста бързо, до различни репеленти. Но постоянното създаване на нови е много трудно. Но това трябва да стане, докато ентомолозите се опитват да разберат какво се случва с насекомите, които са свикнали с репелентите, и как тази „пристрастеност“ се предава генетично от поколение на поколение. Като цяло миризмите отварят още една нова и много интересна страница в историята на отношенията между хората и насекомите. Засега тази страница е само отворена. Но вече е ясно какви перспективи открива изследването на миризмите. В крайна сметка е много възможно с помощта на миризми хората да могат не само да се борят с вредните насекоми, но и като цяло да контролират поведението на шесткраките!

Като цяло, според учените, почти всички животни по природа могат да различават миризмите много по-добре, отколкото е типично за нас, хората. Замисляли ли сте се обаче за обонянието? Кой може да се каже, че е абсолютен рекордьор в тази област?

Нека се опитаме да го разберем заедно.

В света на миризмите. Главна информация

Всички животни от клас бозайници имат добре развито обоняние. Особено чувствителен е при кучетата, чиито носове имат над 125 млн. Това е трудно за вярване и е напълно нереалистично да си представим такова число. Въпреки че точно затова специално обучените ловни кучета могат да надушат дивеча на разстояние около километър.

Малко хора осъзнават, че конете могат да надушат дори малки количества примеси във водата. Не напразно казват, че кон никога няма да пие замърсена вода.

Кое животно обаче има най-добро обоняние? Състезателен кон? При кучето пазач? Или може би домашна котка? Не не и още веднъж не.

Учените са доказали, че най-обикновеният молец може открито да се „похвали“ с обонянието си. Защо? Факт е, че мъжките могат да разпознаят женска по миризма дори на разстояние от 11 километра!

Абсолютен шампион

Трябва да се отбележи, че молците, подобно на пеперудите, никога не се хранят с килими или кожени палта. Това се прави от ларви на гъсеници.

Менюто на молците е толкова разнообразно, че тези насекоми дори са разделени на различни видове, имената на които показват техните вкусови предпочитания: козина, килим, филц и др. Има дори такива, които ядат насила пластмасов филм, хартия и синтетични тъкани.

В допълнение към добре познатата миризма на нафталин, молците не харесват миризмите на вестници, тоалетен сапун, особено с флорална миризма, и портокалова кора. Въпреки че усеща подобно ухание отдалече, едва ли ще се изкуши.

Благороден представител на разред еднокопитни

Нашите предци дори не са си правили труда да търсят отговор на въпроса кой има най-добро обоняние. Те знаеха това със сигурност. Гледайки коня, те се научиха да проверяват качеството на питейната вода от един или друг източник. Ако пиеше, стопаните й също гребваха вода без проблем.

Като цяло, благодарение на отличното си обоняние, конят може лесно да определи най-малкото вълнение на ездача, както и състоянието на алкохолна интоксикация. Смята се, че миризмата на кръв може буквално да я накара да полудее.

Но това далеч не е единственото, което е отлично развито при конете.

Специалистите твърдят, че всеки кон има способността да вижда света цветно, въпреки че за повечето представители на царството на фауната това е физически невъзможно.

Слухът на коня е толкова чувствителен, че може лесно да различи всякакви емоции в гласа на човека. Конете също предпочитат весела или успокояваща музика. Но те не обичат силна музика, като рок музика.

Тайната на истинския приятел

Вероятно дори бебе ще отговори на въпроса кое животно има най-добро обоняние, ако го помолите да избере измежду своите домашни любимци. Е, разбира се, кучето. Този домашен любимец ще подуши наденица или вкусно парче месо, дори ако успеете да го скриете на дъното на чантата.

Но това не е всичко. Знаете ли, че е напълно възможно да научите куче да кара кола? Звучи невероятно, но се оказва, че тези животни са участвали в тест драйв на коли, като някои от тях след завършването им не само са се научили да карат по права линия, но дори и да завиват!

Между другото, научно доказано е, че ако кучето маха с опашка наляво, то по този начин уведомява близките си за възможна опасна ситуация.

Кучето, подобно на човека, прави разлика между определени цветове, жълто и синьо, например. Но зеленото и червеното не се възприемат от тях, тъй като в очите на кучетата няма „конус“, който да отговаря за тези цветове.

Химическо усещане

Животните са надарени с обща химическа чувствителност, която се осигурява от различни сетивни органи. В химическото усещане на насекомите обонянието играе най-съществена роля. А на термитите и мравките, според учените, им е дадено триизмерно обоняние. Трудно ни е да си представим какво е това. Обонятелните органи на насекомото реагират на наличието дори на много малки концентрации на вещество, понякога много отдалечени от източника. Благодарение на обонянието насекомото намира плячка и храна, навигира в района, научава за приближаването на врага и осъществява биокомуникация, където специфичен „език“ е обменът на химическа информация с помощта на феромони.

Феромоните са сложни съединения, секретирани за целите на комуникацията от някои индивиди, за да предават информация на други индивиди. Такава информация е кодирана в специфични химикали, в зависимост от вида на живото същество и дори от принадлежността му към дадено семейство. Възприемането чрез обонятелната система и декодирането на „съобщението” предизвиква определена форма на поведение или физиологичен процес в реципиентите. Към днешна дата е известна значителна група феромони от насекоми. Някои от тях са предназначени да привличат индивиди от противоположния пол, други, следи, показват пътя към дом или източник на храна, трети служат като алармен сигнал, трети регулират определени физиологични процеси и т.н.

„Химическото производство“ в тялото на насекомите трябва да е наистина уникално, за да освободи в точното количество и в определен момент цялата гама от необходимите им феромони. Днес са известни повече от сто от тези вещества със сложен химичен състав, но не повече от дузина от тях са изкуствено възпроизведени. В края на краищата, за да се получат, са необходими съвременни технологии и оборудване, така че засега човек може само да се удивлява на устройството на тялото на тези миниатюрни безгръбначни същества.

Бръмбарите са снабдени главно с антени от обонятелен тип. Те ви позволяват да уловите не само миризмата на самото вещество и посоката на разпространението му, но дори и да „усетите“ формата на миризливия обект. Пример за отлично обоняние са погребващите бръмбари, които почистват земята от мърша. Те са в състояние да го надушат на стотици метри и да се съберат в голяма група. А калинкаИзползвайки обонянието, той намира колонии от листни въшки, за да остави там съединители. В крайна сметка листните въшки се хранят не само със себе си, но и със своите ларви.

Не само възрастните насекоми, но и техните ларви често са надарени с отлично обоняние. По този начин ларвите на кокошата могат да се придвижат до корените на растенията (бор, пшеница), ръководени от леко повишена концентрация на въглероден диоксид. При експерименти ларвите незабавно се преместват в зона на почвата, където е въведено малко количество вещество, което произвежда въглероден диоксид.

Чувствителността на обонятелния орган, например, на пеперудата Saturnia, чийто мъжки е в състояние да долови миризмата на женска от своя вид на разстояние 12 км, изглежда непонятна. При сравняване на това разстояние с количеството феромон, отделен от женската, се получава резултат, който изненада учените. Благодарение на своите антени, мъжкият безпогрешно намира сред много миризливи вещества една единствена молекула от наследствено познато вещество в 1 m3 въздух!

Някои Hymenoptera имат толкова изострено обоняние, че то не отстъпва на добре познатото усещане на кучето. Така женските ездачи, когато бягат по дънер или пън, енергично движат антените си. С тях те „надушват“ ларвите на хълм или дървар, разположени в дървесината на разстояние 2–2,5 cm от повърхността.

Благодарение на уникалната чувствителност на антените, малкият ездач Хелис само с докосването им върху пашкулите на паяците определя какво има в тях - дали са недоразвити тестиси, неактивни паяци, които вече са излезли от тях, или тестисите на други ездачи от техния вид. Все още не е известно как Helis прави такъв точен анализ. Най-вероятно той усеща много фина специфична миризма, но може би, когато почуква по антените си, ездачът улавя някакъв отразен звук.

Възприемането и анализирането на химичните стимули, действащи върху обонятелните органи на насекомите, се извършва от многофункционална система - обонятелния анализатор. Той, както всички други анализатори, се състои от възприемащ, проводящ и централен отдел. Обонятелните рецептори (хеморецептори) възприемат молекули на ароматизатори и импулси, сигнализиращи за специфична миризма, се изпращат по нервните влакна към мозъка за анализ. Там настъпва незабавна реакция на тялото.

Когато говорим за обонянието на насекомите, няма как да не говорим за миризма. Науката все още няма ясно разбиране какво е миризма и има много теории относно този природен феномен. Според една от тях анализираните молекули на вещество представляват „ключ“. А „ключалката“ са обонятелните рецептори, включени в анализаторите на миризми. Ако конфигурацията на молекулата съвпада с „заключването“ на определен рецептор, анализаторът ще получи сигнал от него, ще го дешифрира и ще предаде информация за миризмата на мозъка на животното. Според друга теория миризмата се определя химични свойствамолекули и разпределението на електрическите заряди. Най-новата теория, спечелила много поддръжници, главната причинамиризми във вибрационните свойства на молекулите и техните компоненти. Всеки аромат е свързан с определени честоти (вълнови числа) от инфрачервения диапазон. Например тиоалкохолът за лучена супа и декаборанът са химически напълно различни. Но те имат еднаква честота и еднаква миризма. В същото време има химически подобни вещества, които се характеризират с различни честоти и миришат по различен начин. Ако тази теория е вярна, тогава както ароматните вещества, така и хилядите видове клетки, усещащи миризми, могат да бъдат оценени с помощта на инфрачервени честоти.

"Радарна инсталация" на насекоми

Насекомите са надарени с отлични органи на миризма и допир - антени (антени или антени). Те са много подвижни и лесни за управление: насекомото може да ги раздалечи, да ги сближи, да ги завърти поотделно на собствената си ос или заедно на обща. В този случай и двете външно приличат и по същество са „радарна инсталация“. Нервочувствителният елемент на антените е сенсилата. От тях се предава импулс със скорост 5 м в секунда към „мозъчния” център на анализатора за разпознаване на обекта на стимулация. И тогава сигналът за отговор на получената информация моментално достига до мускула или друг орган.

При повечето насекоми на втория сегмент на антената има орган на Джонстън - универсално устройство, чието предназначение все още не е напълно изяснено. Смята се, че възприема движенията и вибрациите на въздуха и водата, контактите с твърди предмети. Скакалците и скакалците са надарени с изненадващо висока чувствителност към механични вибрации, които са в състояние да регистрират всяко треперене с амплитуда, равна на половината от диаметъра на водороден атом!

Бръмбарите също имат орган на Джонстън на втория сегмент на антената. И ако бръмбарът, който тича по повърхността на водата, бъде повреден или премахнат, той ще започне да се блъска във всякакви препятствия. С помощта на този орган бръмбарът може да улови отразени вълни, идващи от брега или препятствие. Той усеща водни вълни с височина 0,000 000 004 mm, тоест органът на Джонстън изпълнява функцията на ехолот или радар.

Мравките се отличават не само с добре организиран мозък, но и със също толкова съвършена телесна организация. Антените са от изключително значение за тези насекоми; някои служат като отличен орган за обоняние, допир, познаване на околната среда и взаимни обяснения. Мравките, лишени от антени, губят способността да намират пътя, близката храна и да различават враговете от приятелите. С помощта на антени насекомите могат да "говорят" помежду си. Мравките предават важна информация, като докосват антените си до определени сегменти от антените на другите. В един от поведенческите епизоди две мравки намериха плячка под формата на ларви с различни размери. След „преговори“ с братята си с помощта на антени, те се отправиха към мястото на откриването заедно с мобилизирани помощници. В същото време по-успешната мравка, която успя да предаде информация за по-голямата плячка, която намери с помощта на своите антени, мобилизира много по-голяма група работни мравки зад себе си.

Интересното е, че мравките са едни от най-чистите същества. След всяко хранене и сън цялото им тяло и особено антените им се почистват старателно.

Вкусови усещания

Човек ясно идентифицира миризмата и вкуса на веществото, но при насекомите вкусът и обонятелните усещания често не се разделят. Те действат като едно химично усещане (възприятие).

Насекомите, които имат усещане за вкус, имат предпочитания към определени вещества в зависимост от хранителните характеристики на даден вид. В същото време те са в състояние да различат сладко, солено, горчиво и кисело. За да влязат в контакт с консумираната храна, вкусовите органи могат да бъдат разположени на различни части на тялото на насекомите - на антените, хоботчето и краката. С тяхна помощ насекомите получават основна химическа информация за околната среда. Например, муха, просто докосвайки с лапите си обект, който я интересува, почти веднага разпознава какво има под краката й - напитка, храна или нещо негодно за консумация. Тоест, тя е в състояние да извърши незабавен контактен анализ на химическо вещество с краката си.

Вкусът е усещане, което възниква, когато разтвор от химикали действа върху рецепторите (хеморецепторите) на вкусовия орган на насекомото. Вкусовите рецепторни клетки са периферна част от сложната система за вкусов анализатор. Те възприемат химически стимули и тук се извършва първичното кодиране на вкусовите сигнали. Анализаторите незабавно предават залпове от хемоелектрични импулси по тънки нервни влакна до своя „мозъчен“ център. Всеки такъв импулс продължава по-малко от хилядна от секундата. И тогава централните структури на анализатора моментално определят вкусовите усещания.

Продължават опитите да се разбере не само въпросът какво е миризмата, но и да се създаде единна теория за „сладостта“. Досега това не беше възможно - може би вие, биолозите на 21 век, ще успеете. Проблемът е, че напълно различни химични вещества, както органични, така и неорганични, могат да създадат относително идентични вкусови усещания за сладост.

Органи на допир

Изучаването на усещането за допир при насекомите е може би най-трудното. Как възприемат света тези хитинови облечени в черупки същества? Така, благодарение на кожните рецептори, ние сме в състояние да възприемаме различни тактилни усещания - някои рецептори регистрират налягане, други температура и т.н. Докосвайки даден предмет, можем да заключим дали е студен или топъл, твърд или мек, гладък или грапав. Насекомите също имат анализатори, които определят температурата, налягането и т.н., но много за механизмите на тяхното действие остават неизвестни.

Докосването е едно от най-важните сетива за безопасността на полета на много летящи насекоми, които усещат въздушните течения. Например при двукрилите цялото тяло е покрито със сензила, която изпълнява тактилни функции. Има особено много от тях на оглавниците, за да усетят въздушното налягане и да стабилизират полета.

Благодарение на усещането за допир, мухата не е толкова лесна за удряне. Визията му позволява да забележи заплашителен обект само на разстояние 40 - 70 см. Но мухата е в състояние да реагира на опасно движение на ръката, което е предизвикало дори малко движение на въздуха, и моментално да излети. Тази обикновена домашна муха за пореден път потвърждава, че в живия свят няма нищо просто - всички същества, малки и големи, са снабдени с отлични сензорни системи за активен живот и собствена защита.

Рецепторите за насекоми, които записват налягането, могат да бъдат под формата на пъпки и четина. Те се използват от насекомите за различни цели, включително и за ориентация в пространството - по посока на гравитацията. Например, преди какавидиране, ларвата на муха винаги ясно се движи нагоре, тоест срещу гравитацията. В крайна сметка тя трябва да изпълзи от течната хранителна маса и там няма други насоки освен гравитацията на Земята. Дори след като излезе от какавидата, мухата все още се стреми да пълзи нагоре известно време, докато изсъхне, за да лети.

Много насекоми имат добре развито чувство за гравитация. Например, мравките са в състояние да оценят наклона на повърхността на 20. А бръмбарът скитник, който копае вертикални дупки, може да определи отклонението от вертикалата на 10.

Синоптици на живо

Много насекоми са надарени с отлична способност да предвиждат промените във времето и да правят дългосрочни прогнози. Това обаче е типично за всички живи същества - било то растение, микроорганизъм, безгръбначно или гръбначно животно. Такива способности осигуряват нормално функциониране в предназначеното им местообитание. Също така се срещат рядко природен феномен– суши, наводнения, застудявания. И тогава, за да оцелеят, живите същества трябва предварително да мобилизират допълнителни защитни средства. И в двата случая те използват своите вътрешни „метеорологични станции“.

Като постоянно и внимателно наблюдавате поведението на различни живи същества, можете да научите не само за промените във времето, но дори и за предстоящите природни бедствия. В крайна сметка над 600 вида животни и 400 вида растения, известни досега на учените, могат да служат като барометри, индикатори за влажност и температура, предсказатели на гръмотевични бури, бури, торнадо, наводнения и красиво безоблачно време. Освен това има живи „прогнози“ навсякъде, където и да сте - близо до езерце, на поляна, в гора. Например, преди дъжд, докато небето все още е ясно, зелените скакалци спират да чуруликат, мравките започват да затварят плътно входовете на мравуняка, а пчелите спират да летят за нектар, седят в кошера и бръмчат. В опит да се скрият от наближаващото лошо време, мухите и осите летят в прозорците на къщите.

Наблюденията на отровни мравки, живеещи в подножието на Тибет, разкриват отличната им способност да правят дългосрочни прогнози. Преди началото на обилните валежи мравките се преместват на друго място със суха, твърда почва, а преди началото на сушата мравките запълват тъмни, влажни вдлъбнатини. Крилатите мравки са в състояние да усетят приближаването на буря в рамките на 2-3 дни. Големите индивиди започват да се движат по земята, а малките се роят на ниска надморска височина. И колкото по-активни са тези процеси, толкова по-силно се очаква лошото време. Беше разкрито, че в течение на една година мравките са идентифицирали правилно 22 промени във времето и са сгрешили само в два случая. Това възлиза на 9%, което изглежда доста добре в сравнение със средната грешка на метеорологичната станция от 20%.

Правилните действия на насекомите често зависят от дългосрочни прогнози и това може да бъде от голяма полза за хората. За опитен пчелар пчелите дават доста надеждна прогноза. За зимата запечатват входа на кошера с восък. По отвора за вентилация на кошера може да се съди за предстоящата зима. Ако пчелите оставят голяма дупка, зимата ще е топла, но ако е малка, очаквайте големи студове. Известно е също, че ако пчелите започнат да излитат рано от кошерите си, можем да очакваме ранна, топла пролет. Същите мравки, ако зимата не се очаква да бъде сурова, остават да живеят близо до повърхността на почвата, а преди студена зима се установяват по-дълбоко в земята и изграждат по-висок мравуняк.

В допълнение към макроклимата, микроклиматът на местообитанието им също е важен за насекомите. Например, пчелите не позволяват прегряване в кошерите и след като са получили сигнал от своите живи „инструменти“ за превишаване на температурата, те започват да проветряват помещението. Някои от пчелите работнички са подредени организирано на различна височина в кошера и движат въздуха с бързо пляскане на крилата си. Създава се силен въздушен поток и кошерът се охлажда. Проветряването е дълъг процес и когато една група пчели се умори, идва ред на друга и то в строг ред.

Поведението не само на възрастните насекоми, но и на техните ларви зависи от показанията на живите „инструменти“. Например ларвите на цикадите, които се развиват в земята, излизат на повърхността само при хубаво време. Но откъде знаеш какво е времето там горе? За да установят това, те създават специални земни конуси с големи дупки над подземните си убежища - един вид метеорологични структури. В тях цикадите оценяват температурата и влажността през тънък слой почва. И ако метеорологичните условия са неблагоприятни, ларвите се връщат в дупката.

Феноменът на валежите и прогнозирането на наводненията

Наблюдаването на поведението на термити и мравки в критични ситуации може да помогне на хората да предвидят обилни валежи и наводнения. Един от натуралистите описа случай, когато преди наводнение индианско племе, живеещо в джунглите на Бразилия, набързо напусна селището си. И мравките „казаха“ на индианците за приближаващото бедствие. Преди наводнение тези социални насекоми стават много възбудени и спешно напускат обитаемото си място заедно с какавидите и хранителните си запаси. Те отиват на места, където водата няма да достигне. Местното население едва ли разбираше произхода на такава невероятна чувствителност на мравките, но, подчинявайки се на знанието им, хората избягаха от неприятностите, следвайки малките синоптици.

Те са отлични в предсказването на наводнения и термити. Преди да започне, цялата колония напуска домовете си и се втурва към най-близките дървета. Предусещайки мащаба на бедствието, те се издигат точно на височината, която ще бъде по-висока от очакваното наводнение. Там те чакат, докато калните потоци вода, които се втурват с такава скорост, че понякога дърветата падат под натиска им, започнат да стихват.

Огромен брой метеорологични станции следят времето. Те се намират на сушата, включително в планините, на специално оборудвани научни кораби, сателити и космически станции. Метеоролозите са оборудвани със съвременни инструменти, апаратура и компютърна техника. Всъщност те не правят прогноза за времето, а изчисление, изчисляване на промените във времето. А насекомите в дадените примери от реалността предсказват времето с помощта на вродените си способности и специални живи „устройства“, вградени в телата им. Освен това мравките-синоптици определят не само времето на приближаване на наводнението, но и оценяват неговия обхват. В крайна сметка за ново убежище те заемаха само безопасни места. Учените все още не са успели да обяснят този феномен. Термитите представляват още по-голяма мистерия. Факт е, че те никога не са били разположени на онези дървета, които по време на наводнение са били отнесени от бурни потоци. Според наблюденията на етолозите по подобен начин са се държали и скорци, които през пролетта не са заели опасни за заселване къщички за птици. Впоследствие те действително са били отнесени от ураганни ветрове. Но тук говорим за сравнително голямо животно. Птицата, може би, по люлеенето на къщичката за птици или други знаци оценява ненадеждността на нейното закрепване. Но как и с помощта на какви устройства много малки, но много „мъдри“ животни могат да правят такива прогнози? Човекът все още не само не може да създаде нищо подобно, но и не може да отговори. Тези задачи са за бъдещи биолози!