Kuvaile hyönteisten käyttäytymisen erityispiirteitä reaktioissa valon ja kemikaalien ärsytykseen.

Kiinalaiset vartioivat 20 vuosisadan ajan silkinvalmistuksen salaisuuksia kidutuksen ja kuoleman tuskissa. Legendan mukaan Kiinan prinsessa esitti legenda mukaan vasta 4. vuosisadalla miehelleen Bukhara-emirille silkkiäistoukkien munia. Tämä Kiinasta naisen muotoilussa otettu korvaamaton lahja merkitsi silkkimatojalostuksen kehityksen alkua monissa Aasian ja Euroopan maissa..

1900-luvulla. silkkiäistoukka sai ihmiset jälleen puhumaan itsestään. 30-luvulla, yhdessä Göttingenin yliopiston laboratorioista, kuuluisan A. Windausin opiskelija A. Butenandt imeytyi sukupuolihormonien tutkimukseen, joilla on tärkeä säätelytoiminto ihmiskehossa. 15 mg yhden näistä säätelijöistä - androsteronista - eristämiseksi tutkija käsitti yli 15 tuhatta litraa virtsaa ja 20 mg puhdasta progesteronia saadakseen tarvittiin "raaka-aineita" 50 tuhannelta sialta. Erityisten analyysimenetelmien ansiosta oli mahdollista määrittää näiden aineiden rakenne ja syntetisoida keinotekoisia hormoneja. Näistä löydöksistä saksalainen kemisti A.Butenandt sai Nobelin palkinnon.

Näyttää siltä, ​​mikä yhteys silkkimato-munien tarinan ja 1900-luvun kemian välillä voisi olla? Olosuhteet kehittyivät siten, että ensimmäiset sivut tieteellisistä julkaisuista ihmisen tunkeutumisesta kuusijalkaisen maailman kemiallisen kielen salaisuuksiin oli omistettu tälle hyönteiselle ja professori A. Butenandtin teoksille. Tietenkään se ei ollut hyönteenkudonta, mutta kyky kasvattaa vaadittavaa määrää tämän lajin yksilöitä ja alistamaton intohimo tutkimukseen antoivat tutkijalle mahdollisuuden kokea toisen löytön ilo.

Usein melko outo kohtalo odottaa tieteen edistymistä tietämyksen eri aloilla. Saksalaisen kemian menestys on toinen osoitus siitä, että ihmisten käytännön elämän tarpeet määräävät yhden tai toisen tieteen nopean kehityksen. Kun utelias ihmismieli etsiessään uutta asetta hyönteisten tuholaisten torjumiseksi kiinnitti huomion niiden kemialliseen kieleen, monista kemististä tuli entomologian professoreita..

Lähdetään lyhyt matka molekyylimaailman tutkijoiden "työpajaan" ja tutustutaan kemiallisten "hieroglyfien" purkamisen historiaan.

"Voi, tohtori Butenandt, miksi tuhlaat niin paljon aikaa perhosilla?" - jonkun ääni tuli yleisöltä sen jälkeen, kun tiedemies ilmoitti silkkiäistoukkien sukupuoliferomonin rakenteen ja synteesin muodostumisesta. 20 vuoden ajan kemisti on tullut askel askeleelta tietämään tämän salaisuuden. Vuonna 1939 tutkija yritti ensimmäisen kerran hankkia salaperäisen aineen. Ja jos silkkilankojen tuotantoon tarvitaan silkkiäistoukkien miehiä, niin "hajuisten" molekyylien uuttamiseksi tutkija tarvitsi naisia ​​- yli 300 tuhatta yksilöä. Tähän on lisättävä miljoonat kotelot, jotka antoivat elämän kokeellisille hyönteisille, ja sitten voidaan kuvitella kuinka monimutkainen aine oli tutkijan käsissä. Ja kaikki tämä muutaman milligramman puhtaan aineen saamiseksi..

Silkkiäistoukkien feromonia, josta 12 mg tutkija onnistui saamaan tuhansilta hyönteisiltä, ​​kutsuttiin bombicoliksi. Tämä aine on tyydyttymätön alkoholi, jonka kaava on C_kuusitoistaH₃₂NOIN₂.

Tarinoiden suositun sankarin Conan Doylen mukaan hyvän etsivän on tunnistettava vähintään 75 erilaista hajua. Hyvin usein kuuluisa Sherlock Holmes joutui turvautumaan kemian apuun. Hän ratkaisi useamman kuin yhden monimutkaisen rikoksen käyttämällä paitsi analyyttisen mielensä voimaa myös tietämystään joistakin kemiallisen analyysin menetelmistä. Kun molekyylien salaisuuksia puretaan, analyyttiset kemistit muistuttavat usein etsiviä aineita sillä ainoalla erolla, että toimintapaikka on aina sama - laboratorio. Mitä menetelmiä tutkijat käyttävät tunkeutuakseen kuusijalkaisen kielen salaisuuksiin??

Asiantuntijat johtavat tutkimusta

Uros hyönteiset tarvitsevat usein vain yhden "rakkausmolekyylin" vastaamaan naisen kutsuun ja voittamaan suuret etäisyydet. Kemiallisia tutkimuksia varten tällainen mikroskooppinen määrä ei riitä, joten herää kysymys: kuinka koota tutkittu aine?

On hyvin tunnettua, että kemialliset yhdisteet sorboituvat helposti (latinankielisestä sorbeosta - absorboivat, imevät) huokoiset materiaalit. Tämä ilmiö voidaan usein havaita jokapäiväisessä elämässä. Muista, kuinka pitkän varastoinnin jälkeen talviasiat tuoksuvat koirapalloilta, ja tulipalon äärellä istuessaan ihmiset haistavat savua, joka kastaa vaatteensa pitkään.

Kerran tapahtui hauska tarina tutkijalle laboratoriossa, jossa tutkittiin feromoneja. Eräänä kuumana kesäpäivänä hän, eteläisen kaupungin asukas, päätti mennä rannikolle. Ennakoiden kaikki auringon ja meren kiusaukset, tutkija keräsi nopeasti lomakeskuksen matkatavarat ja liittyi "pyhiinvaeltajien" joukkoon. Melko kulunut ja vihainen tuttavamme pääsi lopulta matkansa lopulliseen määränpäähän ja heittäytyi epäröimättä lempeän meren syliin. Nautittuaan meren viileydestä ja voittanut palan maata itselleen, hän asettui vaatimattomasti auringonpaisteelle. Räpyttelemällä silmiään ja jättäen ruumiinsa "kovaan ultraviolettivaloon" tutkija yritti unohtaa kaikki ongelmansa ja syöksyi makeaan uneen. Mutta pian outot tapahtumat häiritsivät hänen unta. Ensinnäkin epämääräiset ihmisten huudahdukset alkoivat päästä tutkijan tietoisuuteen, sitten äänet kovenivat, ja sankarimme yritti avata silmänsä. Se, mitä hän näki, yllätti ja nolotti häntä niin paljon, että hän otti kaiken heti uneksi. Sinisen taivaan taustalla valtava määrä mustalaismoth-perhosia räpytti hänen yläpuolellaan, ja ympärillä tällaisen "sirkusaktin" houkuttamana hämmästyneet lomanviettäjät tungostelivat ympäriinsä. Kuten myöhemmin kävi ilmi, hämmennyksen syyllinen oli salkku, jossa kemisti kuljetti usein erilaisia ​​kemiallisia yhdisteitä. Ennen lomaa salkun omistaja tutki juuri mustalaiskoi-feromoneja. Niinpä houkuttelevat molekyylit adsorboitiin ensin portfolion seinille ja aiheuttivat sitten perhosten ulkonäön..

Näkymättömien molekyylien vangitsemiseksi kemistit käyttävät erilaisia ​​ansoja - tavallisesta suodatinpaperista synteettiseen hartsiin "paropak". Voit sijoittaa hyönteisiä suoraan absorboivalle pinnalle tai puhaltaa astian läpi kuusijalkaisilla vankeilla ilmavirralla ja kerätä kohdemolekyylit ilmaseokseen ansa-vaimentimen kanssa. Näitä menetelmiä käytettiin eristämään amerikkalaisen torakan, kultahännän, jauhon äyriäisten ja puuvillakärpänen houkuttelevat aineet..

Toinen yleinen menetelmä haihtuvien molekyylien metsästyksessä on uuttaminen erilaisilla liuottimilla. Jokapäiväisessä elämässä käsittelemme jatkuvasti otteita. Suurin osa lääketieteessä käytetyistä infuusioista, vihanneskeitoista ja hedelmäkompoteista on muuta kuin biologisesti aktiivisten aineiden uuttamisen tuotteita, joita käytetään henkilön hoitoon tai ravitsemukseen. Ihmiset käyttävät uuttoa aromaattisen teen tai kahvin valmistamiseen ja rasvan poistamiseen vaatteistaan. Koko joukko kemikaaleja auttaa heitä. Hajumolekyylien uuttamiseksi hyönteisten eri elimistä ja kudoksista käytetään useimmiten metyleenikloridia, heksaania tai etyylieetteriä. Nämä liuottimet ovat melko haihtuvia ja tehtävänsä suorittamisen jälkeen ne voidaan helposti poistaa kuumentamalla. Tällä tavalla "rakkausmolekyylit" tarttuvat useimpiin tutkittuihin hyönteismaailman edustajiin. Tuntemattoman aineen dekoodaamisen nopeus riippuu suurelta osin analyyttisen kemian alasta ja kokemuksesta, hänen valitsemastaan ​​liuottimesta ja uuttamisolosuhteista.

Tarkastellaan nyt seuraavaa tärkeää kohtaa salaperäisten molekyylien etsinnässä. "Molekyylien metsästäjä" -laboratorion pöydälle ilmestyi lasikartio uutteella, joka tutkijan oletuksen mukaan sisältää halutun aineen. Kuinka tästä "kemiallisesta cocktailista" löydetään haluttu yhdiste, joka on siellä piilossa, kuten näkymätön henkilö joukosta?

Todellakin, esimerkiksi suuri määrä alifaattisten happojen metyyliestereitä, samoin kuin jotkut muut yhdisteet, ovat osa takiaiskärpänen hajuista salaisuudesta..

Vaikka H.G.Wellsin tieteiskirjallisuusromaanin sankari, näkymätön mies luotti loukkaamattomuuteensa, hänen täytyi silti paeta yhtäkkiä ilmestyneeltä viholliselta. Yhtäkkiä lääkeyhdistyksen toimistosta juoksi ulos pieni koira, joka alkoi haukkua maahan haukkua ja jahtaa näkymätöntä. Wellsin sankari ennakoi kaiken, mutta hän ei odottanut, että koiran nenä pystyi havaitsemaan hänen läsnäolonsa. Näkymätön mies oli hyvin järkyttynyt: "miehen ystävä" petti hänet "päästä varpaisiin".

Kyllä, romaanin päähenkilöllä ei ollut onnea väärissä tapahtumissaan. Pieni koira saattoi haistaa näkymättömän pakenijan ja hänestä tuli tärkein vihollinen. Kenen "nenää" tutkija käyttäisi feromonimolekyylien havaitsemiseksi otteesta? Valitettavasti ihmisen tai koiran haju ei auta tässä. Mutta ei ollenkaan, koska hyönteiset ovat herkempiä hajumolekyyleille. Jokaisella elävällä organismilla on vain oma kykynsä tunnistaa erilaiset hajut. Ihmiset eivät tunne monia haihtuvia aineita ympäröivässä maailmassa. Näin luonto suojelee ihmisen hajuelimiä ulkoisen ympäristön liialliselta vaikutukselta..

Tällä hetkellä feromonien etsimisessä käytetään kahta päämenetelmää. Yhden niistä ehdotti saksalainen tiedemies D. Schneider, joka tutki monien hyönteisten, mukaan lukien silkkiäistoukkien, houkuttelevia molekyylejä.

Tutkimalla mekanismia, jolla hyönteiset havaitsevat erilaisten hajujen, tämä tutkija tuli siihen tulokseen, että "anturi" näkymättömien molekyylien läsnäololle on hyönteisten antenni. Käyttämällä tätä "nenää" paikannuslaitteena, kuusijalkaiset liikkuvat "kemiallisten sanojen" maailmassa. Tutkija huomasi, että kun hajuhaitat molekyylit osuvat "antenniin", syntyy sähköinen biopotentiaali, joka voidaan havaita säteen taipumalla oskilloskooppinäytöllä tai nauhoittaen paperille tallentimella. Tätä mielenkiintoista ja erittäin välttämätöntä menetelmää kemikoille kutsutaan elektroantennogrammiksi..

Toinen menetelmä on tutkia hyönteisten käyttäytymistä "maistamalla" erilaisia ​​kemikaaleja. Sitä käytti ensin kuuluisa ranskalainen entomologi Jean-Henri Fabre. Suuri luonnontieteilijä tarkkaili "yökävijöitä" - Saturnian miehiä, jotka lentivät naisen luokse toimistossaan. Näin JA Fabre kuvasi vaikutelmiaan kotikokeiden jälkeen yhdellä kauneimmista koista - riikinkukon silmästä: ”Emme saa unohtaa, mitä näimme., nouse kattoon, mene alas. Heittäytyessään valoon he sammuttavat kynttilän, istuvat harteillamme, tarttuvat vaatteihimme. Velhon luola, jossa lepakot pyörivät ympäriinsä. Ja tämä on minun toimistoni. ".

Entomologi huomautti, että miehiä houkuttelee hienovarainen aromi, johon hajuaistimme ei pääse. Tämä haju läpäisee kaikki esineet, joita nainen kosketti. Tutkija kiinnitti huomiota siihen, että huokoiset materiaalit, esimerkiksi pahvi tai savijauhe, absorboivat houkuttelevan aineen.

Yhdessä kokeistaan ​​Fabre asetti lautaset, joissa oli erilaisia ​​hajuisia aineita, joita hänellä oli kädessään, häkin ympärille naaraspuolisen kanssa: kerosiini, naftaleeni, laventeli ja hiilidisulfidi, joka haju mätäneistä munista. Tässä sarjassa esiteltiin "makuja" jokaiseen makuun. Mutta huolimatta tällaisten erilaisten epämiellyttävien hajujen esiintymisestä, Saturnian miehet löysivät tiensä naaraspuolelle. Tutkijaa hämmästeli hyönteisten hajuelinten erityinen herkkyys molekyyleille, jotka "ovat vastuussa" vastakkaisen sukupuolen yksilöiden kohtaamisesta kuuden jalan maailmassa..

Entomologien nykyaikainen tutkimus on vahvistanut, että sukupuoliferomonit vaikuttavat miehiin pitkistä etäisyyksistä ja hajuista huolimatta. Joten naispuoliset nunnamotit houkuttelevat miehiä 200,300 m: n etäisyydeltä, ahdistava Saturnia - 2, 2,5 km, mustalainen koi - 3,4 km ja yön riikinkukon silmä, jolla Fabre suoritti kokeita - 8, 10 km.

Mielenkiintoisia tutkimuksia on tehty uroskoelloiduilla koilla. Leimatut hyönteiset päästettiin liikkuvan junan ikkunan läpi eri etäisyyksillä paikasta, jossa naaras oli häkissä sideharson alla. Entomologit laskivat, että 4,1 km: n etäisyydeltä noin 40% miehistä vastasi naisen kutsuun ja 11 km: n päässä - vain 26%. Kuten näette, urosten reaktio riippuu suurelta osin etäisyydestä houkuttelevaan naaraspuoliseen, tuulen nopeudesta ja alueen maantieteellisestä sijainnista. Lisäksi hyönteisten havaitsevien elinten yksilöllinen herkkyys riippuu iästä, elinkelpoisuudesta, vuorokaudesta ja muista tekijöistä. Siksi kaikella sähköfysiologisten testien täydellisyydellä tämän tai kyseisen aineen rooli hyönteisten käyttäytymisessä voidaan määrittää vain arvioimalla niiden reaktiot siihen laboratorio- tai luonnonolosuhteissa. Tutkimalla hyönteisten reaktioita feromonien toimintaan valokuvien ja kuvaamisen avulla tutkijat pystyivät selvittämään näiden eläinten käyttäytymistoimien monimutkaisen rakenteen. Ensinnäkin, kuusijalkaiset tekevät liikkeitä, jotka liittyvät heidän ruumiinsa siirtymiseen aktiiviseen tilaan. He alkavat nostaa antenneja, siirtää tai puhdistaa niitä, värisevät siivillään kääntyessään paikalleen. Tällaiset "antennien" liikkeet lisäävät feromonimolekyylien todennäköisyyttä päästä reseptoriin. Sitten hyönteiset liikkuvat feromonivirrassa tuulta vastaan. Lentoreittiin vaikuttaa feromonin pitoisuus. Tällainen käyttäytyminen edistää yksilöiden lähentymistä, mikä lyhyillä etäisyyksillä riippuu myös heidän näkemyksestään. Seuraavaksi hyönteiset vaihtavat kemiallisia, visuaalisia ja muita signaaleja kannustaakseen seksikumppania pariutumaan..

Tutkimalla hyönteisten käyttäytymisreaktioita erityislaitteissa tutkijat yrittävät määrittää avaimen vasteen, joka voidaan edelleen tallentaa biotesteissä hajuhaitojen molekyylien aktiivisuuden suhteen. Sukupuolen feromonien monikomponenttisesta luonteesta johtuen nämä reaktiot ovat erilaisia ​​ja riippuvat feromonin pitoisuudesta ja hyönteisten tottumisesta siihen. Tämä osoittaa uuden lähestymistavan tarpeen feromonien biologisen aktiivisuuden arvioimiseksi..

Hyönteisten käyttäytymisreaktioita tutkitaan erityislaitteilla - olfaktometreillä. Yksinkertaisin niistä on tavallinen purkki tai häkki, jossa on vielä ilmaa. Erityisillä tunnelifaktometreillä on edistyneempi muotoilu - sylinterimäiset laitteet, joissa on tuulettimet, joissa voit säätää ilmavirtaa ja tarkkailla visuaalisesti hyönteisten reaktioita sekä valossa että pimeässä. Tällaisissa laitteissa olevat testinäytteet voivat liikkua vapaasti, ja tutkijat voivat tarkkailla heidän käyttäytymistään. Perhosille tehdään erityisiä tilavia "putkia" ja kovakuoriaisille - labyrinttejä, joita pitkin nämä hyönteiset etsivät hajumolekyylien lähteitä. Tällaisia ​​olfaktometrejä voidaan käyttää myös feromonin eri lähteiden vertaamiseen..

Tiedetään, että hyönteisten "nenä" pystyy erottamaan hienovaraisimman tuoksun monien muiden hajujen joukosta. Nykyaikaiset analyyttiset kemistit ovat myös oppineet eristämään tiettyjä hajuisia molekyylejä valtavasta määrästä kemikaaleja. Tutkijat tekevät tämän käyttämällä uusimpia analyyttisiä menetelmiä, joista yksi on kromatografia..

Tämän menetelmän löysi venäläinen tiedemies MS Tsvet vuonna 1906. Tutkija kiinnostui vielä nuoruudessaan vihreän pigmentin - klorofyllin - salaisuudesta. Tutkiessaan tätä pigmenttiä - aurinkosäteiden energian "muuntajaa" molekyylien kemiallisten sidosten energiaksi - tutkija teki tärkeän tieteellisen löydön. Hän keksi erinomaisen menetelmän orgaanisten aineiden erottamiseksi, perustuen niiden erilaisiin adsorboitumiskykyihin. Käyttäen petrolieetterijohdannaisia ​​vihreiden pigmenttien erottamiseksi MS Tsvet havaitsi kaksi värillistä raitaa - tummanvihreä ja sininen (klorofyylit a ja b). Työskennellessä nokkosenlehden pigmenttien seoksen kanssa tutkija saavutti erikoispylvään (lasista valmistetun sylinterin) avulla seuraavan moniväristen kerrosten järjestyksen: ylin on väritön, sitten keltainen, jälleen vaalea, kelta-vihreä, vihertävän sininen, kolme kerrosta keltaista ja viimeinen on vaalea harmaa. Melkein todellinen sateenkaari! Vihreän pigmentin kemialliset komponentit järjestettiin peräkkäin pylvääseen adsorbentin kanssa, ja tämä monivärinen kuva voitiin jo tunnistaa sekä laadullisesti että määrällisesti. Tutkija kutsui punaista kolonnia, jossa oli pigmentti, kromatogrammiksi, ja itse menetelmää monimutkaisten aineiden tällaiseen erottamiseen - kromatografista menetelmää. M.S.Tvet, kuten monet muutkin nöyrät tieteen työntekijät, ei saanut elämässään tunnustusta ja korkeaa asemaa yhteiskunnassa, mutta 1900-luvun tutkijat arvostivat hänen panostaan ​​tieteeseen..

Venäläisen tiedemiehen löytämä menetelmä teki tieteellisen vallankumouksen monilla inhimillisen osaamisen alueilla: biologiassa, kemiassa, fysiikassa ja lääketieteessä. Kromatografian ansiosta oli mahdollista määrittää nopeasti ja tarkasti proteiinien rakenne ja kemiallinen koostumus, voitiin tulkita hyvin harvinaisten ja salaperäisten aineiden, avaruudesta tulevien ulkomaalaisten - hiilipitoisten kondriittien - koostumus. Tätä menetelmää käytetään laajalti ympäristön pilaantumisen analysointiin ja oikean diagnoosin määrittämiseen kliinisissä laboratorioissa. Kemistien kannalta kromatografisesta menetelmästä on tullut luotettava avustaja molekyylien tutkimuksessa: yksinkertaisista kaasuista monimutkaisimpiin hiilivetyihin ja aminohappoihin. Feromonitutkijat eivät voi tehdä ilman kromatografiaa. Ajan myötä mulperi- ja mustalaismothien "rakkausmolekyylien" löytäminen ja tähän päivään asti tämä menetelmä palvelee luotettavasti molekyylien metsästäjiä.

Niinpä hyönteisuutteiden erottamiseen käytetään erityyppisiä kromatografisia analyysejä. Sen tulokset kirjataan tallentimen kynällä, jossa esitetään monet matalat ja korkeat huiput. Esimerkiksi purkamalla silkkiäistoukkien feromonia Bombicolia tutkijat havaitsivat noin 30 erilaista piikkiä.

Tämän hajuisen aineen löytämisen jälkeen haihtuvien molekyylien metsästäjien tilanne on parantunut merkittävästi. Nykyaikaisten tutkimusmenetelmien ansiosta on tullut mahdollista määrittää tutkitun feromonin pitoisuus alle 0,1 mg: n aineen massassa. Jos tohtori A.Butenandtilla oli 20 vuotta aikaa selvittää silkkiäistoukkien hajuisten molekyylien mysteeri, tutkijat purkavat nyt 2,3 vuoden kuluessa kymmenien hyönteisten houkuttimien rakenteen. Hammaskoiran, puuvillakärpänen, helechid-perhosen, hunajamehilän, khapra-kovakuoriaisen ja muiden kuusijalkaisten feromonien kemialliset kaavat ovat tulleet tunnetuiksi. Nyt tiedetään, että hyönteiset käyttävät moniarvoisia alkoholeja, eettereitä, ketoneja ja erilaisia ​​syklisiä yhdisteitä kommunikoimaan kemiallisella kielellä. Tällä hetkellä tutkijoilla on koko joukko työkaluja hajuhaitojen molekyylien rakenteen selvittämiseksi. Fyysikot auttoivat kemistejä suuressa määrin tässä ja ennen kaikkea luomalla fysikaalis-kemiallisia menetelmiä orgaanisten aineiden analysoimiseksi. Onnistuneen ongelman ratkaisemiseksi ei kuitenkaan riitä, että meillä on tarkat menetelmät ja hienostuneet välineet, joita ilman yksikään analyyttinen laboratorio ei voi tehdä nyt. Näkymättömien molekyylien metsästäjällä on oltava syvällistä tietoa ja kokemusta sekä hänen on voitava valita oikea tekniikka kussakin yksittäistapauksessa..

Feromonien seoksen erottamiseksi kemistit käyttävät yleensä kaasu-nestekromatografiamenetelmää. Koska sillä on suuri herkkyys, sen avulla voidaan havaita yksi halutun feromonin molekyyli 1012 kantajakaasumolekyylistä. Tämän menetelmän ydin on, että hajuhappomolekyylien seos johdetaan kolonnin läpi paikallaan olevan nestefaasin kanssa käyttäen inerttiä kaasua. Seoksen komponentit erotetaan ominaisuuksiensa mukaan kaasuvirran ja kiinteän faasin välillä ja poistuvat pylväästä tietyssä järjestyksessä. Sitten ne rekisteröidään erityisillä ilmaisimilla ja tallennetaan piikkien muodossa kromatografin rei'itetylle teipille. Saatujen komponenttien tunnistamiseksi niiden suorituskykyä verrataan erotettaessa pylväässä, jolla on samanlaiset parametrit tunnetuista puhtaista aineista - "todistajista". Tällainen analyysi kestää minuutteja, ja sen kyvyt antavat feromonien seoksen erottamisen lisäksi kerätä yksittäisiä aineita jatkokäsittelyyn tarvittavassa määrässä.

Jopa edistynein kaasukromatografi ei kuitenkaan salli tutkittavien aineiden molekyylirakenteen tulkintaa. Täydellisen "muotokuvan" muodostamiseksi feromonista kemistit käyttävät fyysisiä menetelmiä, kuten massaspektrometriaa, infrapunaspektroskopiaa, elektronisia absorptiospektrejä sekä näkyvillä että ultraviolettialueilla ja ydinparametreja..

Asiantuntijat johtavat tutkimusta

Massaspektrometria on herkin menetelmä molekyylien rakenteen tutkimiseen. Tällaista analyysiä varten riittää, että tutkijalla on pieniä määriä feromoneja - 10–9 g. Mihin tämän menetelmän periaate perustuu? Erityislaitteessa, massaspektrometrissä, tutkittavan aineen höyryt altistetaan nopeiden elektronien säteelle, joka ionisoi molekyylit ja muuttaa ne positiivisesti varautuneiksi ioneiksi. Magneettikenttä jakaa sitten saadut hiukkaset molekyyli- ja fragmentti-ioneiksi, jotka tallennetaan kerääjä- ja signaalinvahvistusjärjestelmällä. Laite kirjoittaa nauhalle piikkejä, jotka vastaavat ioneja, joilla on tietty massa-lataussuhde. Saatujen tulosten asianmukainen käsittely antaa tutkijoille mahdollisuuden tunnistaa feromonin yksi tai toinen komponentti.

Viime aikoina kahden menetelmän yhdistämisellä luodut laitteet ovat yleistyneet: kaasu-nestekromatografia ja massaspektrometria. Näiden elektronisten robottien, nimeltään "kromimassat", tietokoneilla on valtava muisti jo tunnettujen aineiden spektristä, ja siksi hyönteisen kemiallisen kielen komponenttien tunnistaminen ei vie paljon aikaa. Nykyaikaiset instrumentit mahdollistavat lähes kaikkien tunnettujen orgaanisten yhdisteiden luokkien analysoinnin. Analyysia varten riittää, että ainetta on vain 10-9 g.

Kemistit käyttävät melko usein infrapunaspektroskopian menetelmää, jonka avulla molekyylissä voidaan määrittää funktionaalisia ryhmiä, kuten C = O, C = C, OH ja muut. Tämä menetelmä syntyi Isaac Newtonin ensimmäisten kokeiden jälkeen auringonvalon hajoamisesta monivärisiksi raidoiksi. Atomien ja molekyylien spektrien jatkotutkimukset antoivat saksalaisille tutkijoille R.V.Bunsenille ja G.R.Kirchhoffille keksiä spektrianalyysimenetelmä. Hänen ansiostaan ​​tutkijat oppivat auringon, monien tähtien ja sumujen kemiallisen koostumuksen. Infrapunaspektroskopiaa varten on välttämätöntä, että tutkittavaa ainetta on muutama milligramma aineen kemiallisen rakenteen saamiseksi. Mutta jotta voit ottaa molekyylien spektrit näkyvällä tai ultraviolettialueella, sinulla on oltava vielä vähemmän - vain murto-osa milligrammaa. Nämä menetelmät mahdollistavat kromatoforien ja aromaattisten renkaiden läsnäolon tutkituissa kohteissa..

Purettaessa feromonien rakennetta tutkijoiden on usein käsiteltävä molekyylien spatiaalisia isomeerejä. Täällä ydin paramagneettisen resonanssin (NMR) menetelmä tulee auttamaan kemistejä. Se auttaa määrittämään vety, fluori ja muut paramagneettisilla ominaisuuksilla varustetut atomit molekyylissä. Tämän menetelmän haittana on tarve saada vähintään 3,5 mg tutkittua ainetta. Vuonna 1944 Neuvostoliiton tiedemies E.K.Zavoisky löysi elektronin paramagneettisen resonanssin (EPR) ilmiön. Tätä menetelmää käyttämällä voidaan arvioida vapaiden radikaalien läsnäolo molekyylissä.

Moskovan valtionyliopiston biofysiikan laitoksella professori B.N.Tarusov ja hänen yhteistyökumppaninsa kehittämä biokemoluminesenssimenetelmä kiinnostaa erityisesti analyytikkoja. Erityisen sähkökemiallisen kennon avulla tiettyjen yhdisteiden, esimerkiksi syklisten aminohappojen, hapettumisen seurauksena syntyy vakiona erittäin heikon luminesenssin tausta. Lisäämällä tutkittavaa ainetta tällaiseen ympäristöön tutkijat havaitsevat muutoksen hehkun taustalla ja arvioivat näiden tietojen mukaan molekyylien ominaisuudet.

Reaktion ja radikaalin aktiivisuuden sekä erilaisten hajujen voimakkuuden tutkimiseksi Neuvostoliiton tutkijat A. Kh. Tambiev ja A. Sh. Agaverdiev ehdottivat vuonna 1966 kemiallisten mallien menetelmää, jota kutsutaan myös DOPA: n lämpöhapetusmenetelmäksi. Se koostuu siitä, että tutkittavat aineet vaikuttavat erityisiin indikaattoriyhdisteisiin, jotka viimeksi mainittujen vaikutuksesta muuttavat niiden ominaisuuksia, kuten kemiluminesenssin voimakkuutta, optista tiheyttä, väriä ja muita. Melko usein 3,4-dioksifenyylialaniinia (DOPA) käytetään tällaisten vaikutusten kirjaamiseen. Tämän indikaattorin optiset ominaisuudet voivat muuttua feromonien vaikutuksesta, mikä tekee mahdolliseksi arvioida hajuisten molekyylien voimakkuutta ja reaktiivisuutta.

Tämän 1900-luvun ihmetekniikan avulla tutkijat yrittävät oppia hyönteisten kemiallisen kielen salaisuudet. Feromonin purkaminen ei ole lainkaan yksinkertainen asia, ja se muistuttaa usein egyptiläisten hieroglyfien salauksen purkamista tai arkeologisten mysteerien ratkaisemista. Tällä polulla tutkijat ovat jokaisessa vaiheessa loukussa virheistä ja onnistumisista, pettymyksistä ja löytöistä..

Siksi hyönteisferomonien dekoodaamisen onnistuminen ei riipu niinkään teknisistä laitteista, vaan elämän näkymättömien rakennuspalikoiden tutkijoiden tietämyksestä, kokemuksesta, kärsivällisyydestä ja sitkeydestä..

Mitkä ovat hyönteisten käyttäytymisen ominaisuudet reaktioissa valon ärsytykseen?

Valo yhtenä abioottisista tekijöistä vaikuttaa hyönteisiin, mutta sen vaikutus on epäselvä, mutta monipuolinen. Kirkkaalla, kovalla valolla (salama) on tuhoisat vaikutukset pieniin hyönteisiin (kirvat) vakavan stressin takia.

Asennettu. että valo on välttämätön hyönteisten lentämiselle, sen avulla he säätävät lentoreittiään. Hyvin pimeissä syvissä luolissa hyönteisiä ei löydy. Hyönteiset tuntevat auringon liikkeen ja sen säteiden tulokulman muutoksen.

Joillakin hyönteisillä on negatiivinen valotaksis - sivuttaisliike. valoa vastapäätä, se on kehon puolustava reaktio. Kovakuoriaiset yleensä hautautuvat maaperään. ja jos he istuvat kasvilla, he putoavat ensin maahan ja haudataan sitten siihen.

Mutta lentävillä hyönteisillä on päinvastoin positiivinen valotaksis, toisin sanoen ne lentävät kohti valoa ja tekevät sen vaaran sattuessa. Tämä on tyypillistä päivällä ja yöllä. Hyönteiset lentävät kirkkaalle valonlähteelle yöllä, sitten lähellä sitä menettävät suuntautumisensa ja alkavat kiirehtiä. Tämän ilmiön tarkkaa syytä ei ole vielä selvitetty..

Uskotaan, että tämä hyönteisten reaktio liittyy heidän reaktioonsa vaaraan - he lentävät avoimeen tilaan paeta. Mutta valonlähteellä vaara kasvaa vielä enemmän yöllä, koska hyönteiset on helppo tarttua valoon, esimerkiksi linnut.

26. Luokan hyönteiset

1. Kerro meille kuvan 97 (s. 126) avulla hyönteisten ulkorakenteen piirteistä.

Hyönteisten runko koostuu päästä, rintakehästä ja vatsasta. Pään päällä on pari yhdistettyjä silmiä ja antenneja, rinnassa - kolme paria jalkoja ja siipiä (ei kaikkia). Runko peitetty kitiinillä.

2. Nimeä hyönteiset, joilla on suulaite: imevät, purevat-nuolevat, lävistävät-imevät. Kuinka tämä liittyy ruokavalion luonteeseen?
Torakalla on pureskeleva suulaite, mehiläisellä on pureskelua nuoleva tyyppi, hyttysellä on lävistyksiä imevä suulaite ja perhonen imee. Suun kautta käytettävän laitteen rakenne riippuu suoraan ruokavalion luonteesta ja hyönteisen kuluttamasta ruoasta.

3. Mitkä ovat hyönteisten ja hämähäkkien sisäelimistöjärjestelmien yhtäläisyydet ja erot? Selitä esimerkillä järjestelmistä: hengityselimet, ruoansulatus-, verenkierto-, hermo- ja aistielimet.
Hämähäkkeissä keho koostuu kefalotoraksista ja vatsasta, hyönteisissä - pään, rinnan ja vatsan. Hyönteisten verenkiertoelimistö on vähemmän kehittynyt kuin hämähäkkien, koska heidän verensä ei osallistu hapen ja hiilidioksidin siirtoon. Hyönteisten hermojärjestelmällä on monimutkaisempi rakenne: suuri supraofaryngeaalinen solmu, vatsan hermoketjun epätasainen solmu jne. Hyönteisillä on pitkälle kehittyneet näkö-, haju-, maku- ja kosketuselimet. Ruoansulatuskanavan ero on se, että hämähäkkeillä on ylimääräinen suolistotapa..

4. Kuvaile hyönteisten käyttäytymisen ominaisuuksia reaktioissa valon ja kemikaalien ärsytykseen.
Kemikaaleille alttiina hyönteiset kuolevat. Hyönteisillä on erilaiset reaktiot valoon - koit pyrkivät valonlähteeseen, ja torakat päinvastoin pakenevat pimeään paikkaan.

Hyönteisten tottelevien "tilausten" kielellä on fysikaalis-kemiallinen luonne

15. maaliskuuta 2014: UEFIMA.RU: Vilan määrän hallinta ja itse hyönteisten käyttäytymisen hallinta ovat kaksi eri asiaa, tutkijat sanovat. Hyönteisten hallitsemiseksi sinun on opittava käskemään heitä ja noudattamaan käskyjämme. Toisin sanoen meidän on opittava "sanomaan" hyönteisille: "Tule tänne!" tai "Mene sinne!", "Syö tällä!" tai "Älä syö sitä!", "Munitse munasi tänne!" tai "Älä anna munasi sinne!" Tällaisen valvonnan käyttämiseksi sinun on hallittava hyönteisten ymmärtämä "kieli", jota he tottelevat. Tämä on melkein koskematon tutkimusalue, joka tarjoaa hyvät mahdollisuudet haitallisten hyönteisten käyttäytymisen käytännön hallintaan..

Hyönteisen "kieli" koostuu pääasiassa joukosta kategorisia "tilauksia": "Tee se!" tai joskus "Älä tee tätä!" - ja "käskyä" on noudatettava niin kauan kuin sitä toistetaan jatkuvasti. Jos käsitys "järjestyksestä" loppuu tai jos se muuttuu, hyönteisen reaktio joko pysähtyy tai muuttuu vastaavasti. Hyönteinen on tässä mielessä samanlainen kuin vanhan sadun sotilas: hän tekee mitä hänelle käsketään, ja jos tilauksia ei ole, hän ei tee mitään.

Hyönteisen aivot ovat liian pienet pystyäkseen "ajattelemaan" itsenäisesti, ja hyönteisten toiminta, joka näyttää ensi silmäyksellä olevan koordinoitua, tarkoituksellista, on todellisuudessa seurausta hyönteisten sokeasta tottelevaisuudesta erilaisiin "järjestyksiin". Olemme esimerkiksi oppineet saamaan tietyntyyppiset hyttyset laskeutumaan ennalta määritettyyn paikkaan luomalla tietyn lämpötilan ja kosteuden yhdistelmän ilmavirrasta, joka liikkuu kyseisestä paikasta. "Kieli", jolla "annoimme käskyn" laskeutua, oli pohjimmiltaan fysikaalis-kemiallinen, koska sen komponentit olivat sekä ilman kemiallinen koostumus että sen fysikaaliset ominaisuudet (lämpötila ja liikkumisnopeus)..

Kokeet ovat osoittaneet, että ilmavirran liikkeellä on erittäin merkittävä rooli. Olemme havainneet, että hedelmäkärpän reaktion luonne ylikypsän banaanin hajuun on erilainen riippuen siitä, liikkuuko hajulla kyllästetty ilma vai onko se edelleen. Hyönteiset lentävät suoraan tuulta vastaan, jos tasaisesti tuoksuva ilma liikkuu; jos se on liikkumaton, hyönteiset istuvat maassa ja indeksoivat kaikkiin suuntiin. Jos ilma liikkuu, mutta se on kyllästynyt hajulla epätasaisesti, hyönteinen havaitsee hajun epäsäännöllisen impulssisarjan muodossa. Joka kerta tällaisen impulssin havaitsemisen jälkeen hyönteinen alkaa liikkua tuulta vastaan, ja kun se lakkaa tuntemasta hajua, se alkaa liikkua poikittaissuunnassa tai jopa myötätuulessa. Viime kädessä hyönteisen lento antaa vaikutelman kohdennetusta tuoksupolusta. Itse asiassa lentoreitti koostuu sarjasta täysin automaattisia reaktioita hyvin rajoitettuun määrään komentoja.

Noin 8 kilometriä tunnissa lentävä hyönteinen liikkuu noin 2 metriä sekunnissa. Ja hänelle kuitumainen savun tai hajun tippuminen on paljon todellisempaa kuin tietty keskimääräinen kaltevuus. Signaalien epätasaisuudet korostuvat edelleen johtuen siitä, että hyönteisen aistielimet sijaitsevat ulkona, antenneissa ja jaloissa..

Pysyin signaalin havaitsemisen olosuhteissa yhtä yksityiskohtaisesti kuin signaalin fysikaalis-kemiallisessa luonteessa, koska molemmat ovat tärkeitä hyönteisen reaktion luonteen määrittämiseksi. Kun puhumme tietystä kemikaalista, kuten mustalaismothin tai melonikärpänen houkuttelija, saatamme tarpeettomasti rajoittaa käsitystämme sen hyödyllisyydestä. Kutsumalla sitä "houkuttelijaksi", otamme siten huomioon vain sen toiminnan lopputuloksen - uroksen ja naisen parittelun. Tästä seuraa, että tätä kemikaalia voidaan käytännössä käyttää vain yhdellä tavalla - ansana syöttiä. Ja jos kokeellinen todentaminen osoittaa, että tämä hyönteisten tappamistapa on tehoton, todennäköisesti menetämme kiinnostuksen sitä kohtaan suuressa määrin..

Mutta myös toinen näkökulma on mahdollinen. Kuvittele kemiallinen aine, sukupuolen vetovoima, osana fysikaalis-kemiallista kieltä, jolla hyönteiset saavat käskyjä tiettyjen toimintojen suorittamiseksi. Tästä lähtökohdasta voidaan jo päätellä, että on olemassa todellinen mahdollisuus luoda luotettava menetelmä hyönteisten käyttäytymisen hallitsemiseksi ja siten niiden määrän hallitsemiseksi..

Sovelletussa entomologiassa tämä ajatus ilmestyi suhteellisen äskettäin. Kemikaaleja, joita eräät hyönteiset tuottavat ja aiheuttavat erikoistuneita reaktioita muissa hyönteisissä, kutsutaan feromoneiksi. Niiden lisäksi ympäristössä on kuitenkin oltava monia muita signaaleja ja näiden signaalien kantajia. Ja meidän on vielä kehitettävä ja tutkittava mahdollisuuksia käyttää näitä signaaleja..

Esitämme ainakin yksi mielenkiintoinen mahdollisuus. Tiedetään, että monien hyönteisten naaraat tuottavat seksiä - kemiallisia yhdisteitä. Ilmassa, jopa käsittämättömän pieninä määrinä, nämä aineet innostavat vastaavien lajien miehiä. Yksi tieteellisistä raporteista osoitti, että tyypillisen reaktion esiintymiseksi urospuolisessa amerikkalaisessa torakassa riittää, että hän vaikuttaa alle kolmenkymmenen naaraspuolisen säteilijän molekyylin kanssa. Se ilmoitti myös, että 45 kiloa melonikärpänen houkutinta riittää 30 000 ansan jatkuvaan toimintaan koko kauden ajan. Tällaisen sukupuolen houkuttelijoiden valtavan voiman takia kemianteollisuuden yritykset laiminlyöivät näiden aineiden tuotannon, joita pidetään vain "vetovoimina": niiden myyntimarkkinoiden kapasiteetti olisi liian pieni, jotta tuotannosta tulisi taloudellisesti kannattavaa.

Jos emme pidä näitä aineita "syötinä", vaan "sanoina" hyönteisten kielellä, voidaan löytää täysin erilainen tapa käyttää niitä..

Yleensä uros lentää kohti naarasta pitäen kiinni tuulen mukana tulevasta hajusuihkusta. Mutta mitä tapahtuu, jos "ylikuormitamme" tuuli tuoksulla niin paljon, että naiselle johtava haju ei enää erotu voimakkaalla taustalla? Vaikka mies "tietää", että naaras on jonnekin lähellä, hän ei löydä häntä, ellei hän vahingossa kompastu. Kyllästämme hänen aistinsa niin, että hän ei enää kykene havaitsemaan naisen signaalia "tule tänne". Sukupuolen houkuttelijoiden valtava voima tekee tällaisesta toiminnasta teknisesti toteutettavissa. Siten on täysin mahdollista ja todennäköisesti taloudellisesti tarkoituksenmukaista "kyllästää" tarvittava alue kemiallisella sukupuolen vetovoimalla ja ylläpitää sen kylläisyys koko parittelukauden ajan, jotta miehet ja naiset eivät löydä toisiaan..

Hyönteinen, joka ei lisäänny itseään, "tuhotaan" biologisessa mielessä yhtä tehokkaasti kuin jos se myrkytettäisiin. Tässä on kuitenkin erittäin merkittävä ja hyödyllinen ero. Suurin osa myrkkyistä, jotka tappavat hyönteisiä, ovat haitallisia myös muille elämänmuodoille, eikä sukupuolen vetovoimat ole yleensä myrkyllisiä. Lisäksi kukin houkuttimista vaikuttaa vain tiukasti määriteltyihin hyönteislajeihin, ainakin pieneen ryhmään läheisiä sukulaisia. Tämä ominaisuus johtuu sukupuolen houkuttimien luonteesta. (Muuten se olisi suurin hämmennys parittelukauden aikana.) Siten sukupuolen houkuttelijat antavat meille mahdollisuuden tuhota haitalliset hyönteiset aiheuttamatta haittaa ympäristölle hyödyllisille hyönteisille..

Toinen seikka on vielä tärkeämpi. Todennäköisyys, että hyönteiset voivat selektion seurauksena kehittää "vastustuskykyä" vetovoiman vaikutukselle, on erittäin pieni. Tämä johtuu jälleen tämän kemikaalin luonteesta. Itse asiassa olemme hyvin tietoisia hyönteismyrkkyille vastustuskykyisistä perhokärpäsen- ja hyttyslajeista, mutta on yksinkertaisesti vaikea kuvitella, kuinka sukupuolen houkuttelijoiden toimintaa vastustava hyönteislaji voisi jatkaa sukua..

Monissa tapauksissa uroksen reaktio sukupuoleen vetävän aineen tai vastaavan aineen hajuun sisältää paitsi liikkumisen naaraspuoleen myös siipien ominaisvärähtelyn. On mahdollista, että nämä nopeat siipien läpät on tarkoitettu houkuttelemaan naisen huomiota, mutta on myös mahdollista, että ne luovat erityisen hajun virran, joka liikkuu urokselta ja ilmoittaa naiselle hänen läheisyydestään. Tiedetään, että eri (mutta sukulaislajeihin kuuluvien) lajien hedelmäkärpäset eivät tavallisesti ristey, vaikka ne olisivat samassa häkissä. Jos kuitenkin hoidat naisia ​​eetterillä tai poistat heidän antenninsa, satunnainen risteytys alkaa. Tämä olosuhde puhuu tunnistussignaalien kaksisuuntaisen vaihdon ajatuksen puolesta..

Tähän asti olemme puhuneet vain seksin houkuttimista, mutta nämä eivät todellakaan ole ainoita "sanoja" hyönteisten kemiallisella kielellä. On myös syytä uskoa, että naisia ​​ohjaavat usein jonkinlaiset kemialliset "osoittimet", kun he valitsevat munimispaikan. Tiedämme kuitenkin paljon vähemmän näistä aineista kuin sukupuolen vetovoimista, joista yllättävän tiukan toimintavalikoiman ja tärkeän roolinsa lajien elämän jatkumisessa vuoksi voi ilmeisesti tulla hienostunut keino hallita hyönteisten käyttäytymistä..

Meille on erittäin tärkeää, että hyönteiskielen kemiallisten "sanojen", joista keskusteltiin, rakenteet eivät noudata mitään erityistä järjestelmää. Muissa biologisesti aktiivisissa aineissa, kuten hengityspigmenteissä tai kasvuhormoneissa, kemiallinen rakenne on pohjimmiltaan sama myös kaukana toisista lajeista. Tästä syystä kemikaali, joka estää yhden hyönteislajin kasvua ja lisääntymistä, on vaarallinen muille täysin erilaisille hyönteislajeille. Siksi tällaisia ​​aineita on käytettävä erittäin huolellisesti..

Hyönteisten käyttäytyminen

Hyönteisten käyttäytyminen on joukko tekoja, joilla ne reagoivat ulkoisen ympäristön muutoksiin ja jotka on suunniteltu olemaan vuorovaikutuksessa sen kanssa; se on seurausta monenlaisten hermoreaktioiden yhdistämisestä: ehdolliset ja ehdolliset refleksit, vaistot, taksit ja tropismit.

Sisältö:

• Ehdolliset refleksit
• Vaistot
• Taksit ja tropismit
• Fobotaksis
• Kliinotaksi
• Tropotaksis
• Ehdolliset refleksit
• Linkit

Ehdolliset refleksit

Yksinkertaisimmassa mielessä refleksi voidaan luonnehtia kehon reaktioksi johonkin ärsykkeeseen. Refleksit ovat ehdollisia ja ehdollisia. Ehdolliset hankitaan koko elämän, ehdolliset ovat synnynnäisiä. Jälkimmäiset muodostavat hyönteisten käyttäytymisen alkuperäisen perustan. [2]

tuen menettämisestä johtuva refleksi "/>

tuen refleksin menetys

Heinäsirkan siipien levittäminen -

tuen refleksin menetys

tuen menettämisestä johtuva refleksi "/>

Silmiinpistävä esimerkki ehdottomasta refleksistä on ns. Liikkuva pisterefleksi. Saalistushyönteiset, kuten sudenkorennot tai rukoilevat mantikset, kiirehtivät etsimään mitä tahansa saalista liikkuvaa ja muistuttavaa esinettä. [2] heinäsirkkalla on lentoonlähtörefleksi - siipien leviäminen, kun jalkojen kosketus kovaan alustaan ​​menetetään. [2] (valokuva)

Niin kutsuttu yleisen eston refleksi on erittäin mielenkiintoinen - kun työnnetään tai putoaa, monet kovakuoriaiset, perhoset, toukat lakkaavat liikkumasta, painavat raajansa vartaloon ja teeskentelevät olevansa kuolleita. Kaikki tämä tekee niistä vähemmän näkyviä ja vähemmän houkuttelevia potentiaalisille saalistajille. Tätä ilmiötä kutsutaan myös thanatoosiksi. [1]

Tämä ominaisuus ilmaistaan ​​erittäin voimakkaasti kepin hyönteisissä: jos hyönteinen heitetään maahan, se ei vain liiku jonkin aikaa, vaan myös lyhyeksi ajaksi menettää herkkyyden ärsykkeille. Bedugisissa ja muissa salaa elävissä hyönteisissä thanatoosi ilmenee, kun ne putoavat erityisen kapeisiin halkeamiin substraatissa; yleisen eston reaktio tällaisessa tilanteessa laukaisee kynsinauhan herkkien reseptorien ärsytys. Hyönteinen jäätyy hetkeksi ja pääsee sitten hiljaa pois aukosta. Tämä mekanismi estää vian tai torakka juuttumasta ja nälkään kuolemaan. [1]

Metsästys ja ruoka - esimerkkejä

Vaistot

Vaisto on monimutkaisen käyttäytymisen muoto, tietty stereotyyppi toiminnasta vastauksena johonkin tekijään. Instinktit ovat voimakkaimpia hyönteisillä kahdella elämänalueella: ruoan uuttaminen (valokuva) ja lisääntyminen. Stereotypioita käyttäytymisestä löytyy myös asuntojen rakentamisesta, munintapaikan valitsemisesta jne. [2] Tutkijat ovat taipuvaisia ​​uskomaan, että vaistot ovat erityisiä, monimutkaisia ​​ehdollisten refleksien muotoja. [1]

Yleensä vaikutus, joka saa hyönteisen ymmärtämään vaistonsa, ei ole jokin ulkoinen tekijä, vaan muutos organismin fysiologisessa tilassa. Esimerkiksi nälkä saa hänet etsimään ruokaa, veren hormonitason nousu "laukaisee" seksuaalisen käyttäytymisen. [2]

Vaistot ovat joskus niin monimutkaisia, että ne näyttävät monimutkaiselta tai hyvin opitulta käyttäytymiseltä. Esimerkiksi toukat valmistavat itselleen koteloja ennen nukkumaanmenoa, täsmälleen samalla tavalla kuin heidän vanhempansa, vaikka he itse luovat ne ensimmäistä kertaa elämässään eivätkä voi "piipata" kuinka tehdä niitä oikein. Ennen koivuputkien juoksijoiden asettamista, rullaa koivunlehdet putkeen ja tee siihen viilto tietyllä viivalla. Ja niin edelleen... [1]

Vaistot voidaan toteuttaa vain olosuhteissa, jotka ovat ihanteellisia tähän. Esimerkiksi sphecoid-ampiaiset (Sphex-suvun ampiaiset) metsästävät sirkkoja ja heinäsirkkoja. Saaliiksi saatuaan he halvaavat sen vahingoittamalla hyönteisen vatsan hermoketjua, minkä jälkeen he tarttuvat saaliin antenneista ja vetävät sen pesään. Mutta jos saaliin antennit katkaistaan, ampiainen ei löydä niitä, se menettää kiinnostuksensa hyönteiseen saalista vastaan ​​ja lentää pois. Muuten, tämä mielenkiintoinen havainto osoittaa, että hyönteiset eivät voi ajatella: jos ampiaalla olisi ainakin joitain merkkejä älykkyydestä, se olisi vetänyt uhrin pois tarttumalla siihen raajassa tai siivessä, mutta vaurio ei toimi, jos uhrissa ei ole antenneja. [1]

Kiinnitä hyönteinen

Taksit ja tropismit

Kirjaimellisesti käännettynä kreikaksi taksit tarkoittavat vetovoimaa ja tropos tarkoittaa taipumusta. [1]

Taksit ovat organismin reaktio (moottori) yksipuoliseen ärsykkeeseen, joka ilmenee itsestään ja ei riipu sen "tahdosta". Joten näön erityispiirteiden vuoksi joissakin yön hyönteisissä havaitaan fototaksia - vetovoima valonlähteisiin. Hyönteisiä houkuttelee jopa avotuli, vaikka objektiivisesti se voi olla heille vaarallista. [2]

Tropismi on käytännössä sama asia, sillä erolla, että heillä on tietty "asenne" ärsykkeisiin, jotka houkuttelevat tai hylkäävät hyönteisiä. Vastaavasti tropismit ovat positiivisia ja negatiivisia. Esimerkki positiivisesta tropismista on torakoiden vetovoima asunnossa oleviin korkean kosteuden ja lämmön lähteisiin, jotka suosivat niiden lisääntymistä. Negatiivisena tropismina voidaan muistaa joidenkin hyönteisten halu liikkua mahdollisimman kauas kaupungeista melun ja magneettisen säteilyn lähteinä. [2]

Ihmiset voivat käyttää hyönteisten tropismia ja takseja kasvinsuojelussa. Esimerkiksi koiden (Leafworm) toukoilla on negatiivinen geotropismi: he kiipeävät puita. Ansahihnojen asettaminen runkoihin mahdollistaa näiden tuholaisten kiinni saamisen suurina määrinä. Samoin useiden lentävien hyönteisten fototaksis muodosti perustan valonloukkujen keksimiselle. [2] Muuten, halu kiivetä puuhun koko ajan ilmenee myös kepihyönteisissä. Jopa häkin ahtaassa tilassa elävät hyönteiset eivät käytännössä laskeudu "maahan". (valokuva)

Tropismeista havaitaan useimmiten valokuva- (valoon), kemo- (tiettyihin kemiallisiin ärsykkeisiin), gyro- (kosteuteen) ja termotropismi (lämpötilaan). Nämä reaktiot eivät tarvitse enempää selitystä. Mutta tärkeimmät taksit ovat muut: klino-, fobo-, tropotaksi ja muut. Ne ovat haastavampia ja mielenkiintoisempia. [2]

Fobotaksis

Kliinotaksi

Tropotaksis

kykenevä oppimaan "/>

kykenevä oppimaan

Mehiläiset ja muut sosiaaliset hyönteiset

kykenevä oppimaan

kykenevä oppimaan "/>

Ehdolliset refleksit

Edellä annettujen tietojen perusteella voidaan olettaa, että hyönteiset ovat eräänlaisia ​​"automaatteja", jotka reagoivat melko yksiselitteisesti ulkoisiin ärsykkeisiin ja osoittavat tämän perusteella erittäin alkeelliset käyttäytymismuodot. Mutta näin ei ole; jokaisella hyönteisellä on ainutlaatuinen käyttäytyminen johtuen kyvystä hankkia ehdollisia refleksejä. [2]

Ehdolliset refleksit ovat koko elämän ajan saatuja tavanomaisia ​​reaktioita, jotka laukaistaan ​​vastauksena tiettyihin ärsykkeisiin. Tällaisten reaktioiden kokonaisuus muodostaa hyönteisessä eräänlaisen "elämänkokemuksen", joka erottaa sen muista sukulaisista. [2]

Joskus ehdolliset refleksit ovat niin voimakkaita, että ne "keskeyttävät" synnynnäiset käyttäytymismuodot. Joten yhdessä kokeessa torakat altistettiin heikossa sähkövirrassa, jos he valitsivat valaistun ja tummennetun kammion välillä viimeksi mainitun (mikä on heille "miellyttävämpää", koska nämä hyönteiset haluavat elää pimeässä). Ajan myötä heidät oli mahdollista kouluttaa uudestaan ​​siten, että he alkoivat suosia elämää valaistussa solussa, mikä oli heille alun perin täysin epätavallista. [2] Joissakin tapauksissa hyönteiset ovat jopa koulutettavissa. Joten kuuluisan teoksen sankarit - Lefty ja hänen koulutetut kirput - eivät hypoteettisesti voineet olla fiktiota. [2]

Ehdollisen refleksin luominen on melko helppoa. Voit tehdä tämän useita kertoja peräkkäin samanaikaisesti hyönteisen kanssa kahdella ärsykkeellä: ehdollinen ("palkinto", esimerkiksi ruoka, tai "rangaistus", esimerkiksi sähköisku) ja ehdollinen (minkä tahansa ympäristötekijän vaikutus). Tiettyyn toimintaan hyönteistä joko rohkaistaan ​​tai suhteellisesti ottaen rangaistaan. Vähitellen se alkaa suorittaa halutun toiminnon riippumatta siitä, onko se palkittu ("rangaistu") vai ei, toisin sanoen ilman vahvistusta. [1]

Ehdolliset refleksit voivat kadota, jos ärsykkeet eivät vahvista niitä jonkin aikaa. Joten sosiaaliset hyönteiset (muurahaiset, ampiaiset) muistavat rikkaiden ruokalähteiden sijainnin ja löytävät ne itse. Mutta heti kun lähteiden ruoka loppuu, he lopettavat vierailun näissä paikoissa..

Mehiläisten harjoittelu on erittäin mielenkiintoista kokemusta. Jonkin aikaa heitä houkutteli sokeriliuos, johon oli lisätty apila-kukkiuute, joka antoi heille mahdollisuuden kehittää "suotuisa" asenne tähän kasviin. Tämän seurauksena mehiläiset halusivat käydä apilapellolla, mikä lisäsi hunajan tuotantoa ja kasvin siementen laatua. [1] (valokuva)

Hyönteisten aistielimet

Windows maailmalle
Zhdanova T.D.

Hyönteismaailman monipuolinen ja energinen toiminta voi olla upeita kokemuksia. Näyttää siltä, ​​että nämä olennot lentävät ja uivat huolimattomasti, juoksevat ja indeksoivat, surisevat ja sirisevät, närkivät ja kantavat. Kaikkea tätä ei kuitenkaan tehdä tarkoituksettomasti, vaan pääasiassa tietyllä tarkoituksella heidän ruumiissaan olevan synnynnäisen ohjelman ja hankitun elämänkokemuksen mukaisesti. Eläimille on annettu ympäröivän maailman käsitys, suuntautuminen siinä, kaikkien tarkoituksenmukaisten toimien ja elämänprosessien toteuttaminen hyvin monimutkaisilla järjestelmillä, pääasiassa hermostuneilla ja aistien.

Mitä yhteistä selkärankaisten ja selkärangattomien hermojärjestelmillä on??

Hermosto on hyvin monimutkainen rakenteiden ja elinten kompleksi, joka koostuu hermokudoksesta, jossa aivot ovat keskiosa. Hermoston tärkein rakenteellinen ja toiminnallinen yksikkö on hermosolu, jolla on prosesseja (kreikaksi hermosolu on neuroni).

Hyönteisten hermosto ja aivot tarjoavat: havainnoinnin ulkoisen ja sisäisen ärsytyksen aistien avulla (ärtyneisyys, herkkyys); tulevien signaalien välitön käsittely analysaattorijärjestelmän avulla, riittävän vastauksen valmistelu ja toteutus; perinnöllisten ja hankittujen tietojen tallentaminen koodatussa muodossa muistiin sekä heti niiden hakeminen tarpeen mukaan; kehon kaikkien elinten ja järjestelmien hallinta sen toiminnan yhtenä kokonaisuutena tasapainottamiseksi sen kanssa ympäristöön; henkisten prosessien ja korkeamman hermostollisen toiminnan toteuttaminen, asianmukainen käyttäytyminen.

Selkärankaisten ja selkärangattomien hermoston ja aivojen organisointi on niin erilainen, että ensi silmäyksellä näyttää mahdottomalta verrata niitä. Ja samalla näyttää siltä, ​​että hermojärjestelmän monipuolisimmille, kuuluville ja melko "yksinkertaisille" ja "monimutkaisille" organismeille, samat toiminnot ovat ominaisia..

Kärpänen, mehiläisen, perhosen tai muun hyönteisen hyvin pienet aivot antavat sen nähdä ja kuulla, koskettaa ja maistaa, liikkua suurella tarkkuudella ja lisäksi lentää sisäisen "kartan" avulla huomattavan matkan päässä, kommunikoida keskenään ja jopa omistaa "Kieli", opi ja käytä loogista ajattelua epätyypillisissä tilanteissa. Joten muurahaisen aivot ovat paljon pienempiä kuin nastanpää, mutta tätä hyönteistä on pitkään pidetty "viisaana miehenä". Verrattaessa paitsi sen mikroskooppisiin aivoihin, myös yhden hermosolun käsittämättömiin ominaisuuksiin, ihmisen tulisi hävetä nykyaikaisimpia tietokoneitaan. Ja mitä tiede voi sanoa tästä, esimerkiksi neurobiologiasta, joka tutkii aivojen syntymää, elämää ja kuolemaa? Pystyykö hän ratkaisemaan aivojen elintoiminnan mysteerin - tämä on monimutkaisin ja salaperäinen ihmisten tiedossa olevista ilmiöistä?

Ensimmäinen neurobiologinen kokemus kuuluu antiikin Rooman lääkäri Galeniin. Leikkaamalla sian hermokuituja, joiden avulla aivot hallitsivat kurkunpään lihaksia, hän vei eläimeltä äänen - se tuli heti tunnoton. Se oli vuosituhat sitten. Mutta kuinka pitkälle tiede on mennyt sen jälkeen aivoperiaatteen tuntemisessa? Tutkijoiden valtavasta työstä huolimatta osoittautuu, että ihmisen edes yhden hermosolun, niin kutsutun "tiilen", josta aivot rakennetaan, toimintaperiaate ei ole tiedossa. Neurotieteilijät ymmärtävät paljon siitä, kuinka neuroni "syö" ja "juo"; kuinka hän saa elämäänsä tarvittavan energian sulattamalla "biologisissa kattiloissa" ympäristöstä uutetut tarvittavat aineet; kuinka sitten tämä neuroni lähettää naapureilleen erilaisia ​​tietoja signaaleina, jotka on salattu joko tiettyyn sähköimpulssisarjaan tai erilaisiin kemikaalien yhdistelmiin. Ja sitten mitä? Hermosolu sai tietyn signaalin, ja sen syvyydessä alkoi ainutlaatuinen toiminta yhteistyössä muiden solujen kanssa, jotka muodostavat eläimen aivot. Tulevat tiedot tallennetaan muistiin, tarvittavat tiedot haetaan muistista, tehdään päätöksiä, annetaan käskyjä lihaksille ja erilaisille elimille jne. Miten menee? Tätä tiedemiehet eivät vieläkään tiedä varmasti. No, koska ei ole selvää, miten yksittäiset hermosolut ja niiden kompleksit toimivat, koko aivojen, jopa niin pienien kuin hyönteisten, periaate ei ole selvä..

Aistien ja elävien "laitteiden" työ

Hyönteisten elintärkeään toimintaan liittyy ääni-, haju-, visuaalisen ja muun aistintiedon - spatiaalisen, geometrisen, kvantitatiivisen - käsittely. Yksi hyönteisten monista salaperäisistä ja mielenkiintoisista piirteistä on niiden kyky arvioida tilanne tarkasti omilla "laitteillaan". Tietämyksemme näistä laitteista on niukka, vaikka niitä käytetään laajalti luonnossa. Nämä ovat myös tekijöitä erilaisille fyysisille kentille, joiden avulla voidaan ennakoida maanjäristyksiä, tulivuorenpurkauksia, tulvia ja säämuutoksia. Tämä on ajan tunne, mitattuna sisäisellä biologisella kellolla, ja nopeuden tunne, kyky orientoida ja navigoida ja paljon muuta..

Herkkyydeksi kutsutaan minkä tahansa organismin (mikro-organismit, kasvit, sienet ja eläimet) ominaisuutta havaita ulkoisesta ympäristöstä sekä omista elimistä ja kudoksista peräisin olevia ärsytyksiä. Hyönteisillä, kuten muillakin eläimillä, joilla on erikoistunut hermosto, on hermosoluja, joilla on korkea valikoiva kyky erilaisiin ärsykkeisiin - reseptoreihin. Ne voivat olla kosketuksellisia (kosketukseen reagoivia), lämpötilaa, valoa, kemikaaleja, tärinää, lihas-nivelet jne. Reseptoreidensa ansiosta hyönteiset vangitsevat kaikki erilaiset ympäristötekijät - erilaiset värähtelyt (laaja valikoima ääniä, säteilyenergia valon ja lämmön muodossa), mekaaninen paine (esimerkiksi painovoima) ja muut tekijät. Reseptorisolut sijaitsevat kudoksissa joko yksittäin tai kerätään järjestelmiin, joissa muodostuu erikoistuneita aistielimiä - aistielimiä.

Kaikki hyönteiset "ymmärtävät" täysin aistiensa lukemat. Jotkut heistä, kuten näkö-, kuulo- ja hajuelimet, ovat etäisiä ja pystyvät havaitsemaan ärsytyksen etäisyydellä. Toiset, kuten maku- ja kosketuselimet, ovat kosketuksissa ja reagoivat altistumiseen suoralle kosketukselle.

Hyönteisillä on suurimmaksi osaksi erinomainen visio. Niiden monimutkaisia ​​viistettyjä silmiä, joihin joskus lisätään yksinkertaisia ​​silmiä, käytetään erilaisten esineiden tunnistamiseen. Jotkut hyönteiset on varustettu värinäköllä, sopivilla yönäkölaitteilla. Mielenkiintoista on, että hyönteisten silmät ovat ainoa elin, joka muilla eläimillä on samankaltainen. Samalla kuulo-, haju-, maku- ja kosketuselimillä ei ole tällaista samankaltaisuutta, mutta hyönteiset kuitenkin havaitsevat täydellisesti hajut ja äänet, suuntautuvat avaruudessa, sieppaavat ja lähettävät ultraääniaaltoja. Heidän hienovarainen haju- ja makuaistinsa ansiosta he voivat löytää ruokaa. Erilaiset hyönteis rauhaset erittävät aineita houkutellakseen kavereita, seksikumppaneita, pelotellakseen kilpailijoita ja vihollisia, ja erittäin herkkä haju pystyy saamaan näiden aineiden hajun jopa useita kilometrejä.

Monet ideoissa yhdistävät hyönteisten aistit pään kanssa. Mutta käy ilmi, että ympäristöä koskevan tiedon keräämisestä vastaavat rakenteet löytyvät hyönteisistä kehon eri osissa. He voivat havaita esineiden lämpötilan ja maistella ruokaa jaloillaan, havaita valon läsnäolon selällään, kuulla polvillaan, poskillaan, hännän lisäyksillä, karvoilla jne..

Hyönteisten aistielimet ovat osa aistijärjestelmiä - analysaattoreita, jotka tunkeutuvat verkon kautta lähes koko kehoon. He vastaanottavat monia erilaisia ​​ulkoisia ja sisäisiä signaaleja aistielimensä reseptoreilta, analysoivat ne, muodostavat ja lähettävät "ohjeita" eri elimille sopivien toimien toteuttamiseksi. Aistielimet muodostavat pääasiassa reseptoriosan, joka sijaitsee analysaattoreiden kehällä (päissä). Ja johtokohdan muodostavat keskushermot ja reseptoreista johtuvat reitit. Aivoissa on tietyt alueet aistien tietojen käsittelemiseksi. Ne muodostavat analysaattorin keskeisen "aivojen" osan. Tällaisen monimutkaisen ja tarkoituksenmukaisen järjestelmän ansiosta suoritetaan esimerkiksi visuaalinen analysaattori, hyönteisen liike-elinten tarkka laskenta ja hallinta.

Hyönteisten aistinvaraisten järjestelmien hämmästyttävistä mahdollisuuksista on kerätty laajaa tietoa, mutta kirjan volyymi antaa meille mahdollisuuden mainita vain muutamia niistä..

Silmät ja koko monimutkainen näköjärjestelmä ovat hämmästyttävä lahja, jonka ansiosta eläimet pystyvät saamaan perustietoa ympäröivästä maailmasta, tunnistamaan nopeasti erilaisia ​​esineitä ja arvioimaan syntynyttä tilannetta. Hyönteiset tarvitsevat näkyä ruokaa etsittäessään välttääkseen saalistajia, tutkiakseen kiinnostavia esineitä tai ympäristöä, ollakseen vuorovaikutuksessa muiden yksilöiden kanssa lisääntymis- ja sosiaalisessa käyttäytymisessä jne..

Hyönteiset on varustettu monenlaisilla silmillä. Ne voivat olla monimutkaisia, yksinkertaisia ​​tai lisävarusteena saatavia ocelleja sekä toukkia. Monimutkaisimmat ovat viistetyt silmät, jotka koostuvat suuresta joukosta ommatidioita, jotka muodostavat kuusikulmaiset puolet silmän pinnalle. Ommatidium on pohjimmiltaan pieni visuaalinen laite, joka on varustettu pienoislinssillä, valonohjausjärjestelmällä ja valoherkillä elementeillä. Jokainen puoli havaitsee vain pienen osan esineestä, ja yhdessä ne tarjoavat mosaiikkikuvan koko esineestä. Useimmille aikuisille hyönteisille tyypilliset viistetyt silmät sijaitsevat pään sivuilla. Joissakin hyönteisissä, esimerkiksi sudenkorento-metsästäjä, joka reagoi nopeasti saaliin liikkeeseen, silmät vievät puolet päästä. Jokainen hänen silmänsä on rakennettu 28 000 puolesta. Vertailun vuoksi perhosilla on 17 000 ja kotikärpällä 4 000. Hyönteisillä voi olla kaksi tai kolme silmää otsaan tai kruunuun ja harvemmin sen sivuihin. Toukkasilmät kovakuoriaisissa, perhosissa, hymenopterissa aikuisissa tiloissa korvataan monimutkaisilla.

On utelias, että hyönteiset eivät voi sulkea silmiään levon aikana ja siksi nukkua auki.

Silmät myötävaikuttavat metsästävän hyönteisen, kuten rukoilijan, nopeaan reaktioon. Tämä on muuten ainoa hyönteinen, joka pystyy kääntymään ympäri ja katsomaan selän taakse. Suuret silmät antavat mantisille kiikarinäkymän ja mahdollistavat tarkan etäisyyden laskemisen huomionsa kohteeseen. Tämä kyky yhdistettynä etujalkojen nopeaan heittämiseen saalista kohti tekee rukoilijasirkasta erinomaiset metsästäjät..

Ja keltajalkaisissa kovakuoriaisissa, jotka juoksevat veden päällä, silmät antavat sinun nähdä samanaikaisesti saaliin sekä veden pinnalla että sen alla. Tätä varten kovakuoriaisen visuaaliset analysaattorit pystyvät korjaamaan veden taitekertoimen.

Visuaalisten ärsykkeiden havaitseminen ja analysointi tapahtuu hyvin monimutkaisella järjestelmällä - visuaalisella analysaattorilla. Monille hyönteisille tämä on yksi tärkeimmistä analysaattoreista. Tässä ensisijainen herkkä solu on valoreseptori. Ja siihen liittyy siihen liittyviä reittejä (näköhermo) ja muita hermosoluja, jotka sijaitsevat hermoston eri tasoilla. Valotietoja havaittaessa tapahtumien järjestys on seuraava. Vastaanotetut signaalit (valon kvantit) koodataan välittömästi impulssien muodossa ja välitetään reittejä pitkin keskushermostoon - analysaattorin "aivojen" keskukseen. Siellä nämä signaalit dekoodataan (dekoodataan) välittömästi vastaavaan visuaaliseen havaintoon. Sen tunnistamiseksi visuaalisten kuvien ja muun tarvittavan tiedon standardit puretaan muistista. Ja sitten komento lähetetään eri elimille yksilön riittävän vastauksen saamiseksi tilanteen muutokseen.

Missä ovat hyönteisten "korvat"?

Suurin osa eläimistä ja ihmisistä kuulee korvillaan, missä äänet aiheuttavat tärykalvon värinän - voimakkaan tai heikon, hitaan tai nopean. Kaikki värinän muutokset kertovat keholle kuuluvan äänen luonteesta. Ja mitä hyönteiset kuulevat? Monissa tapauksissa ne ovat myös erikoisia "korvia", mutta hyönteisissä ne sijaitsevat meille epätavallisissa paikoissa: viikset - esimerkiksi uroshyttysissä, muurahaisissa, perhosissa; hännän lisäyksissä - amerikkalaisessa torakassa. Sirkat ja heinäsirkat kuulevat etujalkojen säären ja heinäsirkkojen kanssa vatsassa. Joillakin hyönteisillä ei ole "korvia", toisin sanoen heillä ei ole erityisiä kuuloelimiä. Mutta he pystyvät havaitsemaan erilaisia ​​ilmanympäristön värähtelyjä, mukaan lukien ääni- ja ultraääni-aallot, joihin korville ei pääse. Tällaisten hyönteisten herkkiä elimiä ovat ohuet karvat tai pienimmät herkät tikut. Ne sijaitsevat suuressa määrin kehon eri osissa ja liittyvät hermosoluihin. Joten karvoisissa toukkaissa "korvat" ovat karvoja ja alastomissa - koko kehon iho.

Ääniaalto muodostuu vaihtelemalla tyhjiötä ja ilman sakeutumista, joka leviää kaikkiin suuntiin äänilähteestä - mistä tahansa tärisevästä kappaleesta. Ääniaallot havaitaan ja prosessoidaan kuuloanalysaattorilla, monimutkaisella mekaanisten, reseptorien ja hermorakenteiden järjestelmällä. Nämä värähtelyt muuntavat kuuloreseptorit hermoimpulsseiksi, jotka siirtyvät kuulohermoa pitkin analysaattorin keskiosaan. Tämän seurauksena ääni havaitaan ja sen vahvuus, sävelkorkeus ja luonne analysoidaan..

Hyönteisten kuulojärjestelmä varmistaa niiden valikoivan vastauksen suhteellisen korkeataajuisiin tärinöihin - he havaitsevat pienimmätkin pinnan, ilman tai veden tärinät. Esimerkiksi surisevat hyönteiset tuottavat ääniaaltoja räpyttämällä siipiään nopeasti. Miehet havaitsevat tällaisen ilmanympäristön värähtelyn, esimerkiksi hyttysten piiksun, herkät elimet antenneilla. Siten he tarttuvat muiden aallokoiden lentoon liittyviin ilmaaaltoihin ja reagoivat riittävästi vastaanotettuihin äänitietoihin. Hyönteisten kuulojärjestelmät on "viritetty" havaitsemaan suhteellisen heikkoja ääniä, joten voimakkailla äänillä on kielteinen vaikutus niihin. Esimerkiksi kimalaiset, mehiläiset, joidenkin lajien kärpäset eivät voi nousta ilmaan soidessaan.

Jokaisen lajin urospuolisten sirkkojen lähettämillä vaihtelevilla, mutta hyvin määritellyillä merkkiääniillä on tärkeä rooli niiden lisääntymiskäyttäytymisessä - kun he kohtelevat ja houkuttelevat naisia. Kriketti on varustettu upealla työkalulla kommunikointiin ystävän kanssa. Luodessaan lempeän trillin hän hieroo yhden elytran terävän puolen toisen pintaa vasten. Ja äänen havaitsemiseksi uroksella ja naisella on erityisen herkkä ohut kutikulaarinen kalvo, jolla on rumpukalvon rooli. Mielenkiintoinen koe tehtiin, kun sirisevä uros asetettiin mikrofonin eteen ja nainen asetettiin toiseen huoneeseen puhelimen kautta. Kun mikrofoni kytkettiin päälle, naaras, kuullen uroslajille tyypillisen sirinän, ryntäsi äänen lähteeseen - puhelimeen.

Elimet ultraääniaaltojen sieppaamiseen ja lähettämiseen

Koit toimitetaan lepakoiden havaitsemislaitteella, joka käyttää ultraääniaaltoja suuntautumiseen ja metsästykseen. Petoeläimet saavat signaaleja jopa 100 000 hertsiin asti, ja niiden metsästämät koit ja nauhansiivet jopa 240 000 hertsiin. Esimerkiksi koi-kauhan rinnassa on erityisiä elimiä ultraäänisignaalien akustista analysointia varten. Ne mahdollistavat metsästysnahkojen ultraääniimpulssien saamisen jopa 30 metrin etäisyydeltä. Kun perhonen vastaanottaa signaalin saalistajapaikantimelta, aktivoituvat suojaavat käyttäytymistoimet. Yöhiiren ultraäänihuudot suhteellisen suurella etäisyydellä, perhonen muuttaa äkillisesti lentosuuntaa petollisella liikkeellä - "sukelluksella". Samalla hän alkaa tehdä taitolentoja - spiraaleja ja "kuolleita silmukoita" päästäkseen irti jahtauksesta. Ja jos saalistaja on alle 6 metrin etäisyydellä, perhonen taittaa siipensä ja putoaa maahan. Ja lepakko ei havaitse paikallaan olevaa hyönteistä.

Mutta koiden ja lepakoiden välisen suhteen on viime aikoina havaittu olevan vielä monimutkaisempi. Joten jotkut perhoslajit, havaittuaan lepakon signaalit, alkavat itse lähettää ultraäänipulsseja napsautusten muodossa. Lisäksi nämä impulssit vaikuttavat saalistajaan siten, että se lentää kuin peloissaan. On vain spekulaatioita siitä, mikä saa lepakot lopettamaan perhosen jahtaamisen ja "pakenemaan taistelukentältä". Ultraäänen napsautukset ovat todennäköisesti hyönteisten mukautuvia signaaleja, samanlaisia ​​kuin lepakko itse, vain paljon voimakkaampia. Odotettaessa kuulevansa heikon heijastuneen äänen omasta signaalistaan, takaa-ajaja kuulee kuuristavan jylinän - ikään kuin yliääninen taso rikkoo äänen.

Tämä herättää kysymyksen, miksi lepakko ei ole tainnutettu sen omilla ultraäänisignaaleilla, vaan perhosilla. On käynyt ilmi, että lepakko on hyvin suojattu paikantimen lähettämältä omalta huuto-impulssilta. Muuten tällainen voimakas impulssi, joka on 2000 kertaa voimakkaampi kuin vastaanotetut heijastuneet äänet, voi kuuristaa hiirtä. Tämän estämiseksi hänen ruumiinsa valmistaa ja käyttää tarkoituksellisesti erityistä jalustaa. Ennen ultraäänipulssin lähettämistä erityinen lihas vetää niitit poispäin sisäkorvan simpukkaikkunasta - tärinät keskeytyvät mekaanisesti. Pohjimmiltaan sekoitin tekee myös napsahduksen, mutta ei ääntä, vaan ääniä. Huutosignaalin jälkeen se palaa välittömästi paikalleen niin, että korva on valmis vastaanottamaan heijastuneen signaalin. On vaikea kuvitella, kuinka nopeasti lihas voi toimia, mikä sammuttaa hiiren kuulon hetkellä, kun itkuimpulssi lähetetään. Saaliiden etsinnän aikana - tämä on 200-250 impulssia sekunnissa!

Ja lepakolle vaaralliset perhosen napsautukset kuullaan juuri sillä hetkellä, kun metsästäjä kääntyy korvaansa havaitakseen kaikuaan. Tämä tarkoittaa, että saadakseen tainnutetun saalistajan lentämään pelosta, koi lähettää signaaleja, jotka ovat äärimmäisen sovitettuja sen paikantimeen. Tätä varten hyönteisen organismi on ohjelmoitu vastaanottamaan lähestyvän metsästäjän impulssin taajuus ja lähettämään täsmälleen yhdessä sen kanssa vastaussignaalin.

Tämä koiden ja lepakoiden välinen suhde herättää monia kysymyksiä. Kuinka hyönteiset saivat kyvyn havaita lepakoiden ultraäänisignaalit ja ymmärtää välittömästi itsessään kantamansa vaarat? Kuinka perhoset voisivat vähitellen kehittää ultraäänilaitteen, jonka suojaominaisuudet sopivat täydellisesti yhteen valinta- ja parannusprosessissa? Myös lepakoiden ultraäänisignaalien havaitseminen ei ole helppoa ymmärtää. Asia on, että he tunnistavat kaiunsa miljoonien äänien ja muiden äänien joukossa. Eivätkä heimo-kollegoidensa huutosignaalit, laitteiden lähettämät ultraäänisignaalit eivät häiritse lepakoiden metsästystä. Vain perhosen signaalit, jopa keinotekoisesti toistetut, saavat hiiren lentämään pois.

Elävät olennot esittävät uusia ja uusia arvoituksia aiheuttaen ihailua kehonsa rakenteen täydellisyydestä ja sopivuudesta.

Rukoilijalle, aivan kuten perhoselle, ja erinomaiselle näkökyvylle annetaan myös erityiset kuuloelimet, jotta vältetään tapaaminen lepakoiden kanssa. Nämä ovat ultraääntä vastaanottavia kuuloelimiä, jotka sijaitsevat rintakehässä jalkojen välissä. Ja joillekin rukoilijasirkka-lajeille ultraäänisen kuuloelimen lisäksi on ominaista toisen korvan läsnäolo, joka havaitsee paljon matalammat taajuudet. Sen toimintaa ei vielä tunneta..

Eläimillä on yleinen kemiallinen herkkyys, jonka tarjoavat erilaiset aistielimet. Hyönteisten kemiallisessa mielessä merkittävin rooli on hajuaistilla. Ja tutkijoiden mukaan termiiteille ja muurahaisille annetaan tilavuushaju. Meidän on vaikea kuvitella, mikä se on. Hyönteisen hajuelimet reagoivat jopa hyvin pienien aineen pitoisuuksien esiintymiseen, joskus hyvin kaukana lähteestä. Hajuaistansa ansiosta hyönteinen löytää saalista ja ruokaa, liikkuu maastossa, oppii vihollisen lähestymistavasta, suorittaa bioviestintää, jossa erityinen "kieli" on kemiallisten tietojen vaihto feromonien avulla.

Feromonit ovat monimutkaisimpia yhdisteitä, jotka jotkut yksilöt jakavat viestintätarkoituksiin tiedon välittämiseksi muille yksilöille. Tällainen tieto koodataan tietyissä kemikaaleissa, riippuen elävän olennon tyypistä ja jopa sen kuulumisesta tiettyyn perheeseen. Havaintojärjestelmän avulla havaitseminen ja "viestin" tulkitseminen herättää vastaanottajissa tietynlaisen käyttäytymisen tai fysiologisen prosessin. Tähän mennessä tiedetään merkittävä ryhmä hyönteisten feromoneja. Jotkut heistä on suunniteltu houkuttelemaan vastakkaista sukupuolta olevia ihmisiä, toiset jäljet ​​- osoittavat tien taloon tai ruokalähteeseen, kolmannet - toimivat hälytyssignaalina, neljäs - säätelevät tiettyjä fysiologisia prosesseja jne..

Hyönteisorganismien "kemiallisen tuotannon" on oltava todella ainutlaatuinen päästäkseen oikeaan määrään ja tiettyyn aikaan koko tarvitsemansa feromonivalikoiman. Nykyään tunnetaan yli sata näistä monimutkaisimman kemiallisen koostumuksen omaavista aineista, mutta korkeintaan tusina niistä valmistettiin keinotekoisesti. Niiden saamiseksi tarvitaan täydellisiä tekniikoita ja laitteita, joten toistaiseksi on vain yllättynyt tällaisten selkärangattomien organismien tällaisesta järjestelystä..

Kovakuoriaiset on varustettu pääasiassa hajutyyppisillä antenneilla. Niiden avulla voit kaapata paitsi aineen hajun ja sen jakautumisen suunnan, mutta jopa "tuntea" hajuisen esineen muodon. Esimerkki upeasta hajuaistista ovat hautakaivavat kovakuoriaiset, jotka harjoittavat maan puhdistamista ruhosta. He pystyvät haistamaan satoja metrejä hänestä ja kokoontumaan suureen ryhmään. Ja leppäkerttu löytää hajuaistia käyttäen kirvojen pesäkkeitä jättääkseen kytkimen sinne. Loppujen lopuksi hän ei vain ruoki kirvoja, vaan myös toukkiaan.

Aikuisten hyönteisten lisäksi myös niiden toukoilla on usein erinomainen haju. Toukokuun kovakuoriaisen toukat pystyvät siis siirtymään kasvien juuriin (mänty, vehnä) tuskin lisääntyneen hiilidioksidipitoisuuden ohjaamana. Kokeissa toukat lähetetään välittömästi maaperään, johon lisätään pieni määrä ainetta, joka muodostaa hiilidioksidia.

Hajuelimen herkkyys, esimerkiksi Saturnia-perhonen, jonka uros pystyy saamaan oman lajinsa naisen hajun 12 km: n etäisyydeltä, vaikuttaa käsittämättömältä. Verrattaessa tätä etäisyyttä naispuolisen erittämän feromonimäärään saatiin yllättävä tulos. Antenniensa ansiosta mies etsii epäilemättä monien hajujen joukosta yhden perinnöllisesti tunnetun aineen molekyylin 1 m3 ilmasta!

Joillekin Hymenopteroille annetaan niin voimakas haju, että se ei ole huonompi kuin koiran kuuluisa aistit. Joten naispuoliset ratsastajat, kun he juoksevat pitkin puunrunkoa tai kantoa, liikuttavat voimakkaasti antennejaan. Niiden avulla he "haistavat" ulos horntailin toukkia tai puutavarakuoriaista, jotka ovat puussa 2–2,5 cm: n etäisyydellä pinnasta..

Antennien ainutlaatuisen herkkyyden takia pieni ratsastajageeli, koskettamalla vain hämähäkkien koteloita, määrittää, mitä niissä on - ovatko he kehittymättömiä kiveksiä, istuvia hämähäkkejä, jotka ovat jo syntyneet niistä, tai muiden omien kaltaistensa ratsastajia. Kuinka Gelis tekee niin tarkan analyysin, ei vielä tiedetä. Todennäköisesti hän tunnistaa hienovaraisimman erityisen hajun, mutta voi olla, että ratsastaja saa jonkinlaisen heijastuneen äänen napauttamalla antennejaan.

Hyönteisten hajuelimiin vaikuttavien kemiallisten ärsykkeiden havaitseminen ja analysointi suoritetaan monitoimijärjestelmällä - hajuanalysaattorilla. Se, kuten kaikki muut analysaattorit, koostuu havaitsevista, johtavista ja keskusosastoista. Hajureseptorit (kemoreseptorit) poimivat hajuaineiden molekyylit, ja impulssit, jotka ilmoittavat tietystä hajusta, lähetetään hermokuituja pitkin aivoihin analysointia varten. Kehon vaste kehittyy välittömästi.

Hyönteisten hajuaistista puhumattakaan hajua ei voida mainita. Tieteessä ei vieläkään ole selkeää ymmärrystä hajun merkityksestä, ja tästä luonnonilmiöstä on olemassa monia teorioita. Yhden heistä mukaan aineen analysoidut molekyylit edustavat "avainta". Ja "lukko" ovat hajuanalysaattoreihin sisältyvät hajuherkkyysreseptorit. Jos molekyylin kokoonpano lähestyy tietyn reseptorin "lukkoa", analysaattori vastaanottaa siitä signaalin, dekoodaa sen ja lähettää hajua koskevia tietoja eläimen aivoihin. Toisen teorian mukaan haju määräytyy molekyylien kemiallisten ominaisuuksien ja sähkövarausten jakautumisen perusteella. Uusin teoria, joka on voittanut monia kannattajia, näkee hajun pääsyyn molekyylien ja niiden ainesosien värähtelyominaisuudet. Mikä tahansa aromi liittyy tiettyihin infrapuna-alueen taajuuksiin (aaltolukuihin). Esimerkiksi sipulikeittotioalkoholi ja dekaboraani ovat kemiallisesti täysin erilaisia. Mutta niillä on sama taajuus ja sama haju. Samaan aikaan on kemiallisesti samankaltaisia ​​aineita, joille on ominaista eri taajuudet ja haju eri tavoin. Jos tämä teoria on oikea, sekä aromaattiset aineet että tuhannet solutyypit, jotka havaitsevat hajun, voidaan arvioida infrapunataajuuksilla..

Hyönteisillä on erinomaiset haju- ja kosketusantennit (antennit tai nauhat). Ne ovat erittäin liikkuvia ja helposti hallittavissa: hyönteinen voi kasvattaa niitä, tuoda ne lähemmäksi, kiertää kukin erikseen omalla akselillaan tai yhdessä yhdessä. Tässä tapauksessa ne molemmat ulkoisesti muistuttavat ja ovat olemukseltaan "tutka-asennuksia". Sensilla on antennien hermoherkkä elementti. Niistä impulssi nopeudella 5 m sekunnissa lähetetään analysaattorin "aivojen" keskukseen ärsytyskohteen tunnistamiseksi. Ja sitten signaali vastauksesta saatuihin tietoihin menee heti lihakseen tai muuhun elimeen.

Useimmissa hyönteisissä antennien toisessa segmentissä on Johnstonin urut - universaali laite, jonka tarkoitusta ei ole vielä täysin selvitetty. Uskotaan, että se havaitsee ilman ja veden liikkeet ja ravistelun, kontaktit kiinteisiin esineisiin. Johanneksenleipä- ja heinäsirkkojen herkkyys mekaaniselle tärinälle on yllättävän korkea, ja ne pystyvät rekisteröimään kaikki ravistelut, joiden amplitudi on puolet vetyatomin halkaisijasta.!

Kovakuoriaisilla on myös Johnstonin urut antennin toisessa segmentissä. Ja jos veden pinnalla juokseva kovakuoriainen vaurioituu tai poistuu, se törmää mahdollisiin esteisiin. Tämän elimen avulla kovakuoriainen pystyy tarttumaan rannalta tai esteistä tuleviin heijastuneisiin aaltoihin. Hän tunnistaa vesiaallot, joiden korkeus on 0 000 000 004 mm, toisin sanoen Johnstonin urut suorittavat kaikuluotaimen tai tutkan.

Muurahaisia ​​erottaa paitsi hyvin organisoidut aivot, mutta myös yhtä täydellinen ruumiillinen organisaatio. Antenneilla on suurin merkitys näille hyönteisille; jotkut toimivat erinomaisena haju-, kosketus-, ympäristö- ja keskinäisenä selityksenä. Antennit puuttuvat muurahaiset menettävät kyvyn löytää tie, läheinen ruoka erottaa viholliset ystävistä. Antennien avulla hyönteiset pystyvät "puhumaan" keskenään. Muurahaiset lähettävät tärkeitä tietoja koskettamalla antenneja toistensa tiettyihin antenniosiin. Yhdessä käyttäytymisjaksossa kaksi muurahaista löysi saaliin erikokoisina toukkina. "Neuvottelujen" jälkeen antennien käyttävien veljien kanssa he menivät paikalle, jossa heidät löydettiin yhdessä mobilisoitujen avustajien kanssa. Samalla menestyneempi muurahainen, joka pystyi antennien välityksellä välittämään tietoja löydetystä suuremmasta saalista, mobilisoi paljon suuremman ryhmän toimivia muurahaisia..

Mielenkiintoista on, että muurahaiset ovat puhtaimpia olentoja. Jokaisen aterian ja unen jälkeen heidän koko kehonsa ja erityisesti antennit puhdistetaan perusteellisesti..

Henkilö määrittelee selvästi aineen tuoksun ja maun, eikä hyönteisissä maku- ja hajuaistit ole usein erotettu toisistaan. Ne toimivat yhtenä kemiallisena aistina (havainto).

Hyönteiset, joilla on makuelämyksiä, suosivat tiettyjä aineita tietyn lajin ravintoarvoista riippuen. He pystyvät kuitenkin erottamaan makean, suolaisen, katkera ja hapan. Makuelimet voivat olla kosketuksissa kulutetun ruoan kanssa hyönteisen kehon eri osiin - antenneihin, kärsäihin ja jalkoihin. Hyönteiset saavat heidän avustaan ​​perustiedot kemiallisesta ympäristöstä. Esimerkiksi kärpäs, vain koskettamalla tassujaan häntä kiinnostavaan esineeseen, oppii melkein heti sen jalkojen alla olevan - juoman, ruoan tai jotain syötävää. Toisin sanoen hän pystyy suorittamaan kemikaalin välittömän kosketusanalyysin jaloillaan..

Maku on tunne, joka tapahtuu, kun kemikaaliliuos vaikuttaa hyönteisen makuelimen reseptoreihin (kemoreseptoreihin). Reseptorin makusolut ovat makuanalysaattorin monimutkaisen järjestelmän perifeerinen osa. He havaitsevat kemialliset ärsykkeet, ja tässä tapahtuu makusignaalien ensisijainen koodaus. Analysaattorit välittävät välittömästi kemoelektristen impulssien lentopallot ohuita hermokuituja pitkin "aivojen" keskukseen. Jokainen tällainen pulssi kestää alle tuhannes sekunnin. Ja sitten analysaattorin keskirakenteet määrittävät makuelämykset välittömästi.

Yritetään edelleen ymmärtää paitsi hajun kysymys myös luoda yhtenäinen "makeuden" teoria. Toistaiseksi tämä ei ole ollut mahdollista - ehkä sinä, 2000-luvun biologit, onnistut. Ongelmana on, että täysin erilaiset kemikaalit, sekä orgaaniset että epäorgaaniset, voivat luoda suhteellisen samanlaisen makean maun..

Hyönteisten kosketuksen tunne on ehkä suurin haaste. Kuinka nämä kitiinikuoriin ketjutetut olennot aistivat maailman? Joten ihoreseptorien ansiosta pystymme havaitsemaan erilaisia ​​tuntoaistia - jotkut reseptorit rekisteröivät paineen, toiset lämpötilan jne. Koskettamalla esinettä voit päätellä, että se on kylmä tai lämmin, kova tai pehmeä, sileä tai karkea. Hyönteisillä on myös analysaattoreita, jotka määrittävät lämpötilan, paineen jne., Mutta paljoa niiden toimintamekanismeista ei tunneta..

Kosketustaju on yksi tärkeimmistä aisteista monien lentävien hyönteisten turvallisuudelle ilmavirtausten havaitsemiseksi. Esimerkiksi Dipterassa koko keho on peitetty sensillillä, joka suorittaa kosketustoimintoja. Erityisesti monet heistä ovat riimuissa havaitsemaan ilmanpaineen ja vakauttamaan lennon..

Kosketuksen tunteen ansiosta kärpästä ei ole niin helppo lyödä. Hänen näönsä avulla hän voi huomata uhkaavan kohteen vain 40 - 70 cm: n etäisyydellä, mutta kärpäs pystyy reagoimaan vaaralliseen kädenliikkeeseen, joka aiheutti jopa pienen ilmaliikkeen, ja heti nousemaan. Tämä yhteinen perhokärpänen vahvistaa jälleen, että elävien maailmassa ei ole mitään yksinkertaista - kaikille olentoille, nuorille ja vanhoille, on tarjolla erinomaiset aistijärjestelmät aktiivista elämää ja omaa suojaa varten..

Hyönteisreseptorit, jotka rekisteröivät paineen, voivat olla näppylöitä ja harjaksia. Hyönteiset käyttävät niitä eri tarkoituksiin, myös avaruudessa suuntautuvaan suuntaan - painovoiman suuntaan. Esimerkiksi kärpän toukka liikkuu aina selvästi ylöspäin ennen nukkumista, toisin sanoen painovoimaa vastaan. Loppujen lopuksi hänen täytyy ryömiä ulos nestemäisestä ruokamassasta, eikä siellä ole maamerkkejä, lukuun ottamatta maapallon vetovoimaa. Senkin jälkeen, kun hän on poistunut nukasta, kärpäsellä on taipumus ryömiä jonkin aikaa, kunnes se kuivuu lentääkseen.

Monilla hyönteisillä on hyvin kehittynyt painovoima. Esimerkiksi muurahaiset pystyvät arvioimaan pinnan kaltevuuden 20: ssä. Ja pystykuoria reikiä kaivava ruusu-kovakuoriainen voi määrittää poikkeaman pystysuorasta 10: ssä..

Monilla hyönteisillä on erinomainen kyky ennakoida säämuutoksia ja tehdä pitkän aikavälin ennusteita. Tämä on kuitenkin tyypillistä kaikille eläville olennoille - olipa kyseessä sitten kasvi, mikro-organismi, selkärangaton tai selkärankainen. Tällaiset kyvyt takaavat normaalin elämänaktiivisuuden aiotussa elinympäristössä. On myös harvoin havaittuja luonnonilmiöitä - kuivuus, tulvat, äkilliset kylmät. Ja sitten elävien olentojen on selviytyäkseen mobilisoitava lisäsuojakeinoja etukäteen. Molemmissa tapauksissa he käyttävät sisäisiä "meteorologisia asemia".

Seuraten jatkuvasti ja huolellisesti erilaisten elävien olentojen käyttäytymistä voidaan oppia paitsi säämuutoksista myös tulevista luonnonkatastrofeista. Itse asiassa yli 600 eläinlajia ja 400 kasvilajia, jotka tutkijat ovat tähän mennessä tunteneet, voivat suorittaa erikoisen roolin ilmanpainemittareilla, kosteuden ja lämpötilan indikaattoreilla, sekä ukkosten, myrskyjen, tornadoiden, tulvien että kauniin pilvettömän sään ennustajilla. Lisäksi elävät "ennustajat" ovat kaikkialla, missä tahansa oletkin - säiliön vieressä, niityllä, metsässä. Esimerkiksi vihreät heinäsirkat lakkaavat sirppaamasta, jopa kirkkaalla taivaalla, muurahaiset alkavat sulkea tiukasti muurahaiskanavan sisäänkäynnit ja mehiläiset lakkaavat lentämästä mettä, istuvat pesässä ja humisevat. Perhoja ja ampiaisia ​​lentää talon ikkunoihin yrittäessään piiloutua lähestyvästä säästä.

Tiibetin juurella elävät myrkylliset muurahaiset ovat paljastaneet heidän erinomaisen kykynsä ennustaa kauemmas. Ennen rankkasateiden alkamista muurahaiset siirtyvät toiseen paikkaan, jossa on kuiva ja kiinteä maa, ja ennen kuivuuden alkamista muurahaiset täyttävät tummat, kosteat syvennykset. Siivekäs muurahaiset pystyvät aistimaan myrskyn lähestymisen 2-3 päivässä. Suuret yksilöt alkavat kiirehtiä pitkin maata, ja pienet parveilevat matalalla. Ja mitä aktiivisempia nämä prosessit ovat, sitä enemmän huonoa säätä odotetaan. Paljastettiin, että muurahaiset havaitsivat vuoden aikana oikein 22 säämuutosta ja olivat väärässä vain kahdessa tapauksessa. Tämä oli 9%, mikä näyttää melko hyvältä verrattuna sääasemien keskimääräiseen virheeseen 20%.

Hyönteisten varovainen toiminta riippuu usein pitkän aikavälin ennusteista, ja siitä voi olla suurta palvelua ihmisille. Mehiläiset toimittavat kokeneelle mehiläishoitajalle riittävän luotettavan ennusteen. Talveksi he sulkevat pesän sisäänkäynnin vahalla. Pesän tuuletusreiän perusteella voidaan arvioida tuleva talvi. Jos mehiläiset jättävät suuren reiän, talvi on lämmin, ja jos se on pieni, odota vakavia pakkasia. Tiedetään myös, että jos mehiläiset alkavat lentää pesistä aikaisin, voidaan odottaa varhaisen lämmin kevät. Jos talven ei odoteta olevan kovaa, samat muurahaiset elävät lähellä maaperän pintaa, ja ennen kylmää talvea ne sijaitsevat syvemmällä maassa ja rakentavat korkeamman muurahaiskasvin.

Hyönteisten makroilmaston lisäksi myös heidän elinympäristönsä mikroilmasto on tärkeä. Mehiläiset eivät esimerkiksi salli ylikuumenemista pesissä ja saatuaan eläviltä "laitteilta" signaalin lämpötilan ylittymisestä, he alkavat tuulettaa tilaa. Jotkut työmehiläisistä ovat organisoituneet eri korkeuksilla koko pesään ja asettavat ilman liikkeelle siipien nopealla läpällä. Voimakas ilmavirta syntyy ja pesä jäähdytetään. Ilmanvaihto on pitkä prosessi, ja kun yksi mehiläiserä väsyy, on toisen vuoro, ja tiukassa järjestyksessä.

Aikuisten hyönteisten lisäksi myös niiden toukkien käyttäytyminen riippuu elävien "laitteiden" lukemista. Esimerkiksi maaperässä kehittyvät seikka-toukat tulevat pintaan vain hyvällä säällä. Mutta mistä tiedät, mikä sää on yläkerrassa? Tämän selvittämiseksi he luovat maanalaisten suojiensa päälle erityisiä savikartioita, joissa on suuret reiät - eräänlaiset säärakenteet. Niissä kabadit arvioivat lämpötilan ja kosteuden ohuen maaperän läpi. Ja jos sääolosuhteet ovat epäsuotuisat, toukat palaavat koloon.

Sade- ja tulvaennusteiden ilmiö

Termiittien ja muurahaisen käyttäytymisen tarkkailu kriittisissä tilanteissa voi auttaa ihmisiä ennustamaan rankkasateita ja tulvia. Yksi luonnontieteilijöistä kuvasi tapausta, jossa ennen tulvaa Brasilian viidakossa asuva intialainen heimo lähti kiireesti asutuksestaan. Ja muurahaiset "kertoivat" intiaaneille lähestyvästä katastrofista. Ennen vedenpaisumusta nämä sosiaaliset hyönteiset kiihtyvät ja lähtevät kiireellisesti asumispaikastaan ​​yhdessä nukke- ja ruokavarastojen kanssa. He menevät paikkoihin, joihin vesi ei pääse. Paikallinen väestö tuskin ymmärsi tällaisen hämmästyttävän muurahaisherkkyyden alkuperää, mutta tottelemalla tietämystään ihmiset jättivät ongelman pikku ennustajien jälkeen.

Ne pystyvät erinomaisesti ennustamaan tulvia ja termiittejä. Ennen kuin se alkaa, he lähtevät kodeistaan ​​koko siirtokunnan kanssa ja kiirehtivät lähimpien puiden luo. Ennakoiden katastrofin suuruutta, ne nousevat täsmälleen odotettua tulvaa korkeammalle korkeudelle. Siellä he odottavat, kunnes mutainen vesivirta alkaa laantua, joka ryntää sellaisella nopeudella, että puut joskus putoavat paineen alle..

Valtava määrä sääasemia seuraa säätä. Ne sijaitsevat maalla, myös vuoristossa, erityisesti varustetuilla tieteellisillä aluksilla, satelliiteilla ja avaruusasemilla. Meteorologit on varustettu moderneilla instrumenteilla, laitteilla ja tietokoneilla. Itse asiassa he eivät tee sääennusteita, vaan laskelmia, laskelmia säämuutoksista. Ja hyönteiset annetuissa todellisissa esimerkeissä ennustavat sään käyttämällä kehoonsa sisäänrakennettuja kykyjä ja erityisiä eläviä "laitteita". Ennakoivat muurahaiset määrittelevät paitsi tulvan lähestymisajan myös arvioivat sen laajuuden. Loppujen lopuksi he käyttivät uutta turvapaikkaa vain turvallisissa paikoissa. Tutkijat eivät ole vielä pystyneet selittämään tätä ilmiötä. Termiitit esittivät vielä suuremman mysteerin. Tosiasia on, että niitä ei ole koskaan sijoitettu puille, jotka myrskyisät purot puhaltivat tulvan aikana. Etologien havainnon mukaan tähtitaivas käyttäytyi samalla tavalla, mikä keväällä ei miehittänyt asutukselle vaarallisia linnut. Myöhemmin hurrikaanituuli puhalsi heidät todella pois. Mutta tässä puhumme suhteellisen suuresta eläimestä. Lintu arvioi ehkä linnun taloa heiluttamalla tai muilla merkeillä kiinnityksen epäluotettavuutta. Mutta miten ja minkä laitteiden avulla tällaisia ​​ennusteita voivat tehdä hyvin pienet mutta hyvin "viisaat" eläimet? Henkilö ei ole vain kykenemätön luomaan jotain tällaista, mutta hän ei myöskään voi vastata. Nämä tehtävät ovat tuleville biologeille!