химическо усещане

Животните са надарени с обща химическа чувствителност, която се осигурява от различни сетивни органи. В химическия смисъл на насекомите, обонянието играе най-значима роля. А на термитите и мравките, според учените, се дава триизмерно обоняние. Какво е това, ни е трудно да си представим. 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 терена, научава за приближаването на врага и осъществява биокомуникация, където специфичният „език” е обменът на химическа информация с помощта на феромони.

Феромоните са най-сложните съединения, секретирани за комуникационни цели от някои хора, за да прехвърлят информация на други хора. Такава информация е кодирана в специфични химикали, в зависимост от вида на живото същество и дори от принадлежността му към определено семейство. Възприемането с помощта на обонятелната система и декодирането на "съобщението" предизвиква определена форма на поведение или физиологичен процес у реципиентите. Към днешна дата е известна значителна група феромони за насекоми. Някои от тях са предназначени да привличат индивиди от противоположния пол, други, проследяват такива, указват пътя към дом или източник на храна, трети служат като алармен сигнал, четвърти регулират определени физиологични процеси и т.н.

Трябва да е наистина уникален химическо производство„в тялото на насекомите, за да отделят в точното количество и в определен момент целия набор от феромони, от които се нуждаят. Днес са известни повече от сто от тези вещества от най-сложна природа. химичен състав, но не повече от дузина от тях са били изкуствено възпроизвеждани. Наистина, за да се получат, са необходими модерни технологии и оборудване, така че засега остава само да се изненадаме от такова подреждане 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 веществото и посоката на неговото разпространение, но дори и да „усещате“ формата на миризлив обект. Пример за страхотно обоняние са бръмбарите гробари, които се занимават с почистване на земята от мърша. Те са в състояние да помиришат на стотици метри от нея и да се съберат голяма група. А калинката с помощта на миризмата намира колонии от листни въшки, за да остави там зидария. В крайна сметка не само тя се храни с листни въшки, но и нейните ларви.

Не само възрастните насекоми, но и техните ларви често са надарени с отлично обоняние. По този начин ларвите на кората са в състояние да се движат към корените на растенията (бор, пшеница), водени от леко повишена концентрация на въглероден диоксид. При опити ларвите веднага отиват в почвената зона, където не са били въведени. голям бройвещества, които произвеждат въглероден диоксид.

Чувствителността на обонятелния орган, например, на сатурнианската пеперуда, мъжкият от която е в състояние да улови миризмата на женска от собствения си вид на разстояние от 12 км, изглежда неразбираема. Когато се сравнява това разстояние с количеството феромон, отделен от женската, се получава резултат, който изненада учените. Благодарение на своите антени мъжкият безпогрешно търси сред много миризливи вещества една единствена молекула от наследствено познатото вещество на 1 m3 въздух!

Някои Hymenoptera имат толкова остро обоняние, че не отстъпва на добре познатия инстинкт на кучето. Така че жените ездачи, когато тичат по ствола на дърво или пън, енергично движат антените си. С тях те „надушват“ ларвите на бръмбара рога опашка или дървосекач, разположени в дървесината на разстояние 2–2,5 см от повърхността.

Благодарение на уникалната чувствителност на антените, малкият хелис ездач определя само с докосване на пашкулите на паяците какво има в тях – дали това са недоразвити тестиси, неактивни паяци, които вече са ги напуснали, или тестиси на други ездачи от техния вид. Как Хелис прави такъв точен анализ все още не е известно. Най-вероятно той усеща най-фината специфична миризма, но може да се окаже, че при почукване по антените си ездачът улавя някакъв отразен звук.

Възприемането и анализирането на химични стимули, действащи върху обонятелните органи на насекомите, се извършва от многофункционална система - обонятелния анализатор. Той, както всички други анализатори, се състои от възприемащ, провеждащ и централен отдел. Обонятелните рецептори (хеморецептори) възприемат молекули от миризливи вещества и импулсите, сигнализиращи за определена миризма, се изпращат по нервните влакна към мозъка за анализ. Има моментално развитие на реакцията на тялото.

Говорейки за обонянието на насекомите, не може да не се каже за миризмата. Науката все още няма ясно разбиране за това какво е миризма и има много теории относно този природен феномен. Според един от тях анализираните молекули на дадено вещество представляват „ключ“. А „ключалката“ са рецепторите на обонятелните органи, включени в анализаторите на миризми. Ако конфигурацията на молекулата се доближи до "ключалката" на определен рецептор, тогава анализаторът ще получи сигнал от него, ще го дешифрира и ще предаде информация за миризмата в мозъка на животното. Според друга теория, миризмата се определя химични свойствамолекули и разпределението на електрическите заряди. Най-новата теория, която спечели много поддръжници, вижда основната причина за миризмата във вибрационните свойства на молекулите и техните съставки. Всеки аромат е свързан с определени честоти (числа на вълните) от инфрачервения диапазон. Например, лучената супа тиоалкохолът и декаборанът са химически напълно различни. Но те имат същата честота и същата миризма. В същото време има химически подобни вещества, които се характеризират с различни честотии миришат различно. Ако тази теория е вярна, тогава както ароматните вещества, така и хилядите видове клетки, които възприемат миризмата, могат да бъдат оценени чрез инфрачервени честоти.

"Радарна инсталация" на насекоми

Насекомите са надарени с отлични органи за обоняние и докосване - антени (антени или окови). Те са много подвижни и лесно контролирани: едно насекомо може да ги развъжда, да ги събира, да върти всеки поотделно върху собствената си ос или заедно върху обща. В този случай те и външно приличат и по същество са „радарна инсталация“. Чувствителният към нервите елемент на антените са сенсилите. От тях импулс със скорост 5 m в секунда се предава към "мозъчния" център на анализатора за разпознаване на обекта на дразнене. И тогава сигналът за отговор на получената информация незабавно отива в мускула или друг орган.

При повечето насекоми на втория сегмент на антените има орган на Джонстън - универсално устройство, чиято цел все още не е напълно изяснена. Смята се, че усеща движения и треперене на въздух и вода, контакти с твърди предмети. Изненадващо висока чувствителност към механични вибрациинадарен със скакалци и скакалци, които са в състояние да регистрират всяко треперене с амплитуда, равна на половината диаметър на водороден атом!

Бръмбарите също имат орган на Джонстън на втория сегмент на антените. И ако бръмбар, бягащ по повърхността на водата, бъде повреден или отстранен, тогава той ще се натъкне на всякакви препятствия. С помощта на този орган бръмбарът е в състояние да улавя отразени вълни, идващи от брега или препятствия. Той усеща водни вълни с височина 0,000000004 мм, тоест органът на Джонстън изпълнява задачата на ехолот или радар.

Мравките се отличават не само с добре организиран мозък, но и с еднакво съвършена телесна организация. Антените са от първостепенно значение за тези насекоми, някои служат като отличен орган за миризма, докосване и знание. заобикаляща среда, взаимни обяснения. Мравките, лишени от антени, губят способността си да намират начин, близка храна и да различават врагове от приятели. С помощта на антени насекомите могат да "говорят" помежду си. Мравките предават важна информация, докосвайки антените до определени сегменти на антените една на друга. В един от поведенческите епизоди две мравки намериха плячка под формата на ларви различни размери. След "преговори" с братята си с помощта на антени, те се отправили 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 антени, мобилизира зад себе си много по-голяма група работнически мравки.

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

Вкусови усещания

Човек ясно определя миризмата и вкуса на дадено вещество, докато при насекомите вкусовите и обонятелните усещания често не са разделени. Те действат като едно химическо усещане (възприятие).

Насекомите с вкусови усещания предпочитат едно или друго вещество в зависимост от храненето, характерно за даден вид. В същото време те са в състояние да различават сладко, солено, горчиво и кисело. За контакт с консумираната храна вкусовите органи могат да бъдат разположени върху различни части на тялото на насекомите - по антените, хоботката и краката. С тяхна помощ насекомите получават основна химическа информация за околната среда. Например, мухата, само като докосне лапите си до обект, който я интересува, почти веднага открива какво има под краката й - напитка, храна или нещо негодно за консумация. Тоест, той е в състояние да извършва незабавен контактен анализ на химикал с краката си.

Вкусът е усещането, което възниква, когато разтвор на химикали е изложен на рецепторите (хеморецепторите) на вкусовия орган на насекомото. Рецепторните вкусови клетки са периферната част от сложната система на вкусовия анализатор. Те възприемат химически стимули и тук възниква първичното кодиране на вкусовите сигнали. Анализаторите незабавно предават залпове от химиоелектрични импулси по тънки нервни влакна към техния "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 въпроса какво е миризмата, но и да се създаде единна теория за "сладостта". Засега това не е било успешно – може би вие, биолозите на 21 век, ще успеете. Проблемът е, че доста различни сладки могат да създадат относително еднакви вкусови усещания. химични веществакакто органични, така и неорганични.

сетивни органи

Изучаването на усещането за допир на насекомите е може би най-голямата трудност. Как тези същества, оковани в хитинова черупка, докосват света? Така, благодарение на кожните рецептори, ние сме в състояние да възприемаме различни тактилни усещания – някои рецептори регистрират налягане, други температура и т.н. Докосвайки предмет, можем да заключим, че той е студен или топъл, твърд или мек, гладък или грапав. Насекомите също имат анализатори, които определят температурата, налягането и т.н., но много от механизмите на тяхното действие остават неизвестни.

Усещането за допир е едно от най-важните сетива за безопасността на полета на много летящи насекоми, за усещане за въздушни течения. Например, при двукрилите цялото тяло е покрито със сенсила, които изпълняват тактилни функции. Особено много от тях има на халтерите, за да усетят въздушното налягане и да стабилизират полета.

Благодарение на усещането за докосване, мухата не е толкова лесна за блъскане. Зрението й 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 причинило дори малко движение на въздуха, и моментално да излети. Това обикновено домашна мухаоще веднъж потвърждава, че в света на живота няма нищо просто – всички същества, млади и стари, са снабдени с отлични сензорни системи за активен живот и собствена защита.

Рецепторите за насекоми, които регистрират налягането, могат да бъдат под формата на пъпки и четина. Използват се от насекоми за различни цели, включително за ориентация в пространството - по посока на гравитацията. Например, ларвата на муха винаги се движи ясно нагоре преди какавидирането, тоест срещу гравитацията. В крайна сметка тя трябва да изпълзи от течната хранителна маса и там няма забележителности, освен привличането на Земята. Дори след като излезе от хризалиса, мухата има тенденция да пълзи нагоре за известно време, докато изсъхне, за да лети.

Много насекоми имат добре развито чувство за гравитация. Например, мравките са в състояние да оценят наклон на повърхността от 20. А бръмбар, който копае вертикални дупки, може да прецени отклонение от вертикала от 10.

Живи "прогнози"

Много насекоми са надарени с отлична способност да предвиждат промените във времето и да правят дългосрочни прогнози. Това обаче е характерно за всички живи същества – било то растение, микроорганизъм, безгръбначно или гръбначно. Такива способности осигуряват нормална жизнена дейност в предвидената им среда. Рядко се срещат природен феномен- суши, наводнения, застудявания. И тогава, за да оцелеят, живите същества трябва предварително да мобилизират допълнително защитно оборудване. И в двата случая те използват вътрешните си "метеостанции".

Постоянно и внимателно наблюдавайки поведението на различни живи същества, човек може да научи не само за промените на времето, но дори и за предстоящите природни бедствия. В крайна сметка повече от 600 вида животни и 400 вида растения, известни досега на учените, могат да играят някаква роля като барометри, индикатори за влажност и температура, предсказатели както за гръмотевични бури, бури, торнадо, наводнения, така и за красиви безоблачни метеорологично време. Още повече, че има живи „синоптици“ навсякъде, където и да сте – край водоема, на поляната, в гората. Например преди дъжда, дори при ясно небе, 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 предстоящото лошо време, мухи и оси летят в прозорците на къщите.

Наблюденията на отровни мравки, живеещи в подножието на Тибет, разкриха отличната им способност да правят по-далечни прогнози. Преди началото на период на проливни дъждове мравките се преместват на друго място със суха твърда почва, а преди началото на суша мравките запълват тъмни, влажни депресии. Крилатите мравки са в състояние да усетят приближаването на буря за 2-3 дни. Големите индивиди започват да се втурват по земята, докато малките се роят на малка надморска височина. И колкото по-активни са тези процеси, толкова по-силно се очаква лошо време. Установено е, че през годината мравките са идентифицирали правилно 22 промени във времето и са се объркали само в два случая. Това възлиза на 9%, което изглежда доста добре в сравнение със средната грешка на метеорологичните станции от 20%.

Целенасочените действия на насекомите често зависят от дългосрочни прогнози и това може да бъде от голяма полза за хората. На опитен пчелар се предоставя доста надеждна прогноза от пчелите. За зимата затварят прореза в 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, а ако е малка, очаквайте силни слани. Известно е също, че ако пчелите започнат рано да излитат от кошерите, може да се очаква ранна топла пролет. Същите мравки, ако зимата не се очаква да е тежка, остават да живеят близо до повърхността на почвата и преди студена зима се заселват по-дълбоко в земята и изграждат по-висок мравуняк.

В допълнение към макроклимата за насекомите, важен е и микроклиматът на тяхното местообитание. Например пчелите не допускат прегряване в кошерите и след като са получили сигнал от своите живи „устройства“ за превишаване на температурата, започват да проветряват помещението. Част от пчелите работнички са организирани на различни височини в целия кошер и привеждат въздуха в движение с бързи удари на крилата. Образува се силен въздушен поток и кошерът се охлажда. Вентилацията е дълъг процес и когато една партида пчели се измори, 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 цикадата, които се развиват в земята, излизат на повърхността само когато времето е хубаво. Но как да разберете какво е времето на върха? За да определят това, те създават специални земни конуси с големи дупки над подземните си убежища - един вид метеорологични структури. В тях цикадите оценяват температурата и влажността чрез тънък слой почва. И ако метеорологичните условия са неблагоприятни, ларвите се връщат в норката.

Феноменът на прогнозиране на дъждовни бури и наводнения

Наблюдаването на поведението на термити и мравки в критични ситуации може да помогне на хората да предвидят обилни валежи и наводнения. Един от натуралистите описва случая, когато преди потопа индианско племе, живеещо в джунглите на Бразилия, бързо напуска тяхното селище. И мравките „разказаха” на индианците за наближаващото бедствие. Преди наводнението тези социални насекоми се вълнуват силно и спешно напускат обитаемото място заедно с какавидите и хранителните запаси. Те отиват на места, където водата не достига. Местното население едва ли разбираше произхода на такава невероятна чувствителност на мравките, но, подчинявайки се на знанията си, хората оставиха неприятностите след малките синоптици.

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

Огромен брой метеорологични станции следят времето. Те се намират на сушата, включително в планините, на специално оборудвани научни кораби, спътници и космически станции. Метеоролозите са оборудвани със съвременни инструменти, уреди и компютри. Всъщност те не правят прогноза за времето, а изчисление, изчисление на промените във времето. И насекомите в горните примери на истината предсказват времето, използвайки вродени способности и специални живи „устройства“, вградени в телата им. Освен това мравките за прогнозиране на времето определят не само времето на приближаване на наводнението, но и оценяват неговата величина. В крайна сметка за ново убежище те заеха само безопасни места. Учените все още не са успели да обяснят това явление. | Повече ▼ голяма гатанкапредоставени термити. Факт е, че те никога не са били разположени върху онези дървета, които по време на наводнение се оказаха разрушени от бурни потоци. По подобен начин по наблюдение на етолози са се държали и скорците, които през пролетта не са заели опасните за селището къщички за птици. Впоследствие те наистина бяха откъснати от ураганен вятър. Но тук говорим за сравнително голямо животно. Птицата, може би чрез люлеене на къщичката за птици или по други знаци, оценява ненадеждността на нейното закрепване. Но как и с помощта на какви устройства могат да се правят подобни прогнози от много малки, но много „мъдри“ животни? Човекът не само още не е в състояние да създаде нещо подобно, но и не може да отговори. Тези задачи са за бъдещи биолози!

Страница 2 - 2 от 2
Начало | Предишна | 2 | Следа. | Край | всичко
© Всички права запазени

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 преценяват точно ситуацията с помощта на собствените си инструменти. Сред тях са детерминанти на различни физически полета, които позволяват да се предскажат земетресения, вулканични изригвания, наводнения и промени във времето. Има вътрешен биологичен часовник, който отчита времето, и един 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, чието подобие е при другите животни. А структурите, отговорни за събирането на информация за околната среда, се намират в насекомите в различни части на тялото. Те могат да определят температурата на предметите и да вкусват храната с краката си, да откриват наличието на светлина с гърбовете си, да чуват с коленете, мустаците, придатъците на опашката, космите по тялото и т.н.

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

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

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

зрителна система

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

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

В основата си омматидиумът е малък зрителен апарат, който има миниатюрна леща, светловодна система и фоточувствителни елементи. Всеки аспект възприема само малка част, фрагмент от обекта, а всички заедно дават мозаечен образ на обекта като цяло. Сложните очи, характерни за повечето възрастни насекоми, са разположени отстрани на главата.

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

Именно очите допринасят за бързата реакция на ловец на насекоми, като 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 ви позволяват да изчислите точно разстоянието до обекта на неговото внимание. Тази способност, съчетана с бързото хвърляне на предните крака към плячката, прави богомолката отлични ловци.

А в буболечките от семейството на вихрушките, бягащи по водата, очите ви позволяват едновременно да виждате плячката както на повърхността на водата, така и под водата. Благодарение на системата за визуален анализ, тези малки същества са в състояние постоянно да правят корекции за индекса на пречупване на водата.

Устройства за нощно виждане. За да усети топлинните лъчи, човек има кожни терморецептори, които реагират на излъчването само на мощни източници, като Слънцето, огън, нажежена пещ. Но той е лишен от способността да възприема инфрачервеното лъчение на живите същества. Ето защо, за да се определи местоположението на обектите в тъмното чрез тяхното собствено или отразено топлинно излъчване, учените бяха създадени устройства за нощно виждане. Тези устройства обаче са по-ниски по своята чувствителност към естествените „термолокатори“ на някои нощни насекоми, включително хлебарки. Те имат специално инфрачервено зрение – техните уреди за нощно виждане.

Някои молци също имат уникални инфрачервени локатори, за да търсят „своите“ цветя, които се отварят в тъмното. 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. 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 излъчват излъчване през нощта точно в инфрачервената област на спектъра.

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

Инфрачервеното лъчение играе важна роля в конвергенцията на нощните пеперуди от противоположния пол. Оказва се, че в резултат на протичащи физиологични процеси телесната температура на някои видове пеперуди е много по-висока от температурата на околната среда. И най-интересното е, че не зависи много от температурата на околната среда. Тоест с намаляване на външната температура вътрешните процеси в тях се засилват, както при топлокръвните животни.

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

слухови органи

Как чуват повечето животни и хора? Ушите, където звуците предизвикват трептене на тъпанчето – силно или слабо, бавно или бързо. Всяка промяна в вибрацията информира тялото за естеството на звука, който се чува.

Как чуват насекомите?

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

Някои насекоми нямат специални слухови органи. Но те са в състояние да възприемат различни вибрации. въздушна среда, включително звукови вибрации и ултразвукови вълни, които са недостъпни за нашето ухо. Чувствителни органи при такива насекоми са тънки косми или най-малките чувствителни пръчици.

Те се намират в много различни части на тялото и са свързани с нервните клетки. Така че при косматите гъсеници „ушите“ са косми, а при голите гъсеници цялата кожно покритиетяло.

Слуховата система на насекомите им позволява селективно да реагират на относително високочестотни вибрации - те усещат и най-малкото треперене на повърхността, въздуха или водата.

Например, бръмчащите насекоми произвеждат звукови вълни чрез бързи удари на крилата. Такава вибрация на въздушната среда, например скърцането на комари, мъжете възприемат с чувствителните си органи, разположени върху антените. И по този начин те улавят въздушните вълни, които съпровождат полета на други комари и отговарят адекватно на получената звукова информация.

Органът на слуха при скакалците се намира на пищялите на предните крака, чието движение се извършва по дъговидни траектории. Своеобразни "уши", сякаш носещи или сканиращи пространството от двете страни на тялото му. Анализиращата система, след като получи сигнали, обработва входящата информация и контролира действията на насекомото, изпращайки необходимите импулси към определени мускули. В някои случаи скакалецът насочва точни команди към източника на звука, докато в други при неблагоприятни обстоятелства бяга.

Използвайки прецизна акустична апаратура, ентомолозите са установили, че чувствителността на органите на слуха на скакалците и някои от техните роднини е необичайно висока. По този начин скакалците и скакалците от някои видове могат да възприемат звукови вълни с амплитуда, по-малка от диаметъра на водороден атом.

Комуникация на щурци. Прекрасен инструмент за общуване с приятел е надарен с щурец. Когато създава нежен трел, той трие острата страна на един елитра върху повърхността на друг. А за възприемането на звука, мъжкият и женският имат особено чувствителна тънка кутикуларна мембрана, която играе ролята на тъпанчето.

Този опит е показателен: един цвърчещ мъж беше поставен пред микрофона, а жена беше поставена в друга стая близо до телефона. При включване на микрофона женската, чула типичното за вида чуруликане на мъжкия, се втурна към източника на звука – телефона.

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

И така, молците са снабдени с устройство, което ги предупреждава за появата на прилепи, използвайки ултразвукови вълни за ориентация и лов. В гръдния кош, например, пеперуди режещи червеи, има специални органи за акустичен анализ на такива сигнали. Те ви позволяват да улавяте ултразвуковите импулси на ловна кожа на разстояние до 30 метра.

Веднага щом пеперудата възприеме сигнала от локатора на хищника, нейните защитни поведенчески действия се активират. Усещайки ултразвуковите импулси на прилеп на относително голямо разстояние, пеперудата рязко променя посоката на полета, използвайки измамна маневра - сякаш се гмурка. В същото време тя започва да изпълнява висш пилотаж – спирали и „мъртви примки“, за да се измъкне от преследването. И ако хищникът е на разстояние по-малко от 6 метра, пеперудата сгъва крилата си и пада на земята. И прилепът не открива неподвижно насекомо.

Освен това пеперудите от някои видове имат още по-сложни защитни реакции. След като откриват сигналите на прилеп, те самите започват да излъчват ултразвукови импулси под формата на щраквания. Освен това тези импулси действат върху хищника по такъв начин, че сякаш уплашен, той отлита. Какво кара толкова големи животни в сравнение с пеперуда да спрат да преследват и да избягат от бойното поле?

Има само предположения за това. Вероятно ултразвуковите щракания са специални сигнали за 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 прилепите не са зашеметени от собствените си мощни сигнали, изпратени в космоса, а само от щракания на пеперуди?

Оказва се, че прилепът е добре защитен от собствения си писък-импулс на своя локатор. В противен случай такъв мощен импулс, който е 2 хиляди пъти по-силен от получените отразени звуци, може да зашемети 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 кохлеата на вътрешното ухо - и вибрациите се прекъсват механично. По същество стремето също издава щракане, но не звук, а противозвуков. След сигнален вик, той незабавно се връща на мястото си, така че ухото отново да е готово да приеме отразения сигнал.

Трудно е да си представим с каква скорост може да действа мускулът, отговорен за изключване на слуха на мишката в момента на изпратения импулс-писък. При преследване на плячка - това е 200-250 импулса в секунда!

В същото време "плашещата" система на пеперудата е проектирана по такъв начин, че опасните за прилепа сигнали за щракане да се чуват точно в момента, в който ловецът обръща ухото си, за да долови ехото му. А това означава, че нощната пеперуда изпраща сигнали, които първоначално са перфектно съчетани с локатора на хищника, карайки го да отлети плашещо. За да направите това, тялото на насекомото е настроено да приема честотата на импулса на приближаващия ловец и изпраща сигнал за отговор точно в унисон с него.

Такива взаимоотношения между нощните пеперуди и прилепиповдига много въпроси сред учените.

Може ли самите насекоми да са развили способността да възприемат ултразвуковите сигнали на прилепите и моментално да разберат опасността, която носят със себе си? Възможно ли е пеперудите постепенно да са разработили ултразвуково устройство с перфектно съчетани защитни характеристики чрез процеса на подбор и подобряване?

Възприемането на ултразвуковите сигнали на прилепите също не е лесно да се разбере. Факт е, че те разпознават ехото си сред милиони гласове и други звуци. И никакви викове-сигнали на съплеменниците, никакви ултразвукови сигнали, излъчвани с помощта на оборудване, не пречат на прилепите да ловуват. Само сигналите на пеперудата, дори и изкуствено възпроизведени, карат мишката да отлети.

"Химически" усет за насекоми

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

Известно е, че мухите, подобно на пеперудите, вкусват храна с краката си. Но техният хобот съдържа и чувствителни химически анализатори. В края му има специална гъбеста подложка - labellum. При провеждането на много деликатен експеримент беше включена една от чувствителните косми по него електрическа веригаи ги докосна със захар. Устройството регистрира електрическа активност, което показва, че в нервна системамухите получиха сигнал за вкуса му.

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

При изследвания определено вещество е приложено върху лапата на насекомо. Чрез изправяне на хоботчето те преценяват какво вещество и в какви концентрации хваща мухата. С помощта на специалната чувствителност и светкавична реакция на насекомото, такъв химичен анализ продължава само няколко секунди. Експериментите показват, че чувствителността на рецепторите на предните лапи е 95% от тази на хоботчето. А във втория и третия чифт крака е съответно 34 и 3%. Тоест мухата не опитва храна със задните си крака.

Органи за обоняние. При насекомите органите на миризмата също са добре развити. Например, мухите реагират на наличието дори на много малки концентрации на вещество. Антените им 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 прясна купчина оборски тор или боклук, за да изпълнят мисията си на санитар в природата.

Усещането за миризма помага на женските да намерят и снасят яйцата си върху подготвения хранителен субстрат, тоест в средата, която по-късно ще служи за храна на ларвите.

Един от многото примери за използване на отличното им обоняние от мухите е бръмбарът тахина. Тя снася яйцата си в почвата, като открива по миризма местата, обитавани от бръмбарите. Родените млади ларви, също използвайки обонянието си, сами търсят шаран.

Бръмбарите също са надарени с антени от обонятелен тип. Тези антени позволяват не само да се улови самата миризма на веществото и посоката на неговото разпространение, но дори да се усети формата на миризлив обект.

НО калинкаобонянието помага да се намерят колонии от листни въшки, за да оставят там зидария. В крайна сметка не само тя се храни с листни въшки, но и нейните ларви.

Не само възрастните бръмбари, но и техните ларви често са надарени с отлично обоняние. По този начин ларвите на кората са в състояние да се движат към корените на растенията (бор, пшеница), водени от леко повишена концентрация на въглероден диоксид. При експериментите ларвите веднага отиват в почвената зона, където въвеждат малко количество вещество, което образува въглероден диоксид.

Някои Hymenoptera са надарени с обоняние, толкова остро, че не отстъпва на прочутото чувство на кучето. И така, жените ездачи, тичащи по ствола на дърво или пън, енергично движат антените си. Те „надушват“ с тях ларвите на опашката или бръмбара 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, като докосва пашкулите на паяците само с докосването си, определя какво има в тях - или недоразвити тестиси, или заседнали паяци, които вече са ги напуснали, или тестисите на други ездачи от техния вид.

Как Helis управлява такъв точен анализ, все още не е известно. Най-вероятно той усеща най-фината специфична миризма. Въпреки че е възможно при почукване с антените ездачът да улови някакъв отразен звук.

Вкусови усещания. Човек ясно определя миризмата и вкуса на дадено вещество, докато при насекомите вкусовите и обонятелните усещания често не са разделени. Те действат като едно химическо усещане (възприятие).

Насекомите с вкусови усещания предпочитат едно или друго вещество в зависимост от храненето, характерно за даден вид. В същото време те са в състояние да различават сладко, солено, горчиво и кисело. За контакт с консумираната храна вкусовите органи могат да бъдат разположени върху различни части на тялото на насекомите - по антените, хоботката и краката. С тяхна помощ насекомите получават основна химическа информация за околната среда.

И така, пеперудите, в зависимост от вида, поради вкусовите усещания, предпочитат един или друг хранителен обект. Органите за хеморецепция на пеперудите са разположени на краката и реагират на различни вещества чрез докосване. Например при пеперудата уртикария те са на краката на втория чифт крака.

Експериментално е установено, че ако хванете пеперуда за крилата и докоснете с лапите й повърхността, навлажнена със захарен сироп, тогава нейният хобот ще реагира на това, въпреки че самата тя не е чувствителна към захарен сироп.

С помощта на вкусов анализатор пеперудите различават добре разтворите на хинин, захароза и солна киселина. Освен това с лапите си те усещат концентрацията на захар във водата 2000 пъти по-ниска от тази, която ни дава усещане за сладникав вкус.

Биологичният часовник

Както вече споменахме, всички явления, свързани с живота на животните, са подчинени на определени ритми. Циклите на изграждане на молекули преминават редовно, процесите на възбуждане и инхибиране протичат в мозъка, стомашен сок, има сърцебиене, дишане и т.н. Всичко това се случва според „часовника”, който притежават всички живи организми. Експериментите показват, че спирането им става само при рязко охлаждане до 0°C и по-ниско.

В една от експерименталните лаборатории, изучаващи механизмите на действие на биологичния часовник, опитни животни, включително насекоми, бяха охладени в продължение на 12 часа. Това е най-оптималният начин за влияние върху времето, което минава в клетките на тялото им. В същото време часовникът спря за известно време, а след това, след затопляне на животните, отново се включи.

В резултат на такова въздействие върху хлебарките биологичният часовник се обърка. Насекомите започнаха да заспиват, докато контролните хлебарки пълзеха за храна. И когато заспаха, изследваните лица хукнаха да ядат. Тоест опитните хлебарки направиха всичко по същия начин като другите, само че със закъснение от половин ден. В крайна сметка, след като ги държаха в хладилника, учените „прехвърлиха ръцете“ на 12 часа.

След това беше извършена най-сложната микрохирургична операция - субфарингеалният ганглий (част от мозъка на хлебарката), който контролира скоростта на живия часовник, беше трансплантиран на контролната хлебарка. Сега тази хлебарка се е сдобила с два центъра, които контролират биологичното време. Но периодите на включване различни процесите се различаваха с 12 часа, така че хлебарката беше напълно объркана. Не можеше да различи деня от нощта: ядеше и веднага заспиваше, но след известно време друг ганглий го събуди. В резултат на това хлебарката загина. Това показва колко невероятно сложни и необходими са устройствата за време за всички живи същества.

Интересен опит с малки лабораторни мухи Drosophila. Те излизат от какавидите в ранните сутрешни часове, с появата на първия слънчев лъч. Тялото на дрозофила проверява часовника на своето развитие със слънчев часовник. Ако поставите плодови мухи в пълна тъмнина, часовникът, който проследява тяхното развитие, се обърка и мухите започват да излизат от какавидите по всяко време на деня. Но това, което е важно – втора светкавица е достатъчна, за да синхронизира това развитие отново. Можете да намалите светкавицата дори до половин хилядна от секундата, но синхронизиращото действие все пак ще се появи - освобождаването на мухите от какавидите ще се случи едновременно. Само рязкото охлаждане на насекомите до 0°C и по-ниско води до, както е показано по-горе, спиране на живия часовник на тялото. Въпреки това, щом се загреят, часовникът ще започне отново и ще изостане точно толкова време, колкото е бил спрян.

Възможности на насекомите за целенасочени действия

Като пример, който демонстрира отличната способност на насекомите за целенасочени движения, можем да разгледаме поведението на мухата.

Обърнете внимание как мухата се суети по масата, докосвайки всички предмети с подвижните си лапи. Така тя намери захар и алчно я засмуква с помощта на хоботчето си. Следователно мухата може да усети и избере храната, от която се нуждае, като докосне лапите си.

Ако искате да хванете неспокойно същество, няма да е никак лесно. Внимателно приближавате ръката си до мухата, тя веднага спира да се движи и сякаш става нащрек. И в последния момент, щом махнеш с ръка, за да я хванеш, мухата бързо отлита. Тя те видя, получи определени сигнали за твоето намерение, за опасността, която я заплашва, и избяга. Но след кратко време паметта помага на насекомото да се върне. При красив, добре насочен полет мухата каца точно там, откъдето е била изгонена, за да може да продължи да се наслаждава на захарта.

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

Може да излети без бягане, моментално да спре бързия си полет, да виси във въздуха, да лети с главата надолу и дори назад. За секунди тя може да демонстрира много сложни пилотажни маневри, включително примка. Освен това мухите са в състояние да извършват действия във въздуха, които другите насекоми могат да извършват само на земята, като почистване на лапите си в движение.

Отличното устройство на органите за движение, предоставени на мухата, й позволява да работи бързо и лесно да се движи по всякаква повърхност, включително гладка, стръмна и дори по тавана.

Кракът на мухата завършва с чифт нокти и подложка между тях. Благодарение на това устройство тя показва невероятна способност да ходи по повърхности, върху които други насекоми дори не могат просто да се задържат. Освен това с нокти тя се придържа към най-малките неравности на равнината, а подложките, покрити с кухи косми, й позволяват да се движи по огледално гладка повърхност. Чрез тези микроскопични "маркучи" от специални жлези се отделя маслена тайна. Силите на повърхностното напрежение, създадени от него, задържат мухата върху стъклото.

Как да търкаля перфектната топка? Не престава да учудва способността на един от санитарите на природата - торния бръмбар да прави перфектен оборски тор кръгли топки. В същото време бръмбарът скарабей или свещената копра приготвя такива топки изключително за употреба като храна. А топките с друга строго определена форма той навива, за да снася яйца в тях. Добре координираните действия позволяват на бръмбара да извършва доста сложни манипулации.

Първо, бръмбарът внимателно избира парче оборски тор, необходимо за основата на топката, като оценява качеството му с помощта на сензорната си система. След това почиства буцата от полепналия пясък и сяда върху нея, стискайки гърба и средните крака. Обръщайки се от страна на страна, бръмбарът избира желания материал и търкаля топката в неговата посока. Ако времето е сухо, горещо, това насекомо работи особено бързо, навивайки топка за няколко минути, докато оборският тор е все още мокър.

Когато правите топка, всички движения на бръмбара се отличават с точност и отстраняване на грешки, дори ако го прави за първи път. В крайна сметка последователността от целесъобразни действия съдържа наследствената програма на насекомото.

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

След като свърши работата, скарабеят ловко търкаля топката със задните си крака към норката си, движейки се назад. В същото време със завидно търпение той преодолява гъсталаците на растенията и могилите на земята, изважда топката от кухините и каналите.

Беше поставен експеримент за проверка на упоритостта и изобретателността на торния бръмбар. Топката беше прикована към земята с дълга игла. Бръмбарът, след много мъки и опити да го премести, започна да копае. Намирайки иглата, скарабейът напразно се опита да вдигне топката, действайки като лост с гърба си. Бръмбарът не се досетил да използва близкото камъче за опора. Когато обаче камъчето било преместено по-близо, скарабейът веднага се покатерил върху него и извадил топката си от иглата.

Понякога торните бръмбари се опитват да откраднат топка за храна от съсед. В същото време разбойникът може заедно със собственика да го търкулне на правилното място и докато започне да копае норка, да отвлече плячката. И тогава, ако не е гладен, оставете го след малко каране за ваше удоволствие. Въпреки това, скарабеите често се бият дори с изобилие от оборски тор, сякаш ги застрашава опасност от глад.

Манипулации на талантливи тръбни работници. За да създадат уютно „пура“ гнездо от млади дървесни листа, женските буболечки извършват много сложни и разнообразни действия. Техните „инструменти за производство“ са краката, челюстите и лопатката - удължена и разширена глава на женска в края. Смята се, че процесът на сгъване на "пура" се състои от тридесет ясно и последователно извършени операции.

Отначало женската внимателно подбира листа. Не бива да се поврежда, тъй като е не само строителен материал, но и храна за бъдещото потомство. За да навиете лист от топола, орех или бреза в тръба, женската първо пробива дръжката си на определено място. Тази техника й е позната от раждането, намалява притока на сокове в листа - и тогава листото бързо изсъхва и става гъвкаво за по-нататъшни манипулации.

Върху изсъхнал лист женската прави маркировки с прецизни движения, определящи линията на предстоящия разрез. В края на краищата тръбният работник изрязва клапа с определена доста сложна форма от лист. „Чертежът“ на шаблона също е кодиран в генетичната памет на насекомото.

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

След извършване на предварителната работа, буболечката, дори много млада, бавно, но сигурно сгъва листа, заглаждайки краищата му с шпатула. Благодарение на тази технологична техника се отделя лепкав сок от ролките върху зъбците на листа. Бъгът, разбира се, не мисли за това. Изстискването на лепило, за да задържи краищата на листа заедно, за да осигури сигурен 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 и денем и нощем, успява да навива само по два листа на ден. Във всеки от тях тя полага 3-4 тестиса, като по този начин прави скромния си принос за продължаването на живота на целия вид.

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

Излюпената от яйцето ларва веднага пълзи по пътя на мравките, привлечена от миризмата на мравчена киселина. Знанието за тази сигнална миризма на бъдещата му плячка е наследено от ларвата. По пътеката тя внимателно избира суха пясъчна зона, за да изгради фуниевиден капан.

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

За да изхвърли пясък извън кръга, ларвата го зарежда на собствената си плоска глава. След като направи това, тя се връща назад, като постепенно се връща в първоначалното си положение. След това начертава нов кръг и изкопава следващия жлеб. И така, докато стигне до дъното на фунията.

В тази вродена програма преди началото на всеки цикъл е предвидена дори смяна на уморен „работен“ крак. Следователно ларвата извършва следващия жлеб в обратната посока.

Ларвата със сила хвърля малки камъчета, които се натъкват на пътя извън фунията. Голям камък, често няколко пъти по-тежък от самото насекомо, ларвата ловко поставя на гърба си и го издърпва нагоре с бавни, внимателни движения. И ако камъкът е кръгъл и непрекъснато се търкаля назад, тя прекратява безполезна работа и започва да строи друга 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 е на ръба на ямата, пясъкът се разпада под краката му. Това служи като сигнал за ловеца. Използвайки главата си като катапулт, ларвата сваля непредпазливо насекомо, най-често мравка, с изненадващо точни изстрели на песъчинки. Плячката се търкаля до „лъва“, който го чака.

В този поведенчески комплекс всички действия на ларвата са идеално последователни и перфектно координирани – едното следва стриктно другото. Младото насекомо обаче не само изпълнява своите стереотипни действия, но и ги приспособява към специфични условия, свързани с различна степен на заплевеляване и песъчлива почвена влажност.

Преглед на материала

​​​​​​Човек получава информация за света около себе си чрез зрение, слух, мирис и докосване. Изследванията на учените са показали, че за новороденото дете основното от всички сетива е обонянието, а когато човек порасне, предимството е зрението. Решихме да разберем кое от сетивата е най-развито при животните? Разберете колко важно е обонянието на животните за хората. Някои животни имат много остър слух, други - зрение. Но отличителна черта на повечето животни е тяхното невероятно обоняние, тоест много чувствително възприемане на миризми.Цел на работата. Открийте значението на обонянието на животните в човешкия живот.Работни задачи:

1. Проучване на литературни и интернет източници по изследователската тема.

2. Разберете какво е обонянието.

3. Определете кои животни имат най-остро обоняние.

4. Проведете експеримент за изследване на остротата на миризмата при животни.

5. Разберете как хората използват острата миризма на своите домашни любимци.

Хипотеза:

Усещането за миризма на животните помага на човек.

Изследователски методи:

Изучаване на литература и интернет ресурси по изследователската тема

Метод за наблюдение на живи обекти

Анализ на резултатите

Студентска анкета различни възрастипо изследователска тема

Теоретична част

1. Какво е обонянието

Усещането за миризма е способността да се възприемат частици от миризливи вещества с помощта на специални чувствителни клетки. При висшите животни обонятелният орган е носът. Рибите нямат нос, а дупки – ноздрите водят до обонятелни торбички, осеяни с чувствителни клетки. Такива клетки се наричат ​​рецептори. Обонятелните рецептори имат 10-12 реснички. Ресничките се движат и задвижват въздух с частици миризлива субстанция в обонятелния орган. В рецептора под действието на миризливи частици се образува нервен импулс, който протича по нервите, като ток през жици, към мозъка. В мозъка има специална обонятелна зона, в която тече информация от всички обонятелни рецептори. Мозъкът анализира информацията и формира отговор. Например: обонятелните рецептори на носа на кучето улавяха миризмата на собственика, който се качва по стълбите. Мозъкът дава команда на краката на кучето и тя хуква към вратата, за да посрещне собственика.Усещането за миризма е развито при повечето животни, но в различна степен. Според обонянието сред бозайниците могат да се разграничат три групи:

Макросоматика - обонянието им е много добре развито (кучета, плъхове, котки и други животни)

Микросоматика - обонянието е много по-слабо развито в сравнение с първата група (тюлени, балити китове, примати, които включват хора)

Аносоматика - липсват обонятелни органи (зъбати китове)

Котките и кучетата са ясно изразени макросоматици. Собствениците на тези животни разказват невероятни истории за чувствителността към миризми на техните домашни любимци. Котката на ръководителя на тази работа никога не е била навън. Разхождайки се по балкона на втория етаж, тя падна. Когато собственикът се прибрал, котката не била намерена. Цяла седмица й липсваше любимия си. Изведнъж вечерта пред вратата се чу мяукане и драскане. Отваряйки вратата, тя видя на прага мръсна, отслабнала, но щастлива котка, която със силно мъркане започна да се трие в краката на стопанката си. Балконът гледаше към противоположната страна на вратата. Къщата имаше шест входа, апартаментът се намираше във втория вход на втория етаж. Как може една котка да намери правилния вход и правилната врата? Само по миризмата, защото никога не е излизала през вратата на улицата. И още една невероятна история. В семейството на човек с увреждания живееха котка и котка. Той беше прикован на легло, а жена му работеше усилено и се прибираше по различно време. Тя дойде с автобус и тръгна точно на пет минути от спирката. Котките усетиха приближаването на стопанката от момента, в който тя слезе от автобуса. Изтичаха към вратата и заеха позиция за изчакване. Точно пет минути по-късно се появи домакинята. Животните могат да се използват за настройване на часовници. Собственикът винаги е знаел, че жена му се приближава към къщата по поведението на нейните домашни любимци.

2. Защо животните имат нужда да миришат?

Усещането за миризма играе огромна роля в живота на животните.

1. С помощта на миризмата много животни търсят и подбират храна.

2. Хищниците проследяват плячката по миризма

3. Копитните животни и гризачите надушват неприятеля и бягат или се крият в норки

4. С помощта на миризми животните общуват, определят границите на територията си, намират се помежду си през размножителния сезон.

Не само висшите животни имат развито обоняние. Много насекоми се различават по това. Обонятелните рецептори са разположени на техните антени и лапи. Чувствителността на някои насекоми е невероятна. Пример за ниво на чувствителност, ненадминато досега, е „обонятелният локатор“ на копринената буба. Пухкавите антени на мъжкия улавят във въздуха единични молекули на веществото, отделено от женската над 10 км. Насекоми като мравки оставят ароматни пътеки, за да помогнат на събратята си да намерят източник на храна и оставят „миризма на смърт“, когато са заплашени. По миризма мравките определят формата на предметите. Сред птиците новозеландската птица киви използва обонянието си, което с дългия си нос „надушва” насекоми, червеи и пр. Рибите се движат във водата по миризма и мигрират от реки към морета и обратно. Акулата може да усети миризмата на кръвта във водата в продължение на няколко километра.

4. Миризма на животни в служба на човека

Много често, за да се справи с конкретна ситуация, обикновеният човек трябва да има специални, уникални способности. И хората решават подобни проблеми с помощта на по-малки братя.Природата не е била твърде щедра към човека, що се отнася до обонянието. Но при кучетата това чувство е развито, около 12 пъти повече и много по-остро, отколкото при нашите „хомо сапиенс“ и някои бозайници, живеещи на Земята.Вероятно много от вас са гледали анимационния филм "Котката, която ходеше сам", екранизация на една от приказките на известния писател Киплинг. Сюжетът ясно и ясно показва как древният човек започва да „сътрудничи“ за свое добро с много животни. И един от първите, които започнаха да служат на хората, беше куче. Нашите предци са забелязали, че кучето има силно развито не само обоняние, но и слух и зрение. Освен всичко друго, тя има отлична издръжливост и прекомерни бойни качества: това е човекът, с когото можете да ловувате и да ходите на туризъм с месеци. Освен това нито едно същество, живеещо на Земята, не може да бъде обучено толкова силно и бързо като куче.Човекът широко използва животни с остро обоняние за изпълнение различни видовеработни места, в които това чувство е необходимо. Така животните придобиват „професии“ и помагат на хората. Повечето от работата за хората се извършва от кучета. Има няколко причини за това:

кучетата имат много добро обоняние

кучетата са лесни за обучение

кучетата са отдадени на стопанина си

Помислете за някои от професиите на кучета:

ловни кучета

Преследване на плячка или участие, например, в примамка на зайци. кучетата или се ориентират по миризмата, разпространявана във въздуха от животните, или се фокусират върху миризмата от следите им. В първия случай кучето обикновено не повтаря точно пътя на жертвата си - в края на краищата вятърът носи миризмата настрани. Междувременно куче, което следва точно следите на заек, реагира, разбира се, не само на духа на животното, но и на миризмите, които възникват, когато лапите на заека влязат в контакт с трева, мъх и други предмети. С други думи, миризмата на растителност или почва за кучето е не по-малко важна от миризмата на самата плячка. Повечето ловни породи, подходящи за закръгляване, имат невероятна, по човешки стандарти, способност бързо да разпознават в каква посока водят, например, следите на заек. Тази дарба, вероятно, е предимно вродена и не може да се тълкува по друг начин, освен като способност незабавно да се определи в коя посока миризмата на животно отслабва и в коя се увеличава. Достатъчно е опитно куче да подуши следата само за няколко метра, за да разбере ситуацията. Това потвърждава способността на кучето да улавя и най-малките разлики в интензивността на миризмите, излъчвани от преследваното животно или от следите му. Вярно е, че неопитно куче върви по фалшива следа в продължение на десетки метри, преди да открие грешка. Но скоро и тя започва да разпознава посоката на жертвата.

Кучета за гранична охрана

Руската армия започва активно да използва кучета в граничарите в средата на 19 век. Оттогава денем и нощем, независимо от времето, на границата дежурят кучета. Кучета от различни породи се отглеждат в развъдници за услугата за търсене. Има източноевропейски и немски овчарки, шпаньоли, лабрадори и представители на други породи. Приоритет обаче е за източноевропейското овчарско куче. Той е най-удобният в работата, защото се поддава добре на обучение, отличава се със сила и мощ, в състояние е да защити собственика и да забави врага. Необичайно развитото обоняние на кучето е в състояние да различи до 12 хиляди миризми. Всяко куче има собствена тясна специализация, някои са обучени да търсят наркотици, други търсят оръжия, експлозиви. За разглеждане на малки пространства се използват кучета от дребни породи, проверка на влак е подходяща за овчарско куче. Има мнение, че търсенето на наркотици се извършва от кучета наркомани. Обучението обаче се основава на играта и търсенето на лекарство за куче е вълнуваща процедура, интересът към която постоянно се подкрепя от собственика. За обучение е специално създадена „отметка“, съдържаща наркотично вещество.
Повечето от кучетата, използвани на границата, са лични кучета на граничарите. И до днес съществуват детски клубове, в които се обучават бъдещи граничари и се отглеждат кучета. Момчетата учат военни трикове, обучават домашните си любимци и когато му дойде времето, служат заедно на границата.

Спасителни кучета

Първите спасителни кучета се появяват преди няколко века. Тогава основната им цел беше да търсят изгубени пътници по време на снежна буря. В продължение на няколкостотин години такива кучета се отглеждат във Франция в манастира Сен Бернар чрез кръстосване на Нюфаундленд и дог. Тези кучета Сенбернар често са изобразявани с малко бъчво ракия на врата. Разбира се, питате - защо? Кучетата от тази порода всеки ден напускаха манастира в търсене на заблудени пътници, а на вратовете им висеше буре с вино или друга силна напитка. Намерили изгубен и замръзнал пътник, те му дали да изпие чаша топло вино, за да може пътникът да се стопли възможно най-скоро.Невъзможно е да се преброят колко души са спасили санбернарите. Но най-популярен сред тях беше санбернар на име Бари. Историята за него отдавна е легенда. Бари усети интуитивно приближаването на снежна буря повече от час преди началото й и стана много неспокоен. Веднъж той спаси дете, което беше дълбоко под лавина и никой дори не подозираше, че му се е случила беда, освен Бари. Бари намери детето и го облиза по лицето, докато детето дойде на себе си. Съдбата изигра жестока шега с Бари. Според историите на легендарното куче Бари спасява четиридесет души и е убит четиридесет и първи. Един ден Бари отново открива почти замръзнал човек. След като го изрови, кучето легна до него, за да стопли жертвата с тялото си. Когато мъжът се върнал, в тъмното той сбъркал Бари с мечка и го ранил тежко. Въпреки тежката травма кучето успява да стигне до манастира, където му е оказана медицинска помощ. Той оцеля, но заради нараняването вече не можеше да спасява хора. Той беше откаран в Берн в болница за животни. След смъртта на Бари му е издигнат паметник в едно от парижките гробища. огромен пухкаво кучее заловен заедно с дете, доверчиво вкопчано в него на каменен пиедестал с възпоменателен надпис: „Бари, който спаси четиридесет души и уби четиридесет и първи”. Кучетата герои сега се наричат ​​тези, които са помагали на хората по време на военните действия. Те бяха пълноценни бойци и участваха в търсенето на изчезнали хора под развалините, разчистиха мини и работеха като пратеници. За първи път кучета са били използвани за търсене на хора под развалините по време на Втората световна война след бомбардировките във Великобритания. Първите центрове за обучение на кучета за търсене и спасяване се появяват в средата на 50-те години на миналия век. Важна и отговорна мисия на кучето е извършена по време на Великия Отечествена война. Техните подвизи са трудни за надценяване. Те са спасили хиляди животи. Много четириноги воини са влезли в историята. Куче Дик от породата коли е обучаван в дейност по откриване на мини. В личното му досие имаше такъв запис: „Извикан за услуга от Ленинград. През военните години той открива повече от 12 хиляди мини, участва в разминирането на Сталинград, Лисичанск, Прага и други градове. Но Дик постигна основния си подвиг в Павловск. Той открива в основата на древен дворец мина от два тона и половина с часовников механизъм час преди експлозията. След войната Дик участва в много изложби. Умира от старост и е погребан с пълни военни почести, както подобава на юнак. В днешно време немските овчарки най-често се използват за спасителни дейности след лавини за търсене на жертви под развалините, както и след земетресения и други природни бедствия. Те се адаптират най-добре към екстремни условия. метеорологични условия, а също така се поддават дори на най-тежките тренировки. Сенбернарс се специализира в спасяването на катерачи и скиори. Ако търсенето на изчезналия се извършва на сушата, кучето може да съобщи по три начина, че е намерило човек: да озвучи, да вземе нещо от спасения и да се върне с помощ, да бъде между собственика и жертвата. Най-трудно е търсенето на хора под развалините. Кучето трябва ясно да улови човешката миризма от масата на другите и да открие жертвата изпод развалините с дебелина метър. Обучението на спасителни кучета е доста сложен процес. Методите са разработени от Международната организация за спасителни кучета, която се намира в Швеция. Според експерти е необходима около година, за да се научи кучето да открива живи хора и да съобщава местоположението им. Напоследък все по-модерно оборудване идва на помощ на спасителите, но кинологичното търсене все още остава най-ефективният и ефикасен метод за търсене. В крайна сметка ароматът и интуицията на кучето няма да заменят дори най-иновативните технологии. Четириногият спасител е способен да улови дори най-слабите миризми и да ги различи от хилядите ненужни. Едно спасително куче спестява труда на десетки хора. И най-голямата награда на космат спасител е спасението на човек и просто на всяко живо същество. И обратно, когато кучето не намира живи хора, тя започва да изпада в депресия.

Минни кучета

Ако кучетата с техните фини инстинкти са способни да намират хора в развалините, мини, скрити под земята, може би те могат да бъдат научени да намират минерали?

Такъв експеримент беше успешно проведен от финландския геолог професор Кахма върху кучето му Лари. Лари успява да открие находища на медни руди. От 1966 г. кучетата се използват и у нас за търсене на минерали. Служители на Карелския клон на Академията на науките на СССР с помощта на кучета откриха находище на волфрам на Колския полуостров, никел - в района на Ладога и др.Успешни сапьори: какво знаем за плъховетеГрупа белгийски учени решиха да проведат експерименти с огромни африкански плъхове, тъй като е известно, че тези животни са собственици на същото остро обоняние като кучетата. Те решиха да научат тези забавни животни да търсят противопехотни мини, тъй като плъховете са много по-малки от кучетата, така че вероятността от възможна експлозия е твърде малка. Опитът на учени от Белгия беше успешен и впоследствие африканските плъхове започнаха да се отглеждат специално, за да търсят мини в Мозамбик и други части на Африка, където, като нашите, много снаряди останаха дълбоко в земята след военните действия. Така от 2000 г. учените са включили 30 гризача, които за 25 часа успяват да обезопасят над двеста хектара африканска територия.Смята се, че гризачите за търсене на мини са много по-ефективни за използване от сапьорите или същите кучета. Наистина двеста квадратни метраплъх ще премине през територията за двадесет минути, а на човек ще му трябват 1500 минути, за да го потърси. Да, и кучета - детекторите за мини са отлични, но състоянието е много скъпо (поддръжка, услуги на кучешки водачи) от малките сиви "сапьори".

Повече от водолюбиви птици: тюлени и морски лъвове

В началото на ХХ век, през 1915 г., В. Дуров, известен треньор в Русия, предлага на ВМС да използват тюлени за търсене на подводни мини. Да, за ръководството на руския флот това беше необичаен, може да се каже иновативен метод. Смятало се, че само кучетата имат силно развит инстинкт, така че могат да намерят мина, където и да лежи. След войната обаче във водните ресурси са открити много взривни устройства. И трябваше да се направи нещо по въпроса. И след като бяха проучени всички „плюси“ за използване на тюлени в търсене на водни мини, на остров Крим започна мащабно обучение на водолюбиви птици.

И така, за първите 3 месеца в Балаклава бяха обучени двадесет тюлена, които изненадващо бяха перфектно обучени. Под водата те лесно намираха експлозиви, мини и други взривни устройства и вещества, като всеки път ги маркираха с шамандури. Обучителите дори успяха да научат някои тюлени за детектори за мини да поставят специални мини върху магнити на кораби. Но както и да е, не беше възможно впоследствие да се тестват специално обучени тюлени на практика - някой отрови „морските бойни животни“.

Морските лъвове са уши тюлени, които имат отлично подводно зрение. Острите очи помагат на тези сладки морски бозайници да намерят врагове. Военноморските сили на САЩ бяха щедри в харченето на милиони щатски долари за обучение на пристанищни тюлени в програма за обучение за ремонт на повредено съоръжение или откриване на експлозивни устройства.

Но в Иркутск тази година дори бяха специално обучени тюлени, за да покажат как тези животни могат отлично да държат картечници в ръцете си, да маршируват със знаме по водата и дори да неутрализират инсталираните морски мини.

На стража на света: какво могат да правят делфините

Делфините започнаха да се обучават като специални детектори на мини, след като бойните тюлени придобиха огромна популярност в една от военноморските бази в Сан Диего. Учени от СССР решиха да докажат, че делфините, както и морските лъвове, са в състояние да облагодетелстват хората, като най-умните и смели „специални сили“

През 60-те години в Севастопол е създаден голям океанариум, където делфините са научени да търсят под водата не само мини от Втората световна война, но и много потънали торпеда. В допълнение към своята изобретателност и прекомерна изобретателност, с помощта на предаването на ехолокационни сигнали, делфините са в състояние внимателно да изследват ситуацията, всичко, което се случва около тях. Делфините лесно намират военно съоръжение на голямо разстояние. Като опитни защитници, обучени делфини бяха поставени на охрана и защитаваха военноморските бази в Черно море

Практическа част

II.1. Провеждане на анкета сред ученици от различни възрасти

Котката и кучето търсеха любимата си играчка по миризма – топка. По време на играта топката беше отнета от животните, бързо отведена в друга стая и скрита на висок шкаф. Когато животните влязоха в стаята, те се втурнаха към килера и поискаха играчката да им бъде върната: кучето скачаше и лаеше, а котката драскаше килера и мяукаше.

заключение:Усещането за миризма при домашните любимци е добре развито и им позволява да търсят храна и играчки.

Нашият експеримент не ни позволи да определим кое от домашните животни има по-добре развито обоняние. Решихме този въпрос с помощта на литературата. При определяне на остротата на миризмата се вземат предвид два параметъра: броят на обонятелните клетки и обхватът. Броят на обонятелните клетки при нашите субекти беше разпределен, както следва: хамстер - 12 милиона, заек - 100 милиона, котка - 80 милиона, куче - 240 милиона, плъх - 224 милиона. обонятелни клетки: куче и плъх, докато при плъховете този брой е дори по-висок. Но плъховете миришат само на кратко разстояние. Един от „сензорите“ за контрол на наркотиците на летището се основава на тази характеристика на обонянието на плъхове. До конвейерите, през които преминава багажът, се поставят клетки с плъхове. Плъховете са много чувствителни към миризмата на лекарства и реагират на нея по определен начин.

Когато плъховете във всички клетки, сякаш по сигнал, проявят загриженост, багажът се подлага на по-задълбочена проверка. В 98% от случаите "контролът на плъхове" работи безотказно.

Като се има предвид, че острото обоняние на плъха работи само на кратко разстояние, той е по-нисък от две животни наведнъж: куче и котка. По този начин, според броя на обонятелните клетки и обхвата на обонянието, животните бяха разпределени, както следва:

III. Заключение

Докато работихме върху нашето изследване, научихме много интересни неща за животните, особено за домашните любимци. Видяхме, че за повечето диви животни загубата на миризма е равносилна на смърт, защото те няма да могат да проследят плячката и няма да усетят приближаването на врага. В резултат на изследването нашата хипотеза се потвърди. Усещането за миризма на животните е от голямо значение в човешкия живот. В резултат на изследването установих, че има животни, които помагат на човек, без да има обоняние. Например, делфините, както и морските лъвове, са в състояние да облагодетелстват хората като най-умните и смели „специални сили“, а тюлените са „детектори на мини“. Те се наричат ​​аносоматици.

Нашата работа е подходяща за всички собственици на домашни любимци: ще помогне да се разбере по-добре поведението на техните домашни любимци и ще помогне при обучението. Определено ще споделим нашето изследване с нашите съученици и други ученици от нашето училище.

Приложения

Когато започнат да говорят за обонянието на насекомите, те почти винаги си спомнят за френския ентомолог Ж. А. Фабр. Често разговорът обикновено започва с Фабр, по-точно със случила се с него случка, която всъщност послужи за откриване на необичаен „нюх“ в насекомите и начало на неговото изследване.

Веднъж в една градина в кабинета на Фабр от хризалис се роди пеперуда сатурния или, както я наричат, голямо нощно пауново око. Ето как Фабр описва случилото се след това:

"Със свещ в ръце влизам в офиса. Единият от прозорците е отворен. Не можем да забравим какво видяхме. Огромни пеперуди летят около шапката с женската, нежно пляскат с криле. Те летят нагоре и отлитат, издигат се до тавана, паднете долу. Бързайки към светлината "Те гасят свещта, сядат на раменете ни, вкопчват се в дрехите ни. Пещерата на магьосника, в която се вихрят прилепи. А това е моят кабинет."

И все повече и повече пеперуди продължаваха да долитат през отворения прозорец. На сутринта Фабр преброи - бяха 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 в облаци, толкова тъмно, че в градината едва се вижда ръката, вдигната към очите ти. Къщата е скрита от големи дървета, оградена от северните ветрове с борове и кипариси, недалеч от входа има група гъсти храсти. За да влязат в офиса ми, при жената, Сатурнии трябва да си проправят път в тъмнината на нощта през тази плетеница от клони.

Фабре се чуди 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 тънка и обонянието ни е безсилно да я улови. Тази миризма прониква във всеки предмет, върху който женската ще остане за известно време ... "

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

"Не успях да ги съборя с нафталин. Повтарям този опит, но сега използвам всички миризливи вещества, които имам. Поставям около десетина чинии около капачката с женската. Ето керосин, нафталин и лавандула и въглероден дисулфид, миришещ на развалени яйца „В средата на деня офисът ми миришеше толкова силно на всякакви остри миризми, че беше ужасно да вляза в него. Всички тези миризми ще подведат ли мъжките? Не! До три часа следобед, мъжките долетяха!"

Фабр видя малка капка течност, която пеперуда отделя по време на излюпване, и разбра, че миризмата идва от тази течност... Но след това – вече отвъд реалността!

В края на краищата капката е малка, миризмата е неуловима, а мъжките не са близо до мястото, където се намира женската - те трябва да отлетят отнякъде. Да наситиш доста голямо пространство с миризма и да се надяваш, че може да се усети? „По същия начин човек би се надявал да оцвети езерото с капка кармин“, пише за това Фабр.

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

Фабр прави експерименти с бръмбари гробари, по-специално с черни гробари. Ако вие и аз, като сме в гората, не срещнем трупове на животни, тогава знаем: това е заслугата на насекомите. Освен това вече знаем, че насекомите са много важни санитари на нашата планета. Гробарските бръмбари (в СССР има повече от 20 вида, а черните бръмбари са най-големите) са едни от най-активните санитари. Веднага щом мъртва птица или животно се появи в гората, много скоро гробари се появяват точно там. Всеки час те стават все повече и повече, а новодошлите веднага се залавят за работа - започват да заравят трупа. Те ще го заровят много бързо - в рамките на няколко часа трупът на птица, или мишка, или дори заек (огромно животно за бръмбари!) ще бъде отстранен от повърхността на земята.

Бръмбарите вършат тази работа, разбира се, не от любов към чистотата и реда. Там, върху труп, те полагат тестисите си, осигурявайки на бъдещото потомство отначало относителна безопасност и неограничено количество храна. Това е ясно на хората от доста време и Фабр го знаеше. Но в онези дни не беше ясно, че е различно: откъде се появяват насекоми близо до мъртва птица или животно и много скоро се появяват.

Е, да кажем, че един бръмбар може да е наблизо случайно и случайно да се натъкне на мъртва мишка или птица. Да предположим, че същото нещо се е случило с още два или три бръмбара. Но няколко десетки не можеше да се окажат наблизо. И така, те дойдоха отдалеч; може би са пътували стотици или дори хиляди метри - миризмата им показва пътя. Това стана ясно. Дори е установено как се разпространява тази миризма. И Фабр, и редица учени след него направиха 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 е издигнато над земята - правени са такива експерименти - и миризмата, изглежда, може да се разпространява свободно, бръмбарите не са го усетили. Веднага след като трупът бил спуснат, бръмбарите получили „съобщение“ и побързали към миризмата.

Откритието на Фабр не остана незабелязано и не може да се каже, че хората не се занимават с въпроса за миризмата на насекоми. Но работата в тази посока дълги години вървеше много бавно, правеше се от отделни учени и не предизвика особен интерес.

Дори почти половин век по-късно, през 1935 г., когато съветският любител ентомолог А. Фабри (по странно стечение на обстоятелствата, почти съименник на известния французин) публикува в „Ентомологичен преглед“ резултатите от своите много любопитни експерименти и наблюдения, които трябва да имат предизвика голям интерес, статията остана почти незабелязана. Може би тогава учените все още не можеха да разберат и оценят ролята, която миризмите играят в живота на насекомите, може би човечеството вече е започнало химическа битка с шестноги и е било напълно заето с това, но, така или иначе, повечето ентомолози или не са забелязали статията Фабри, или остана безразличен към нея. И статията си заслужаваше да се помисли.

Фабри направи експеримент със същата пеперуда Сатурния, по-точно с крушата Сатурния или голямото око на нощния паун, което така порази Фабр. Близо до Полтава, където е живял Фабри, тези пеперуди не са открити, във всеки случай никой не ги е намерил там преди Фабри. Любител ентомолог извади тази пеперуда от хризалиса, постави я в клетка и я изнесе на балкона. Разбира се, той не подозираше какво ще се случи - просто изнесе новороденото да подиша свеж въздух. И изведнъж видях точно същата пеперуда до градината. Фабри я хвана - рядка пеперуда! И няколко дни по-късно той вече имаше десетки мъжки крушови сатурнии, които долетяха до миризмата на женска. Откъде са дошли, откъде са дошли, колко далеч са пътували? Фабри реши да разбере. И така, като маркирал мъжките с боя, той дал пеперудите на младите натуралисти, които му помогнали. Момчетата отнесоха 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 мъртви яди, и се увери колко фино е обонянието при насекомите

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

Фабри, подобно на Фабр, не можеше да обясни това явление. Обяснението идва много по-късно, когато учените се справят с 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 изследвани. Например, беше установено, че пеперудите монахини летят от разстояние 200-300 метра, един от видовете Saturnia - от 2,4 километра, зелева лъжичка - от 3 километра, циганският молец е в състояние да възприема миризмата на женска на разстояние 3,8 километра, и голямо нощно пауново око (круша сатурния) от 8 километра. Недоволни от това, учените решават да "изследват" очните пеперуди. След като ги маркират, те започнаха да ги пускат през прозореца на движещ се влак. От разстояние 4,1 километра до клетката, в която се намирала 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, зоната на миризмата има сферична форма, ако е на земята - полусферична. Ако духа вятър, зоната се простира по посока на вятъра. Размерът на такава зона при цигански молец с умерен вятър ще бъде няколко хиляди метра дължина и приблизително 200 метра ширина.

Каква е концентрацията на миризма в тази зона, може да си представим, ако вземем предвид, че парчето желязо, което отделя миризлива течност, е милион пъти по-малко от теглото на самата пеперуда. Капка е още по-малка. Накратко, една молекула на кубичен метър въздух е концентрацията на миризливо вещество, открито от мъжете. Това е толкова невероятно, че обърква много учени - миризма ли е? Може би това е нещо друго, някои вълни, които хората все още не разбират, помагат на насекомите толкова лесно и точно да се ориентират в пространството, да се намерят? Въпреки това, докато това е предположението на отделни учени. Повечето вярват, че за да се намерят, насекомите използват обонянието, в което вярват повече от зрението. Например, правени са много експерименти, потвърждаващи, че мъжките (или женските, тъй като при някои насекоми мъжките излъчват привличаща миризма) летят към обект, върху който е приложена съответната миризлива течност, и дори ако този обект е напълно различен върху насекомо. И обратното: мъжките не обърнаха никакво внимание на пеперудата, в която беше премахната миризливата жлеза.

Поне фактът, че тази система е проектирана с невероятна прецизност, свидетелства за важността на атрактивната миризма. Така например, съвсем наскоро учените откриха, че някои пеперуди подават сигнали за миризма не спонтанно, когато е необходимо, а само когато узреят достатъчно. Понякога това се случва няколко часа след излюпването, а понякога след 2-3 дни.

Други, напротив, бързат и изпращат сигнали за мирис още преди да са се родили. "Младоженците" пристигат и търпеливо чакат да се появи "булката" от куколката.

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

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

Колко много насекомите вярват на своя "нос" повече, отколкото на очите си, говорят и такива наблюдения: някои видове орхидеи излъчват миризма, подобна на тази, излъчвана от женските на някои земни пчели. Привлечени от тази миризма, мъжките сядат на цветето. Убедени в коварството на орхидеите, те отлитат, но много често отново си падат на стръвта - отново сядат на цветето. „Измамва” орхидеята на пчелите, за да ги накара да пренасят цветен прашец. Любопитно е, че тези орхидеи нямат нектар - миризмата на стръв напълно замества стръвта-деликатес.

Също толкова "хитро" са някои цветя, които излъчват миризма на гниене. Привлича мухи, които снасят яйца върху гнило месо. Докато мухата разбира измамата, цветето ще залепи част от цветен прашец към нея. Пристигайки на друго цвете, мухата ще пренесе този прашец там.

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

Съветският учен професор Я. Д. Киршенблат идентифицира 12 вида миризми според биологичното им значение за животните.

Но преди да се заемем с тях, нека разберем каква е миризмата като цяло?

Има един забавен анекдот. На изпита професорът попита небрежен студент: какво е миризма?

Студентът, който не гледаше учебници и не посещаваше лекции, не знаеше материала и, гледайки професора с невинни очи, отговори: „Забравих, знаех го едва вчера, но сега ми излезе от главата от вълнение." - "Лудец!", възкликна професорът. "Непременно запомни! Ти си единственият човек в света, който знаеше какво е миризма!"

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

Една от най-разпространените теории сега е теорията за "ключ" и "ключова дупка".

Удивителни и непроницаеми са пътищата на науката! Преди почти две хилядолетия римският поет и философ Тит от Либия Лукреций Кар изрази първоначалната 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 стигна до такава идея. Но след много векове, въоръжени с много факти, най-добро оборудване, огромен опит, учените се върнаха към мислите, изразени от Лукреций. Разбира се, сега учените, за разлика от римляните, знаят какво е атом, какво са клетките, какви са молекулите. Но принципът на днешната теория за "ключ" и "ключова дупка" е много подобен на този, за който говори Лукреций. Състои се във факта, че органите на миризмата имат дупки с различни форми. И молекулите на едно миризливо вещество имат една и съща форма. Американският учен Еймур установи например, че молекулите на всички миризливи вещества с мирис на камфор са сферични, а молекулите на веществата с мускусна миризма са с форма на диск. Дупките имат абсолютно еднакви форми. И когато молекулата точно попадне в съответната дупка, животното усеща съответната миризма. Молекулата няма да влезе в „чуждия“ отвор и миризмата няма да се усети, точно както ключът няма да влезе в „чуждия“ отвор на ключалката и ключалката няма да работи - няма да се отвори или затвори.

Сега са известни основните миризми: камфор, ефирен, цветен, остър, гнил и ментов. Формите на молекулите и съответните им ямки също са известни. Например, при вещества с флорална миризма, молекулата има дисковидна форма с опашка, докато молекулата на вещество с миризма на етер е тънка и удължена.

Механизмът на действие също е известен: например молекула на 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 лежат в съответната „ключова дупка“. А молекулите на флоралния аромат трябва да лежат в "кладенец" от фигурен тип - в него има място както за главата, така и за дългата, тънка, извита опашка. Ако някаква молекула влезе в две или три ямки, тогава веществото е състав от две или три съответни миризми.

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

Усещането за миризма при хората, в сравнение с много други бозайници, е слабо развито. Смята се, че средният човек може да възприеме 6-8 хиляди миризми, максимумът е 10 хиляди. Кучето различава два милиона. Защо това е така, ще стане ясно, ако вземем предвид, че площта на носната кухина при кучето достига 100 квадратни сантиметра и съдържа 220 милиона обонятелни клетки, докато при хората те са не повече от 6 милиона и те са разположени на площ, равна 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, ако не и никакви. Например водно конче, което търси храна само чрез зрение, изобщо няма сетивни елементи, наречени сенсила. А в мухите, които се хранят с цветя и ги търсят както с помощта на обонянието, така и с помощта на зрението, има не повече от 2 хиляди такива елементи. За мършавите мухи обонянието е много по-важно. Следователно те имат повече обонятелни клетки - 3,5-4 хиляди. Гадфилите имат до 7 хиляди сенсила, 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 тяхното "качество", по отношение на самата им чувствителност, човек дори не може да се сравни с насекомите.

За да помирише, човек трябва да получи поне осем молекули миризливо вещество за всяка чувствителна клетка. Само тогава тези клетки ще 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 помирише. Насекомите, както знаем, могат да се задоволят с една молекула на кубичен метър въздух. Женският надничащ комар, хранейки се с кръвта на животните, улавя въглеродния диоксид, издишван от животните, топлината и влажността, които излъчват на разстояние до 3 километра. Трудно е да се каже колко молекули ще "летят" към него, във всеки случай учените все още не са изчислили, но със сигурност няколко единици. Насекомите не могат да си позволят лукса да реагират само на десетки или стотици молекули от миризливо вещество; ако е необходимо, те трябва да се задоволят с единици.

Много преди откриването на Фабр хората са имали множество възможности да проверят дали насекомите имат способността да привличат собствения си вид. Хората са виждали големи концентрации на насекоми повече от веднъж - например опасния вредител на костенурката - но, разбира се, дори не им е хрумвало, че собствената им миризма е събрала буболечките на едно място.

Отдавна е забелязано: дървениците в апартаментите не се появяват веднага - първо се появяват единични "разузнавачи", след това има много дървеници. Разбира се, веднъж в подходящи условия, буболечките се размножават бързо, но още по-бързо идват от други места, привлечени от миризмата на своите близки.

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

И накрая, миризмата, която привлича насекоми от противоположния пол. Всичко това са атрактивни миризми, има много от тях и те са много различни една от друга. Но тъй като всички изпълняват една и съща функция – привличат себеподобните си – учените ги обединяват в обща група и ги наричат ​​привличащи, или епагони, което на гръцки означава „привличане“.

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

Нека го разберем. Без да привличат 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 като не се намериха един друг, те не можеха да продължат състезанието си и то постепенно щеше да изчезне. Това е първото.

Както вече знаем, много насекоми се стремят да осигурят храна на бъдещото си потомство. И също много често го намират по миризма. (Помислете за зелеви пеперуди или бръмбари гробари.) Или повече сложен пример- ездачи, полагащи тестисите си в ларвите на дървосекачи или рогачи. При никакви обстоятелства ездачът не може да види плячката си - тя е дълбоко в дървото. И ездачът го открива само по миризма.

Ако потомството не е снабдено с храна, то ще умре веднага щом се роди. И в крайна сметка цялата гледка ще изчезне напълно.

Това е второто.

Но не само ларвите без атрактивни миризми - и възрастните - поне много - биха били 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 важно да привличат миризмите, насекомите не могат без тях.

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

За много насекоми одмихнионите играят важна роля, но най-много голямо значениеимат за социални насекоми - мравки, пчели, термити.

Всеки човек вероятно е виждал пътеки за мравки, но очевидно малко хора знаят, че мравките тичат по тези пътеки поради миризмата, с която са маркирани тези пътеки. Но не са само пътищата. След като намери подходяща храна, мравката маркира пътя към нея, за да не се изгуби и близките му да намерят пътя към тази храна. Някои видове мравки често посочват размера или размера на плячката с белези. След като научиха за това, хората бяха изправени пред много други мистерии. Например, защо мравките не следват винаги едни и същи отпечатъци? Или: как да намерят пътя си до собствения си дом и да не попаднат в чужд, следвайки уханната следа на брат?

И тогава се оказа, че мравките различават миризмите не само на близките си роднини - мравки от един и същи вид, но могат да определят от кой мравуняк е - техния или нечий друг. Така че няма объркване.

Мравките не тичат през цялото време и следват едни и същи следи. Тоест те непрекъснато тичат по пътищата си, но само защото миризливите следи по тях постоянно се актуализират. Ако мравката не повтори своята миризлива следа (например намерената някъде плячка е изядена или пренесена в мравуняка), миризмата скоро изчезва и вече не подвежда 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 към тази къща. Ако изведнъж някой външен човек реши да се скита в мравуняка, те ще го познаят по миризма и ще го прогонят. 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 събратя и ще бъде допусната обратно едва след чуждата 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 изцапана с миризмата на мъртва и поставена в мравуняк, тя веднага ще бъде извадена и хвърлена „на гробището”, тоест на мястото, където мравките пренасят мъртвите си събратя. И напразно жива мравка ще се съпротивлява, напразно ще доказва, че е жива с всички налични средства – няма да помогне. Да, мравките виждат, че влачат не труп, а жив брат, но това не ги засяга - най-много вярват в миризмата.

Жлезите, които произвеждат одмихниони, обикновено са разположени на корема на мравките, а мравките отбелязват всичко, от което се нуждаят, с върха на корема. Бъмбарите също имат подобни жлези, но те са разположени на главата, в основата на челюстите (мандибулите). В търсене на половинка пчелата прави редовни полети и леко гризе листа по дървета или храсти, оставяйки миризливи следи. Според тези белези женската пчела ще се ориентира и ще намери мъжката пчела.

Същият принцип се запазва при пчелите и при някои видове пчели, когато е необходимо да се маркира пътя към източник на храна: разузнавачите, които са намерили достатъчен брой цветя, от време на време хапят листата на растенията по пътя назад, сякаш поставям точки. И колкото по-близо до целта, толкова по-силна е миризмата.

Смятало се, че медоносните пчели нямат нужда от такива указателни табели. Но известният руски зоолог Н. В. Насонов още през 1883 г. открива в тях миризливи жлези, които по-късно стават известни като жлези на Насонов. Дълго време биологичното значение на тази жлеза не беше ясно и когато хората научиха за танците на пчелите, с които те посочват на близките си посоката към източника на храна и съобщават разстоянието до него, значението на миризливата жлеза стана още по-малко ясна. 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 на 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 която служи като водач и указател на останалите пчели: тук има храна.

Подобно на мравките, миризмата служи като водеща нишка за пчелите към къщата (само мравките я оставят на земята, а пчелите във въздуха), 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 "teribein" - "тревожност"). Защо тези миризми са характерни само за социалните насекоми е разбираемо: в края на краищата самотните насекоми нямат нужда да подават сигнали, няма кой 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.

Друго нещо е, ако човек е посегнал на гнездо на хартиени оси, например. И не че една или две оси го ужиляват. Именно тази една оса може да "настрои" всички обитатели на гнездото върху човек. Преди да ужили, социалната оса напръсква врага с малки капчици миризливо "тревожно вещество". Това вещество, смесено с отрова, служи като сигнал за други оси. И колкото повече летят, толкова по-силно "звучи" алармата, а тя от своя страна е сигнал за атака.

Агресивността при пчелите е още по-активна. Достатъчно е една пчела да се ужили в кожата на врага, като десетки други веднага се нахвърлят върху него, като всяка се опитва да ужили близо до мястото, където е ужилена предишната.

Жилото на пчела има 12 назъбени назъбвания, насочени назад. След като го заби, да речем, в човешката кожа, пчелата работничка вече не може да издърпа жилото обратно. Той се отделя заедно с напълно жилещ апарат и жлеза, която произвежда торибон. В този случай пчелата умира, но отровата продължава известно време да навлиза в тялото на врага и известно време остава белязана с торбон, което предизвиква агресия на други пчели.

Механизмът и принципът на използване на торибоните при пчелите и социалните оси са сходни и по-скоро еднакви. Мравките са друга работа.

Мравките излъчват торибони не само в момента на атака, но по-често това е предварителен, призоваващ, мобилизиращ сигнал. Или сигнал, който може да се преведе като вик „спасявай се, кой може!“.

Усещайки опасност, мравката отделя торбон, 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 величината, така и времето на разпространение на миризмата са достатъчни за ориентиране. Ако алармата е фалшива, няма да има паника: само близките насекоми ще помиришат алармата и няма да реагират на нея. Ако алармата е реална, тогава други мравки също ще отделят миризливи вещества, "топката" ще се увеличи по размер, миризмата ще проникне във всички ъгли на мравуняка и ще мобилизира цялото му население.

Мравките от различни видове се държат различно в случай на опасност: някои, след като усетят алармен сигнал, незабавно се втурват в битка, други, като мравки жътвари, се заравят в земята, трети бягат, улавяйки какавиди и ларви и мравки, режещи листа имат реакция, смесена с торибони: някои бягат, вземайки със себе си скъпоценен товар, други - войници, отваряйки челюсти, се втурват към врага и миризмата им ги вълнува толкова много, че, прогонвайки врага, не могат да се успокоят и започват да се измъчват един друг. Дори алармата да се окаже фалшива и да няма враг, войниците на листорезата се разкъсват.

От дадените примери биологичното значение на миризмите е очевидно, става ясно каква огромна роля играят в живота на насекомите. Въпреки това миризмите не само привличат насекоми един към друг или към хранителни източници, те не само служат като ориентири и знаци, те не са само алармени сигнали, но и регулират поведението. Нищо чудно, че веществата, които регулират поведението, се наричат ​​етофиони: от гръцкото „етос“ – „обичай“ и „фин“ – „създавам“. Изглежда, че етофионите са по-малко активни от, например, епагоните, които карат пеперудите да летят на много километри, или от торибоните, които незабавно мобилизират целия кошер за борба с врага. Въпреки това много насекоми се нуждаят от тях. Без тези вещества насекомите няма да проявят жизненоважни инстинкти, няма да развият линията на поведение, от която се нуждаят.

Известно е, че работническите мравки хранят ларвите. Но какво ги кара да го правят? Оказва се, че самите ларви, или по-скоро, миризливото вещество, което отделят. Работничките мравки, привлечени от миризмата, с радост облизват етофиите 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 твърде сух или прекалено лек в помещението, където се намират ларвите. Но работническите мравки не знаят това. Липсата на секрети и миризма обаче ще ги накара да преместят ларвите си другаде. И по този начин спестете.

Още по-любопитна е връзката между ларвите и възрастните в американските армейски мравки. Тези мравки са наречени така по добра причина: техният уреден живот внезапно свършва и те се скитат. Мравките се скитат в продължение на 18-19 дни, като се движат обаче само през нощта, след което отново следва дълго спиране.

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 очите им. Но на 18-ия или 19-ия ден ларвите какавидират и мравките веднага губят желанието си да сменят местата си. Минава доста време и мравките сякаш не тръгват по пътя. Напротив, в лагера им се случват събития, които очевидно не са подходящи за пътуване: женската снася яйца и всеки ден става все по-плодородна. Тогава от яйцата се появяват 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 дойде уреден живот. И тогава всичко ще се повтори.

При скакалците се срещат и етофиони, които силно влияят на поведението. Ларвите на скакалеца, така нареченият ходещ скакалец, или скакалец, живеят отделно от родителите си: те се излюпват от яйцата, 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, задните крака и части от устния апарат започват да вибрират бързо, самите ларви се суетят, изнервят се, бутат се взаимно. И изведнъж скакалецът сваля зелената си кожа, става черен и червен, има крила. В този момент скакалецът стана възрастен скакалец, готов да излети веднага. И всичко това се случи заради миризливото вещество, което възрастните мъжки отделят и което има толкова силен ефект върху скакалците. Дотолкова, че те буквално "израстват" пред очите ни.

В ежедневието често може да се чуе изразът „химичният език на животните“. Това се отнася до различните сигнали, които животните си дават миризми. По принцип, разбира се, това е вярно: миризмата на тревога, и привличащата миризма, и различни белези и следи са език, команди или заповеди, предупреждения и т.н. В широк смисъл всички миризми могат да се считат за „химичен език“. Но учените смятат, че има специални миризми за обмен на специфична информация. Забелязано е, например, че при среща две мравки 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 сменят посоката, в която са вървели преди това. Учените смятат, че основната роля в промяната на поведението на насекомото в този случай се играе не от докосването на антените, а от миризмата, която насекомото усети. Но каква е миризмата, каква е нейната природа и предназначение, все още не е ясно. Американският учен Е. Уилсън, който изучава този вид информация, смята, че до 10 различни "информационни" миризми се използват за осигуряване на координирани действия в рамките на едно семейство мравки. Но всъщност очевидно има много повече. Във всеки случай пчелите вече са успели да открият повече от три дузини химикали, които използват за обмен на информация. Но изучаването на този вид „език” тепърва започва.

Но още едно значение на миризмите в живота на насекомите е проучено перфектно. Те служат за защита от врагове (веществата, които излъчват тези миризми, се наричат ​​"аминони", което на гръцки означава "прогонвам"). Всъщност кой иска да се занимава например с така наречената горска буболечка? Заради неприятната миризма дори е неприятно да го разглеждаме, въпреки че е доста красив. И буболечката се нуждае само от това - не без причина с предните си лапи той усърдно се намазва с миризлива течност, която се отделя от жлезите, разположени на гърдите му.

Когато са в опасност, бръмбарите, хлебарките и много други насекоми или ларви излъчват неприятна миризма. В същото време те по правило са ярко и ярко оцветени, така че враговете по-лесно да ги запомнят.

Все още може да се говори много за миризми, които играят огромна роля в живота на насекомите, за многото удивителни устройства на техните апарати и органи, благодарение на които тези миризми се излъчват или възприемат. Хората са дали 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 и благодарение на развитието на технологиите получиха възможността да правят експерименти в лабораторията, беше необходимо да се изолира в чист вид вещество, което излъчва атрактивна миризма.

Германският химик Бутенинд, който беше удостоен с Нобелова награда за работата си в идентифицирането биологично значениемиризми в живота на насекомите, реших да изолира вещества, които излъчват миризмата, необходима за насекомите. Започва работата си през 1938 г. и завършва през 1959 г. През тези 20 години той събра 12 милиграма миризливо вещество, „избирайки“ го от 500 000 женски цигански молци. Американският учен М. Джейкъбсън имаше по-голям късмет: той също работи с циганския молец, използва също половин милион пеперуди, но за 30 години работа успя да събере 20 милиграма миризливо вещество!

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

За девет месеца са получени 12 милиграма от това вещество.

По-малко от един и половина милиграма миризливо вещество е получено от повече от 30 хиляди женски на боровия трион. Могат да се цитират още много примери за това колко струват труда поне такива експерименти. Но вероятно вече е назрял законен въпрос: защо е необходимо всичко това?

Наистина ли си струва такъв труд и, разбира се, значителни разходи?

Е, нека започнем с това, че в науката нищо не може да се пренебрегва. И още повече с такъв удивителен и значим факт. Веднага след като започнаха да изучават обонятелните способности на насекомите, учените откриха и практическа употребатези способности. По-скоро те откриха ново средство за борба с вредителите.

Друг Фабр, а след това и Фабри, показа, че насекомите не само пътуват на големи разстояния, подчинявайки се на миризмата на зов, но и се събират в големи количества. По-нататъшни изследвания потвърдиха това и изясниха много. Например наблюдения, направени в полеви условияпоказа, че една женска борова трионка може да привлече над 11 000 мъжки. Какво ако...

Разбира се, извличането на привличащи вещества е трудна и отнемаща време задача, може да си го позволи само науката. А за практиката химиците си казаха думата. Те успяха да синтезират, изкуствено да направят вещества, които напълно съответстват на тези, излъчвани от насекомите. И сега самолетите разпръскват малки парченца над японските острови изолационен материалимпрегнирани с такова вещество.

Разбира се, не можем да кажем какво точно се е случило с плодовите мухи, срещу които е предприето това действие. Но можем да си представим колко са били объркани, как се втурваха от едно парче със стръвта към друго, 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 представим как са се държали насекомите. Но ние знаем резултата със сигурност: броят на мухите на тези острови след такава "атака" намаля с 99 процента.

Това е един от начините за борба. Има и други. Например капани, в които се поставят миризливи примамки. Вече не само експериментите, но и практиката показаха положителни странитакъв метод. Той освобождава хората от необходимостта да произвеждат и разпръскват тонове химикали, които, от една страна, са опасни за всички живи същества, от друга страна, не могат да служат като сигурно средство срещу вредители, тъй като, както вече знаем, насекомите с времето свикнете с отровите. И насекомите никога не свикват с миризмите.

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

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

Докато се работи за създаване на вещества, които привличат насекоми от един пол към друг, учените се интересуват от създаване на „хранителни“ атрактивни вещества и създаване на капани според този принцип. Експерименти за привличане на плодови мухи към капани, съдържащи вещество с мирис на карамфил, или дървесни червеи, към капани, съдържащи вещество, което излъчва смолиста миризма, показаха, че този вариант за борба с вредителите също е съвсем реален.

Известно е колко опасни са ларвите на майските бръмбари. И колко е трудно да се бориш с тях – защото те живеят в земята. Но наскоро беше установено, че новородената ларва (и не е задължително да се появява от яйцето близо до бъдещия източник на храна) намира пътя си към корените на растенията чрез повишената концентрация на въглероден диоксид, секретиран от корените. И сега вече е разработен нов метод за справяне с тези ларви: въглеродният диоксид се инжектира в земята на определено място със спринцовка. Ларвите се събират в тази зона и са лесни за унищожаване.

И канадският биолог Райт предложи просто и ефективен методконтрол на комарите, въз основа на тяхната невероятна чувствителност към миризми. Той излезе с капан, състоящ се от вана с вода и запалена свещ. Комарите, както казахме, са привлечени от влага, топлина и въглероден диоксид. Влагата е загрята вода; Горяща свещ отделя топлина и въглероден диоксид. Комарите летят към тази стръв отдалеч. И тук можете да направите всичко с тях - да отровите или механично да изтребите.

Методът, предложен от д-р Райт, е гениален, но практически не е много приложим, поне в голям мащаб. Много по-обещаващ 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. А комарите ги слагат на места, към които се сочи друга специфична миризма. Хората научиха, че това е характерна миризма за стояща водаи блата. И сега имаше надежда, че ще бъде възможно изкуствено да се създаде вещество, което излъчва подобна миризма. Ако това се случи, "проблемът с комарите" до голяма степен ще бъде решен. Във всеки случай ще бъде възможно да се регулира броят на комарите, принуждавайки ги да снасят яйцата си на места, където тези яйца са лесни за унищожаване.

Вече знаем, че възрастният скакалец, излъчвайки определена миризма, допринася за бързото съзряване, растеж, превръщане във възрастни насекоми скакалци, тоест ларви. Възможно ли е, напротив, да се забави развитието на индивидите? Американските учени Уилямс и Уолър се замислиха за това. И откриха: както някои вещества ускоряват развитието на насекомите, така и други вещества могат да забавят тяхното развитие, да им попречат изобщо да узреят.

Както виждате, работи се във всички посоки. Все още има много неуспехи, свързани основно с това, че не познаваме добре нашите шестноги съседи на планетата. Например, в някои капани, поставени за насекоми вредители и оборудвани с миризма, която привлича точно тези насекоми, пчелите се срещат в голям брой. Защо? Все още не е ясно.

Дълго време американски учени търсят начин да се справят с един от най-страшните селскостопански вредители в Съединените щати - циганският 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 даден район (мъжките долетяха от зона с радиус от 4 километра), второ, беше възможно лесно да се унищожат пристигналите мъжки и трето, дори ако не са били унищожени, след това са се заблудили и не са дали възможност да намерят женската.

Трудността на такава борба обаче беше, че химиците не успяха да създадат изкуствено миризливо вещество от копринени буби. Беше необходимо специално да се отглеждат голям брой пеперуди, след което да се разреждат в алкохол части от корема им, върху които се намират миризливи жлези, и да се използва тази "инфузия" за привличане на мъже. Но съвсем наскоро химиците успяха да направят изкуствена миризлива течност от циганския молец. Ако наистина отговаря напълно на естествения, това ще отвори големи перспективи в борбата с опасен вредител.

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

В борбата с насекомите се използва и методът за отблъскване с помощта на репеленти. Всъщност това не е борба в пълния смисъл, тъй като насекомото не се унищожава, а просто е изгонено от определено място. Но понякога това е много важно.

По едно време най-известният и популярен репелент беше нафталинът, широко използван за отблъскване на някои видове молци. Той действаше безупречно, но изведнъж ефективността му намаля. Въпреки това, разбира се, не изведнъж - насекомите постепенно развиват имунитет към тази миризма. И сега той ги плаши много по-малко. За неспециалистите този въпрос е изключително ясен: молецът се използва за нафталин. За специалистите това е сериозен проблем. В крайна сметка репелентите се използват не само срещу молци.

Нещо подобно се случва с много кръвопийци, които свикват; и доста бързо, до различни репеленти. Но е много трудно постоянно да създаваш нови. Но това трябва да се направи, докато ентомолозите се опитват да разберат какво се случва с насекомите, които свикват с репеленти, как това „пристрастяване“ се предава генетично от поколение на поколение. Като цяло миризмите отварят още една нова и много интересна страница в историята на връзката 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 да контролират поведението на шестногите като цяло!

Насекомите имат изключително чувствително обоняние, благодарение на което могат не само да разберат къде ги очаква лакомство по няколко молекули на миризмата, но и да общуват помежду си, използвайки сложни химически сигнали. И като се има предвид ролята на миризмите в живота им, човек би предположил, че насекомите са придобили обонятелна система веднага след като излязат от водата на сушата. Въпреки това, според изследователи от Института по химическа екология на обществото Макс Планк (Германия), пълноценното обоняние при насекомите се е появило неочаквано късно - някъде едновременно със способността за летене. За обонянието при насекомите (както всъщност и при всички животни с това усещане) са отговорни специални рецепторни протеини: когато се добавят заедно, те образуват сложни комплекси, способни да улавят дори единични молекули от летливи вещества.

Въпреки това, например, ракообразните, които произлизат от общ прародител с насекоми, нямат такива рецептори. Това доведе до предположението, че насекомите „миришат на това, на което мирише“ само когато са дошли на земята. Освен това извън водата наистина беше по-важно за тях да създадат обонятелна система вместо химическо усещане, с което се движат във водата и което сега стана безполезно: оттук нататък химикалите трябваше да се улавят във въздуха . Усещането за миризма при насекомите винаги е било изследвано или при крилати видове, или при тези, които впоследствие са загубили крилата си (и двете обаче съставляват мнозинството сред съвременните насекоми). Въпреки това, Ewald Grosse-Wilde и неговите колеги решават да се съсредоточат върху първичните безкрили насекоми, най-старите живи насекоми. За изследване те избрали четината Thermobia domestica и представителя на древните челюсти Lepismachilis y-signata.

Както пишат авторите на работата в eLIFE, четинеста опашка, която е по-близо до насекомите по еволюционната стълбица, има някои компоненти на обонятелната система: гените за обонятелните корецептори работят в нейните антени, въпреки че самите рецептори отсъстват. Въпреки това, не могат да бъдат намерени следи от обонятелната система в по-старата еволюционно L. y-signata. От това могат да се направят два извода: първо, различните части на обонятелната система се развиват независимо една от друга, и второ, развитието на самата тази система започва много по-късно от появата на насекоми на сушата. Най-вероятно усещането за миризма е било необходимо на насекомите, когато са започнали да се учат да летят, но е било необходимо, например, за да се ориентират в полет. Нека обаче не забравяме, че едно от най-древните насекоми (T. domestica) все още има някои компоненти на обонятелния апарат, така че определени части от обонятелната система, очевидно, са се развили за някои неотложни задачи преди способността да летят.