Órganos sensoriales. Los insectos tienen un sentido mecánico (tacto, vibraciones), oído y un sentido químico (olfato, gusto). Sistema nervioso y órganos sensoriales de los insectos Órganos sensoriales de los insectos
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Zhdanova T.D.
Experimentar la variada y enérgica actividad del mundo de los insectos puede ser una experiencia asombrosa. Parecería que estas criaturas vuelan y nadan descuidadamente, corren y se arrastran, zumban y chirrían, roen y cargan. Sin embargo, todo esto no se hace sin rumbo, sino principalmente con una determinada intención, de acuerdo con el programa innato incorporado en su cuerpo y la experiencia de vida adquirida. Para percibir el mundo que los rodea, orientarse en él y llevar a cabo todas las acciones y procesos vitales apropiados, los animales están dotados de sistemas muy complejos, principalmente nerviosos y sensoriales.
¿Qué tienen en común los sistemas nerviosos de los vertebrados y los invertebrados?
El sistema nervioso es un complejo complejo de estructuras y órganos formado por tejido nervioso, donde la parte central es el cerebro. La principal unidad estructural y funcional del sistema nervioso es la célula nerviosa con sus procesos (en griego, célula nerviosa - neurona).
El sistema nervioso y el cerebro de los insectos proporcionan: percepción a través de los sentidos de irritación externa e interna (irritabilidad, sensibilidad); procesamiento instantáneo de señales entrantes por el sistema de analizadores, preparación e implementación de una respuesta adecuada; almacenar información hereditaria y adquirida en forma codificada en la memoria, así como recuperarla instantáneamente según sea necesario; gestión de todos los órganos y sistemas del cuerpo para su funcionamiento en su conjunto, equilibrándolo con el medio ambiente; Implementación de procesos mentales y mayor actividad nerviosa, comportamiento decidido.
La organización del sistema nervioso y del cerebro de los animales vertebrados e invertebrados es tan diferente que su comparación a primera vista parece imposible. Y al mismo tiempo, los más diversos tipos de sistemas nerviosos, pertenecientes a organismos aparentemente completamente "simples" y "complejos", se caracterizan por las mismas funciones.
El minúsculo cerebro de una mosca, abeja, mariposa u otro insecto le permite ver y oír, tocar y saborear, moverse con gran precisión, Además– volar utilizando un “mapa” interno a distancias considerables, comunicarse entre sí e incluso hablar su propio “idioma”, aprender y utilizar situaciones no estándar pensamiento lógico. Así, el cerebro de la hormiga es mucho más pequeño que la cabeza de un alfiler, pero a este insecto se le ha considerado durante mucho tiempo un “sabio”. En comparación no sólo con su cerebro microscópico, sino también con las capacidades incomprensibles de una sola célula nerviosa, el hombre debería avergonzarse de sus computadoras más modernas. ¿Qué puede decir al respecto la ciencia, por ejemplo la neurobiología, que estudia los procesos de nacimiento, vida y muerte del cerebro? ¿Pudo desentrañar el misterio de la vida del cerebro, el más complejo y misterioso de los fenómenos? conocido por la gente?
El primer experimento neurobiológico pertenece al antiguo médico romano Galeno. Después de cortar las fibras nerviosas del cerdo, con la ayuda de las cuales el cerebro controlaba los músculos de la laringe, privó al animal de su voz e inmediatamente se entumeció. Esto fue hace mil años. Pero, ¿hasta dónde ha llegado la ciencia desde entonces en su conocimiento sobre cómo funciona el cerebro? Resulta que, a pesar del enorme trabajo de los científicos, el principio de funcionamiento de incluso una célula nerviosa, el llamado "ladrillo" a partir del cual se construye el cerebro, aún es desconocido para los humanos. Los neurocientíficos entienden mucho sobre cómo “come” y “bebe” una neurona; cómo obtiene la energía necesaria para su actividad vital al digerir en “calderas biológicas” las sustancias necesarias extraídas del medio ambiente; cómo esta neurona envía una amplia variedad de información a sus vecinas en forma de señales, cifradas en una serie específica de impulsos eléctricos o en varias combinaciones sustancias químicas. ¿Entonces que? Ahora la célula nerviosa recibió una señal específica y en su interior comenzó una actividad única en colaboración con otras células que forman el cerebro del animal. Se memoriza la información entrante, se recupera de la memoria la información necesaria, se toman decisiones, se dan órdenes a músculos y diversos órganos, etc. ¿Como va todo? Los científicos todavía no lo saben con seguridad. Bueno, dado que no está claro cómo funcionan las células nerviosas individuales y sus complejos, tampoco está claro el principio de funcionamiento de todo el cerebro, incluso uno tan pequeño como el de un insecto.
El trabajo de los órganos de los sentidos y los “dispositivos” vivos.
La actividad vital de los insectos va acompañada del procesamiento de información sonora, olfativa, visual y otra información sensorial: espacial, geométrica y cuantitativa. Uno de los muchos misteriosos y características interesantes Los insectos es su capacidad para evaluar con precisión la situación utilizando sus propios "instrumentos". Nuestro conocimiento sobre estos dispositivos es insignificante, aunque se utilizan ampliamente en la naturaleza. Estos también son determinantes de diversos campos físicos que permiten predecir terremotos, erupciones volcánicas, inundaciones y cambios climáticos. Se trata de una sensación de tiempo, contada por el reloj biológico interno, una sensación de velocidad, la capacidad de orientarse y navegar, y mucho más.
La propiedad de cualquier organismo (microorganismos, plantas, hongos y animales) de percibir irritaciones provenientes del medio externo y de sus propios órganos y tejidos se denomina sensibilidad. Los insectos, como otros animales con un sistema nervioso especializado, tienen células nerviosas con una alta capacidad selectiva para diversos estímulos: receptores. Pueden ser táctiles (sensibles al tacto), de temperatura, luminosos, químicos, vibratorios, musculoarticulares, etc. Gracias a sus receptores, los insectos captan una amplia variedad de factores ambientales: diversas vibraciones (una amplia gama de sonidos, energía de radiación en forma de luz y calor), presión mecánica (por ejemplo, gravedad) y otros factores. Las células receptoras se encuentran en los tejidos, ya sea individualmente o reunidas en sistemas para formar órganos sensoriales especializados: órganos de los sentidos.
Todos los insectos “entienden” perfectamente las lecturas de sus órganos sensoriales. Algunos de ellos, como los órganos de la visión, el oído y el olfato, son remotos y son capaces de percibir la irritación a distancia. Otros, como los órganos del gusto y del tacto, son de contacto y reaccionan a la influencia a través del contacto directo.
Los insectos generalmente están dotados de una excelente visión. Sus complejos ojos compuestos, a los que a veces se les añaden ocelos simples, les sirven para reconocer diversos objetos. Algunos insectos cuentan con visión cromática y dispositivos de visión nocturna adecuados. Curiosamente, los ojos de los insectos son el único órgano similar a los de otros animales. Al mismo tiempo, los órganos del oído, el olfato, el gusto y el tacto no tienen tal similitud, pero, sin embargo, los insectos perciben perfectamente los olores y sonidos, navegan en el espacio, capturan y emiten radiación ultravioleta. ondas sonoras. Su delicado sentido del olfato y del gusto les permite encontrar comida. Varias glándulas de insectos secretan sustancias para atraer a hermanos, parejas sexuales, ahuyentar a rivales y enemigos, y un sentido del olfato muy sensible puede detectar el olor de estas sustancias incluso a varios kilómetros de distancia.
Muchos en sus ideas asocian los órganos sensoriales de los insectos con la cabeza. Pero resulta que las estructuras encargadas de recopilar información sobre el medio ambiente están ubicadas en los insectos en diversas partes del cuerpo. Pueden determinar la temperatura de los objetos y saborear los alimentos con los pies, detectar la presencia de luz con la espalda, oír con las rodillas, el bigote, los apéndices de la cola, el vello corporal, etc.
Los órganos sensoriales de los insectos son parte de los sistemas sensoriales: analizadores que impregnan casi todo el organismo con una red. Reciben muchas señales externas e internas diferentes de los receptores de sus órganos sensoriales, las analizan, forman y transmiten "instrucciones" a varios órganos para realizar las acciones apropiadas. Los órganos de los sentidos constituyen principalmente la sección receptora, que se encuentra en la periferia (extremos) de los analizadores. Y la sección conductora está formada por neuronas centrales y vías de receptores. El cerebro tiene áreas específicas para procesar la información de los sentidos. Forman la parte central, el "cerebro", del analizador. Gracias a un sistema tan complejo y práctico, como por ejemplo un analizador visual, se pueden calcular y controlar con precisión los órganos de movimiento del insecto.
Se ha acumulado un amplio conocimiento sobre las asombrosas capacidades de los sistemas sensoriales de los insectos, pero el volumen del libro nos permite citar solo algunos de ellos.
órganos de la visión
Ojos y todo complicado. sistema visual- Este es un regalo asombroso, gracias al cual los animales pueden recibir información básica sobre el mundo que los rodea, reconocer rápidamente varios objetos y evaluar la situación que ha surgido. La visión es necesaria para los insectos cuando buscan alimento para evitar depredadores, explorar objetos de interés o el medio ambiente, interactuar con otros individuos durante el comportamiento reproductivo y social, etc.
Los insectos están equipados con una variedad de ojos. Pueden ser ocelos complejos, simples o accesorios, y también larvarios. Los más complejos son los ojos compuestos, que constan de una gran cantidad de omatidios que forman facetas hexagonales en la superficie del ojo. Ommatidium es esencialmente un pequeño aparato visual equipado con una lente en miniatura, un sistema conductor de luz y elementos fotosensibles. Cada faceta percibe sólo una pequeña parte del objeto, pero juntas proporcionan una imagen en mosaico de todo el objeto. Los ojos compuestos, característicos de la mayoría de los insectos adultos, se encuentran a los lados de la cabeza. En algunos insectos, por ejemplo, en la libélula cazadora, que reacciona rápidamente al movimiento de la presa, los ojos ocupan la mitad de la cabeza. Cada uno de sus ojos está formado por 28.000 facetas. En comparación, las mariposas tienen 17.000 y las moscas domésticas, 4.000. Los insectos pueden tener dos o tres ojos en la cabeza, en la frente o en la coronilla, y con menos frecuencia en los costados. Los ojos de las larvas de escarabajos, mariposas e himenópteros son reemplazados por ojos complejos en la edad adulta.
Es curioso que los insectos no puedan cerrar los ojos durante el reposo y por tanto duerman con los ojos abiertos.
Son los ojos los que contribuyen a la rápida reacción de un insecto cazador, como una mantis religiosa. Por cierto, este es el único insecto que puede darse la vuelta y mirar detrás de sí. Los ojos grandes proporcionan a la mantis una visión binocular y le permiten calcular con precisión las distancias hasta el objeto de su atención. Esta habilidad, combinada con la rápida extensión de sus patas delanteras hacia la presa, convierte a las mantis en excelentes cazadoras.
Y los escarabajos de patas amarillas, que corren por el agua, tienen ojos que les permiten ver simultáneamente a sus presas tanto en la superficie del agua como debajo de ella. Para lograr esto, los analizadores visuales de Beetle tienen la capacidad de corregir el índice de refracción del agua.
La percepción y el análisis de los estímulos visuales se lleva a cabo mediante un sistema muy complejo: el analizador visual. Para muchos insectos, este es uno de los principales analizadores. Aquí la principal célula sensible es el fotorreceptor. Y conectadas a él están las vías (nervio óptico) y otras células nerviosas ubicadas en diferentes niveles del sistema nervioso. Al percibir información luminosa, la secuencia de eventos es la siguiente. Las señales recibidas (cuantos de luz) se codifican instantáneamente en forma de impulsos y se transmiten a lo largo de vías hasta el sistema nervioso central, hasta el centro "cerebro" del analizador. Allí estas señales se decodifican (descifran) inmediatamente en la percepción visual correspondiente. Para reconocerlo, se extraen de la memoria estándares de imágenes visuales y otra información necesaria. Y luego se envía una orden a varios órganos para que el individuo responda adecuadamente a la situación cambiante.
¿Dónde están las “orejas” de los insectos?
La mayoría de los animales y los humanos escuchan a través de los oídos, donde los sonidos hacen que el tímpano vibre: fuerte o débil, lento o rápido. Cualquier cambio en las vibraciones proporciona al cuerpo información sobre la naturaleza del sonido que se escucha. ¿Cómo oyen los insectos? En muchos casos, también tienen una especie de "orejas", pero en los insectos se ubican en lugares inusuales para nosotros: en los bigotes, por ejemplo, en mosquitos machos, hormigas, mariposas; en los apéndices de la cola, en la cucaracha americana. Las espinillas de las patas delanteras oyen grillos y saltamontes, y el vientre oye langostas. Algunos insectos no tienen “oídos”, es decir, no tienen órganos auditivos especiales. Pero son capaces de percibir diversas vibraciones. ambiente del aire, incluidas vibraciones sonoras y ondas ultrasónicas que son inaccesibles a nuestros oídos. Los órganos sensibles de estos insectos son pelos finos o pequeños bastones sensibles. Se encuentran en grandes cantidades en diferentes partes del cuerpo y están asociados con las células nerviosas. Así, en las orugas peludas, las “orejas” son pelos, y en las orugas desnudas, toda la piel del cuerpo son las “orejas”.
Una onda de sonido se forma alternando la rarefacción y la condensación del aire, propagándose en todas direcciones desde la fuente del sonido, cualquier cuerpo vibrante. Las ondas sonoras son percibidas y procesadas por el analizador auditivo, un sistema complejo de estructuras mecánicas, receptoras y neuronales. Estas vibraciones son convertidas por receptores auditivos en impulsos nerviosos, que se transmiten a lo largo del nervio auditivo hasta la parte central del analizador. El resultado es la percepción del sonido y el análisis de su fuerza, altura y carácter.
El sistema auditivo de los insectos garantiza su respuesta selectiva a vibraciones de frecuencia relativamente alta: perciben las más mínimas vibraciones de la superficie, el aire o el agua. Por ejemplo, los insectos zumbadores producen ondas sonoras al batir rápidamente sus alas. Los machos perciben este tipo de vibraciones en el aire, por ejemplo el chirrido de los mosquitos, con sus órganos sensibles situados en las antenas. De esta forma detectan las ondas de aire que acompañan el vuelo de otros mosquitos y responden adecuadamente a la información sonora recibida. Los sistemas auditivos de los insectos están "sintonizados" para percibir sonidos relativamente débiles, por lo que los sonidos fuertes tienen un efecto negativo en ellos. Por ejemplo, los abejorros, las abejas y algunos tipos de moscas no pueden elevarse en el aire cuando suenan.
Los sonidos de señalización variados pero estrictamente definidos que emiten los grillos machos de cada especie desempeñan un papel importante en su comportamiento reproductivo: el cortejo y la atracción de las hembras. Cricket proporciona una herramienta maravillosa para comunicarse con un amigo. Al crear un suave trino, frota el lado afilado de un élitro contra la superficie del otro. Y para la percepción del sonido, el hombre y la mujer tienen una fina membrana cuticular especialmente sensible, que desempeña el papel de tímpano. Se ha hecho experiencia interesante, donde se colocó a un hombre que cantaba frente a un micrófono y a una mujer en otra habitación cerca de un teléfono. Cuando se encendió el micrófono, la hembra, al escuchar el chirrido típico de la especie del macho, corrió hacia la fuente del sonido: el teléfono.
Órganos para capturar y emitir ondas ultrasónicas.
Las polillas cuentan con un dispositivo para detectar murciélagos, que utilizan ondas ultrasónicas para orientarse y cazar. Los depredadores perciben señales con una frecuencia de hasta 100.000 hercios, y las polillas y crisopas que cazan, hasta 240.000 hercios. En el pecho, por ejemplo, las polillas tienen órganos especiales para el análisis acústico de señales ultrasónicas. Permiten detectar pulsos ultrasónicos de la caza de tortugas laúd a una distancia de hasta 30 m. Cuando la mariposa percibe una señal del localizador del depredador, se activan acciones conductuales protectoras. Habiendo escuchado los gritos ultrasónicos de un ratón nocturno a una distancia relativamente grande, la mariposa cambia abruptamente su dirección de vuelo, utilizando una maniobra engañosa: "bucear". Al mismo tiempo, comienza a hacer figuras. acrobacia aérea– espirales y “bucles muertos” para escapar de la persecución. Y si el depredador está a menos de 6 m de distancia, la mariposa pliega sus alas y cae al suelo. Y el murciélago no detecta al insecto inmóvil.
Pero recientemente se ha descubierto que la relación entre polillas y murciélagos es aún más compleja. Así, las mariposas de algunas especies, al detectar las señales de un murciélago, comienzan a emitir impulsos ultrasónicos en forma de clics. Además, estos impulsos tienen tal efecto en el depredador que, como si estuviera asustado, se va volando. Sólo hay suposiciones sobre lo que hace que los murciélagos dejen de perseguir a la mariposa y "huyan del campo de batalla". Probablemente, los clics ultrasónicos sean señales adaptativas de los insectos, similares a las enviadas por el propio murciélago, solo que mucho más fuertes. Esperando escuchar un débil sonido reflejado de su propia señal, el perseguidor oye un rugido ensordecedor, como si un avión supersónico estuviera rompiendo la barrera del sonido.
Esto plantea la pregunta de por qué el murciélago no queda ensordecido por sus propias señales ultrasónicas, sino por las mariposas. Resulta que el murciélago está bien protegido de su propio impulso de grito enviado por el localizador. De lo contrario, un impulso tan potente, que es 2.000 veces más fuerte que los sonidos reflejados recibidos, puede ensordecer al ratón. Para evitar que esto suceda, su cuerpo produce y utiliza deliberadamente un estribo especial. Antes de enviar un pulso ultrasónico, un músculo especial aleja el estribo de la ventana de la cóclea del oído interno; las vibraciones se interrumpen mecánicamente. Básicamente, el estribo también emite un clic, pero no un sonido, sino un antisonido. Después de la señal de grito, regresa inmediatamente a su lugar para que el oído esté listo para recibir la señal reflejada. Es difícil imaginar qué tan rápido puede actuar un músculo que apaga el oído de un ratón en el momento de enviar un impulso de llanto. ¡Mientras persigues a tus presas, esto es de 200 a 250 pulsos por segundo!
Y los chasquidos de mariposa, peligrosos para el murciélago, se escuchan exactamente en el momento en que el cazador gira el oído para percibir su eco. Esto significa que para obligar a un depredador aturdido a huir aterrorizado, la polilla envía señales que se adaptan perfectamente a su localizador. Para ello, el cuerpo del insecto está programado para recibir la frecuencia del pulso de un cazador que se acerca y envía una señal de respuesta exactamente al unísono con él.
Esta relación entre polillas y murciélagos plantea muchas preguntas. ¿Cómo desarrollaron los insectos la capacidad de percibir señales ultrasónicas de los murciélagos y comprender instantáneamente el peligro que representan? ¿Cómo podrían las mariposas desarrollar gradualmente, mediante el proceso de selección y mejora, un dispositivo ultrasónico con características protectoras idealmente seleccionadas? La percepción de las señales ultrasónicas de los murciélagos tampoco es fácil de entender. El caso es que reconocen su eco entre millones de voces y otros sonidos. Y ni los gritos de los miembros de la tribu ni las señales ultrasónicas emitidas mediante equipos interfieren con la caza de los murciélagos. Sólo las señales de las mariposas, incluso las reproducidas artificialmente, hacen que el ratón se vaya volando.
Los seres vivos presentan cada vez más misterios, provocando admiración por la perfección y conveniencia de la estructura de su organismo.
La mantis religiosa, al igual que la mariposa, además de tener una vista excelente, también cuenta con órganos auditivos especiales para evitar el encuentro con los murciélagos. Estos órganos auditivos, que perciben los ultrasonidos, se encuentran en el pecho, entre las piernas. Y algunas especies de mantis, además del órgano auditivo ultrasónico, se caracterizan por la presencia de un segundo oído, que percibe frecuencias mucho más bajas. Su función aún no se conoce.
Sensación química
Los animales están dotados de una sensibilidad química general, proporcionada por varios órganos sensoriales. En el sentido químico de los insectos, el sentido del olfato juega el papel más importante. Y las termitas y las hormigas, según los científicos, tienen un sentido del olfato tridimensional. Es difícil para nosotros imaginar qué es. Los órganos olfativos del insecto reaccionan ante la presencia de concentraciones incluso muy pequeñas de una sustancia, a veces muy alejadas de la fuente. Gracias al sentido del olfato, el insecto encuentra presas y alimento, navega por la zona, se entera del acercamiento de un enemigo y realiza biocomunicación, cuyo “lenguaje” específico es el intercambio de información química mediante feromonas.
Las feromonas son compuestos complejos secretados con fines de comunicación por algunos individuos para transmitir información a otros individuos. Esta información está codificada en sustancias químicas específicas, dependiendo del tipo de ser vivo e incluso de su pertenencia a una familia en particular. La percepción a través del sistema olfativo y la decodificación del “mensaje” provoca que los destinatarios una cierta forma comportamiento o proceso fisiológico. Hasta la fecha se conoce un grupo importante de feromonas de insectos. Algunos de ellos están diseñados para atraer individuos del sexo opuesto, otros, trazar, indicar el camino hacia un hogar o fuente de alimento, otros sirven como señal de alarma, otros regulan determinados procesos fisiológicos, etc.
La “producción química” en el cuerpo de los insectos debe ser verdaderamente única para poder liberar en la cantidad adecuada y en un momento determinado toda la gama de feromonas que necesitan. Hoy en día se conocen más de un centenar de estas sustancias altamente complejas. composición química, pero no más de una docena de ellos fueron reproducidos artificialmente. Después de todo, para obtenerlos se requieren tecnologías y equipos avanzados, por lo que por ahora solo podemos sorprendernos de la disposición del cuerpo de estas criaturas invertebradas en miniatura.
Los escarabajos están provistos principalmente de antenas de tipo olfativo. Le permiten captar no sólo el olor de la sustancia en sí y la dirección de su propagación, sino también "sentir" la forma del objeto oloroso. Un ejemplo de un excelente sentido del olfato es enterrar escarabajos, que limpian la tierra de carroña. Son capaces de olerlo a cientos de metros de distancia y recoger grupo grande. Y la mariquita, utilizando su olfato, encuentra colonias de pulgones para dejar allí nidadas. Después de todo, los pulgones se alimentan no sólo de ellos mismos, sino también de sus larvas.
No sólo los insectos adultos, sino también sus larvas suelen estar dotados de un excelente sentido del olfato. Si, larvas escarabajo son capaces de moverse a las raíces de las plantas (pino, trigo), guiados por una concentración ligeramente mayor de dióxido de carbono. En los experimentos, las larvas se trasladan inmediatamente a una zona del suelo donde se ha introducido una pequeña cantidad de una sustancia que produce dióxido de carbono.
Parece incomprensible la sensibilidad del órgano olfativo, por ejemplo, de la mariposa Saturnia, cuyo macho es capaz de detectar el olor de una hembra de su especie a una distancia de 12 km. Al comparar esta distancia con la cantidad de feromona secretada por la hembra, se obtuvo un resultado que sorprendió a los científicos. Gracias a sus antenas, el macho encuentra inequívocamente, entre muchas sustancias olorosas, una sola molécula de una sustancia hereditariamente conocida en 1 m3 de aire.
Algunos himenópteros tienen un olfato tan agudo que no es inferior al conocido sentido del perro. Así, las jinetes, cuando corren a lo largo del tronco o tocón de un árbol, mueven vigorosamente sus antenas. Con ellos “olfatean” las larvas del colacuerno o escarabajo leñador, que se encuentran en la madera a una distancia de 2 a 2,5 cm de la superficie.
Gracias a la sensibilidad única de las antenas, el pequeño jinete Helis, con solo tocarlas en los capullos de las arañas, determina qué hay en ellas: si se trata de testículos poco desarrollados, de arañas inactivas que ya han salido de ellos o de otros testículos. jinetes de su especie. Aún no se sabe cómo Helis realiza un análisis tan preciso. Lo más probable es que sienta lo más sutil. olor específico, pero tal vez al golpear con las antenas el ciclista capte algún tipo de sonido reflejado.
La percepción y el análisis de los estímulos químicos que actúan sobre los órganos olfativos de los insectos se lleva a cabo mediante un sistema multifuncional: el analizador olfativo. Éste, como todos los demás analizadores, consta de un departamento perceptivo, conductor y central. Los receptores olfativos (quimiorreceptores) perciben moléculas olorosas y los impulsos que señalan un olor específico se envían a lo largo de las fibras nerviosas hasta el cerebro para su análisis. Allí se produce la respuesta inmediata del cuerpo.
Cuando hablamos del sentido del olfato de los insectos, no podemos evitar hablar del olfato. La ciencia aún no tiene una comprensión clara de qué es el olor y existen muchas teorías sobre este fenómeno natural. Según uno de ellos, las moléculas analizadas de una sustancia representan una “clave”. Y el "bloqueo" son los receptores olfativos incluidos en los analizadores de olores. Si la configuración de la molécula coincide con la "cerradura" de un determinado receptor, el analizador recibirá una señal de éste, la descifrará y transmitirá información sobre el olor al cerebro del animal. Según otra teoría, el olor está determinado. propiedades químicas moléculas y distribución cargas eléctricas. La teoría más reciente, que ha ganado muchos adeptos, ve la causa principal del olor en las propiedades vibratorias de las moléculas y sus componentes. Cualquier aroma está asociado a determinadas frecuencias (números de onda) rango infrarrojo. Por ejemplo, el tioalcohol de la sopa de cebolla y el decaborano son químicamente completamente diferentes. Pero tienen la misma frecuencia y el mismo olor. Al mismo tiempo, existen sustancias químicamente similares que se caracterizan por diferentes frecuencias y huelen de manera diferente. Si esta teoría es correcta, entonces se pueden evaluar mediante frecuencias infrarrojas tanto sustancias aromáticas como miles de tipos de células sensibles a los olores.
"Instalación de radar" de insectos.
Los insectos están dotados de excelentes órganos de olfato y tacto: antenas (antenas o antenas). Son muy móviles y fáciles de controlar: un insecto puede separarlos, acercarlos, rotarlos individualmente sobre su propio eje o juntos sobre uno común. En este caso, exteriormente se parecen y son esencialmente una "instalación de radar". El elemento sensible a los nervios de las antenas es la sensilla. Desde ellos se transmite un impulso a una velocidad de 5 m por segundo al centro "cerebro" del analizador para reconocer el objeto de estimulación. Y luego la señal de respuesta a la información recibida llega instantáneamente al músculo u otro órgano.
En la mayoría de los insectos, el órgano de Johnston se encuentra en el segundo segmento antenal. dispositivo universal, cuyo propósito aún no ha sido completamente aclarado. Se cree que percibe movimientos y vibraciones del aire y el agua, contactos con objetos sólidos. Las langostas y los saltamontes están dotados de una sensibilidad sorprendentemente alta a las vibraciones mecánicas, que son capaces de registrar cualquier sacudida con una amplitud igual a la mitad del diámetro de un átomo de hidrógeno.
Los escarabajos también tienen un órgano de Johnston en el segundo segmento antenal. Y si el escarabajo que corre sobre la superficie del agua se daña o se retira, comenzará a chocar contra cualquier obstáculo. Con la ayuda de este órgano, el escarabajo puede captar las ondas reflejadas que vienen de la orilla o de un obstáculo. Detecta ondas de agua con una altura de 0,000.000.004 mm, es decir, el órgano de Johnston desempeña la función de una ecosonda o un radar.
Las hormigas se distinguen no sólo por un cerebro bien organizado, sino también por una organización corporal igualmente perfecta. Las antenas son de suma importancia para estos insectos; algunas sirven como un excelente órgano de olfato, tacto, conocimiento del entorno y explicaciones mutuas. Las hormigas privadas de antenas pierden la capacidad de encontrar el camino, la comida cercana y distinguir a los enemigos de los amigos. Con la ayuda de antenas, los insectos pueden "hablar" entre sí. Las hormigas transmiten información importante, tocándose las antenas de cada uno con sus antenas. En uno de los episodios de comportamiento, dos hormigas encontraron presas en forma de larvas de diferentes tamaños. Después de “negociar” con sus hermanos mediante antenas, se dirigieron al lugar del hallazgo junto con asistentes movilizados. Al mismo tiempo, la hormiga más exitosa, que logró transmitir información sobre la presa más grande que encontró con la ayuda de sus antenas, movilizó a un grupo mucho mayor de hormigas obreras detrás de ella.
Curiosamente, las hormigas son una de las criaturas más limpias. Después de cada comida y sueño, se limpia a fondo todo su cuerpo y especialmente sus antenas.
sensaciones gustativas
Una persona identifica claramente el olor y el sabor de una sustancia, pero en los insectos el gusto y las sensaciones olfativas a menudo no están separadas. Actúan como un único sentimiento químico (percepción).
Los insectos que tienen sentido del gusto tienen preferencia por determinadas sustancias dependiendo de la nutrición característica de una especie determinada. Al mismo tiempo, son capaces de distinguir entre dulce, salado, amargo y ácido. Para el contacto con los alimentos consumidos, los órganos del gusto se pueden ubicar en varias partes del cuerpo de los insectos: en las antenas, la probóscide y las patas. Con su ayuda, los insectos reciben información química básica sobre el medio ambiente. Por ejemplo, una mosca, simplemente tocando con sus patas un objeto que le interesa, reconoce casi de inmediato lo que hay bajo sus pies: bebida, comida o algo no comestible. Es decir, con sus pies es capaz de realizar movimientos instantáneos. análisis de contactos sustancia química.
El gusto es una sensación que se produce cuando una solución de sustancias químicas actúa sobre los receptores (quimiorreceptores) del órgano gustativo del insecto. Las células receptoras del gusto son una parte periférica del complejo sistema analizador del gusto. Perciben estímulos químicos y aquí es donde se produce la codificación primaria de las señales gustativas. Los analizadores transmiten inmediatamente ráfagas de impulsos quimioeléctricos a lo largo de finas fibras nerviosas hasta su centro "cerebro". Cada uno de esos pulsos dura menos de una milésima de segundo. Y luego las estructuras centrales del analizador determinan instantáneamente las sensaciones gustativas.
Continúan los intentos de comprender no sólo la cuestión de qué es el olor, sino también de crear teoría unificada"dulces". Hasta ahora esto no ha sido posible; tal vez ustedes, biólogos del siglo XXI, lo consigan. El problema es que sustancias químicas completamente diferentes, tanto orgánicas como inorgánicas, pueden crear sensaciones gustativas de dulzura relativamente idénticas.
órganos del tacto
Estudiar el sentido del tacto en los insectos es quizás el más difícil. ¿Cómo perciben el mundo estas criaturas quitinosas cubiertas de caparazones? Así, gracias a los receptores de la piel, podemos percibir diversas sensaciones táctiles: algunos receptores registran la presión, otros la temperatura, etc. Al tocar un objeto, podemos concluir que es frío o cálido, duro o blando, liso o áspero. Los insectos también tienen analizadores que determinan la temperatura, la presión, etc., pero aún se desconoce mucho sobre los mecanismos de su acción.
El tacto es uno de los sentidos más importantes para la seguridad del vuelo de muchos insectos voladores al detectar las corrientes de aire. Por ejemplo, en los dípteros todo el cuerpo está cubierto de sensillas que realizan funciones táctiles. Especialmente hay muchos de ellos en los halterios para detectar la presión del aire y estabilizar el vuelo.
Gracias al sentido del tacto, la mosca no es tan fácil de aplastar. Su visión le permite detectar un objeto amenazador sólo a una distancia de 40 a 70 cm. Pero la mosca es capaz de reaccionar ante un movimiento peligroso de la mano, que provoca incluso un pequeño movimiento de aire, y despegar instantáneamente. Esta mosca doméstica común y corriente confirma una vez más que no hay nada simple en el mundo de los vivos: todas las criaturas, jóvenes y mayores, cuentan con excelentes sistemas sensoriales para una vida activa y su propia protección.
Los receptores de insectos que registran la presión pueden tener forma de granos y cerdas. Los insectos los utilizan para diversos fines, incluida la orientación en el espacio, en la dirección de la gravedad. Por ejemplo, antes de la pupa, una larva de mosca siempre se mueve claramente hacia arriba, es decir, contra la gravedad. Después de todo, ella necesita salir de la masa de comida líquida, y allí no hay más guía que la gravedad de la Tierra. Incluso después de salir de la pupa, la mosca todavía se esfuerza por arrastrarse hacia arriba durante algún tiempo hasta que se seca para poder volar.
Muchos insectos tienen un sentido de la gravedad bien desarrollado. Por ejemplo, las hormigas pueden estimar la pendiente de una superficie en 20. Y el escarabajo errante, que cava madrigueras verticales, puede determinar la desviación de la vertical en 10.
Pronosticadores del tiempo en vivo
Muchos insectos están dotados de una excelente capacidad para anticipar los cambios climáticos y realizar pronósticos a largo plazo. Sin embargo, esto es típico de todos los seres vivos, ya sean plantas, microorganismos, invertebrados o vertebrados. Estas habilidades garantizan el funcionamiento normal en el hábitat previsto. También se ven raramente fenomenos naturales– sequías, inundaciones, olas de frío. Y luego, para sobrevivir, los seres vivos necesitan movilizar recursos adicionales. equipo de proteccion. En ambos casos utilizan sus “estaciones meteorológicas” internas.
Al observar constante y cuidadosamente el comportamiento de varios seres vivos, se puede aprender no sólo sobre los cambios climáticos, sino también sobre los próximos desastres naturales. Después de todo, más de 600 especies de animales y 400 especies de plantas, hasta ahora conocidas por los científicos, pueden servir como barómetros, indicadores de humedad y temperatura, predictores de tormentas eléctricas, tormentas, tornados, inundaciones y un hermoso clima sin nubes. Además, hay "pronosticadores" en vivo en todas partes, dondequiera que esté: cerca de un estanque, en un prado, en un bosque. Por ejemplo, antes de la lluvia, todavía en cielo limpio, los saltamontes verdes dejan de piar, las hormigas comienzan a cerrar herméticamente las entradas al hormiguero y las abejas dejan de volar en busca de néctar, se sientan en la colmena y tararean. En un esfuerzo por esconderse del mal tiempo que se avecina, moscas y avispas vuelan hacia las ventanas de las casas.
Las observaciones de hormigas venenosas que viven en las estribaciones del Tíbet han revelado su excelente capacidad para hacer pronósticos a más largo plazo. Antes del inicio de un período de fuertes lluvias, las hormigas se trasladan a otro lugar con clima seco. suelo duro, y antes del inicio de la sequía, las hormigas llenan depresiones oscuras y húmedas. Las hormigas aladas pueden sentir la proximidad de una tormenta en 2 o 3 días. Los individuos grandes comienzan a correr por el suelo y los pequeños pululan en altitudes bajas. Y cuanto más activos sean estos procesos, más fuerte se espera que sea el mal tiempo. Se descubrió que a lo largo de un año las hormigas identificaron correctamente 22 cambios climáticos y sólo se equivocaron en dos casos. Esto ascendió al 9%, lo que parece bastante bueno en comparación con el error promedio de la estación meteorológica del 20%.
Las acciones apropiadas de los insectos a menudo dependen de pronósticos a largo plazo, y esto puede ser de gran utilidad para las personas. Para un apicultor experimentado, las abejas proporcionan un pronóstico bastante fiable. Para el invierno sellan la entrada de la colmena con cera. Por el orificio de ventilación de la colmena se puede juzgar. el próximo invierno. Si las abejas se van Gran hoyo– el invierno será cálido y, si es pequeño, se esperan heladas severas. También se sabe que si las abejas comienzan a salir temprano de sus colmenas, podemos esperar una primavera temprana y cálida. Las mismas hormigas, si no se espera que el invierno sea severo, se quedan a vivir cerca de la superficie del suelo y al frente. invierno frio se encuentran más profundamente en el suelo y construyen un hormiguero más alto.
Además del macroclima, para los insectos también es importante el microclima de su hábitat. Por ejemplo, las abejas no permiten el sobrecalentamiento en las colmenas y, habiendo recibido una señal de sus "instrumentos" vivos sobre el exceso de temperatura, comienzan a ventilar la habitación. Algunas de las abejas obreras están dispuestas de forma organizada a diferentes alturas a lo largo de la colmena y mueven el aire con rápidos aleteos. Se crea un fuerte flujo de aire y la colmena se enfría. La ventilación es un proceso largo, y cuando un grupo de abejas se cansa, le toca el turno a otro, y en riguroso orden.
El comportamiento no sólo de los insectos adultos, sino también de sus larvas depende del testimonio de los "instrumentos" vivos. Por ejemplo, las larvas de cigarra que se desarrollan en el suelo salen a la superficie sólo cuando hace buen tiempo. ¿Pero cómo sabes cómo hace el tiempo allí arriba? Para determinar esto sobre su refugios subterráneos Crean conos de tierra especiales con grandes agujeros, una especie de estructuras meteorológicas. Hay cigarras en ellos. capa delgada Los suelos evalúan la temperatura y la humedad. Y si clima desfavorable, las larvas regresan a la madriguera.
El fenómeno de las precipitaciones y la previsión de inundaciones
Observar el comportamiento de termitas y hormigas en situaciones críticas puede ayudar a las personas a predecir fuertes lluvias e inundaciones. Uno de los naturalistas describió un caso en el que, antes de una inundación, tribu india, que vivía en las selvas de Brasil, abandonó apresuradamente su asentamiento. Y las hormigas "contaron" a los indios sobre el desastre que se avecinaba. Antes del diluvio estos insectos sociales Se agitan mucho y abandonan urgentemente su lugar habitable junto con las pupas y los suministros de alimentos. Van a lugares donde el agua no llega. La población local apenas entendía el origen de tan asombrosa sensibilidad de las hormigas, pero, obedeciendo a sus conocimientos, la gente se libró de problemas siguiendo a los pequeños meteorólogos.
Son excelentes para predecir inundaciones y termitas. Antes de que comience, toda la colonia abandona sus hogares y corre hacia los árboles más cercanos. Anticipando la magnitud del desastre, se elevan exactamente a la altura que será mayor que la inundación esperada. Allí esperan hasta que las corrientes de agua fangosa, que corren a tal velocidad que a veces los árboles caen bajo su presión, comienzan a disminuir.
Una gran cantidad de estaciones meteorológicas controlan el tiempo. Están ubicados en tierra, incluso en las montañas, en buques científicos, satélites y estaciones espaciales. Los meteorólogos están equipados dispositivos modernos, aparatos y equipos informáticos. De hecho, no hacen una previsión meteorológica, sino un cálculo, un cálculo de los cambios climáticos. Y los insectos en los ejemplos de la realidad dados predicen el clima usando sus habilidades innatas y "dispositivos" vivientes especiales integrados en sus cuerpos. Además, las hormigas meteorólogas no sólo determinan el momento en que se acerca una inundación, sino que también estiman su alcance. Después de todo, para un nuevo refugio solo ocupaban lugares seguros. Los científicos aún no han podido explicar este fenómeno. Las termitas presentaban un misterio aún mayor. El caso es que nunca se ubicaron en aquellos árboles que, durante una inundación, fueron arrastrados por arroyos tormentosos. Según las observaciones de los etólogos, de manera similar se comportaron los estorninos, que en primavera no ocuparon pajareras peligrosas para el asentamiento. Más tarde fueron realmente derribados. viento huracanado. Pero aquí estamos hablando acerca de sobre un animal relativamente grande. El pájaro, tal vez, por el balanceo de la pajarera u otras señales, evalúa la falta de fiabilidad de su sujeción. Pero, ¿cómo y con la ayuda de qué dispositivos pueden animales muy pequeños pero muy “sabios” hacer tales predicciones? El hombre no sólo es incapaz todavía de crear algo así, sino que tampoco puede responder. Estas tareas son para el futuro biólogo
Zhdanova T.D.
Experimentar la variada y enérgica actividad del mundo de los insectos puede ser una experiencia asombrosa. Parecería que estas criaturas vuelan y nadan descuidadamente, corren y se arrastran, zumban y chirrían, roen y cargan. Sin embargo, todo esto no se hace sin rumbo, sino principalmente con una determinada intención, de acuerdo con el programa innato incorporado en su cuerpo y la experiencia de vida adquirida. Para percibir el mundo que los rodea, orientarse en él y llevar a cabo todas las acciones y procesos vitales apropiados, los animales están dotados de sistemas muy complejos, principalmente nerviosos y sensoriales.
¿Qué tienen en común los sistemas nerviosos de los vertebrados y los invertebrados?
El sistema nervioso es un complejo complejo de estructuras y órganos formado por tejido nervioso, donde la parte central es el cerebro. La principal unidad estructural y funcional del sistema nervioso es la célula nerviosa con sus procesos (en griego, célula nerviosa - neurona).
El sistema nervioso y el cerebro de los insectos proporcionan: percepción a través de los sentidos de irritación externa e interna (irritabilidad, sensibilidad); procesamiento instantáneo de señales entrantes por el sistema de analizadores, preparación e implementación de una respuesta adecuada; almacenar información hereditaria y adquirida en forma codificada en la memoria, así como recuperarla instantáneamente según sea necesario; gestión de todos los órganos y sistemas del cuerpo para su funcionamiento en su conjunto, equilibrándolo con el medio ambiente; Implementación de procesos mentales y mayor actividad nerviosa, comportamiento decidido.
La organización del sistema nervioso y del cerebro de los animales vertebrados e invertebrados es tan diferente que su comparación a primera vista parece imposible. Y al mismo tiempo, los más diversos tipos de sistemas nerviosos, pertenecientes a organismos aparentemente completamente "simples" y "complejos", se caracterizan por las mismas funciones.
El minúsculo cerebro de una mosca, abeja, mariposa u otro insecto le permite ver y oír, tocar y saborear, moverse con gran precisión, además, volar utilizando un “mapa” interno a distancias considerables, comunicarse entre sí e incluso poseer su "lenguaje", aprender y aplicar el pensamiento lógico en situaciones no estándar. Así, el cerebro de la hormiga es mucho más pequeño que la cabeza de un alfiler, pero a este insecto se le ha considerado durante mucho tiempo un “sabio”. En comparación no sólo con su cerebro microscópico, sino también con las capacidades incomprensibles de una sola célula nerviosa, el hombre debería avergonzarse de sus computadoras más modernas. ¿Qué puede decir al respecto la ciencia, por ejemplo la neurobiología, que estudia los procesos de nacimiento, vida y muerte del cerebro? ¿Pudo desentrañar el misterio del funcionamiento del cerebro, el fenómeno más complejo y misterioso conocido por la gente?
El primer experimento neurobiológico pertenece al antiguo médico romano Galeno. Después de cortar las fibras nerviosas del cerdo, con la ayuda de las cuales el cerebro controlaba los músculos de la laringe, privó al animal de su voz e inmediatamente se entumeció. Esto fue hace mil años. Pero, ¿hasta dónde ha llegado la ciencia desde entonces en su conocimiento sobre cómo funciona el cerebro? Resulta que, a pesar del enorme trabajo de los científicos, el principio de funcionamiento de incluso una célula nerviosa, el llamado "ladrillo" a partir del cual se construye el cerebro, aún es desconocido para los humanos. Los neurocientíficos entienden mucho sobre cómo “come” y “bebe” una neurona; cómo obtiene la energía necesaria para su actividad vital al digerir en “calderas biológicas” las sustancias necesarias extraídas del medio ambiente; cómo esta neurona envía una amplia variedad de información a sus vecinas en forma de señales, codificadas en una serie específica de impulsos eléctricos o en varias combinaciones de sustancias químicas. ¿Entonces que? Ahora la célula nerviosa recibió una señal específica y en su interior comenzó una actividad única en colaboración con otras células que forman el cerebro del animal. Se memoriza la información entrante, se recupera de la memoria la información necesaria, se toman decisiones, se dan órdenes a músculos y diversos órganos, etc. ¿Como va todo? Los científicos todavía no lo saben con seguridad. Bueno, dado que no está claro cómo funcionan las células nerviosas individuales y sus complejos, tampoco está claro el principio de funcionamiento de todo el cerebro, incluso uno tan pequeño como el de un insecto.
El trabajo de los órganos de los sentidos y los “dispositivos” vivos.
La actividad vital de los insectos va acompañada del procesamiento de información sonora, olfativa, visual y otra información sensorial: espacial, geométrica y cuantitativa. Una de las muchas características misteriosas e interesantes de los insectos es su capacidad para evaluar con precisión la situación utilizando sus propios "instrumentos". Nuestro conocimiento sobre estos dispositivos es insignificante, aunque se utilizan ampliamente en la naturaleza. Estos también son determinantes de diversos campos físicos que permiten predecir terremotos, erupciones volcánicas, inundaciones y cambios climáticos. Se trata de una sensación de tiempo, contada por el reloj biológico interno, una sensación de velocidad, la capacidad de orientarse y navegar, y mucho más.
La propiedad de cualquier organismo (microorganismos, plantas, hongos y animales) de percibir irritaciones provenientes del medio externo y de sus propios órganos y tejidos se denomina sensibilidad. Los insectos, como otros animales con un sistema nervioso especializado, tienen células nerviosas con una alta capacidad selectiva para diversos estímulos: receptores. Pueden ser táctiles (sensibles al tacto), de temperatura, luminosos, químicos, vibratorios, musculoarticulares, etc. Gracias a sus receptores, los insectos captan una amplia variedad de factores ambientales: diversas vibraciones (una amplia gama de sonidos, energía de radiación en forma de luz y calor), presión mecánica (por ejemplo, gravedad) y otros factores. Las células receptoras se encuentran en los tejidos, ya sea individualmente o reunidas en sistemas para formar órganos sensoriales especializados: órganos de los sentidos.
Todos los insectos “entienden” perfectamente las lecturas de sus órganos sensoriales. Algunos de ellos, como los órganos de la visión, el oído y el olfato, son remotos y son capaces de percibir la irritación a distancia. Otros, como los órganos del gusto y del tacto, son de contacto y reaccionan a la influencia a través del contacto directo.
Los insectos generalmente están dotados de una excelente visión. Sus complejos ojos compuestos, a los que a veces se les añaden ocelos simples, les sirven para reconocer diversos objetos. Algunos insectos cuentan con visión cromática y dispositivos de visión nocturna adecuados. Curiosamente, los ojos de los insectos son el único órgano similar a los de otros animales. Al mismo tiempo, los órganos del oído, el olfato, el gusto y el tacto no tienen tal similitud, pero, sin embargo, los insectos perciben perfectamente los olores y sonidos, se orientan en el espacio y captan y emiten ondas ultrasónicas. Su delicado sentido del olfato y del gusto les permite encontrar comida. Varias glándulas de insectos secretan sustancias para atraer a hermanos, parejas sexuales, ahuyentar a rivales y enemigos, y un sentido del olfato muy sensible puede detectar el olor de estas sustancias incluso a varios kilómetros de distancia.
Muchos en sus ideas asocian los órganos sensoriales de los insectos con la cabeza. Pero resulta que las estructuras encargadas de recopilar información sobre el medio ambiente están ubicadas en los insectos en diversas partes del cuerpo. Pueden determinar la temperatura de los objetos y saborear los alimentos con los pies, detectar la presencia de luz con la espalda, oír con las rodillas, el bigote, los apéndices de la cola, el vello corporal, etc.
Los órganos sensoriales de los insectos son parte de los sistemas sensoriales: analizadores que impregnan casi todo el organismo con una red. Reciben muchas señales externas e internas diferentes de los receptores de sus órganos sensoriales, las analizan, forman y transmiten "instrucciones" a varios órganos para realizar las acciones apropiadas. Los órganos de los sentidos constituyen principalmente la sección receptora, que se encuentra en la periferia (extremos) de los analizadores. Y la sección conductora está formada por neuronas centrales y vías de receptores. El cerebro tiene áreas específicas para procesar la información de los sentidos. Forman la parte central, el "cerebro", del analizador. Gracias a un sistema tan complejo y práctico, como por ejemplo un analizador visual, se pueden calcular y controlar con precisión los órganos de movimiento del insecto.
Se ha acumulado un amplio conocimiento sobre las asombrosas capacidades de los sistemas sensoriales de los insectos, pero el volumen del libro nos permite citar solo algunos de ellos.
órganos de la visión
Los ojos y todo el complejo sistema visual son un regalo asombroso, gracias al cual los animales pueden recibir información básica sobre el mundo que los rodea, reconocer rápidamente varios objetos y evaluar la situación que ha surgido. La visión es necesaria para los insectos cuando buscan alimento para evitar depredadores, explorar objetos de interés o el medio ambiente, interactuar con otros individuos durante el comportamiento reproductivo y social, etc.
Los insectos están equipados con una variedad de ojos. Pueden ser ocelos complejos, simples o accesorios, y también larvarios. Los más complejos son los ojos compuestos, que constan de una gran cantidad de omatidios que forman facetas hexagonales en la superficie del ojo. Ommatidium es esencialmente un pequeño aparato visual equipado con una lente en miniatura, un sistema conductor de luz y elementos fotosensibles. Cada faceta percibe sólo una pequeña parte del objeto, pero juntas proporcionan una imagen en mosaico de todo el objeto. Los ojos compuestos, característicos de la mayoría de los insectos adultos, se encuentran a los lados de la cabeza. En algunos insectos, por ejemplo, en la libélula cazadora, que reacciona rápidamente al movimiento de la presa, los ojos ocupan la mitad de la cabeza. Cada uno de sus ojos está formado por 28.000 facetas. En comparación, las mariposas tienen 17.000 y las moscas domésticas, 4.000. Los insectos pueden tener dos o tres ojos en la cabeza, en la frente o en la coronilla, y con menos frecuencia en los costados. Los ojos de las larvas de escarabajos, mariposas e himenópteros son reemplazados por ojos complejos en la edad adulta.
La base de los órganos de los sentidos son las llamadas formaciones sensibles a los nervios: sensilla, que parecen pelos, cerdas y depresiones.
Los insectos tienen los siguientes órganos sensoriales:
1) Órganos del sentido mecánico. Estos incluyen sensillas táctiles repartidas por todo el cuerpo. Perciben la vibración del aire, sienten la posición del cuerpo en el espacio, etc. Los órganos de los sentidos mecánicos también incluyen órganos. audiencia, ya que perciben el sonido, que, como se sabe, son vibraciones del aire. Los órganos auditivos se encuentran principalmente en insectos que son capaces de emitir sonidos. Están ubicados a los lados del abdomen, en las alas, patas delanteras y en algunos otros lugares.
2) Los órganos de los sentidos químicos están representados por quimiorreceptores sensilla y sirven para percibir la química del medio ambiente, es decir. Olores y sensaciones gustativas. Están ubicados en las extremidades bucales, las antenas y, a veces (en las abejas), en las patas. El sentido químico-olfato juega un papel crucial en las relaciones intra e interpoblacionales de los insectos. Órganos; la visión está representada por ojos complejos (facetados) y simples. El ojo en sí consta de muchas sensillas. La parte hexagonal de la superficie se llama faceta. Las facetas forman la córnea, que es una cutícula transparente.
Neuronas sensoriales
Los cuerpos de las células sensoriales o sensoriales, generalmente de forma bipolar o multipolar, siempre se encuentran cerca del órgano sensorial o del tejido inervado. Las dendritas de algunas neuronas, la mayoría de las veces bipolares, se asocian a formaciones cuticulares, otras, siempre multipolares, a los tejidos de la cavidad corporal, o forman una red subepidérmica, como en las larvas de piel blanda.
En consecuencia, se distinguen dos grandes categorías de células sensoriales. Las células del primer tipo se distinguen por el hecho de que casi siempre están asociadas con la cutícula o sus invaginaciones: apodemas, tráqueas, revestimiento de las cavidades preoral y oral, etc. Estas incluyen una variedad de células exteroceptivas, incluidas las visuales, aunque sus dendritas no se expresan claramente. Las células del segundo tipo nunca están asociadas con la cutícula y se encuentran solo en la superficie interna del cuerpo, las paredes del tracto digestivo, en los músculos y el tejido conectivo. Electrofisiológicamente se demuestra que pertenecen a intero o propioceptores.
Los axones de las células sensoriales van directamente a los ganglios correspondientes del sistema nervioso central, a veces ubicados directamente en el cerebro, por ejemplo, los centros ópticos u olfativos. La cuestión de los canales de comunicación entre las células receptoras y el centro nervioso es de suma importancia para la correcta interpretación del funcionamiento del analizador y del mecanismo de control del comportamiento de los insectos. Ahora, aparentemente, todo el mundo reconoce como insostenible la opinión anterior de que en algunos sistemas receptores, por ejemplo en las antenas del insecto Rhodnius, los axones de varias células sensoriales se fusionan en una sola fibra. Pero el cierre de un grupo de receptores a una neurona periférica de segundo orden, es decir, la pérdida de la "dirección" de la señal de entrada, es característico del primer ganglio óptico de los insectos. El significado de este método de comunicación con el centro, que conduce a una pérdida parcial de información de un conjunto de sensores, no siempre está claro (ver más abajo).
El tejido nervioso, incluidas las células sensoriales, se origina en el ectodermo. Su pertenencia a la envoltura del cuerpo se expresa también en el hecho de que la conexión entre el órgano sensorial y el sistema nervioso central se establece de forma centrípeta. Así, W. Wigglesworth demostró en el insecto Rhodnius que el nervio aferente cortado se regenera en dirección al sistema nervioso central. Del mismo modo, durante cada muda, cuando se forman receptores adicionales para atender a la creciente superficie corporal, sus células sensoriales envían axones de forma centrípeta.
El hecho del desarrollo centrípeto del axón revelado en los preparados histológicos puede convertirse en uno de los motivos para llegar a la importante conclusión de que el camino desde la célula sensorial al sistema nervioso central es directo, sin conmutación sináptica. Cerca de las células receptoras y de los nervios aferentes hay otras, por ejemplo, las células neurogliales (lactantes), pero no están relacionadas con la transmisión de la señal del receptor.
Los órganos sensoriales de los insectos están diferenciados y bien desarrollados. Predominan en importancia los órganos del tacto y el olfato. Los órganos del tacto están representados externamente por cerdas. Los órganos olfativos también tienen la forma de una seta típica que, cuando se modifica, puede convertirse en protuberancias desprendidas de paredes delgadas y protuberancias no segmentadas en forma de dedos y áreas planas de paredes delgadas del tegumento. La ubicación más importante de las terminaciones de los nervios olfatorios son las antenas.
Por ejemplo, el papel de las antenas como órganos olfativos en moscas y lepidópteros, que pueden distinguir incluso olores débiles a gran distancia. El sentido del olfato de las abejas se ha estudiado mejor; resultó que su capacidad para percibir olores es cercana a la nuestra: los olores que percibimos también los perciben las abejas, los olores que mezclamos los mezclan las abejas; los órganos olfativos también se concentran principalmente en las antenas. Los sabores dulce, amargo, ácido y salado de los insectos también varían; los órganos gustativos están ubicados en los tentáculos de las piezas bucales, en las patas; la agudeza del gusto en diferentes órganos del mismo insecto puede ser diferente; puede ser mucho más alto que en los humanos. Los ojos compuestos del insecto perciben el movimiento de los objetos y pueden, en algunos casos, percibir la forma de los objetos; los himenópteros superiores (abejas) pueden percibir colores, incluidos aquellos que los humanos no perciben ("ultravioleta"); sin embargo, la visión de los colores no es tan diversa como la de los humanos: por ejemplo, una abeja en el lado izquierdo del espectro percibe el amarillo, mientras que otros colores son como tonos de amarillo; Las abejas también perciben la parte derecha azul-violeta del espectro como un solo color. La agudeza visual de las abejas es mucho menor que la de los humanos.
En algunos órdenes, como el orden Orthoptera (Orthoptera), que incluye saltamontes, grillos y langostas, son comunes los llamados órganos timpánicos, así como el hecho de que las especies que los tienen tienen machos con; órganos sonoros, la fuerza sugiere órganos auditivos en los órganos timpánicos. Los órganos timpánicos en saltamontes y grillos se encuentran en la tibia debajo de la articulación de la rodilla, y en langostas y cigarras a los lados del primer segmento abdominal están representados externamente por una depresión, a veces rodeada por un pliegue del tegumento y con una delgada membrana estirada en la parte inferior; en la superficie interna de la membrana o en sus inmediaciones hay una terminación nerviosa de una estructura peculiar.
Los insectos generalmente están dotados de una excelente visión. Sus complejos ojos compuestos, a los que a veces se les añaden ocelos simples, les sirven para reconocer diversos objetos. Algunos insectos cuentan con visión cromática y dispositivos de visión nocturna adecuados. Curiosamente, los ojos de los insectos son el único órgano similar a los de otros animales. Al mismo tiempo, los órganos del oído, el olfato, el gusto y el tacto no tienen tal similitud, pero, sin embargo, los insectos perciben perfectamente los olores y sonidos, se orientan en el espacio y captan y emiten ondas ultrasónicas. Su delicado sentido del olfato y del gusto les permite encontrar comida. Varias glándulas de insectos secretan sustancias para atraer a hermanos, parejas sexuales, ahuyentar a rivales y enemigos, y un sentido del olfato muy sensible puede detectar el olor de estas sustancias incluso a varios kilómetros de distancia.
Muchos en sus ideas asocian los órganos sensoriales de los insectos con la cabeza. Pero resulta que las estructuras encargadas de recopilar información sobre el medio ambiente están ubicadas en los insectos en diversas partes del cuerpo. Pueden determinar la temperatura de los objetos y saborear los alimentos con los pies, detectar la presencia de luz con la espalda, oír con las rodillas, el bigote, los apéndices de la cola, el vello corporal, etc.
Los órganos sensoriales de los insectos son parte de los sistemas sensoriales: analizadores que impregnan casi todo el organismo con una red. Reciben muchas señales externas e internas diferentes de los receptores de sus órganos sensoriales, las analizan, forman y transmiten "instrucciones" a varios órganos para realizar las acciones apropiadas. Los órganos de los sentidos constituyen principalmente la sección receptora, que se encuentra en la periferia (extremos) de los analizadores. Y la sección conductora está formada por neuronas centrales y vías de receptores. El cerebro tiene áreas específicas para procesar la información de los sentidos. Forman la parte central, el "cerebro", del analizador. Gracias a un sistema tan complejo y práctico, como por ejemplo un analizador visual, se pueden calcular y controlar con precisión los órganos de movimiento del insecto.
Se ha acumulado un amplio conocimiento sobre las asombrosas capacidades de los sistemas sensoriales de los insectos, pero el volumen del libro nos permite citar solo algunos de ellos.
órganos de la visión
Los ojos y todo el complejo sistema visual son un regalo asombroso, gracias al cual los animales pueden recibir información básica sobre el mundo que los rodea, reconocer rápidamente varios objetos y evaluar la situación que ha surgido. La visión es necesaria para los insectos cuando buscan alimento para evitar depredadores, explorar objetos de interés o el medio ambiente, interactuar con otros individuos durante el comportamiento reproductivo y social, etc.
Los insectos están equipados con una variedad de ojos. Pueden ser ocelos complejos, simples o accesorios, y también larvarios. Los más complejos son los ojos compuestos, que constan de una gran cantidad de omatidios que forman facetas hexagonales en la superficie del ojo. Ommatidium es esencialmente un pequeño aparato visual equipado con una lente en miniatura, un sistema conductor de luz y elementos fotosensibles. Cada faceta percibe sólo una pequeña parte del objeto, pero juntas proporcionan una imagen en mosaico de todo el objeto. Los ojos compuestos, característicos de la mayoría de los insectos adultos, se encuentran a los lados de la cabeza. En algunos insectos, por ejemplo, en la libélula cazadora, que reacciona rápidamente al movimiento de la presa, los ojos ocupan la mitad de la cabeza. Cada uno de sus ojos está formado por 28.000 facetas. En comparación, las mariposas tienen 17.000 y las moscas domésticas, 4.000. Los insectos pueden tener dos o tres ojos en la cabeza, en la frente o en la coronilla, y con menos frecuencia en los costados. Los ojos de las larvas de escarabajos, mariposas e himenópteros son reemplazados por ojos complejos en la edad adulta.
Es curioso que los insectos no puedan cerrar los ojos durante el reposo y por tanto duerman con los ojos abiertos.
Son los ojos los que contribuyen a la rápida reacción de un insecto cazador, como una mantis religiosa. Por cierto, este es el único insecto que puede darse la vuelta y mirar detrás de sí. Los ojos grandes proporcionan a la mantis una visión binocular y le permiten calcular con precisión las distancias hasta el objeto de su atención. Esta habilidad, combinada con la rápida extensión de sus patas delanteras hacia la presa, convierte a las mantis en excelentes cazadoras.
Y los escarabajos de patas amarillas, que corren por el agua, tienen ojos que les permiten ver simultáneamente a sus presas tanto en la superficie del agua como debajo de ella. Para lograr esto, los analizadores visuales de Beetle tienen la capacidad de corregir el índice de refracción del agua.
La percepción y el análisis de los estímulos visuales se lleva a cabo mediante un sistema muy complejo: el analizador visual. Para muchos insectos, este es uno de los principales analizadores. Aquí la principal célula sensible es el fotorreceptor. Y conectadas a él están las vías (nervio óptico) y otras células nerviosas ubicadas en diferentes niveles del sistema nervioso. Al percibir información luminosa, la secuencia de eventos es la siguiente. Las señales recibidas (cuantos de luz) se codifican instantáneamente en forma de impulsos y se transmiten a lo largo de vías hasta el sistema nervioso central, hasta el centro "cerebro" del analizador. Allí estas señales se decodifican (descifran) inmediatamente en la percepción visual correspondiente. Para reconocerlo, se extraen de la memoria estándares de imágenes visuales y otra información necesaria. Y luego se envía una orden a varios órganos para que el individuo responda adecuadamente a la situación cambiante.
Los órganos sensoriales de los insectos son intermediarios entre el ambiente externo y el cuerpo. De acuerdo con estímulos externos o irritantes, los insectos realizan determinadas acciones que conforman su comportamiento.
Los órganos sensoriales de los insectos son el sentido mecánico, el oído, el sentido químico, el sentido hidrotermal y la visión.
La base de los órganos de los sentidos está formada por unidades sensoriales nerviosas: sensilla. Constan de dos componentes: una estructura receptiva en la piel y células nerviosas adyacentes. Sensilla sobresale de la superficie de la piel en forma de pelos, cerdas y conos (Fig. 7).
Sensación mecánica. Representado por mecanorreceptores. Se trata de receptores, así como estructuras sensibles que perciben los golpes, la posición del cuerpo, su equilibrio, etc. Los receptores táctiles o táctiles se encuentran dispersos por todo el cuerpo en forma de sensilla simple con sensoriales, es decir. cabello sensible. Un cambio en la posición del cabello al entrar en contacto con objetos o aire se transmite a la célula sensible, donde se produce la excitación, transmitida a lo largo de sus procesos hasta el centro nervioso.
Los mecanorreceptores también incluyen sensillas en forma de campana. Carecen de pelos sensibles y están incrustados en la piel. Su superficie receptora en forma de casquete cuticular se encuentra en la superficie de la cutícula. El proceso de varilla de la célula sensible, el pasador, se acerca a la tapa desde abajo. Las sensillas en forma de campana se encuentran en las alas, cercos, patas y tentáculos. Perciben choques corporales, flexiones y tensiones.
Los mecanorreceptores también incluyen órganos cordotonos como órganos de la audición. Sus neuronas terminan en un alfiler en forma de varilla. Se trata de una serie de sensillas especiales estiradas entre dos secciones de la cutícula. Las sensilla cordotonal se llaman escolopóforos y constan de tres células: una neurona sensorial, una célula cap y una célula parietal.
No todos los insectos han desarrollado la audición. Los ortópteros (saltamontes, langostas, grillos), las cigarras cantantes, algunos insectos y varios lepidópteros tienen receptores auditivos: órganos timpánicos. Estos insectos chirrían o cantan. Los órganos timpánicos son un conjunto de escolopóforos que se asocian a áreas de la cutícula, las cuales se presentan en forma de membrana timpánica (Fig. 8).
En las langostas, los órganos timpánicos se encuentran a los lados del primer segmento abdominal, en los saltamontes y grillos, en la tibia de las patas delanteras (Fig. 9).
En los mosquitos, la función del órgano auditivo la realiza el órgano de Johnston. En los cercos de las cucarachas y ortópteros y en el cuerpo de las orugas, hay neuronas situadas en los pelos que detectan las ondas sonoras.
La importancia de los órganos auditivos:
– se perciben señales provenientes de individuos de su propia especie, lo que asegura una conexión entre los sexos, es decir esta es una de las formas de localización de señales sexuales;
– captar otros sonidos (silbidos, sonidos agudos, búsqueda de una víctima).
Sensación química. Sirve para percibir la química del medio ambiente, es decir, el gusto y el olfato. Presentado por quimiorreceptores. El sentido del olfato percibe y analiza. medio gaseoso con una baja concentración de la sustancia y sabor: un medio líquido con una alta concentración. Los quimiorreceptores sensillas se presentan en forma de pelos, placas o conos sumergidos en el cuerpo. En las antenas, la función olfativa la realizan las sensillas placoides y celocónicas. Los insectos utilizan el sentido del olfato para buscar individuos del sexo opuesto, reconocer individuos de su propia especie, encontrar comida y lugares para poner huevos. Muchos insectos secretan sustancias atractivas: atrayentes sexuales o epagonos.
El gusto sólo sirve para reconocer los alimentos. Los insectos distinguen 4 sabores principales: dulce, amargo, ácido y salado.
La mayoría de los azúcares, como la glucosa, la fructosa, la maltosa y otros, atraen a las abejas y las moscas incluso en concentraciones relativamente bajas; Otros azúcares, como la galactosa, la manosa y otros, sólo se reconocen en concentraciones elevadas y las abejas los rechazan. Algunas mariposas son muy sensibles a los azúcares, que se distinguen de agua limpia solución de azúcar con una concentración insignificante: 0,0027%.
Muchas otras sustancias (ácidos, sales, aminoácidos, aceites y otras) pueden rechazarse en altas concentraciones, pero a veces las soluciones débiles de ciertos ácidos y sales tienen un efecto atractivo.
Las papilas gustativas se encuentran principalmente en la boca, pero es posible que se encuentren en otras ubicaciones. Así, en las abejas, algunas moscas y varias mariposas diurnas, se ubican en los tarsos de las patas y presentan una alta sensibilidad; cuando la parte plantar de las patas toca la solución de azúcar, la mariposa hambrienta reacciona desplegando su trompa. Finalmente, en las abejas y avispas plegadas (Vespidae), estos receptores también se encuentran en los segmentos terminales de las antenas.
El alto grado de desarrollo del sentido químico en los insectos es un aspecto esencial de su fisiología y sirve base científica al investigar y aplicar ciertos métodos de control químico especies nocivas. En la práctica del control de plagas, se utiliza el método del cebo, cuya esencia es que ciertas sustancias alimenticias atrayentes se tratan con venenos y se distribuyen en los lugares donde se concentra la plaga; Estos cebos envenenados se utilizan ampliamente y con mucho éxito en la lucha contra las langostas. En la lucha contra las plagas también se buscan sustancias atrayentes, o atrayentes.
Sensación higrotérmica. Es fundamental en la vida de numerosos insectos y, dependiendo de las condiciones de humedad y temperatura ambiental, regula el comportamiento del individuo; También controla el equilibrio hídrico y régimen de temperatura cuerpos. Los receptores correspondientes no se han estudiado lo suficiente, pero se ha establecido que la sensación de humedad se localiza en algunos insectos en la cabeza y sus apéndices - antenas y tentáculos, y la sensación de calor - en las antenas, patas y otros órganos. La percepción del calor está muy desarrollada en los insectos y especies individuales tienen su propia zona de temperatura óptima a la que se esfuerzan. Sin embargo, los límites de la temperatura óptima dependen de las condiciones de temperatura y humedad del ambiente en el que se desarrolló el insecto, así como de la fase de su desarrollo.
Visión. Junto con el sentido químico, probablemente desempeña un papel decisivo en la vida de los insectos. Los órganos de la visión tienen Estructura compleja y están representados por dos tipos de ojos: complejos y simples (Fig. 10).
Arroz. 10. Corte esquemático (A) y facetas de la superficie (B) de un ojo compuesto: 1 – córnea; 2 – cono de cristal; 3 – células de la retina.
Los ojos compuestos o facetados, dos de ellos, están situados a los lados de la cabeza, suelen estar muy desarrollados y pueden ocupar una parte importante de la cabeza. Cada ojo compuesto consta de unidades multivisuales: sensillas, que se denominan omatidios; su número en un ojo compuesto puede llegar a cientos o incluso miles.
El omatidio consta de tres tipos de células, que forman las partes somática, sensible y pigmentaria (Fig. 11). En el exterior, cada omatidio forma una célula redonda o hexagonal en la superficie del ojo, una faceta, de ahí el nombre de ojos compuestos. La parte óptica o refractiva del omatidio consta de una lente transparente y un cono de cristal transparente subyacente. El cristalino, o córnea, es esencialmente una cutícula transparente y suele parecerse a un cristalino biconvexo. El cono de cristal está formado por cuatro células transparentes alargadas y, junto con la lente, forma un único sistema óptico: una lente cilíndrica; la longitud de su eje óptico excede significativamente su diámetro. La parte sensible se encuentra debajo de la óptica, forma la retina, o retina, que percibe los rayos de luz y está formada por una serie de células retinianas. Estas células se alargan a lo largo del omatidio, se ubican sectorialmente y forman el revestimiento de su varilla central, la varilla óptica o rabdom. En su base, las células de la retina se convierten en fibras nerviosas que van a los lóbulos ópticos del cerebro. La parte pigmentaria está formada por células pigmentarias, que juntas forman el revestimiento de la parte sensible y el cono de cristal; debido a esto, cada omatidio está ópticamente aislado del vecino. En consecuencia, la parte de pigmento realiza la función de un aparato de aislamiento óptico.
Los insectos diurnos tienen la llamada visión de aposición. Gracias al aislamiento óptico mediante células pigmentarias, cada omatidio se transforma en un tubo delgado aislado; por lo tanto, solo los rayos que atraviesan la lente y, además, solo coinciden estrictamente con el eje longitudinal del omatidio pueden penetrar en ella. Estos rayos llegan al bastón óptico o rabdom; este último es precisamente el elemento perceptivo de la retina. En consecuencia, el campo de visión de cada omatidio es muy pequeño y sólo ve una parte insignificante del objeto en cuestión. Pero una gran cantidad de omatidios permite aumentar drásticamente el campo de visión mediante aplicación mutua o aposición; Como resultado, a partir de las partes más pequeñas de la imagen se forma una única imagen general, como en un mosaico. Por tanto, los insectos tienen una visión en mosaico.
Los insectos nocturnos y crepusculares tienen visión de superposición, lo que se asocia con diferencias morfológicas y fisiológicas en sus omatidios. En el ojo de superposición, la parte sensible está más alejada de la parte óptica y las células pigmentarias aíslan principalmente la parte óptica. Gracias a esto, 2 tipos de rayos penetran hasta la varilla óptica: rectos y oblicuos; los primeros ingresan a los omatidios a través de la lente y los segundos desde los omatidios vecinos, lo que realza el efecto de la luz. En consecuencia, la imagen de un objeto se obtiene en este caso no sólo combinando percepciones individuales, sino también superponiéndolas o superponiéndolas.
A plena luz del día, el ojo de superposición adquiere algunas similitudes fisiológicas con el ojo de aposición. Esto sucede porque el pigmento en las células pigmentarias comienza a moverse con la luz y se distribuye de manera que forma un tubo oscuro alrededor del omatidio; Gracias a esto, los omatidios están casi ópticamente aislados entre sí y reciben los rayos predominantemente de su cristalino. Esta capacidad del ojo para responder al grado de iluminación puede considerarse acomodación. Hasta cierto punto, también es característico del ojo aposicional, que permite a los insectos diurnos adaptar rápidamente el ojo a la visión con luz brillante y en la sombra, por ejemplo, cuando vuelan desde espacio abierto en el bosque.
Con la ayuda de ojos compuestos, los insectos distinguen la forma, el movimiento, el color y la distancia a un objeto, así como la luz polarizada. Sin embargo, la gran variedad de insectos, su estilo de vida y hábitos, sin duda crea una variedad de características de su visión. Estos últimos dependen de las características estructurales de los ojos y sus omatidios; El diámetro, la longitud, el número de estos últimos y otras propiedades determinan la calidad de la visión. Se cree que muchas especies son miopes y sólo pueden distinguir el movimiento a distancia. Esto lo confirman muchos experimentos. Por lo tanto, las larvas de libélula corren hacia presas en movimiento y no notan presas estacionarias. Una malla colocada frente al nido de avispas con celdas que exceden la longitud de su cuerpo todavía bloquea la entrada al nido, pero después de un tiempo las avispas aprenderán a arrastrarse a través de las celdas de esta malla.
La mayoría de los insectos son ciegos al color rojo, pero pueden ver Radiación ultravioleta y se sienten atraídos por ello; el rango de ondas de luz visible se encuentra en el rango de 2500 a 8000 A. La abeja melífera ha descubierto la capacidad de distinguir la luz polarizada emitida cielo azul, lo que le permite navegar en el espacio mientras vuela. Varios insectos también se caracterizan por un cambio de movimiento según la dirección. rayos de sol, es decir. Orientación de la brújula solar. La esencia de este fenómeno es que el ángulo de incidencia de los rayos en determinadas partes de la retina permanece constante durante algún tiempo; el movimiento interrumpido se reanuda en el mismo ángulo, pero debido al movimiento del sol, la dirección del movimiento cambia en el mismo número de grados.
Estrechamente relacionado está el movimiento de la fotobrújula, que explica la llegada a la luz de los insectos nocturnos. Los rayos de luz divergen radialmente y cuando se mueven oblicuamente con respecto a ellos, el ángulo de incidencia cambiará; Para mantener un ángulo fijo, el insecto se ve obligado a cambiar constantemente su trayectoria hacia la fuente de luz. El movimiento sigue una espiral logarítmica y finalmente conduce al insecto hasta la propia fuente de luz (Fig. 12).
Los ojos simples u ocelos se encuentran entre los ojos compuestos en la frente y la coronilla, o solo en la coronilla (Fig. 13). Son pequeños, normalmente son tres y están dispuestos en un triángulo. Debido a su posición en la parte superior de la cabeza, a menudo también se les llama ocelos dorsales. Morfológicamente, los ocelos no se corresponden con los omatidios de los ojos compuestos. Por tanto, no están inervados por los lóbulos ópticos del cerebro, sino por la parte media del protocerebro. Además, por una parte óptica disponen de una serie de partes sensibles. Carecen también de cono de cristal y su parte óptica está representada únicamente por una lente cuticular, es decir. una lente.
No todos los insectos tienen ojos; en particular, están ausentes en muchos dípteros y mariposas. En los insectos sin alas o de alas cortas también están ausentes o son rudimentarios. Su papel no está lo suficientemente claro. Se ha demostrado que en muchas formas el foco del ojo se encuentra detrás de la parte sensible, por lo que en este caso no puede haber percepción de la imagen; Pintar sobre los ojos compuestos deja ciegos a estos insectos. Al mismo tiempo, existe una conexión anatómica entre los nervios ocelares y los nervios de los ojos compuestos, lo que indica la existencia de una conexión funcional entre estos órganos. Sin duda, los ojos de diferentes insectos pueden desempeñar un papel diferente. En cualquier caso, para muchos tienen un efecto regulador sobre los ojos compuestos, asegurando la estabilidad de la visión en condiciones de intensidad luminosa fluctuante. A baja intensidad, los ocelos potencian la reacción de los ojos compuestos, es decir. se convierten en segmentos de estos últimos; en niveles elevados, presentan un efecto inhibidor sobre los ojos compuestos.
De los ocelos dorsales se deben distinguir los ocelos laterales o laterales, característicos de las larvas de insectos con transformación completa. Estos ocelos, también llamados tallos, se encuentran a los lados de la cabeza en el lugar donde se encuentran los ojos compuestos en los adultos. Su número es diferente e incluso variable dentro de una misma especie. Algunas especies tienen sólo un ojo a cada lado, mientras que otras tienen seis o más pares. A medida que el insecto pasa a la edad adulta, los ocelos laterales se atrofian y son reemplazados por ojos compuestos.
Los tallos varían en los detalles estructurales, pero se caracterizan por la presencia de una lente. Las orugas de las mariposas también tienen un cono de cristal y solo se desarrolla un rabdom, lo que hace que este ocelo sea similar al omatidio de un ojo compuesto. Pero en las larvas de moscas de sierra, algunos escarabajos y otros insectos, hay varios o incluso muchos rabdoms en el ojo y el cono de cristal puede estar ausente. Esto hace que dichos tallos sean similares no a los omatidios, sino a los ocelos dorsales.
Los ocelos laterales están inervados desde los lóbulos ópticos del cerebro y su función visual es indiscutible.
Algunos insectos conservan la capacidad de responder a la luz cuando se les quitan los ojos y los ocelos o se cubren con barniz negro; Al mismo tiempo, las cucarachas evitan la luz, como en estado normal, y las orugas mantienen una reacción positiva y se mueven hacia la fuente de luz. Los insectos de las cavernas sin ojos también pueden responder a la luz. Evidentemente, la superficie de su cuerpo es capaz de detectar la luz y por tanto podemos hablar de fotosensibilidad cutánea.
La estructura general del sistema nervioso de los insectos es la misma que la de otros artrópodos. Junto con los casos de fuerte división (suprafaríngea, subfaríngea, 3 ganglios torácicos y 8 abdominales) y la estructura pareada del sistema nervioso en los insectos primitivos, hay casos de concentración extrema del sistema nervioso: toda la cadena abdominal puede reducirse a una Masa ganglionar continua, que es especialmente común en larvas y larvas adultas sin extremidades y con desmembramiento corporal débil.
En el ganglio suprafaríngeo, se nota el desarrollo de la estructura interna de la parte protocerebral del cerebro, en particular los cuerpos en forma de hongo, que forman 1-2 pares de tubérculos a los lados de la línea media. El cerebro está bien desarrollado, y especialmente su sección anterior, en la que hay formaciones emparejadas especiales responsables de formas complejas de comportamiento.
Entre los órganos representados por numerosos pelos, cerdas, depresiones, a los que se adaptan las terminaciones nerviosas, varios receptores que perciben diferentes tipos de estímulos (mecánicos, químicos, de temperatura, etc.), predominan en importancia los órganos de los sentidos del tacto y el olfato. Los órganos de los sentidos mecánicos incluyen tanto los órganos del tacto como los órganos del oído, que perciben las vibraciones del aire como sonidos. Los órganos del tacto están representados en la superficie del cuerpo de los insectos por cerdas. Órganos de los sentidos químicos: sirven para percibir la química del medio ambiente (gusto y olfato). Los receptores del olfato, también en forma de cerdas, a veces modificados en excrecencias separadas de paredes delgadas, proyecciones en forma de dedos no segmentadas, áreas planas de paredes delgadas de la cubierta, se ubican con mayor frecuencia en las antenas, el gusto, en los órganos. del aparato bucal, pero a veces en otras partes del cuerpo (en las moscas, por ejemplo), en los segmentos terminales de las patas. El sentido del olfato tiene vital importancia en las relaciones intra e interpoblacionales de individuos de insectos.
Con la ayuda de complejos ojos compuestos que consisten en sensillas, cuyas partes hexagonales se llaman facetas, se forma una córnea a partir de una cutícula transparente: los insectos pueden distinguir los tamaños, formas y colores de los objetos. La abeja, por ejemplo, distingue los mismos colores que los humanos, excepto el rojo, pero también los colores ultravioleta que el ojo humano no distingue. ojos simples Insectos: reaccionan al grado de iluminación y garantizan la estabilidad de la percepción de la imagen con ojos compuestos, pero no pueden distinguir el color y la forma.
Los insectos de algunos órdenes, cuyas especies tienen machos con órganos sonoros (por ejemplo, Orthoptera), tienen órganos timpánicos, cuya estructura sugiere que se trata de órganos auditivos. En los saltamontes y grillos se encuentran en la parte inferior de la pierna debajo de la articulación de la rodilla, en las langostas y las cigarras se encuentran a los lados del primer segmento abdominal y externamente están representados por una depresión (a veces rodeada por un pliegue del tegumento) con una delgada extensión. membrana en la parte inferior, en cuya superficie interna o cerca de ella hay una estructura peculiar de terminación nerviosa; en las alas de algunos otros insectos, etc.