Órganos sensoriales. En los insectos, se distinguen un sentido mecánico (tacto, vibración), oído, sentido químico (olfato, gusto). El sistema nervioso y los órganos de los sentidos de los insectos Los órganos de los sentidos de los insectos
Zhdanova T. D.
Entrar en contacto con las actividades variadas y enérgicas del mundo de los insectos puede ser una experiencia increíble. Parecería que estas criaturas vuelan y nadan descuidadamente, corren y se arrastran, zumban y gorjean, roen y transportan. Sin embargo, todo esto no se hace a la ligera, sino principalmente con una cierta intención, de acuerdo con el programa innato incrustado en su cuerpo y la experiencia de vida adquirida. Para la percepción del mundo circundante, la orientación en él, la implementación de todas las acciones convenientes y los procesos de la vida, 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, que consta de tejido nervioso, donde la sección central es el cerebro. La principal unidad estructural y funcional del sistema nervioso es una célula nerviosa con procesos (en griego, una célula nerviosa es una neurona).
El sistema nervioso y el cerebro de los insectos proporcionan: percepción con la ayuda de los sentidos de irritación externa e interna (irritabilidad, sensibilidad); procesamiento instantáneo por el sistema de analizadores de señales entrantes, preparación e implementación de una respuesta adecuada; almacenamiento en la memoria en forma codificada de información hereditaria y adquirida, así como su recuperación instantánea según sea necesario; manejo de todos los órganos y sistemas del cuerpo para su funcionamiento como un todo, equilibrándolo con el medio ambiente; implementación de procesos mentales y actividad nerviosa superior, comportamiento conveniente.
La organización del sistema nervioso y el cerebro de vertebrados e invertebrados es tan diferente que a primera vista parece imposible compararlos. Y al mismo tiempo, para los tipos más diversos del sistema nervioso, que pertenecen, al parecer, a organismos completamente "simples" y "complejos", las mismas funciones son características.
El diminuto cerebro de una mosca, abeja, mariposa u otro insecto le permite ver y oír, tocar y saborear, moverse con gran precisión, Es más- volar usando el "mapa" interno sobre distancias considerables, comunicarse entre sí e incluso poseer su propio "lenguaje", aprender y aplicar en situaciones no estándar pensamiento lógico. Entonces, el cerebro de una hormiga es mucho más pequeño que la cabeza de un alfiler, pero este insecto ha sido considerado durante mucho tiempo como un "sabio". Cuando se compara no solo con su cerebro microscópico, sino también con las capacidades incomprensibles de una sola célula nerviosa, una persona debería avergonzarse de sus computadoras más modernas. ¿Y qué puede decir la ciencia al respecto, por ejemplo, la neurobiología, que estudia los procesos de nacimiento, vida y muerte del cerebro? ¿Podría ella desentrañar el misterio de la actividad vital del cerebro, el más complejo y misterioso de los fenómenos, conocido por la gente?
La primera experiencia neurobiológica pertenece al antiguo médico romano Galeno. Habiendo cortado las fibras nerviosas en un cerdo, con la ayuda de las cuales el cerebro controlaba los músculos de la laringe, privó al animal de su voz; inmediatamente se adormeció. Fue hace un milenio. Pero, ¿hasta dónde ha llegado la ciencia desde entonces en su conocimiento del principio del cerebro? Resulta que, a pesar del enorme trabajo de los científicos, el principio de funcionamiento de incluso una sola célula nerviosa, el llamado "ladrillo" a partir del cual se construye el cerebro, aún no es conocido por el hombre. Los neurocientíficos entienden mucho sobre cómo "come" y "bebe" una neurona; cómo recibe la energía necesaria para su actividad vital, digiriendo las sustancias necesarias extraídas del medio ambiente en “calderas biológicas”; cómo entonces esta neurona envía a sus vecinas una amplia variedad de información en forma de señales, encriptadas ya sea en una cierta serie de impulsos eléctricos, o en varias combinaciones sustancias químicas. ¿Y entonces que? Aquí una célula nerviosa recibió una señal específica, y en sus profundidades comenzó una actividad única en colaboración con otras células que forman el cerebro del animal. Hay una memorización de la información entrante, la extracción de la información necesaria de la memoria, la toma de decisiones, dar órdenes a los músculos y varios órganos, etc. ¿Como va todo? Los científicos aún no lo saben con certeza. Bueno, dado que no está claro cómo funcionan las células nerviosas individuales y sus complejos, el principio de funcionamiento de todo el cerebro, incluso tan pequeño como el de un insecto, tampoco está claro.
El trabajo de los órganos de los sentidos y los "dispositivos" vivos.
La actividad vital de los insectos va acompañada del procesamiento de información sensorial sonora, olfativa, visual y de otro tipo: espacial, geométrica, cuantitativa. Uno de los muchos misteriosos y características interesantes insectos es su capacidad para evaluar con precisión la situación utilizando sus propios "instrumentos". Nuestro conocimiento de estos dispositivos es limitado, aunque son ampliamente utilizados en la naturaleza. Estos son determinantes de diversos campos físicos, que permiten predecir sismos, erupciones volcánicas, inundaciones, cambios de clima. Este es un sentido del tiempo, contado por el reloj biológico interno, y un sentido de velocidad, y la capacidad de navegar y navegar, y mucho más.
La propiedad de cualquier organismo (microorganismos, plantas, hongos y animales) de percibir los estímulos que emanan del medio externo y de sus propios órganos y tejidos se denomina sensibilidad. Los insectos, al igual que otros animales con un sistema nervioso especializado, tienen células nerviosas con una alta selectividad para varios estímulos: receptores. Pueden ser táctiles (sensibles al tacto), térmicas, luminosas, químicas, vibratorias, musculoarticulares, etc. Gracias a sus receptores, los insectos captan toda la variedad de factores ambientales: varias vibraciones (una amplia gama de sonidos, energía de radiación en forma de luz y calor), presión mecánica (por ejemplo, la gravedad) y otros factores. Las células receptoras se encuentran en los tejidos, ya sea individualmente o ensambladas en sistemas con la formación de órganos sensoriales especializados: órganos de los sentidos.
Todos los insectos "entienden" perfectamente las indicaciones de sus órganos sensoriales. Algunos de ellos, como los órganos de la vista, el oído, el olfato, son remotos y son capaces de percibir la irritación a distancia. Otros, como los órganos del gusto y el tacto, son de contacto y responden a la exposición a través del contacto directo.
Los insectos en masa están dotados de una excelente visión. Sus complejos ojos compuestos, a los que en ocasiones se añaden ojos simples, sirven para reconocer diversos objetos. Algunos insectos están provistos de visión en color, dispositivos de visión nocturna adecuados. Curiosamente, los ojos de los insectos son el único órgano al que se asemejan otros animales. Al mismo tiempo, los órganos del oído, el olfato, el gusto y el tacto no se parecen tanto, pero, sin embargo, los insectos perciben perfectamente los olores y los sonidos, navegan en el espacio, capturan y emiten ultra ondas sonoras. El delicado sentido del olfato y del gusto les permite encontrar comida. Una variedad de glándulas de insectos secretan sustancias para atraer a hermanos, parejas sexuales, ahuyentar a rivales y enemigos, y un sentido del olfato altamente sensible es capaz de detectar el olor de estas sustancias incluso a varios kilómetros.
Muchos en sus ideas asocian los órganos de los sentidos de los insectos con la cabeza. Pero resulta que las estructuras encargadas de recopilar información sobre el medio ambiente se encuentran en los insectos en diversas partes del cuerpo. Pueden determinar la temperatura de los objetos y probar la comida con los pies, detectar la presencia de luz con la espalda, oír con las rodillas, los bigotes, los apéndices de la cola, el vello corporal, etc.
Los órganos de los sentidos de los insectos son parte de los sistemas sensoriales: analizadores que penetran en la red de casi todo el organismo. Reciben muchas señales externas e internas diferentes de los receptores de sus órganos sensoriales, las analizan, forman y transmiten "instrucciones" a varios órganos para la implementación de acciones apropiadas. Los órganos de los sentidos constituyen principalmente la sección receptora, que se encuentra en la periferia (extremos) de los analizadores. Y el departamento conductor está formado por neuronas centrales y vías de receptores. El cerebro tiene ciertas áreas para procesar la información proveniente de los sentidos. Constituyen la parte central, "cerebro", del analizador. Gracias a un sistema tan complejo y conveniente, por ejemplo, un analizador visual, se lleva a cabo un cálculo y control precisos de los órganos de movimiento de un insecto.
Se ha acumulado un amplio conocimiento sobre las asombrosas capacidades de los sistemas sensoriales de los insectos, pero el volumen del libro me permite enumerar solo algunos de ellos.
órganos de la visión
Ojos y todo lo más duro sistema visual- este es un regalo increíble, 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 comida para evitar depredadores, explorar objetos de interés o el entorno, interactuar con otros individuos en el comportamiento reproductivo y social, etc.
Los insectos están equipados con una variedad de ojos. Pueden ser ojos complejos, simples o adicionales, así como larvales. Los más complejos son los ojos compuestos, que consisten en 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 de guía de luz y elementos sensibles a la luz. Cada faceta percibe solo una pequeña parte del objeto y juntas proporcionan una imagen de mosaico de todo el objeto. Los ojos compuestos, característicos de la mayoría de los insectos adultos, están situados a los lados de la cabeza. En algunos insectos, por ejemplo, una libélula cazadora, que reacciona rápidamente al movimiento de la presa, los ojos ocupan la mitad de la cabeza. Cada uno de sus ojos está construido a partir de 28.000 facetas. A modo de comparación, las mariposas tienen 17 000 y una mosca doméstica tiene 4000. Los ojos en la cabeza de los insectos pueden ser dos o tres en la frente o la corona, y con menos frecuencia en los costados. Los ocelos larvarios en escarabajos, mariposas e himenópteros en la edad adulta son reemplazados por otros complejos.
Es curioso que los insectos no puedan cerrar los ojos durante el descanso y por tanto duerman con los ojos abiertos.
Son los ojos los que contribuyen a la reacción rápida de un cazador de insectos, como una mantis religiosa. Por cierto, este es el único insecto que puede darse la vuelta y mirar hacia atrás. Los ojos grandes brindan a la mantis religiosa una visión binocular y le permiten calcular con precisión la distancia al objeto de su atención. Esta habilidad, combinada con el rápido movimiento hacia adelante de las patas delanteras hacia la presa, hacen del mántide un excelente cazador.
Y en los escarabajos de patas amarillas, que corren sobre el agua, los ojos le permiten ver simultáneamente a la presa tanto en la superficie del agua como debajo de ella. Para ello, los analizadores visuales del escarabajo tienen la capacidad de corregir por el índice de refracción del agua.
La percepción y el análisis de los estímulos visuales se lleva a cabo mediante el sistema más complejo: el analizador visual. Para muchos insectos, este es uno de los principales analizadores. Aquí, la célula sensible primaria es el fotorreceptor. Y las vías (nervio óptico) y otras células nerviosas ubicadas en diferentes niveles del sistema nervioso están conectadas con él. Al percibir información de luz, 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 las rutas de conducción al sistema nervioso central, al centro del "cerebro" del analizador. Allí, estas señales se decodifican (descodifican) inmediatamente en la percepción visual correspondiente. Para su reconocimiento, se recuperan de la memoria estándares de imágenes visuales y otra información necesaria. Y luego se envía un comando a varios órganos para una respuesta adecuada del individuo a un cambio en la situación.
¿Dónde se encuentran las "orejas" de los insectos?
La mayoría de los animales y los humanos escuchan con los oídos, donde los sonidos hacen que el tímpano vibre, fuerte o débil, lento o rápido. Cualquier cambio en la vibración informa al cuerpo sobre la naturaleza del sonido que se escucha. ¿Cómo oyen los insectos? En muchos casos, también son "orejas" peculiares, pero en los insectos se encuentran en lugares inusuales para nosotros: en el bigote, por ejemplo, en mosquitos machos, hormigas, mariposas; en los apéndices de la cola - en la cucaracha americana. Los grillos y los saltamontes oyen con las espinillas de las patas delanteras, y las langostas oyen con el estómago. Algunos insectos no tienen "orejas", es decir, no tienen órganos especiales de audición. Pero son capaces de percibir diversas vibraciones. ambiente de aire, incluyendo vibraciones de sonido y ondas ultrasónicas que son inaccesibles para nuestro oído. Los órganos sensibles de tales insectos son pelos finos o los palitos sensibles más pequeños. Están ubicados en gran número 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.
Una onda de sonido se forma alternando la rarefacción y la condensación del aire, propagándose en todas las direcciones desde la fuente de sonido, cualquier cuerpo oscilante. Las ondas sonoras son percibidas y procesadas por el analizador auditivo, el sistema más complejo de estructuras mecánicas, receptoras y nerviosas. Estas vibraciones son convertidas por los 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 asegura su respuesta selectiva a vibraciones de frecuencia relativamente alta: perciben los más mínimos temblores de la superficie, el aire o el agua. Por ejemplo, los insectos que zumban producen ondas de sonido a través de rápidos aleteos. Tal vibración del ambiente aéreo, por ejemplo, el chirrido de los mosquitos, los machos perciben con sus órganos sensibles ubicados en las antenas. Así, captan las ondas aéreas 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 sobre ellos. Por ejemplo, los abejorros, las abejas, las moscas de algunas especies no pueden elevarse en el aire cuando suenan.
Las llamadas de señales variadas pero bien definidas que hacen los grillos machos de cada especie juegan un papel importante en su comportamiento reproductivo al cortejar y atraer a las hembras. El grillo cuenta con una maravillosa herramienta para comunicarse con un amigo. Al crear un trino suave, frota el lado afilado de un élitro contra la superficie de otro. Y para la percepción del sonido, el macho y la hembra tienen una membrana cuticular delgada particularmente sensible, que hace el papel del tímpano. Se ha hecho experiencia interesante cuando se colocó a un hombre que cantaba frente a un micrófono y a una mujer en otra habitación cerca del teléfono. Cuando se encendió el micrófono, la hembra, después de escuchar el canto típico de la especie del macho, corrió hacia la fuente del sonido, el teléfono.
Órganos para captar y emitir ondas ultrasónicas
Las polillas están equipadas 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 mariposas nocturnas y las crisopas, que cazan, hasta 240 000 hercios. En el cofre, por ejemplo, de las mariposas polilla, hay órganos especiales para el análisis acústico de señales ultrasónicas. Le permiten capturar los pulsos ultrasónicos de caza kozhan a una distancia de hasta 30 M. Cuando una mariposa percibe una señal de un localizador de depredadores, se activan acciones de comportamiento protector. Al escuchar las llamadas ultrasónicas de un ratón nocturno a una distancia relativamente grande, la mariposa cambia abruptamente la dirección del vuelo, usando una maniobra engañosa: "zambullirse". Al mismo tiempo, comienza a hacer figuras. acrobacia aérea- espirales y "bucles muertos" para escapar de la persecución. Y si el depredador se encuentra a una distancia inferior a 6 m, la mariposa pliega las alas y cae al suelo. Y el murciélago no detecta un insecto inmóvil.
Pero recientemente se ha descubierto que la relación entre las polillas y los murciélagos es aún más compleja. Entonces, las mariposas de algunas especies, habiendo detectado las señales de un murciélago, comienzan a emitir impulsos ultrasónicos en forma de clics. Además, estos impulsos actúan sobre el depredador de tal manera que, como asustado, se va volando. Solo se especula sobre qué hace que los murciélagos dejen de perseguir a la mariposa y "huyan del campo de batalla". Es probable que los clics ultrasónicos sean señales adaptativas de 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 escucha un rugido ensordecedor, como si un avión supersónico rompiera la barrera del sonido.
Esto plantea la pregunta de por qué un murciélago no es aturdido 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 poderoso, que es 2000 veces más fuerte que los sonidos reflejados recibidos, puede ensordecer al ratón. Para evitar que esto suceda, su cuerpo fabrica y utiliza a propósito un estribo especial. Antes de enviar un pulso ultrasónico, un músculo especial retira el estribo de la ventana de la cóclea del oído interno; las oscilaciones se interrumpen mecánicamente. Esencialmente, el estribo también hace un clic, pero no un sonido, sino un anti-sonido. Después de un grito de señal, vuelve inmediatamente a su lugar para que el oído esté listo para recibir la señal reflejada. Es difícil imaginar con qué velocidad puede actuar el músculo, apagando la audición del ratón en el momento del impulso-grito enviado. Durante la persecución de la presa, ¡esto es de 200 a 250 impulsos por segundo!
Y los chasquidos de mariposa, peligrosos para un murciélago, se escuchan exactamente en el momento en que el cazador gira su oído para percibir su eco. Entonces, para asustar a un depredador aturdido, la mariposa nocturna envía señales que coinciden extremadamente con su localizador. Para hacer esto, el cuerpo del insecto está programado para recibir la frecuencia del pulso del cazador que se acerca y envía una señal de respuesta exactamente al unísono con ella.
Esta relación entre polillas y murciélagos plantea muchas preguntas. ¿Cómo obtuvieron los insectos la capacidad de percibir las señales ultrasónicas de los murciélagos y comprender instantáneamente el peligro que conllevan? ¿Cómo podrían las mariposas desarrollar gradualmente un dispositivo ultrasónico con características protectoras perfectamente combinadas a través del proceso de selección y mejora? 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 no hay señales de gritos de miembros de la tribu, ni señales ultrasónicas emitidas con la ayuda de equipos, que impidan que los murciélagos cacen. Sólo las señales de la mariposa, incluso reproducidas artificialmente, hacen que el ratón se vaya volando.
Los seres vivos presentan nuevos y nuevos enigmas, provocando admiración por la perfección y conveniencia de la estructura de su cuerpo.
La mantis religiosa, como la mariposa, además de una vista excelente, también recibe órganos auditivos especiales para evitar encontrarse con los murciélagos. Estos órganos auditivos que perciben los ultrasonidos están ubicados en el tórax entre las piernas. Y para algunas especies de mantis religiosa, además del órgano ultrasónico del oído, es característica la presencia de un segundo oído, que percibe frecuencias mucho más bajas. Aún no se conoce su función.
sensación química
Los animales están dotados de una sensibilidad química general, que es 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. Lo que es es difícil para nosotros imaginar. Los órganos olfativos de un insecto reaccionan ante la presencia incluso de concentraciones muy pequeñas de una sustancia, a veces muy alejadas de la fuente. Gracias al sentido del olfato, el insecto encuentra presas y alimentos, navega por el terreno, aprende sobre el acercamiento del enemigo y lleva a cabo la biocomunicación, donde el "lenguaje" específico es el intercambio de información química utilizando feromonas.
Las feromonas son los compuestos más complejos secretados con fines de comunicación por algunas personas para transferir información a otras personas. Dicha 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 con la ayuda del sistema olfativo y la decodificación del "mensaje" hace que los destinatarios cierta forma conducta o proceso fisiológico. Hasta la fecha, se conoce un grupo importante de feromonas de insectos. Algunos de ellos están destinados a atraer individuos del sexo opuesto, otros, rastrear, indicar el camino a un hogar o fuente de alimento, otros sirven como señal de alarma, los cuartos regulan ciertos procesos fisiológicos, etc.
Verdaderamente única debe ser la "producción química" en el cuerpo de los insectos para liberar en la cantidad adecuada y en un momento determinado toda la gama de feromonas que necesitan. Hoy se conocen más de un centenar de estas sustancias de la más compleja naturaleza. composición química, pero no más de una docena de ellos fueron reproducidos artificialmente. De hecho, para obtenerlos, se requieren tecnologías y equipos avanzados, por lo que por ahora solo queda sorprenderse con tal disposición del cuerpo de estas criaturas invertebradas en miniatura.
Los escarabajos están provistos principalmente de antenas de tipo olfativo. Le permiten capturar no solo el olor de una sustancia y la dirección de su distribución, sino incluso "sentir" la forma de un objeto oloroso. Un ejemplo de un gran sentido del olfato son los escarabajos sepultureros, que se dedican a limpiar la tierra de la carroña. Son capaces de oler a cientos de metros de ella y reunir gran grupo. Y la mariquita, con la ayuda del olfato, encuentra colonias de pulgones para dejar allí la mampostería. Después de todo, no solo ella misma se alimenta de pulgones, sino también de sus larvas.
No solo los insectos adultos, sino también sus larvas suelen estar dotados de un excelente sentido del olfato. si, gusanos Puede fastidiar capaz de moverse a las raíces de las plantas (pino, trigo), guiado por una concentración ligeramente elevada de dióxido de carbono. En los experimentos, las larvas van inmediatamente a la zona del suelo, donde introducen una pequeña cantidad de una sustancia que forma dióxido de carbono.
La sensibilidad del órgano olfativo, por ejemplo, de la mariposa de Saturno, cuyo macho es capaz de captar el olor de una hembra de su propia especie a una distancia de 12 km, parece incomprensible. Al comparar esta distancia con la cantidad de feromonas que segrega la hembra, se obtuvo un resultado que sorprendió a los científicos. ¡Gracias a sus antenas, el macho busca inequívocamente entre muchas sustancias olorosas una sola molécula de la sustancia conocida hereditariamente por 1 m3 de aire!
Algunos himenópteros tienen un sentido del olfato tan agudo que no es inferior al conocido instinto de un perro. Entonces, las jinetes, cuando corren a lo largo del tronco o tocón de un árbol, mueven vigorosamente sus antenas. Con ellos, "huelen" las larvas del escarabajo colacuerno o leñador, ubicadas en la madera a una distancia de 2 a 2,5 cm de la superficie.
Gracias a la sensibilidad única de las antenas, el diminuto jinete del helicóptero determina con solo tocar los capullos de las arañas lo que hay en ellos, ya sean testículos subdesarrollados, arañas inactivas que ya los han dejado o testículos de otros jinetes de su especie. Aún no se sabe cómo Helis hace un análisis tan preciso. Lo más probable es que se sienta de lo más sutil. olor peculiar, pero puede ser que al dar golpecitos 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. Al igual que todos los demás analizadores, consta de departamentos de percepción, conducción y central. Los receptores olfativos (quimiorreceptores) perciben moléculas de sustancias olorosas y los impulsos que señalan un cierto olor se envían a lo largo de las fibras nerviosas al cerebro para su análisis. Hay un desarrollo instantáneo de la respuesta del cuerpo.
Hablando sobre el sentido del olfato de los insectos, no se puede dejar de decir sobre el olor. 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 la “cerradura” son los receptores de los órganos olfativos incluidos en los analizadores de olores. Si la configuración de la molécula se acerca al "bloqueo" de un determinado receptor, el analizador recibirá una señal de él, 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 nueva, que ha ganado muchos adeptos, ve la causa principal del olor en las propiedades vibratorias de las moléculas y sus constituyentes. Cualquier fragancia está asociada con ciertas 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 frecuencias diferentes y huelen diferente. Si esta teoría es correcta, tanto las sustancias aromáticas como los miles de tipos de células que perciben el olor pueden evaluarse mediante frecuencias infrarrojas.
"Instalación de radar" de insectos
Los insectos están dotados de excelentes órganos de olfato y tacto: antenas (antenas o grilletes). Son muy móviles y fáciles de controlar: un insecto puede criarlos, juntarlos, rotarlos individualmente sobre su propio eje o juntos sobre uno común. En este caso, ambos se asemejan exteriormente y en esencia son una "instalación de radar". El elemento sensible a los nervios de las antenas son las sensilas. Desde ellos, se transmite un impulso a una velocidad de 5 m por segundo al centro "cerebro" del analizador para reconocer el objeto de irritación. Y luego, la señal de respuesta a la información recibida se dirige instantáneamente al músculo u otro órgano.
En la mayoría de los insectos, en el segundo segmento de las antenas se encuentra el órgano de Johnston: dispositivo universal, cuyo propósito aún no ha sido completamente dilucidado. Se cree que percibe movimientos y temblores de aire y agua, contactos con objetos sólidos. ¡Las langostas y los saltamontes están dotados de una sensibilidad sorprendentemente alta a las vibraciones mecánicas, que pueden registrar cualquier vibración con una amplitud igual a la mitad del diámetro de un átomo de hidrógeno!
Los escarabajos también tienen un órgano Johnston en el segundo segmento de las antenas. Y si un escarabajo giratorio que corre sobre la superficie del agua se daña o se elimina, tropezará con cualquier obstáculo. Con la ayuda de este órgano, el escarabajo es capaz de captar las ondas reflejadas que vienen de la costa o de los obstáculos. Siente ondas de agua con una altura de 0,000000004 mm, es decir, el órgano Johnston realiza la tarea de una ecosonda o radar.
Las hormigas se distinguen no solo 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 un camino, comida cercana y distinguir a los enemigos de los amigos. Con la ayuda de antenas, los insectos pueden "hablar" entre ellos. Las hormigas transmiten información importante, tocando las antenas con ciertos segmentos de las antenas entre sí. En uno de los episodios de comportamiento, dos hormigas encontraron presas en forma de larvas de diferentes tamaños. Luego de "negociaciones" con sus hermanos con la ayuda de 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 antenas, movilizó a un grupo mucho más grande de hormigas obreras detrás de ella.
Curiosamente, las hormigas son una de las criaturas más limpias. Después de cada comida y sueño, todo su cuerpo y especialmente las antenas se limpian a fondo.
Sensaciones gustativas
Una persona define claramente el olor y el sabor de una sustancia, mientras que en los insectos, el gusto y las sensaciones olfativas a menudo no están separadas. Actúan como un único sentimiento químico (percepción).
Los insectos con sensaciones gustativas prefieren una u otra sustancia dependiendo de la nutrición característica de una determinada especie. Al mismo tiempo, son capaces de distinguir entre dulce, salado, amargo y agrio. 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, solo tocando con sus patas un objeto que le interesa, descubre casi de inmediato qué hay debajo de sus pies: bebida, comida o algo no comestible. Es decir, ella es capaz de llevar a cabo instantáneamente análisis de contactos sustancia química.
El gusto es la sensación que se produce cuando una solución química actúa sobre los receptores (quimiorreceptores) del órgano gustativo del insecto. Las células gustativas receptoras son la parte periférica del complejo sistema del analizador gustativo. Perciben estímulos químicos, y aquí ocurre la codificación primaria de las señales gustativas. Los analizadores transmiten inmediatamente descargas de impulsos quimioeléctricos a lo largo de delgadas fibras nerviosas a su centro "cerebral". 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 un olor, sino también de crear teoría unificada"dulces". Hasta ahora, esto no ha tenido éxito; tal vez ustedes, los biólogos del siglo XXI, lo consigan. El problema es que químicos completamente diferentes, tanto orgánicos como inorgánicos, pueden crear relativamente la misma sensación de dulzura.
Órganos sensoriales
El estudio del sentido del tacto de los insectos es quizás la mayor dificultad. ¿Cómo tocan el mundo estas criaturas encadenadas en un caparazón quitinoso? Entonces, gracias a los receptores de la piel, podemos percibir varias 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 sentido del tacto es uno de los sentidos más importantes para la seguridad del vuelo de muchos insectos voladores, para detectar las corrientes de aire. Por ejemplo, en los dípteros, todo el cuerpo está cubierto de sensillas, que realizan funciones táctiles. Sobre todo hay muchos de ellos en los halterios para percibir 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 notar un objeto amenazante solo a una distancia de 40 a 70 cm, pero la mosca puede responder a un movimiento peligroso de la mano, que provocó incluso un pequeño movimiento de aire, y despegó instantáneamente. Esta mosca doméstica ordinaria confirma una vez más que nada es simple en el mundo de los vivos: todas las criaturas, jóvenes y mayores, cuentan con excelentes sistemas sensoriales para la vida activa y su propia protección.
Los receptores de insectos que registran la presión pueden tener la 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, una larva de mosca siempre se mueve claramente hacia arriba antes de convertirse en pupa, es decir, contra la gravedad. Después de todo, necesita salir de la masa de comida líquida y no hay puntos de referencia allí, excepto la atracción de la Tierra. Incluso después de salir de la crisálida, la mosca tiende a arrastrarse por un tiempo hasta que se seca para poder volar.
Muchos insectos tienen un sentido de la gravedad bien desarrollado. Por ejemplo, las hormigas pueden estimar una pendiente de superficie de 20. Y un escarabajo errante que cava madrigueras verticales puede estimar una desviación de la vertical de 10.
"Pronósticos" vivientes
Muchos insectos están dotados de una excelente capacidad para anticipar los cambios climáticos y hacer pronósticos a largo plazo. Sin embargo, esto es típico de todos los seres vivos, ya sea una planta, un microorganismo, un invertebrado o un vertebrado. Tales habilidades aseguran una actividad de vida normal en su hábitat previsto. Rara vez se ven fenomenos naturales- sequías, inundaciones, olas de frío. Y luego, para sobrevivir, los seres vivos necesitan movilizar recursos adicionales por adelantado. equipo de proteccion. En ambos casos, utilizan sus "estaciones meteorológicas" internas.
Observando constante y cuidadosamente el comportamiento de varios seres vivos, uno puede aprender no solo sobre los cambios climáticos, sino incluso 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 desempeñar una especie de papel como barómetros, indicadores de humedad y temperatura, predictores de tormentas eléctricas, tormentas, tornados, inundaciones y hermosas nubes. clima. Además, hay "meteorólogos" en vivo en todas partes, donde sea que esté: junto al embalse, en el prado, en el bosque. Por ejemplo, antes de la lluvia. cielo limpio, los saltamontes verdes dejan de cantar, 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 zumban. En un esfuerzo por esconderse del mal tiempo inminente, 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 más lejanos. Antes del comienzo del período de fuertes lluvias, las hormigas se trasladan a otro lugar con seco suelo duro, y antes del inicio de la sequía, las hormigas llenan los huecos oscuros y húmedos. Las hormigas aladas pueden sentir la proximidad de una tormenta en 2 o 3 días. Los individuos grandes comienzan a correr por el suelo, mientras que los pequeños pululan a baja altura. Y cuanto más activos sean estos procesos, más fuerte se espera el mal tiempo. Se encontró que durante el año las hormigas identificaron correctamente 22 cambios de clima, y se equivocaron solo en dos casos. Esto ascendió al 9%, lo que se ve bastante bien en comparación con el error promedio de las estaciones meteorológicas del 20%.
Las acciones intencionadas de los insectos a menudo dependen de pronósticos a largo plazo, y esto puede ser de gran utilidad para las personas. Un apicultor experimentado recibe un pronóstico bastante confiable de las abejas. Para el invierno, cierran la muesca de la colmena con cera. Por el orificio de ventilación de la colmena, se puede juzgar sobre próximo invierno. si las abejas se van Gran hoyo- el invierno será cálido, y si es pequeño, espere heladas severas. También se sabe que si las abejas comienzan a salir temprano de las colmenas, se puede esperar una primavera temprana y cálida. Las mismas hormigas, si no se espera que el invierno sea severo, permanecen para vivir cerca de la superficie del suelo, y antes invierno frio ubicado más profundo en el suelo y construir un hormiguero más alto.
Además del macroclima de los insectos, también es importante el microclima de su hábitat. Por ejemplo, las abejas no permiten el sobrecalentamiento en las colmenas y, al recibir una señal de sus "dispositivos" vivos sobre el exceso de temperatura, comienzan a ventilar la habitación. Parte de las abejas obreras se organiza a diferentes alturas por toda la colmena y mueve el aire con rápidos aleteos. Se forma una fuerte corriente de aire y la colmena se enfría. La ventilación es un proceso largo, y cuando un lote de abejas se cansa, le toca el turno a otro, y en estricto orden.
El comportamiento no solo de los insectos adultos, sino también de sus larvas, depende de las lecturas de los "instrumentos" vivos. Por ejemplo, las larvas de cigarra que se desarrollan en el suelo salen a la superficie solo cuando hace buen tiempo. Pero, ¿cómo sabes cómo es el clima en la cima? Para determinar esto sobre su propia refugios subterráneos crean conos de tierra especiales con agujeros grandes, una especie de estructuras meteorológicas. En ellos cigarras a través capa delgada Los suelos miden la temperatura y la humedad. Y si clima desfavorable, las larvas vuelven al visón.
El fenómeno de pronosticar tormentas e inundaciones
Observar el comportamiento de las termitas y las hormigas en situaciones críticas puede ayudar a las personas a predecir fuertes lluvias e inundaciones. Uno de los naturalistas describió un caso cuando, antes de una inundación tribu india, que vive en las selvas de Brasil, abandonó apresuradamente su asentamiento. Y las hormigas "dijeron" a los indios sobre el desastre que se avecinaba. Antes del diluvio estos insectos sociales entre en una fuerte excitación y abandone urgentemente el lugar habitable junto con las pupas y los suministros de alimentos. Van a lugares donde el agua no llega. La población local apenas entendió los orígenes de tan asombrosa sensibilidad de las hormigas, pero, obedeciendo a su conocimiento, la gente dejó el problema tras los pequeños meteorólogos.
Son excelentes para predecir inundaciones y termitas. Antes de que empiece, salen de sus casas con toda la colonia y corren hacia los árboles más cercanos. Anticipándose a la magnitud del desastre, se elevan exactamente a la altura que será mayor que la inundación esperada. Allí esperan hasta que se calman los turbios chorros de agua, que corren a tal velocidad que a veces los árboles caen bajo su presión.
Una gran cantidad de estaciones meteorológicas monitorean el clima. Están ubicados en tierra, incluso en las montañas, en embarcaciones científicas especialmente equipadas, satélites y estaciones espaciales. Los meteorólogos están equipados electrodomésticos modernos, dispositivos y computadoras. De hecho, no hacen un pronóstico del tiempo, sino un cálculo, un cálculo de los cambios de tiempo. Y los insectos en los ejemplos anteriores de lo real predicen el clima usando habilidades innatas y "dispositivos" vivos especiales integrados en sus cuerpos. Además, las hormigas pronosticadoras del tiempo determinan no solo el momento en que se acerca la inundación, sino que también estiman su alcance. Después de todo, para un nuevo refugio, ocuparon solo 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, resultaron ser derribados por torrentes tormentosos. De manera similar, según la observación de los etólogos, se comportaron los estorninos, que en primavera no ocuparon las pajareras peligrosas para el asentamiento. Posteriormente, esos fueron realmente frustrados. viento huracanado. Pero aquí estamos hablando sobre un animal relativamente grande. El pájaro, tal vez balanceando la pajarera o por otros signos, evalúa la falta de fiabilidad de su fijación. Pero, ¿cómo y con la ayuda de qué dispositivos pueden hacer tales pronósticos animales muy pequeños, pero muy "sabios"? El hombre no sólo no es todavía capaz de crear algo como esto, sino que no puede responder. Estas tareas son para el futuro biol
Zhdanova T. D.
Entrar en contacto con las actividades variadas y enérgicas del mundo de los insectos puede ser una experiencia increíble. Parecería que estas criaturas vuelan y nadan descuidadamente, corren y se arrastran, zumban y gorjean, roen y transportan. Sin embargo, todo esto no se hace a la ligera, sino principalmente con una cierta intención, de acuerdo con el programa innato incrustado en su cuerpo y la experiencia de vida adquirida. Para la percepción del mundo circundante, la orientación en él, la implementación de todas las acciones convenientes y los procesos de la vida, 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, que consta de tejido nervioso, donde la sección central es el cerebro. La principal unidad estructural y funcional del sistema nervioso es una célula nerviosa con procesos (en griego, una célula nerviosa es una neurona).
El sistema nervioso y el cerebro de los insectos proporcionan: percepción con la ayuda de los sentidos de irritación externa e interna (irritabilidad, sensibilidad); procesamiento instantáneo por el sistema de analizadores de señales entrantes, preparación e implementación de una respuesta adecuada; almacenamiento en la memoria en forma codificada de información hereditaria y adquirida, así como su recuperación instantánea según sea necesario; manejo de todos los órganos y sistemas del cuerpo para su funcionamiento como un todo, equilibrándolo con el medio ambiente; implementación de procesos mentales y actividad nerviosa superior, comportamiento conveniente.
La organización del sistema nervioso y el cerebro de vertebrados e invertebrados es tan diferente que a primera vista parece imposible compararlos. Y al mismo tiempo, para los tipos más diversos del sistema nervioso, que pertenecen, al parecer, a organismos completamente "simples" y "complejos", las mismas funciones son características.
El diminuto 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 propio "lenguaje", para aprender y aplicar el pensamiento lógico en situaciones no estándar. Entonces, el cerebro de una hormiga es mucho más pequeño que la cabeza de un alfiler, pero este insecto ha sido considerado durante mucho tiempo como un "sabio". Cuando se compara no solo con su cerebro microscópico, sino también con las capacidades incomprensibles de una sola célula nerviosa, una persona debería avergonzarse de sus computadoras más modernas. ¿Y qué puede decir la ciencia al respecto, por ejemplo, la neurobiología, que estudia los procesos de nacimiento, vida y muerte del cerebro? ¿Pudo desentrañar el misterio de la actividad vital del cerebro, el más complejo y misterioso de los fenómenos conocidos por la gente?
La primera experiencia neurobiológica pertenece al antiguo médico romano Galeno. Habiendo cortado las fibras nerviosas en un cerdo, con la ayuda de las cuales el cerebro controlaba los músculos de la laringe, privó al animal de su voz; inmediatamente se adormeció. Fue hace un milenio. Pero, ¿hasta dónde ha llegado la ciencia desde entonces en su conocimiento del principio del cerebro? Resulta que, a pesar del enorme trabajo de los científicos, el principio de funcionamiento de incluso una sola célula nerviosa, el llamado "ladrillo" a partir del cual se construye el cerebro, aún no es conocido por el hombre. Los neurocientíficos entienden mucho sobre cómo "come" y "bebe" una neurona; cómo recibe la energía necesaria para su actividad vital, digiriendo las sustancias necesarias extraídas del medio ambiente en “calderas biológicas”; cómo entonces esta neurona envía a sus vecinas una amplia variedad de información en forma de señales, encriptadas ya sea en una cierta serie de impulsos eléctricos, o en varias combinaciones de sustancias químicas. ¿Y entonces que? Aquí una célula nerviosa recibió una señal específica, y en sus profundidades comenzó una actividad única en colaboración con otras células que forman el cerebro del animal. Hay una memorización de la información entrante, la extracción de la información necesaria de la memoria, la toma de decisiones, dar órdenes a los músculos y varios órganos, etc. ¿Como va todo? Los científicos aún no lo saben con certeza. Bueno, dado que no está claro cómo funcionan las células nerviosas individuales y sus complejos, el principio de funcionamiento de todo el cerebro, incluso tan pequeño como el de un insecto, tampoco está claro.
El trabajo de los órganos de los sentidos y los "dispositivos" vivos.
La actividad vital de los insectos va acompañada del procesamiento de información sensorial sonora, olfativa, visual y de otro tipo: espacial, geométrica, 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 de estos dispositivos es limitado, aunque son ampliamente utilizados en la naturaleza. Estos son determinantes de diversos campos físicos, que permiten predecir sismos, erupciones volcánicas, inundaciones, cambios de clima. Este es un sentido del tiempo, contado por el reloj biológico interno, y un sentido de velocidad, y la capacidad de navegar y navegar, y mucho más.
La propiedad de cualquier organismo (microorganismos, plantas, hongos y animales) de percibir los estímulos que emanan del medio externo y de sus propios órganos y tejidos se denomina sensibilidad. Los insectos, al igual que otros animales con un sistema nervioso especializado, tienen células nerviosas con una alta selectividad para varios estímulos: receptores. Pueden ser táctiles (sensibles al tacto), térmicas, luminosas, químicas, vibratorias, musculoarticulares, etc. Gracias a sus receptores, los insectos captan toda la variedad de factores ambientales: varias vibraciones (una amplia gama de sonidos, energía de radiación en forma de luz y calor), presión mecánica (por ejemplo, la gravedad) y otros factores. Las células receptoras se encuentran en los tejidos, ya sea individualmente o ensambladas en sistemas con la formación de órganos sensoriales especializados: órganos de los sentidos.
Todos los insectos "entienden" perfectamente las indicaciones de sus órganos sensoriales. Algunos de ellos, como los órganos de la vista, el oído, el olfato, son remotos y son capaces de percibir la irritación a distancia. Otros, como los órganos del gusto y el tacto, son de contacto y responden a la exposición a través del contacto directo.
Los insectos en masa están dotados de una excelente visión. Sus complejos ojos compuestos, a los que en ocasiones se añaden ojos simples, sirven para reconocer diversos objetos. Algunos insectos están provistos de visión en color, dispositivos de visión nocturna adecuados. Curiosamente, los ojos de los insectos son el único órgano al que se asemejan otros animales. Al mismo tiempo, los órganos del oído, el olfato, el gusto y el tacto no tienen tanta similitud, pero, sin embargo, los insectos perciben perfectamente los olores y los sonidos, navegan en el espacio, captan y emiten ondas ultrasónicas. El delicado sentido del olfato y del gusto les permite encontrar comida. Una variedad de glándulas de insectos secretan sustancias para atraer a hermanos, parejas sexuales, ahuyentar a rivales y enemigos, y un sentido del olfato altamente sensible es capaz de detectar el olor de estas sustancias incluso a varios kilómetros.
Muchos en sus ideas asocian los órganos de los sentidos de los insectos con la cabeza. Pero resulta que las estructuras encargadas de recopilar información sobre el medio ambiente se encuentran en los insectos en diversas partes del cuerpo. Pueden determinar la temperatura de los objetos y probar la comida con los pies, detectar la presencia de luz con la espalda, oír con las rodillas, los bigotes, los apéndices de la cola, el vello corporal, etc.
Los órganos de los sentidos de los insectos son parte de los sistemas sensoriales: analizadores que penetran en la red de casi todo el organismo. Reciben muchas señales externas e internas diferentes de los receptores de sus órganos sensoriales, las analizan, forman y transmiten "instrucciones" a varios órganos para la implementación de acciones apropiadas. Los órganos de los sentidos constituyen principalmente la sección receptora, que se encuentra en la periferia (extremos) de los analizadores. Y el departamento conductor está formado por neuronas centrales y vías de receptores. El cerebro tiene ciertas áreas para procesar la información proveniente de los sentidos. Constituyen la parte central, "cerebro", del analizador. Gracias a un sistema tan complejo y conveniente, por ejemplo, un analizador visual, se lleva a cabo un cálculo y control precisos de los órganos de movimiento de un insecto.
Se ha acumulado un amplio conocimiento sobre las asombrosas capacidades de los sistemas sensoriales de los insectos, pero el volumen del libro me permite enumerar solo algunos de ellos.
órganos de la visión
Los ojos y todo el sistema visual más complejo 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 se ha presentado. La visión es necesaria para los insectos cuando buscan comida para evitar depredadores, explorar objetos de interés o el entorno, interactuar con otros individuos en el comportamiento reproductivo y social, etc.
Los insectos están equipados con una variedad de ojos. Pueden ser ojos complejos, simples o adicionales, así como larvales. Los más complejos son los ojos compuestos, que consisten en 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 de guía de luz y elementos sensibles a la luz. Cada faceta percibe solo una pequeña parte del objeto y juntas proporcionan una imagen de mosaico de todo el objeto. Los ojos compuestos, característicos de la mayoría de los insectos adultos, están situados a los lados de la cabeza. En algunos insectos, por ejemplo, una libélula cazadora, que reacciona rápidamente al movimiento de la presa, los ojos ocupan la mitad de la cabeza. Cada uno de sus ojos está construido a partir de 28.000 facetas. A modo de comparación, las mariposas tienen 17 000 y una mosca doméstica tiene 4000. Los ojos en la cabeza de los insectos pueden ser dos o tres en la frente o la corona, y con menos frecuencia en los costados. Los ocelos larvarios en escarabajos, mariposas e himenópteros en la edad adulta son reemplazados por otros complejos.
La base de los órganos de los sentidos son las llamadas formaciones neurosensibles: sensilla, que parecen pelos, cerdas, depresiones.
Los insectos tienen los siguientes órganos de los sentidos:
1) Órganos del sentido mecánico. Estos incluyen sensilla táctil esparcida por todo el cuerpo. Perciben el movimiento del aire, sienten la posición del cuerpo en el espacio, etc. Los órganos de los sentidos mecánicos también incluyen órganos audiencia, porque perciben el sonido, que se sabe que son vibraciones del aire. Los órganos de la audición son predominantemente en insectos capaces de producir 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 de la boca, antenas, a veces (en las abejas) en las piernas. El sentido químico, el sentido del olfato, juega un papel importante en las relaciones intra e interpoblacionales de insectos. órganos; la visión está representada por ojos complejos (facetados) y simples. El ojo en sí está formado por 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 tejido inervado. Las dendritas de algunas neuronas, la mayoría de las veces bipolares, se asocian con formaciones cuticulares, otras, siempre multipolares, con los tejidos de la cavidad corporal o forman una red subepidérmica, como en las larvas de piel blanda.
En consecuencia, se distinguen dos amplias categorías de células sensoriales. Las células del primer tipo se diferencian en que casi siempre están asociadas a la cutícula o a sus protuberancias: apodemas, tráqueas, revestimiento de las cavidades preoral y oral, etc. Incluyen una variedad de células exterorreceptoras, incluidas las visuales, aunque sus dendritas son no se expresa claramente. Las células del segundo tipo nunca se asocian con la cutícula y se encuentran solo en la superficie interna del cuerpo, las paredes del tracto digestivo, en los músculos y tejidos conectivos. Se muestra electrofisiológicamente que pertenecen a intero o propioceptores.
Los axones de las células sensoriales van directamente a los ganglios correspondientes del SNC, a veces ubicados directamente en el cerebro, por ejemplo, centros ópticos u olfativos. La cuestión de los canales de comunicación entre las células receptoras y el centro nervioso es extremadamente importante para la interpretación correcta del trabajo del analizador y el mecanismo para controlar el comportamiento del insecto. Ahora, aparentemente, todos reconocen 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 tal método de comunicación con el centro, que conduce a una pérdida parcial de información de un conjunto de sensores, no siempre está claro todavía (ver más abajo).
El tejido nervioso, incluidas las células sensoriales, se originan en el ectodermo. Su pertenencia a la cubierta del cuerpo también se expresa en el hecho de que la conexión del órgano sensorial con el sistema nervioso central se establece centrípetamente. Entonces, V. Wigglesworth mostró en el insecto Rhodnius que el nervio aferente cortado se regenera en la dirección del sistema nervioso central. De manera similar, durante cada muda, cuando se forman receptores adicionales para servir a la creciente superficie corporal, sus células sensoriales envían axones de forma centrípeta.
El hecho del desarrollo centrípeto del axón revelado en preparaciones histológicas puede convertirse en uno de los fundamentos para la importante conclusión de que el camino desde la célula sensorial al SNC es directo, sin conmutación sináptica. Cerca de las células receptoras y los nervios aferentes, existen otras, como las células neurogliales (alimentadoras), pero no están relacionadas con la transmisión de la señal del receptor.
Los órganos de los sentidos de los insectos están diferenciados y bien desarrollados. Los órganos del tacto y del olfato predominan en su significado. Los órganos del tacto están representados externamente por cerdas. Los órganos olfativos también tienen la forma de una seta típica, que, al cambiar, puede convertirse en protuberancias separadas de paredes delgadas y protuberancias en forma de dedos no segmentadas 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 del olfato en moscas y lepidópteros, que distinguen incluso olores tenues a gran distancia. El sentido del olfato de las abejas está mejor estudiado; resultó que su capacidad para percibir olores es cercana a la nuestra: esos olores que nosotros percibimos también los perciben las abejas, esos olores que nosotros mezclamos los mezclan las abejas; los órganos del olfato también se concentran principalmente en las antenas. Los insectos también distinguen los sabores dulce, amargo, ácido y salado; los órganos del gusto están ubicados en los tentáculos de las partes de la boca, en las piernas; la agudeza de la sensación gustativa en diferentes órganos del mismo insecto puede ser diferente; es mucho mayor que en los humanos. Los ojos compuestos de un insecto perciben el movimiento de los objetos y, en algunos casos, también pueden percibir la forma de los objetos; los himenópteros superiores (abejas) también pueden percibir colores, incluidos aquellos que no son percibidos por los humanos ("ultravioleta"); sin embargo, la visión del color no es tan diversa como en los humanos: por ejemplo, una abeja en la parte izquierda del espectro se siente amarilla, 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 en el orden de los ortópteros (Orthoptera), que incluyen saltamontes, grillos y langostas, son comunes los llamados órganos timpánicos, para asumir órganos auditivos en los órganos timpánicos. Los órganos del tímpano en saltamontes y grillos están ubicados en la parte inferior de la pierna debajo de la articulación de la rodilla, mientras que en langostas y cigarras en los lados del primer segmento abdominal, están representados externamente por una depresión, a veces rodeada por un pliegue de cubierta y con un delgado 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 en masa están dotados de una excelente visión. Sus complejos ojos compuestos, a los que en ocasiones se añaden ojos simples, sirven para reconocer diversos objetos. Algunos insectos están provistos de visión en color, dispositivos de visión nocturna adecuados. Curiosamente, los ojos de los insectos son el único órgano al que se asemejan otros animales. Al mismo tiempo, los órganos del oído, el olfato, el gusto y el tacto no tienen tanta similitud, pero, sin embargo, los insectos perciben perfectamente los olores y los sonidos, navegan en el espacio, captan y emiten ondas ultrasónicas. El delicado sentido del olfato y del gusto les permite encontrar comida. Una variedad de glándulas de insectos secretan sustancias para atraer a hermanos, parejas sexuales, ahuyentar a rivales y enemigos, y un sentido del olfato altamente sensible es capaz de detectar el olor de estas sustancias incluso a varios kilómetros.
Muchos en sus ideas asocian los órganos de los sentidos de los insectos con la cabeza. Pero resulta que las estructuras encargadas de recopilar información sobre el medio ambiente se encuentran en los insectos en diversas partes del cuerpo. Pueden determinar la temperatura de los objetos y probar la comida con los pies, detectar la presencia de luz con la espalda, oír con las rodillas, los bigotes, los apéndices de la cola, el vello corporal, etc.
Los órganos de los sentidos de los insectos son parte de los sistemas sensoriales: analizadores que penetran en la red de casi todo el organismo. Reciben muchas señales externas e internas diferentes de los receptores de sus órganos sensoriales, las analizan, forman y transmiten "instrucciones" a varios órganos para la implementación de acciones apropiadas. Los órganos de los sentidos constituyen principalmente la sección receptora, que se encuentra en la periferia (extremos) de los analizadores. Y el departamento conductor está formado por neuronas centrales y vías de receptores. El cerebro tiene ciertas áreas para procesar la información proveniente de los sentidos. Constituyen la parte central, "cerebro", del analizador. Gracias a un sistema tan complejo y conveniente, por ejemplo, un analizador visual, se lleva a cabo un cálculo y control precisos de los órganos de movimiento de un insecto.
Se ha acumulado un amplio conocimiento sobre las asombrosas capacidades de los sistemas sensoriales de los insectos, pero el volumen del libro me permite enumerar solo algunos de ellos.
órganos de la visión
Los ojos y todo el sistema visual más complejo 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 se ha presentado. La visión es necesaria para los insectos cuando buscan comida para evitar depredadores, explorar objetos de interés o el entorno, interactuar con otros individuos en el comportamiento reproductivo y social, etc.
Los insectos están equipados con una variedad de ojos. Pueden ser ojos complejos, simples o adicionales, así como larvales. Los más complejos son los ojos compuestos, que consisten en 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 de guía de luz y elementos sensibles a la luz. Cada faceta percibe solo una pequeña parte del objeto y juntas proporcionan una imagen de mosaico de todo el objeto. Los ojos compuestos, característicos de la mayoría de los insectos adultos, están situados a los lados de la cabeza. En algunos insectos, por ejemplo, una libélula cazadora, que reacciona rápidamente al movimiento de la presa, los ojos ocupan la mitad de la cabeza. Cada uno de sus ojos está construido a partir de 28.000 facetas. A modo de comparación, las mariposas tienen 17 000 y una mosca doméstica tiene 4000. Los ojos en la cabeza de los insectos pueden ser dos o tres en la frente o la corona, y con menos frecuencia en los costados. Los ocelos larvarios en escarabajos, mariposas e himenópteros en la edad adulta son reemplazados por otros complejos.
Es curioso que los insectos no puedan cerrar los ojos durante el descanso y por tanto duerman con los ojos abiertos.
Son los ojos los que contribuyen a la reacción rápida de un cazador de insectos, como una mantis religiosa. Por cierto, este es el único insecto que puede darse la vuelta y mirar hacia atrás. Los ojos grandes brindan a la mantis religiosa una visión binocular y le permiten calcular con precisión la distancia al objeto de su atención. Esta habilidad, combinada con el rápido movimiento hacia adelante de las patas delanteras hacia la presa, hacen del mántide un excelente cazador.
Y en los escarabajos de patas amarillas, que corren sobre el agua, los ojos le permiten ver simultáneamente a la presa tanto en la superficie del agua como debajo de ella. Para ello, los analizadores visuales del escarabajo tienen la capacidad de corregir por el índice de refracción del agua.
La percepción y el análisis de los estímulos visuales se lleva a cabo mediante el sistema más complejo: el analizador visual. Para muchos insectos, este es uno de los principales analizadores. Aquí, la célula sensible primaria es el fotorreceptor. Y las vías (nervio óptico) y otras células nerviosas ubicadas en diferentes niveles del sistema nervioso están conectadas con él. Al percibir información de luz, 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 las rutas de conducción al sistema nervioso central, al centro del "cerebro" del analizador. Allí, estas señales se decodifican (descodifican) inmediatamente en la percepción visual correspondiente. Para su reconocimiento, se recuperan de la memoria estándares de imágenes visuales y otra información necesaria. Y luego se envía un comando a varios órganos para una respuesta adecuada del individuo a un cambio en la situación.
Los órganos de los sentidos en los insectos son intermediarios entre el ambiente externo y el cuerpo. De acuerdo con los estímulos o estímulos externos, los insectos realizan ciertas acciones que configuran 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 son las unidades sensibles a los nervios: sensilla. Constan de dos componentes: la estructura de percepción en la piel y las células nerviosas adyacentes. Sensilla sobresale por encima de la superficie de la piel en forma de pelo, cerdas, conos (Fig. 7).
sensación mecánica. Presentado por mecanorreceptores. Estos son receptores, así como estructuras sensibles que perciben la conmoción cerebral, la posición del cuerpo, su equilibrio, etc. Los receptores táctiles o táctiles están dispersos por todo el cuerpo en forma de sensilla simple con sensor, es decir. cabello sensible Un cambio en la posición del cabello al contacto con objetos o aire se transmite a una célula sensible, donde se produce la excitación, transmitida a través de sus procesos al centro nervioso.
Los mecanorreceptores también incluyen sensilas en forma de campana. Carecen de pelos sensibles y están incrustados en la piel. Su superficie receptora en forma de capa 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 sensilas en forma de campana se encuentran en las alas, cercos, patas y tentáculos. Perciben sacudidas, flexión, tensión del cuerpo.
Entre los mecanorreceptores se encuentran los órganos cordotonales como órganos de la audición. Sus neuronas terminan en un alfiler en forma de varilla. Esta es una serie de sensilla especiales estiradas entre dos secciones de la cutícula. Las sensilas cordotonales se denominan escolopóforos y constan de tres células: una neurona sensorial, una célula cap y una célula parietal.
La audición no está desarrollada en todos los insectos. Los ortópteros (saltamontes, langostas, grillos), cigarras canoras, algunos insectos y varios lepidópteros tienen receptores auditivos: órganos timpánicos. Estos insectos gorjean o cantan. Los órganos del tímpano son una colección de escolopóforos que están asociados con las regiones de la cutícula que están representadas por la membrana timpánica (Fig. 8).
En los acridoideos, los órganos timpánicos están ubicados a los lados del 1er segmento del abdomen, en saltamontes y grillos, están en las espinillas de las patas delanteras (Fig. 9).
En los mosquitos, el órgano Johnston realiza la función de los órganos auditivos. En los cercos de las cucarachas y ortópteros, y en el cuerpo de las orugas, hay neuronas en los pelos que captan las ondas sonoras.
El valor de los órganos de la audición:
- se perciben señales provenientes de individuos de su propia especie, lo que asegura la conexión de los sexos, es decir esta es una de las formas de localización de la señal sexual;
- captar otros sonidos (silbidos, un sonido agudo, buscando una víctima).
sensación química. Sirve para percibir la química del medio ambiente, es decir, el gusto y el olfato. Representado por quimiorreceptores. El olfato percibe y analiza medio gaseoso con una baja concentración de una sustancia, y el sabor es un medio líquido con una alta concentración de la misma. Las sensilas quimiorreceptoras se presentan en forma de pelos, placas o conos inmersos en el cuerpo. En las antenas, la función olfativa la realizan las sensilas placoide y celocónica. El sentido del olfato sirve a los insectos para buscar individuos del sexo opuesto, reconocer individuos de su propia especie, encontrar alimento y lugares para poner huevos. Muchos insectos secretan sustancias atrayentes: atrayentes sexuales o epagones.
El gusto sólo sirve para reconocer la comida. Los insectos distinguen 4 sabores básicos: dulce, amargo, ácido y salado.
La mayoría de los azúcares, como la glucosa, la fructosa, la maltosa y otros, atraen abejas y moscas incluso en concentraciones relativamente bajas; otros azúcares, como galactosa, manosa y otros, se reconocen solo en altas concentraciones y las abejas los rechazan. Algunas mariposas son muy sensibles a los azúcares, a diferencia de agua pura una 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 las partes orales, pero también es posible su otra localización. Así, en la abeja, algunas moscas y varias mariposas diurnas, están sobre las patas y muestran una alta sensibilidad; cuando el lado plantar de las patas toca la solución de azúcar, la mariposa hambrienta reacciona desplegando su probóscide. Finalmente, en abejas y avispas plegadas (Vespidae), estos receptores también se han encontrado en los segmentos terminales de las antenas.
Un alto grado de desarrollo del sentido químico en los insectos es un aspecto esencial de su fisiología y sirve base científica en el desarrollo y aplicación de ciertos métodos de control químico especies dañinas. En la práctica del control de plagas, se utiliza el método de cebo, cuya esencia es que ciertas sustancias alimenticias atrayentes se tratan con venenos y se distribuyen en lugares donde se concentra la plaga; tales cebos envenenados se usan ampliamente y con mucho éxito en el control de langostas. En la lucha contra las plagas también se buscan sustancias atrayentes, o atrayentes.
Sensación higrotérmica. Es fundamental en la vida de una serie de insectos y, dependiendo de las condiciones de humedad y temperatura ambiental, regula el comportamiento del individuo; también controla el equilibrio del agua y régimen de temperatura cuerpo. Los receptores correspondientes no se han estudiado lo suficiente, pero se ha establecido que en algunos insectos la sensación de humedad se localiza en la cabeza y sus apéndices (antenas y tentáculos, la sensación de calor) en las antenas, patas y otros órganos. La percepción del calor está muy desarrollada en los insectos, y ciertos tipos tienen su propia zona de temperatura óptima a la que aspiran. 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 juega un papel decisivo en la vida de los insectos. Los órganos de la visión son Estructura compleja y están representados por dos tipos de ojos: complejos y simples (Fig. 10).
Arroz. 10. Sección esquemática (A) y facetas en la superficie (B) del ojo compuesto: 1 - córnea; 2 - cono de cristal; 3 - células de la retina.
Los ojos compuestos o facetados, incluidos dos, están ubicados a los lados de la cabeza, a menudo muy desarrollados, y luego pueden ocupar una parte importante de la cabeza. Cada ojo compuesto consta de unidades de visión múltiple: sensilla, que se denominan omatidios, su número en un ojo compuesto puede llegar a muchos cientos, así como a miles.
El omatidio consta de tres tipos de células que forman las partes somática, sensorial y pigmentada (Fig. 11). En el exterior, cada omatidio forma una celda redondeada o hexagonal en la superficie del ojo, una faceta, por lo que los ojos compuestos obtuvieron su nombre. La parte óptica o refractiva del omatidio consta de una lente transparente y un cono de cristal transparente que se encuentra debajo. El cristalino, o córnea, es esencialmente una cutícula transparente y normalmente tiene la apariencia de un cristalino biconvexo. El cono de cristal está formado por cuatro celdas transparentes alargadas y, junto con la lente, forman un solo sistema óptico: una lente cilíndrica; la longitud de su eje óptico es mucho mayor que su diámetro. La parte sensible se encuentra debajo del óptico, 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 disponen de manera sectorial y forman un revestimiento de su bastón central, el bastón óptico o rabdoma. En su base, las células de la retina pasan a las fibras nerviosas que van a los lóbulos visuales del cerebro. La parte de pigmento está formada por células de pigmento, 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 lo que se llama visión aposicional. Debido al aislamiento óptico por medio de células pigmentarias, cada omatidio se reduce a un tubo delgado aislado; por lo tanto, solo los rayos que pasan a través de la lente y, además, solo pueden penetrar en ella estrictamente coincidiendo con el eje longitudinal del omatidio. Estos rayos alcanzan el bastón visual o rabdom; este último es precisamente el elemento perceptor de la retina. En consecuencia, el campo de visión de cada omatidio es muy pequeño y solo ve una parte insignificante del objeto en consideración. Pero una gran cantidad de omatidios permite un fuerte aumento en el campo de visión por aplicación mutua o aposición; como resultado, a partir de las partes individuales más pequeñas de la imagen, se forma una sola imagen general como en un mosaico. Así, los insectos tienen visión de mosaico.
Los insectos nocturnos y crepusculares tienen visión superposicional, 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. Debido a esto, 2 tipos de rayos penetran en el palo visual: recto y oblicuo; los primeros ingresan al omatidio a través de la lente, mientras que los segundos ingresan desde el omatidio vecino, lo que mejora el efecto de la luz. En consecuencia, la imagen del objeto se obtiene en este caso no solo combinando percepciones individuales, sino también por su superposición o superposición.
A plena luz del día, el ojo de superposición adquiere cierta semejanza fisiológica con el ojo de aposición. Esto sucede porque el pigmento en las células pigmentarias a la luz comienza a moverse y se distribuye de tal manera que forma un tubo oscuro alrededor del omatidio; debido a esto, los omatidios están ópticamente casi aislados entre sí y reciben rayos principalmente de su lente. 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 en luz brillante y en la sombra, por ejemplo, cuando vuelan de espacio abierto en el bosque.
Con la ayuda de ojos compuestos, los insectos distinguen entre forma, movimiento, color y distancia a un objeto, así como la luz polarizada. Sin embargo, una amplia variedad de insectos, su forma 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; diámetro, longitud, número de estos últimos y otras propiedades determinan la calidad de la visión. Se cree que muchas especies son miopes y a la distancia solo distinguen el movimiento. Esto es confirmado por muchos experimentos. Entonces, las larvas de libélula corren hacia la presa en movimiento y no notan la inmóvil. 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 rojo pero pueden ver Radiación ultravioleta y se sienten atraídos por ellos; el rango de ondas de luz visible se encuentra en el rango de 2500–8000 A. La abeja melífera ha descubierto la capacidad de distinguir la luz polarizada emitida cielo azul, que le permite navegar en el espacio durante el vuelo. Una serie de insectos también se caracterizan por un cambio en el movimiento dependiendo de la dirección rayos de sol, es decir. orientación de la brújula solar. La esencia de este fenómeno radica en el hecho de que el ángulo de incidencia de los rayos en ciertas partes de la retina permanece constante durante algún tiempo; el movimiento interrumpido se reanuda en el mismo ángulo, pero debido al desplazamiento del sol, la dirección del movimiento cambia en el mismo número de grados.
Cercano está el movimiento de la brújula luminosa, que explica la llegada de los insectos nocturnos a la luz. Los rayos de luz divergen radialmente y al moverse oblicuamente con respecto a ellos, el ángulo de su incidencia cambiará; para mantener un ángulo fijo, el insecto se ve obligado a cambiar constantemente su camino hacia la fuente de luz. El movimiento sigue una espiral logarítmica y, al final, lleva al insecto a la fuente de luz (Fig. 12).
Los ojos simples u ocelos se ubican entre los ojos compuestos en la frente y la coronilla, o solo en la corona (Fig. 13). Son pequeños, generalmente en número de 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 lo tanto, están inervados no desde los lóbulos visuales del cerebro, sino desde la parte media del protocerebro. Además, tienen una serie de partes sensibles para una parte óptica. También carecen de un cono de cristal y su parte óptica está representada solo por una lente cuticular, es decir, con un cristal.
Los ojos están lejos de estar desarrollados en todos los insectos, 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 establecido que en varias formas el foco del ojo se encuentra detrás de la parte sensible, por lo tanto, en este caso, la percepción de la imagen no puede ser; pintar sobre ojos compuestos hace que estos insectos queden ciegos. Al mismo tiempo, existe una conexión anatómica entre los nervios oculares 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 jugar un papel diferente. En cualquier caso, en muchos casos tienen un efecto regulador sobre los ojos compuestos, asegurando la estabilidad de la visión en condiciones de intensidad lumínica fluctuante. En su baja intensidad, los ocelos mejoran la reacción de los ojos compuestos, es decir. se convierten en segmentos de este último, en alto: exhiben un efecto inhibidor en los ojos compuestos.
Los ocelos dorsales deben distinguirse de los ocelos laterales o laterales, que son característicos de las larvas de insectos con transformación completa. Estos ocelos, también llamados stemmas, se ubican 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 solo un ojo en cada lado, mientras que otras tienen seis o más pares. Cuando el insecto pasa a la edad adulta, los ocelos laterales se atrofian y son reemplazados por ojos compuestos.
Stemmas son diversos en detalles estructurales, pero se caracterizan por la presencia de una lente. Las orugas de mariposa también tienen un cono de cristal y solo se desarrolla un rabdom, lo que hace que ese ojo sea similar al ojo compuesto ommatidium. 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 tales tallos no sean similares a los omatidios, sino a los ocelos dorsales.
Los ocelos laterales están inervados desde los lóbulos visuales del cerebro y su función visual es indiscutible.
Algunos insectos conservan la capacidad de responder a la luz quitando los ojos y los ocelos o cubriéndolos con barniz negro; mientras que las cucarachas evitan la luz, como en el estado normal, y las orugas conservan una reacción positiva y se desplazan hacia la fuente de luz. Los insectos cavernarios sin ojos también pueden reaccionar a la luz. Obviamente, la superficie de su cuerpo es capaz de sentir la luz y por lo tanto podemos hablar de fotosensibilidad de la piel.
El plan general de la estructura del sistema nervioso de los insectos es el mismo que el de otros artrópodos. Junto a casos de fuerte disección (supraoesofágica, subesofágica, 3 ganglios torácicos y 8 abdominales) y estructura par del sistema nervioso en insectos primitivos, existen casos de extrema concentración del sistema nervioso: toda la cadena abdominal puede reducirse a un continuo masa ganglionar, que es especialmente común en larvas y larvas adultas en ausencia de extremidades y un desmembramiento débil del cuerpo.
En el ganglio supraesofágico, se nota el desarrollo de la estructura interna de la parte protocerebral del cerebro, en particular, los cuerpos 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 pareadas especiales responsables de formas complejas de comportamiento.
Entre los órganos representados por numerosos pelos, cerdas, depresiones - a las que se adecuan las terminaciones nerviosas - varios receptores que perciben diferentes tipos de estímulos - mecánicos, químicos, de temperatura, etc., predominan en su valor los órganos de los sentidos del tacto y del 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 del sentido químico: sirven para percibir la química del medio ambiente (gusto y olfato). Los receptores olfativos, también en forma de cerdas, que a veces se transforman en excrecencias separadas de paredes delgadas, protuberancias en forma de dedos no segmentadas, áreas planas de paredes delgadas del tegumento, se encuentran con mayor frecuencia en las antenas, el gusto, en el órganos del aparato oral, pero a veces en otras partes del cuerpo, en moscas, por ejemplo, en los segmentos terminales de las piernas. El sentido del olfato tiene básico en las relaciones intra e interpoblacionales de insectos individuales.
Con la ayuda de ojos compuestos complejos, que consisten en sensilla, cuyas partes hexagonales llamadas facetas forman una córnea a partir de una cutícula transparente, los insectos pueden distinguir los tamaños, formas y colores de los objetos. La abeja melífera, por ejemplo, puede ver todos los mismos colores que los humanos, excepto el rojo, pero también los colores ultravioleta que son invisibles para el ojo humano. ojos simples insectos: reaccionando al grado de iluminación, aseguran 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, los ortópteros, tienen órganos timpánicos, cuya estructura sugiere que estos son órganos auditivos. En saltamontes y grillos están en la parte inferior de la pierna debajo de la articulación de la rodilla, en langostas y cigarras están a los lados del primer segmento abdominal y están representados externamente por una depresión (a veces rodeada por un pliegue de cubierta) con una membrana delgadamente estirada en la parte inferior, en cuya superficie interna o cerca de ella hay un nervio que termina en una estructura peculiar; algunos otros insectos tienen alas, etc.