Արդյո՞ք միջատներն ունեն քիմիական ճանաչման օրգաններ: Միջատի մարմնի կառուցվածքը՝ զգայական օրգանները և միջատների նյարդային համակարգը։ Միջատների զգայական օրգաններ

Զգայարանները միջնորդներ են արտաքին միջավայրի և մարմնի միջև: Մարդկանց անալոգիայով առանձնանում են հպման, լսողության, հոտի, համի և տեսողության օրգանները։ Սակայն ավելի ճիշտ է դրանք բաժանել մեխանիկական զգացողության, հիդրոթերմային զգացողության և տեսողության։
Զգայական օրգանների հիմքում ընկած են նրանց նեյրոզգայուն գոյացությունները՝ սենսիլլան։ Կախված գրգռման ազդեցության և ընկալման առանձնահատկություններից, սենսիլները նույնը չեն դասավորվում. ոմանք դուրս են գալիս մաշկի մակերևույթից վեր՝ մազի, խոզանակի, կոնի կամ այլ ձևավորման տեսքով, մյուսները գտնվում են հենց մաշկի մեջ:
Մեխանիկական զգացողության օրգանները ներառում են շոշափելի ընկալիչներ, որոնք ընկալում են մարմնի դիրքի ցնցումները, նրա հավասարակշռությունը: Դրանք ցրված են ողջ մարմնով մեկ՝ պարզ սենսիլայի տեսքով՝ զգայուն մազիկներով։ Մազերի դիրքի փոփոխությունը փոխանցվում է զգայուն բջիջ, որտեղ առաջանում է գրգռում, որը մտնում է նյարդային կենտրոն։
Լսողությունը զարգացած է բոլոր միջատների մոտ։ Orthoptera-ում երգի ցիկադներում և որոշ վրիպակներում լսողական ընկալիչները ներկայացված են թմբկավոր օրգաններով: Նման օրգաններ մորեխներն ունեն որովայնի 1-ին հատվածի կողքերում, մորեխներն ու ծղրիդները՝ առջևի ոտքերի սրունքներին՝ թմբկաթաղանթով ձգված զույգ ձվաձևի կամ թաքնված թաղանթներով զույգ ճեղքերի տեսքով։ Թրթուրներն ընկալում են ձայներ 8-ից (ինֆրաձայնային) մինչև վայրկյանում ավելի քան 40 հազար թրթռում (ուլտրաձայնային):
Քիմիական զգայական օրգանը ծառայում է հոտի և համի ընկալմանը և ներկայացված է ալեհավաքների վրա տեղակայված քիմիընկալիչներով։ Հոտառական սենսիլիաների քանակը կախված է տեսակների կենսակերպից, սննդի ստացման եղանակներից և բնույթից: Աշխատող մեղուն ունի մոտ 6000 շերտավոր սենսիլլա յուրաքանչյուր ալեհավաքի վրա: Տղամարդկանց մոտ սենսիլլան սովորաբար ավելի մեծ է, ինչը կապված է էգերի ակտիվ որոնման հետ:
Հոտառությունն օգտագործվում է միջատների կողմից հակառակ սեռի անհատների որոնման, սեփական տեսակի անհատներին ճանաչելու, սնունդ, ձվադրման վայրեր գտնելու համար։ Շատ միջատներ արտազատում են գրավիչ նյութեր՝ սեքսի գրավիչ կամ էպագոններ: Չբեղմնավորված էգերը կարող են գրավել արուներին 3-9 կմ հեռավորության վրա, սակայն բեղմնավորված էգն այլեւս չի հետաքրքրում արուներին։ Տղամարդիկ կարողանում են մեծ հեռավորության վրա և նրա աննշան կոնցենտրացիայով որսալ սեքսի գրավչին, որը հաշվարկվում է օդի մեկ խորանարդ մետրի համար մի քանի մոլեկուլներով:
Համը ծառայում է միայն ուտելիքը տարբերելուն։ Միջատներն ունեն չորս հիմնական համ՝ քաղցր, դառը, թթու և աղի: Շաքարների մեծ մասը միջատները ճանաչում են նույնիսկ փոքր կոնցենտրացիաներում: Որոշ թիթեռներ տարբերում են 0,0027% կոնցենտրացիայով շաքարի լուծույթը մաքուր ջրից։ Մրջյունները լավ են տարբերում շաքարը սախարինից, մեղուները՝ աղը և դրա խառնուրդը շաքարի հետ՝ 0,36% կոնցենտրացիայով։ Մարդը չի զգում այս կենտրոնացումը։
Համի ընկալիչները տեղակայված են բերանի հատվածների վրա, բայց դրանք կարող են տեղակայվել նաև ոտքերի վրա (ցերեկային թիթեռներ); երբ թաթերի ոտքի ոտքը դիպչում է շաքարի լուծույթին, քաղցած թիթեռը արձագանքում է՝ գործարկելով իր պրոբոսկիսը: Միջատների մեջ բարձր զարգացած քիմիական իմաստը կիրառվում է նրանց դեմ պայքարելիս՝ օգտագործելով խայծերի կամ վանող նյութերի մեթոդները:
Հիդրոջերմային զգացումը մեծ նշանակություն ունի միջատների կյանքում և, կախված շրջակա միջավայրի խոնավությունից և ջերմաստիճանից, կարգավորում է նրանց վարքը։
Տեսողությունը քիմիական զգայարանի հետ միասին առաջատար դեր է խաղում միջատների կյանքում։ Տեսողության օրգանները ներկայացված են պարզ և բարդ աչքերով։ Բարդ կամ երեսպատված աչքերը տեղակայված են գլխի կողքերում և երբեմն կարող են լինել շատ մեծ (ճանճեր, ճպուռներ): Յուրաքանչյուր բարդ աչք բաղկացած է բազմաթիվ սենսիլներից, որոնք կոչվում են օմմատիդիա, նրանց թիվը հասնում է հարյուրների և նույնիսկ հազարների։ Բարդ աչքերի օգնությամբ միջատները տարբերում են ձևը, շարժումը, գույնը և հեռավորությունը առարկայից, ինչպես նաև բևեռացված լույսը: Շատ տեսակներ կարճատես են և շարժումներ են հայտնաբերում միայն հեռավորության վրա: Միջատների մեծ մասը չի կարողանում տարբերել կարմիր լույսը, բայց նրանք տեսնում են ուլտրամանուշակագույն լույսը: Տեսանելի լույսի ալիքների տիրույթը գտնվում է 2500-8000 նմ միջակայքում։ Մեղր մեղուն կարող է զգալ կապույտ երկնքի արձակած բևեռացված լույսը, որը թույլ է տալիս նրան կողմնորոշվել թռիչքի ուղղությամբ:
Միջատների թռիչքը դեպի լույս բացատրվում է լույս-կողմնացույց շարժումով։ Լույսի ճառագայթները շառավղով շեղվում են, և երբ դրանք թեք շարժվում են դրանց նկատմամբ, անկման անկյունը կփոխվի: Ֆիքսված անկյունը պահպանելու համար միջատը ստիպված է անընդհատ փոխել իր ուղին դեպի լույսի աղբյուր։ Շարժումը հետևում է լոգարիթմական պարույրին և ի վերջո միջատին բերում լույսի աղբյուր:
Պարզ աչքերը կամ օջելները գտնվում են գլխի ճակատի կամ պսակի բարդ աչքերի միջև: Նրանց թիվը տատանվում է 1-ից 3-ի սահմաններում, դրանք դասավորված են եռանկյունու մեջ։ Շատ միջատների մոտ աչքերը կարգավորող ազդեցություն ունեն բարդ աչքերի վրա՝ ապահովելով տեսողության կայունությունը լույսի տատանվող ինտենսիվության պայմաններում (թերի փոխակերպում ունեցող միջատների մոտ)։

Քիմիական զգացողություն

Կենդանիներն օժտված են ընդհանուր քիմիական զգայունությամբ, որն ապահովում են տարբեր զգայական օրգանները։ Միջատների քիմիական իմաստով ամենանշանակալի դերն ունի հոտառությունը։ Իսկ տերմիտներին ու մրջյուններին, ըստ գիտնականների, տրվում է հոտառության ծավալային զգացողություն։ Մեզ համար դժվար է պատկերացնել, թե դա ինչ է։ Միջատի հոտային օրգանները արձագանքում են նյութի նույնիսկ շատ փոքր կոնցենտրացիաների առկայությանը, երբեմն շատ հեռու աղբյուրից: Հոտառության շնորհիվ միջատը գտնում է որս և սնունդ, գտնում է իր դիրքերը տեղանքում, իմանում է թշնամու մոտենալու մասին, իրականացնում է կենսահաղորդակցություն, որտեղ ֆերոմոնների օգնությամբ քիմիական տեղեկատվության փոխանակումը ծառայում է որպես հատուկ «լեզու»: «.

Ֆերոմոնները ամենաբարդ միացություններն են, որոնք որոշ անհատների կողմից տրամադրվում են հաղորդակցության նպատակներով՝ այլ անձանց տեղեկատվություն փոխանցելու նպատակով: Նման տեղեկատվությունը կոդավորված է հատուկ քիմիական նյութերում՝ կախված կենդանի էակի տեսակից և նույնիսկ որոշակի ընտանիքին պատկանելությունից: Հոտային համակարգի օգնությամբ ընկալումը և «հաղորդագրությունը» վերծանելը ստացողների մոտ առաջացնում է վարքի որոշակի ձև կամ ֆիզիոլոգիական գործընթաց։ Մինչ օրս հայտնի է միջատների ֆերոմոնների զգալի խումբ։ Դրանցից մի քանիսը նախատեսված են հակառակ սեռի անհատներին գրավելու համար, մյուսները՝ հետքեր՝ ցույց են տալիս տան ճանապարհը կամ սննդի աղբյուրը, երրորդը՝ տագնապային ազդանշան է ծառայում, չորրորդը՝ կարգավորելու որոշակի ֆիզիոլոգիական պրոցեսներ և այլն:

Իսկապես եզակի պետք է լինի « քիմիական արտադրություն«Միջատների մարմնում բաց թողնել ճիշտ գումարըև որոշակի պահին նրանց անհրաժեշտ ֆերոմոնների ողջ տեսականին։ Այսօր հայտնի են այդ ամենաբարդ նյութերից ավելի քան հարյուրը քիմիական բաղադրությունը, սակայն դրանցից ոչ ավելի, քան մեկ տասնյակը արհեստականորեն վերարտադրվել է։ Իրոք, դրանք ձեռք բերելու համար անհրաժեշտ են կատարյալ տեխնոլոգիաներ և սարքավորումներ, ուստի առայժմ մնում է միայն զարմանալ այս մանրանկարչական անողնաշարավորների օրգանիզմի նման դասավորության վրա։

Բզեզներն ապահովված են հիմնականում հոտառական տիպի ալեհավաքներով։ Նրանք թույլ են տալիս գրավել ոչ միայն նյութի բուն հոտը և դրա բաշխման ուղղությունը, այլև նույնիսկ «զգալ» բուրավետ առարկայի ձևը: Մեծ հոտառության օրինակ են գերեզմանափոր բզեզները, որոնք զբաղվում են հողը լեշից մաքրելով։ Նրանք կարողանում են հոտ քաշել նրանից հարյուրավոր մետր հեռավորության վրա և հավաքվել մեծ խմբի մեջ։ Իսկ ladybug-ը, օգտագործելով հոտառությունը, գտնում է աֆիդների գաղութներ, որպեսզի այնտեղ կալանք թողնի: Ի վերջո, նա ոչ միայն սնվում է աֆիդներով, այլեւ նրա թրթուրներով։

Ոչ միայն մեծահասակ միջատները, այլեւ նրանց թրթուրները հաճախ օժտված են հիանալի հոտառությամբ։ Այսպիսով, մայիսյան բզեզի թրթուրները կարողանում են շարժվել դեպի բույսերի արմատները (սոճին, ցորենը)՝ առաջնորդվելով ածխաթթու գազի հազիվ ավելացած կոնցենտրացիայով։ Փորձերի ժամանակ թրթուրներն անմիջապես ուղարկվում են հողի մի հատված, որտեղ ներարկվում է ածխածնի երկօքսիդ ձևավորող նյութի փոքր քանակություն:

Անհասկանալի է թվում հոտի օրգանի զգայունությունը, օրինակ՝ Սատուրնիա թիթեռը, որի արուն կարողանում է որսալ իր տեսակի էգի հոտը 12 կմ հեռավորության վրա։ Այս հեռավորությունը համեմատելիս էգի կողմից արտազատվող ֆերոմոնի քանակի հետ զարմանալի արդյունք է ստացվել. Իր ալեհավաքների շնորհիվ արուն անվրեպ շատ հոտավետ նյութերի մեջ փնտրում է ժառանգաբար հայտնի նյութի մեկ մոլեկուլ 1 մ3 օդում։

Որոշ Hymenoptera-ների այնպիսի սուր հոտառություն է տրվում, որ նրանք մրցակցում են շան հայտնի զգացողության հետ: Այսպիսով, կին հեծյալները, երբ նրանք վազում են ծառի բնի կամ կոճղի երկայնքով, եռանդուն շարժում են իրենց ալեհավաքները: Դրանցով «հնչում են» եղջյուրի կամ փայտահատ բզեզի թրթուրները, որոնք գտնվում են փայտի մեջ մակերեսից 2–2,5 սմ հեռավորության վրա։

Ալեհավաքների եզակի զգայունության շնորհիվ փոքրիկ հեծյալը, պարզապես դիպչելով սարդերի կոկոններին, որոշում է, թե ինչ կա դրանցում. իրենց տեսակին։ Թե ինչպես է Գելիսը նման ճշգրիտ վերլուծություն անում, դեռ հայտնի չէ։ Ամենայն հավանականությամբ, նա զգում է ամենանուրբ հատուկ հոտը, բայց կարող է պատահել, որ երբ դիպչում է ալեհավաքներին, հեծյալը որսում է արտացոլված ձայնը:

Միջատների հոտառական օրգանների վրա գործող քիմիական գրգռիչների ընկալումն ու վերլուծությունն իրականացվում է բազմաֆունկցիոնալ համակարգի՝ հոտառության անալիզատորի միջոցով։ Այն, ինչպես բոլոր մյուս անալիզատորները, բաղկացած է ընկալող, հաղորդիչ և կենտրոնական բաժիններից: Հոտառական ընկալիչները (քիմիընկալիչները) վերցնում են հոտի մոլեկուլները, և կոնկրետ հոտի մասին ազդարարող իմպուլսները նյարդային մանրաթելերի երկայնքով ուղարկվում են ուղեղ՝ վերլուծության համար: Այնտեղ տեղի է ունենում մարմնի ակնթարթային արձագանք։

Խոսելով միջատների հոտառության մասին՝ չի կարելի չնշել հոտը։ Գիտության մեջ դեռևս չկա հստակ պատկերացում, թե ինչ է հոտը, և կան բազմաթիվ տեսություններ այս բնական երևույթի վերաբերյալ: Դրանցից մեկի համաձայն՝ նյութի վերլուծված մոլեկուլները «բանալի» են ներկայացնում։ Իսկ «կողպեքը» հոտի անալիզատորներում ընդգրկված հոտառական ընկալիչներն են։ Եթե մոլեկուլի կոնֆիգուրացիան մոտենա կոնկրետ ընկալիչի «կողպեքին», անալիզատորը ազդանշան կստանա դրանից, կվերծանի այն և հոտի մասին տեղեկությունը կփոխանցի կենդանու ուղեղին։ Մեկ այլ տեսության համաձայն՝ հոտը որոշվում է մոլեկուլների քիմիական հատկություններով և էլեկտրական լիցքերի բաշխմամբ։ Նորագույն տեսությունը, որը բազմաթիվ կողմնակիցներ է շահել, հոտի հիմնական պատճառը տեսնում է մոլեկուլների և դրանց բաղադրիչների թրթռողական հատկությունների մեջ։ Ցանկացած բույր կապված է ինֆրակարմիր տիրույթի որոշակի հաճախականությունների (ալիքային թվերի) հետ։ Օրինակ, սոխով ապուրը thiolactic-ը և decaboran-ը քիմիապես բոլորովին տարբեր են: Բայց նրանք ունեն նույն հաճախականությունը և նույն հոտը: Միաժամանակ կան քիմիապես նման նյութեր, որոնք ունեն տարբեր հաճախականություններ և տարբեր հոտ են գալիս։ Եթե այս տեսությունը ճիշտ է, ապա և՛ բուրմունքները, և՛ հոտը զգայող բջիջների հազարավոր տեսակները կարող են գնահատվել ինֆրակարմիր հաճախականությամբ:

Միջատների «Ռադարային տեղադրում».

Թրթուրներն օժտված են հոտի և հպման հիանալի օրգաններով՝ ալեհավաքներով (ալեհավաքներ կամ կապոցներ)։ Նրանք շատ շարժուն են և հեշտությամբ կառավարելի. միջատը կարող է նրանց բազմացնել, մոտեցնել, պտտել յուրաքանչյուրն առանձին իր առանցքի կամ միասին ընդհանուրի վրա։ Տվյալ դեպքում դրանք և՛ արտաքուստ նման են, և՛ իրենց էությամբ «ռադարային ինստալացիա» են։ Սենսիլլան ալեհավաքների նյարդային զգայուն տարրն է: Դրանցից վայրկյանում 5 մ արագությամբ իմպուլս է փոխանցվում անալիզատորի «ուղեղային» կենտրոն՝ գրգռման օբյեկտը ճանաչելու համար։ Իսկ հետո ստացված տեղեկատվությանն արձագանքման ազդանշանն ակնթարթորեն գնում է դեպի մկան կամ այլ օրգան։

Միջատների մեծ մասում ալեհավաքների երկրորդ հատվածում կա Ջոնսթոնի օրգան՝ ունիվերսալ սարք, որի նպատակը դեռ ամբողջությամբ պարզված չէ։ Ենթադրվում է, որ այն ընկալում է օդի ու ջրի շարժումներն ու ցնցումները, շփումները պինդ առարկաների հետ։ Մորեխներն ու մորեխներն օժտված են մեխանիկական թրթիռների նկատմամբ զարմանալիորեն բարձր զգայունությամբ, որոնք ունակ են գրանցել ջրածնի ատոմի տրամագծի կեսին հավասար ամպլիտուդով ցանկացած ցնցում։

Բզեզներն ունեն նաև Ջոնսթոնի օրգան ալեհավաքների երկրորդ հատվածում։ Իսկ եթե ջրի երեսին վազող բզեզը վնասվի կամ հեռացվի, այն կբախվի ցանկացած խոչընդոտի: Այս օրգանի օգնությամբ բզեզը կարողանում է որսալ ափից եկող անդրադարձվող ալիքները կամ խոչընդոտները։ Նա զգում է 0. 000 000 004 մմ բարձրությամբ ջրային ալիքներ, այսինքն՝ Ջոնսթոնի օրգանը կատարում է էխո ձայնի կամ ռադարի առաջադրանքը։

Մրջյուններն առանձնանում են ոչ միայն լավ կազմակերպված ուղեղով, այլեւ նույնքան կատարյալ մարմնական կազմակերպվածությամբ։ Այս միջատների համար ալեհավաքները մեծ նշանակություն ունեն, ոմանք ծառայում են որպես հոտի, հպման, շրջակա միջավայրի իմացության և փոխադարձ բացատրությունների հիանալի օրգան: Անտենաներից զրկված մրջյունները կորցնում են ճանապարհը, մոտակա սնունդը գտնելու, թշնամիներին ընկերներից տարբերելու ունակությունը։ Անտենաների օգնությամբ միջատները կարողանում են «խոսել» միմյանց հետ։ Մրջյունները կարևոր տեղեկատվություն են փոխանցում՝ դիպչելով ալեհավաքներին միմյանց ալեհավաքների որոշակի հատվածներին: Վարքագծային դրվագներից մեկում երկու մրջյուն որս են գտել տարբեր չափերի թրթուրների տեսքով։ Եղբայրների հետ ալեհավաքներով «բանակցություններից» հետո նրանք մոբիլիզացված օգնականների հետ գնացին գտածոյի վայր։ Միևնույն ժամանակ, ավելի հաջողակ մրջյունը, ով կարողացավ իր ալեհավաքների միջոցով տեղեկատվություն փոխանցել իր գտած ավելի մեծ որսի մասին, մոբիլիզացրեց աշխատող մրջյունների շատ ավելի մեծ խումբ։

Հետաքրքիր է, որ մրջյունները ամենամաքուր արարածներից են: Յուրաքանչյուր կերակուրից և քնելուց հետո նրանց ամբողջ մարմինը և հատկապես ալեհավաքները մանրակրկիտ մաքրվում են:

Համի սենսացիաներ

Մարդը հստակ սահմանում է նյութի հոտն ու համը, իսկ միջատների մոտ համը և հոտառությունը հաճախ չեն առանձնանում։ Նրանք գործում են որպես մեկ քիմիական զգացում (ընկալում):

Համային զգացողություններ ունեցող միջատները նախապատվություն են տալիս այս կամ այն նյութին՝ կախված տվյալ տեսակի սննդային հատկանիշից։ Միաժամանակ նրանք կարողանում են տարբերել քաղցրը, աղը, դառը և թթունը։ Սպառված սննդի հետ շփման համար համի օրգանները կարող են տեղակայվել միջատի մարմնի տարբեր մասերում՝ ալեհավաքների, պրոբոսկիսի և ոտքերի վրա։ Նրանց օգնությամբ միջատները ստանում են շրջակա միջավայրի մասին հիմնական քիմիական տեղեկատվություն։ Օրինակ՝ ճանճը, միայն թաթերը դիպչելով իրեն հետաքրքրող առարկային, գրեթե անմիջապես իմանում է, թե ինչ կա իր ոտքերի տակ՝ խմիչք, ուտելիք կամ անուտելի բան: Այսինքն՝ նա կարողանում է ոտքերի հետ քիմիական նյութի ակնթարթային կոնտակտային վերլուծություն իրականացնել։

Համը այն զգացողությունն է, որն առաջանում է, երբ քիմիական նյութերի լուծույթը գործում է միջատի համի օրգանի ընկալիչների (քիմիընկալիչների) վրա։ Ռեցեպտորային համի բջիջները ծայրամասային մասն են բարդ համակարգհամի անալիզատոր։ Նրանք ընկալում են քիմիական գրգռիչները, և հենց այստեղ է տեղի ունենում համի ազդանշանների առաջնային կոդավորումը: Անալիզատորները բարակ նյարդաթելերի երկայնքով քիմիաէլեկտրական իմպուլսների համազարկն անմիջապես փոխանցում են իրենց «ուղեղի» կենտրոն: Յուրաքանչյուր նման իմպուլս տեւում է վայրկյանի հազարերորդականից պակաս: Եվ հետո անալիզատորի կենտրոնական կառույցները ակնթարթորեն որոշում են համի սենսացիաները:

Փորձերը շարունակվում են հասկանալու ոչ միայն այն հարցը, թե ինչ է հոտը, այլ նաև ստեղծել «քաղցրության» միասնական տեսություն։ Առայժմ դա հնարավոր չէր. գուցե դուք՝ 21-րդ դարի կենսաբաններդ, հաջողության հասնեք: Խնդիրն այն է, որ շատ տարբեր բաներ կարող են ստեղծել համեմատաբար նման քաղցր համեր: քիմիական նյութեր- և՛ օրգանական, և՛ անօրգանական:

Հպման օրգաններ

Միջատների հպման զգացողության ուսումնասիրությունը, թերեւս, ամենամեծ մարտահրավերն է։ Ինչպե՞ս են այս արարածները, որոնք շղթայված են խեցիների պատյաններով, զգում աշխարհը: Այսպիսով, մաշկի ընկալիչների շնորհիվ մենք կարողանում ենք տարբեր շոշափելի սենսացիաներ ընկալել՝ որոշ ընկալիչներ գրանցում են ճնշում, մյուսները՝ ջերմաստիճան և այլն։ Առարկային դիպչելով՝ կարող եք եզրակացնել, որ այն սառը է կամ տաք, կոշտ կամ փափուկ, հարթ կամ կոպիտ: Թրթուրներն ունեն նաև անալիզատորներ, որոնք որոշում են ջերմաստիճանը, ճնշումը և այլն, բայց դրանց գործողության մեխանիզմների մեծ մասը մնում է անհայտ:

Շոշափման զգացումը շատ թռչող միջատների անվտանգության ամենակարևոր զգայարաններից մեկն է՝ օդային հոսանքները զգալու համար: Օրինակ, Diptera-ում ամբողջ մարմինը ծածկված է սենսիլայով, որը կատարում է շոշափելի գործառույթներ: Հատկապես նրանցից շատերը հալտերների վրա են՝ օդի ճնշումը ընկալելու և թռիչքը կայունացնելու համար։

Շոշափման զգայարանի շնորհիվ ճանճին այնքան էլ հեշտ չէ դիպչել։ Նրա տեսողությունը թույլ է տալիս նրան նկատել սպառնացող առարկան միայն 40-70 սմ հեռավորության վրա: Բայց ճանճը կարողանում է արձագանքել ձեռքի վտանգավոր շարժմանը, որն առաջացրել է օդի թեկուզ փոքր շարժում, և անմիջապես թռչել: Այս սովորական տնային ճանճը ևս մեկ անգամ հաստատում է, որ կենդանի աշխարհում ոչ մի պարզ բան չկա. բոլոր արարածները՝ երիտասարդ և մեծ, ապահովված են հիանալի զգայական համակարգերով՝ ակտիվ կյանքի և սեփական պաշտպանության համար:

Միջատների ընկալիչները, որոնք ճնշում են գրանցում, կարող են լինել բշտիկների և խոզանակների տեսքով: Դրանք միջատների կողմից օգտագործվում են տարբեր նպատակներով, այդ թվում՝ տիեզերքում կողմնորոշվելու համար՝ ձգողականության ուղղությամբ։ Օրինակ, նախքան ձագը, ճանճի թրթուրը միշտ հստակորեն շարժվում է դեպի վեր, այսինքն՝ հակառակ ձգողության ուժի: Ի վերջո, նրան պետք է դուրս սողալ հեղուկ սննդի զանգվածից, և այնտեղ ոչ մի ուղենիշ չկա, բացի Երկրի գրավչությունից: Նույնիսկ ձագից դուրս գալուց հետո ճանճը որոշ ժամանակ հակված է վեր սողալու, մինչև որ չորանա, որպեսզի թռչի:

Շատ միջատներ ունեն լավ զարգացած ձգողականության զգացում: Օրինակ, մրջյունները կարողանում են մակերևույթի թեքությունը գնահատել 20-ով: Իսկ բզեզը, որը ուղղահայաց անցքեր է փորում, կարող է որոշել շեղումը ուղղահայացից 10-ով:

Ուղիղ «կանխատեսողներ»

Շատ միջատներ եղանակային փոփոխությունները կանխատեսելու և երկարաժամկետ կանխատեսումներ անելու հիանալի կարողություն ունեն: Սակայն սա բնորոշ է բոլոր կենդանի արարածներին՝ լինի դա բույս, միկրոօրգանիզմ, անողնաշար, թե ողնաշարավոր կենդանի։ Նման ունակությունները ապահովում են բնականոն կենսագործունեություն իրենց նախատեսված բնակավայրում: Կան նաև հազվադեպ են երևում բնական երևույթներ- երաշտներ, ջրհեղեղներ, ցուրտ եղանակներ. Եվ հետո, գոյատևելու համար կենդանի էակներին անհրաժեշտ է նախօրոք մոբիլիզացնել լրացուցիչ պաշտպանիչ սարքավորումներ: Երկու դեպքում էլ նրանք օգտագործում են իրենց ներքին «օդերեւութաբանական կայանները»։

Մշտապես և ուշադիր հետևելով տարբեր կենդանի էակների վարքագծին՝ կարելի է իմանալ ոչ միայն եղանակային փոփոխությունների, այլև սպասվող բնական աղետների մասին։ Իրոք, ավելի քան 600 տեսակի կենդանիներ և 400 տեսակի բույսեր, որոնք մինչ այժմ հայտնի են գիտնականներին, կարող են կատարել բարոմետրերի, խոնավության և ջերմաստիճանի ցուցիչների, ինչպես ամպրոպների, փոթորիկների, տորնադոյի, ջրհեղեղների և գեղեցիկ ամպամած եղանակի յուրօրինակ դեր: Ավելին, կենդանի «կանխատեսողները» ամենուր են, որտեղ էլ որ լինես՝ ջրամբարի մոտ, մարգագետնում, անտառում։ Օրինակ, անձրևից առաջ, նույնիսկ պարզ երկնքի դեպքում, կանաչ մորեխները դադարում են ծլվլալը, մրջյունները սկսում են ամուր փակել մրջնանոցի մուտքերը, իսկ մեղուները դադարում են թռչել նեկտար փնտրելու համար, նստում են փեթակում և բզզում: Փորձելով թաքնվել գալիք վատ եղանակից՝ ճանճերն ու կրետները թռչում են դեպի տների պատուհանները։

Դիտարկումների վերաբերյալ թունավոր մրջյուններապրելով Տիբեթի նախալեռներում, բացահայտեցին ավելի հեռավոր կանխատեսումներ անելու իրենց գերազանց ունակությունը: Մինչ հորդառատ անձրևների շրջանի սկիզբը, մրջյունները տեղափոխվում են չոր կոշտ հողով այլ տեղ, իսկ մինչև երաշտի սկիզբը մրջյունները լցնում են մուգ խոնավ իջվածքները։ Թևավոր մրջյունները կարողանում են զգալ փոթորկի մոտենալը 2-3 օրվա ընթացքում։ Խոշոր անհատները սկսում են շտապել գետնի երկայնքով, իսկ փոքրերը հորդում են ցածր բարձրության վրա: Եվ որքան ակտիվ լինեն այս գործընթացները, այնքան վատ եղանակ է սպասվում։ Պարզվել է, որ տարվա ընթացքում մրջյունները եղանակի 22 փոփոխություն են ճիշտ նկատել և միայն երկու դեպքում են սխալվել։ Սա 9% էր, ինչը բավականին լավ տեսք ունի՝ համեմատած 20% եղանակային կայանների միջին սխալի հետ։

Միջատների խելամիտ գործողությունները հաճախ կախված են երկարաժամկետ կանխատեսումներից, և դա կարող է մեծ ծառայել մարդկանց: Փորձառու մեղվապահին մեղուների կողմից տրամադրվում է բավական վստահելի կանխատեսում։ Ձմռան համար փեթակի մուտքը կնքում են մոմով։ Փեթակը օդափոխելու անցքից կարելի է դատել գալիք ձմռանը։ Եթե մեղուները մեծ փոս թողնեն, ձմեռը տաք կլինի, իսկ եթե փոքր է, սպասեք սաստիկ սառնամանիքներ։ Հայտնի է նաև, որ եթե մեղուները շուտ սկսեն դուրս թռչել փեթակից, ապա վաղ տաք գարուն է սպասվում։ Նույն մրջյունները, եթե ձմեռը չի սպասվում դաժան, մնում են հողի մակերեսին մոտ ապրելու, իսկ մինչև ցուրտ ձմեռը տեղավորվում են ավելի խորը հողի մեջ և կառուցում ավելի բարձր մրջնաբույն:

Բացի միջատների համար մակրոկլիմայից, կարևոր է նաև նրանց ապրելավայրի միկրոկլիման: Օրինակ՝ մեղուները թույլ չեն տալիս փեթակներում գերտաքանալ և, իրենց կենդանի «սարքերից» ազդանշան ստանալով, որ ջերմաստիճանը գերազանցում է, սկսում են օդափոխել սենյակը։ Աշխատող մեղուներից ոմանք կազմակերպված են տարբեր բարձունքների վրա ամբողջ փեթակում և օդը շարժման մեջ են դնում իրենց թեւերի արագ թափահարումներով: Ուժեղ օդային հոսք է առաջանում, և փեթակը սառչում է: Օդափոխումը երկարատև գործընթաց է, և երբ մեղուների մի խմբաքանակը հոգնում է, հերթը հասնում է մյուսին, այն էլ խիստ կարգով։

Կենդանի «սարքերի» ընթերցումներից է կախված ոչ միայն չափահաս միջատների, այլեւ նրանց թրթուրների վարքագիծը։ Օրինակ, ցիկադայի թրթուրները, որոնք զարգանում են գետնին, միայն լավ եղանակին են դուրս գալիս մակերես: Բայց ինչպե՞ս գիտեք, թե ինչպիսի եղանակ է վերևում: Դա որոշելու համար իրենց ստորգետնյա ապաստարանների վրա նրանք ստեղծում են հատուկ հողային կոներ՝ մեծ անցքերով՝ մի տեսակ օդերևութաբանական կառույցներ: Դրանցում ցիկադները գնահատում են ջերմաստիճանը և խոնավությունը հողի բարակ շերտի միջոցով: Իսկ եթե եղանակային պայմաններն անբարենպաստ են, թրթուրները վերադառնում են փոս։

Անձրևի և ջրհեղեղի կանխատեսման ֆենոմենը

Կրիտիկական իրավիճակներում տերմիտների և մրջյունների վարքագծի դիտարկումը կարող է օգնել մարդկանց կանխատեսել առատ տեղումներ և ջրհեղեղներ: Բնագետներից մեկը նկարագրել է դեպքը, երբ ջրհեղեղից առաջ Բրազիլիայի ջունգլիներում ապրող հնդկացի ցեղը հապճեպ լքել է իրենց բնակավայրը։ Իսկ մրջյունները հնդիկներին «պատմեցին» մոտեցող աղետի մասին։ Ջրհեղեղից առաջ այս սոցիալական միջատները շատ են հուզվում և շտապ լքում են իրենց բնակելի վայրը՝ ձագերի և սննդի պաշարների հետ միասին։ Գնում են այնտեղ, որտեղ ջուրը չի հասնի։ Տեղի բնակչությունը հազիվ էր հասկանում մրջյունների նման զարմանալի զգայունության ծագումը, բայց հնազանդվելով նրանց գիտելիքներին՝ մարդիկ փորձանքը թողեցին փոքրիկ կանխատեսողների հետևից:

Նրանք հիանալի են կանխատեսում ջրհեղեղները և տերմիտները: Մինչ այն կսկսվի, նրանք թողնում են իրենց տները ողջ գաղութով և շտապում մոտակա ծառերի մոտ: Կանխատեսելով աղետի մեծությունը՝ նրանք բարձրանում են ճիշտ այն բարձրության վրա, որն ավելի բարձր կլինի, քան սպասվող ջրհեղեղը։ Այնտեղ նրանք սպասում են, մինչև ջրի ցեխոտ առվակները սկսում են մարել, որոնք այնպիսի արագությամբ են շտապում, որ ծառերը երբեմն ընկնում են նրանց ճնշման տակ։

Հսկայական թվով եղանակային կայաններ վերահսկում են եղանակը: Դրանք տեղակայված են ցամաքում, այդ թվում՝ լեռներում, հատուկ սարքավորված գիտական նավերի, արբանյակների և տիեզերական կայանների վրա։ Օդերեւութաբանները հագեցած են ժամանակակից գործիքներով, ապարատներով և համակարգիչներով։ Իրականում եղանակի տեսություն չեն անում, այլ հաշվարկ, եղանակի փոփոխության հաշվարկ։ Իսկ իրականների տրված օրինակներում միջատները կանխագուշակում են եղանակը՝ օգտագործելով բնածին ունակությունները և նրանց օրգանիզմում ներկառուցված հատուկ կենդանի «սարքերը»։ Ավելին, կանխատեսող մրջյունները որոշում են ոչ միայն ջրհեղեղի մոտենալու ժամանակը, այլև գնահատում են դրա մեծությունը։ Ի վերջո, նոր ապաստանի համար նրանք գրավեցին միայն ապահով վայրեր։ Գիտնականներին դեռ չի հաջողվել բացատրել այս երեւույթը։ Տերմիտները ներկայացրեցին ավելի մեծ առեղծված. Փաստն այն է, որ դրանք երբեք չեն եղել այն ծառերի վրա, որոնք ջրհեղեղի ժամանակ քշվել են փոթորկոտ առվակների կողմից։ Նույն կերպ, ըստ էթոլոգների դիտարկման՝ աստղայինները, որոնք գարնանը չէին զբաղեցնում բնակավայրի համար վտանգավոր թռչնանոցները, իրենց են պահել։ Այնուհետև նրանք իսկապես քշվեցին փոթորիկ քամու հետևանքով: Բայց այստեղ խոսքը համեմատաբար մեծ կենդանու մասին է։ Թռչունը, թերևս, ճոճելով թռչնանոցը կամ այլ նշաններով, գնահատում է իր կցվածության անհուսալիությունը։ Բայց ինչպե՞ս և ի՞նչ սարքերի օգնությամբ կարող են նման կանխատեսումներ անել շատ փոքր, բայց շատ «իմաստուն» կենդանիները։ Մարդը ոչ միայն դեռ չի կարողանում նման բան ստեղծել, այլեւ չի կարող պատասխանել, չի կարող։ Այս առաջադրանքները ապագա կենսաբանների համար են:

Միջատների մոտ առանձնանում են մեխանիկական զգացողություն (հպում, թրթռումներ), լսողություն, քիմիական զգացում (հոտ, համ), հիգրոթերմային (չորություն, ջերմություն), տեսողություն։

Զգայական օրգանները հիմնված են մի փոքր տարբեր կառուցվածքներով գոյացությունների վրա՝ սենսիլլա (զգայական տարրեր) (Նկար 27):

Հպման օրգանները կամ շոշափելի զգայունությունը մաշկի և դրա հավելումների նյարդերի վերջավորություններն են՝ հատուկ զգայուն մազերի, խոզանակների, ողնաշարի տեսքով, որոնք տեղակայված են միջատի ամբողջ մարմնում, հատկապես ալեհավաքների, շրթունքների և ծնոտի ափերի և ոտքերի վրա: Նրանք հայտնաբերում են տարբեր մեխանիկական գրգռիչներ (հպում), ջերմային գրգռիչներ, օդի ճնշման փոփոխություններ (նկար)։

Քիմիական զգայության օրգանները (հոտ, համ) միջատների մեջ կենտրոնացած են ալեհավաքների վրա՝ փոսերի, մազիկների և այլնի տեսքով, որոնց մոտենում են վերոֆարինգային գանգլիոնից նյարդային ճյուղերի վերջավորությունները։ Միջատների հոտառությունը չափազանց նուրբ է և ծառայում է սնունդ գտնելուն, ինչպես նաև մեկ սեռը մյուսի համար։ Տղամարդկանց մոտ, քանի որ նրանք հոտի օգնությամբ որոնում են էգերին, ալեհավաքների չափերը և ընդհանուր մակերեսը շատ ավելի մեծ են, քան էգերինը: Օրինակ՝ շատ արուներ տարբեր տեսակներկան մեծ մակերեսով փետրավոր ալեհավաքներ։ Ճաշի օրգանները դասավորված են նույն կերպ, բայց դրանք գտնվում են բերանի ներսում և վերևում բերանի օրգաններ... Միջատների մեջ համի զգացողությունը նույնպես շատ զարգացած է, օրինակ՝ մրջյունները անվրեպ կերպով շաքարի հատիկներ են ընտրում քինինի փոշու շաքարի խառնուրդից։

Լսողության օրգանները ոչ բոլոր միջատների մոտ են հանդիպում։ Ամենազարգացած ու բարդ լսողության օրգանները, այսպես կոչված թմբկավոր, հասանելի են Orthoptera-ի կարգով՝ մորեխներ, ծղրիդներ, մորեխներ, որոնք ունեն նաև բարձր ձայներ արձակելու հատկություն։ Օրգանները նման են մաշկի անցքի՝ ծածկված բարակ թաղանթով։ Ներսից լսողական նյարդի ճյուղավորումները մոտենում են այս թաղանթին։ Մորեխների և ծղրիդների մոտ թմբկաթաղանթային օրգանները տեղակայված են առաջնային սրունքների վրա, մորեխների մոտ՝ որովայնի առաջին հատվածի կողքերում (Նկար 28):

Տեսողության օրգաններմիջատների մեջ բաղադրյալ կամ երեսապատված են, աչքերը և պարզ աչքերը կամ օջլերը (Նկար 29):

Թրթուրների մեծ մասի մոտ հայտնաբերված երեսապատ աչքերը գտնվում են գլխի վրա և երբեմն զբաղեցնում են մեծ մասընրան (օրինակ, ճանճերի, ճպուռների և այլնի մեջ): Նրանցից յուրաքանչյուրը բաղկացած է բազմաթիվ առանձին աչքերից, ինչի արդյունքում բարդ աչքի մակերեսը հայտնվում է բազմաթիվ առանձին երեսների տեսքով՝ կլորացված կամ վեցանկյուն (Նկար 30):

Վ երկայնական հատվածյուրաքանչյուր դիտակ բաղկացած է հետևյալ շերտերից.

թափանցիկ եղջերաթաղանթ(երկուռուցիկ կամ հարթ-ուռուցիկ; բեկումային կոնաձև մաս - բյուրեղյա կոն;լույս ընդունող մաս - ցանցաթաղանթկամ ցանցաթաղանթ.Սուպրոֆարինգային գանգլիոնից նյարդերի ճյուղերը մոտենում են ցանցաթաղանթին:

Յուրաքանչյուր դիտակ լույսի ճառագայթներ է փոխանցում միայն կենտրոնական մասով՝ ցանցաթաղանթին տալով խնդրո առարկա առարկայի միայն առանձին մասերի պատկեր։ Ընդհանուր առմամբ, բարդ աչքը տալիս է ամբողջ օբյեկտի խճանկարային ցուցադրումը: Որքան շատ են աչքի կառուցվածքի երեսները (մինչև մի քանի տասնյակ հազար), այնքան ավելի պարզ է պատկերը ստացվում (հատկապես գիշատիչ միջատների մոտ)։

Մեկից երեք պարզ աչքերը գտնվում են գլխի ճակատին կամ պսակին (Նկար 31): Նրանք կառուցված են մոտավորապես նույն ձևով, ինչ առանձին օջելները երեսապատ աչքերում, բայց չունեն բեկող կոն: Լինելով շատ անկատար տեսողության օրգան՝ նրանք ընկալում են միայն լույսի ինտենսիվությունն ու ուղղությունը։ Աչքերը զարգացած չեն բոլոր միջատների մոտ. շատերի մոտ բզեզներն ու թիթեռները զարգացած չեն:

Միջատների մոտ աչքերը ընկալում են բևեռացված ճառագայթները, լույսի աղբյուրի նկատմամբ ձևավորվում է լուսային կողմնացույց շարժում, որն օգտագործվում է լուսային թակարդներում գիշերային անտառային վնասատուների մոնիտորինգի ժամանակ (Նկար 32):

1. Բացեք միջատը մարմնի պլեվրալ մասի երկայնքով կտրվածքներով։ Ամրացրեք լոգարանի ստորին մասում:

2. Գտեք և ուսումնասիրեք ներքին օրգանների համակարգերը՝ շրջանառու, մարսողական, արտազատող, սեռական, նյարդային:

3. Դիտարկենք միջատների զգայական օրգանները՝ աչքեր, աչքեր, լսողական օրգաններ, զգայուն մազեր:

4. Կազմեք համառոտագիր և ուրվագծեք առանձին օրգան համակարգերի կառուցվածքը:

Նյութեր և սարքավորումներԹարմ սպանված միջատներ՝ սև ուտիճներ, մորեխներ, մայիսյան բզեզներ, նրանց թրթուրները: Հավաքածուների միջատներից են ճպուռը, մեղուները, փոշու թրթուրները, մորեխները, մորեխները։ Հատող վաննաներ՝ ներկառուցված պարաֆինի կամ մոմի մեջ, պինցետներ, scalpels, մասնահատող ասեղներ, պիպետներ, ֆիզիոլոգիական լուծույթ, երկդիտակ մանրադիտակներ, 10x լյուպներ, սրբիչներ, բամբակյա բուրդ:

1. Բեյ-Բիենկո, Գ. Յա. Ընդհանուր միջատաբանություն / Գ. Յա. Բեյ-Բիենկո. - Մ., Բարձրագույն դպրոց, 1980 .-- 416 էջ.

2. Mozolevskaya, EG et al. Սեմինար անտառային միջատաբանության վերաբերյալ: / EG. Մոզոլևսկայա, Ն.Կ.Բելովա, Գ.Ս. Լեբեդևա և ուրիշներ - Մոսկվա: Ակադեմիա, 2004 թ.-- 288 էջ.

3. Խարիտոնովա Ն.Զ. Անտառային միջատաբանություն. - Մինսկ: Vysheysha դպրոց, 1994 թ.-- 412 p.

4. Ross G., Ross D., Ross C. Entomology, Moscow: Mir, 1985 - 429 p.

Միջատների աշխարհի բազմազան և էներգետիկ գործունեությունը կարող է զարմանալի փորձառություններ լինել:

Թվում է, թե այս արարածները անզգուշորեն թռչում և լողում են, վազում և սողում, բզզում և ծլվլում, կրծում և տանում: Սակայն այս ամենն արվում է ոչ թե աննպատակ, այլ հիմնականում որոշակի մտադրությամբ՝ ըստ նրանց մարմնում ներդրված բնածին ծրագրի ու ձեռք բերված կենսափորձի։ Շրջապատող աշխարհի ընկալման, դրանում կողմնորոշվելու, բոլոր նպատակահարմար գործողությունների և կյանքի գործընթացների իրականացման համար կենդանիները օժտված են շատ բարդ համակարգերով, առաջին հերթին նյարդային և զգայական:

Ի՞նչ ընդհանրություններ ունեն ողնաշարավորների և անողնաշարավորների նյարդային համակարգերը:

Նյարդային համակարգը կառուցվածքների և օրգանների շատ բարդ համալիր է, որը բաղկացած է նյարդային հյուսվածքից, որտեղ ուղեղը կենտրոնական հատվածն է։ Նյարդային համակարգի հիմնական կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ միավորը պրոցեսներով նյարդային բջիջն է (հունարենում՝ նյարդային բջիջը նեյրոն է)։

Միջատների նյարդային համակարգը և ուղեղը ապահովում են. մուտքային ազդանշանների անալիզատորների համակարգով ակնթարթային մշակում, համարժեք պատասխանի պատրաստում և իրականացում. ժառանգական և ձեռք բերված տեղեկատվությունը հիշողության մեջ կոդավորված ձևով պահելը, ինչպես նաև անհրաժեշտության դեպքում այն ակնթարթորեն առբերելը. մարմնի բոլոր օրգանների և համակարգերի վերահսկում նրա գործունեության համար որպես ամբողջություն, հավասարակշռելով այն շրջակա միջավայրի հետ. մտավոր գործընթացների իրականացում և ավելի բարձր նյարդային ակտիվություն, համապատասխան վարքագիծ.

Ողնաշարավորների և անողնաշարավորների նյարդային համակարգի և ուղեղի կազմակերպվածությունը այնքան տարբեր է, որ առաջին հայացքից անհնար է թվում նրանց համեմատելը։ Եվ միևնույն ժամանակ, նյարդային համակարգի ամենատարբեր տեսակների համար, որոնք, թվում է, բավականին «պարզ» և «բարդ» օրգանիզմներին պատկանող, նույն գործառույթները բնորոշ են։

Ճանճի, մեղվի, թիթեռի կամ այլ միջատի շատ փոքրիկ ուղեղը նրան թույլ է տալիս տեսնել և լսել, շոշափել և զգալ համը, շարժվել մեծ ճշգրտությամբ, ավելին, թռչել ներքին «քարտեզով» զգալի հեռավորությունների վրա, շփվել միմյանց հետ, և նույնիսկ վերահսկել սեփական «Լեզուն», սովորել և կիրառել տրամաբանական մտածողություն ոչ ստանդարտ իրավիճակներում: Այսպիսով, մրջյունի ուղեղը շատ ավելի փոքր է, քան քորոցի գլուխը, սակայն այս միջատը վաղուց համարվում էր «իմաստուն»։ Երբ համեմատվում է ոչ միայն իր միկրոսկոպիկ ուղեղի, այլև մեկ նյարդային բջջի անհասկանալի հնարավորությունների հետ, մարդը պետք է ամաչի իր ամենաժամանակակից համակարգիչներից: Իսկ ի՞նչ կարող է ասել գիտությունը այս մասին, օրինակ՝ նյարդակենսաբանությունը, որն ուսումնասիրում է ուղեղի ծննդյան, կյանքի ու մահվան գործընթացները։ Կարողացա՞վ նա բացահայտել ուղեղի կենսագործունեության առեղծվածը. սա մարդկանց հայտնի երևույթներից ամենաբարդն ու առեղծվածայինն է:

Առաջին նյարդակենսաբանական փորձը պատկանում է հին հռոմեացի բժիշկ Գալենին: Կտրելով խոզի նյարդաթելերը, որոնց օգնությամբ ուղեղը կառավարում էր կոկորդի մկանները, նա կենդանուն զրկեց ձայնից՝ նա անմիջապես թմրեց։ Սա հազարամյակ առաջ էր: Բայց որքա՞ն հեռու է գնացել գիտությունն այդ ժամանակից ի վեր՝ ուղեղի սկզբունքի իմացությամբ: Պարզվում է, չնայած գիտնականների հսկայական աշխատանքին, մարդուն հայտնի չէ թեկուզ մեկ նյարդային բջջի՝ այսպես կոչված «աղյուսի» աշխատանքի սկզբունքը, որից կառուցված է ուղեղը։ Նյարդաբանները շատ բան են հասկանում այն բանից, թե ինչպես է նեյրոնը «ուտում» և «խմում». ինչպես է նա ստանում իր կյանքի համար անհրաժեշտ էներգիան՝ «կենսաբանական կաթսաներում» մարսելով շրջակա միջավայրից արդյունահանվող անհրաժեշտ նյութերը. ինչպես այդ դեպքում այս նեյրոնը հարևաններին ուղարկում է տարբեր տեղեկություններ ազդանշանների տեսքով՝ կոդավորված կամ էլեկտրական իմպուլսների որոշակի շարքով կամ քիմիական նյութերի տարբեր համակցություններով: Իսկ հետո ի՞նչ։ Նյարդային բջիջը ստացել է հատուկ ազդանշան, և նրա խորքերում սկսվել է եզակի գործունեություն՝ համագործակցելով կենդանու ուղեղը ձևավորող այլ բջիջների հետ: Տեղի է ունենում եկած տեղեկատվության մտապահում, հիշողությունից անհրաժեշտ ինֆորմացիայի դուրսբերում, որոշումներ կայացնում, մկաններին ու տարբեր օրգաններին հրամաններ տալիս և այլն։ Ինչպես են գործերը? Գիտնականները դեռ հստակ չգիտեն դա։ Դե, քանի որ պարզ չէ, թե ինչպես են աշխատում առանձին նյարդային բջիջները և դրանց բարդույթները, պարզ չէ ամբողջ ուղեղի սկզբունքը, նույնիսկ միջատների նման փոքր:

Զգայարանների և կենդանի «սարքերի» աշխատանքը

Միջատների կենսագործունեությունը ուղեկցվում է ձայնային, հոտառական, տեսողական և այլ զգայական տեղեկատվության մշակմամբ՝ տարածական, երկրաչափական, քանակական։ Միջատների բազմաթիվ առեղծվածային ու հետաքրքիր հատկանիշներից մեկը սեփական «սարքերի» օգնությամբ իրավիճակը ճշգրիտ գնահատելու նրանց կարողությունն է։ Այս սարքերի մասին մեր գիտելիքները սակավ են, թեև դրանք լայնորեն կիրառվում են բնության մեջ: Սրանք նաև տարբեր ֆիզիկական դաշտերի որոշիչ են, որոնք հնարավորություն են տալիս կանխատեսել երկրաշարժերը, հրաբխային ժայթքումները, ջրհեղեղները և եղանակային փոփոխությունները։ Սա ժամանակի զգացողություն է, որը չափվում է ներքին կենսաբանական ժամացույցով, արագության զգացումով, կողմնորոշվելու և նավարկելու ունակությամբ և շատ ավելին:

Ցանկացած օրգանիզմի (միկրոօրգանիզմների, բույսերի, սնկերի և կենդանիների) հատկությունը՝ ընկալելու արտաքին միջավայրից և սեփական օրգաններից ու հյուսվածքներից բխող գրգռումները, կոչվում է զգայունություն: Թրթուրները, ինչպես և մասնագիտացված նյարդային համակարգ ունեցող այլ կենդանիները, ունեն նյարդային բջիջներ, որոնք ունեն բարձր ընտրողականություն տարբեր գրգռիչների՝ ընկալիչների համար: Դրանք կարող են լինել շոշափելի (հպմանը արձագանքող), ջերմաստիճանի, լույսի, քիմիական, թրթռման, մկանային-հոդային և այլն։ Իրենց ընկալիչների շնորհիվ միջատները գրավում են շրջակա միջավայրի բոլոր գործոնները՝ տարբեր թրթռումներ (հնչյունների լայն շրջանակ, ճառագայթման էներգիա լույսի և ջերմության տեսքով), մեխանիկական ճնշում (օրինակ՝ ձգողականություն) և այլ գործոններ: Ընկալիչային բջիջները գտնվում են հյուսվածքներում կամ առանձին, կամ հավաքվում են համակարգերում, որոնք ձևավորվում են մասնագիտացված զգայական օրգաններ՝ զգայական օրգաններ:

Բոլոր միջատները հիանալի «հասկանում» են իրենց զգայարանների ընթերցումները։ Նրանցից ոմանք, ինչպես տեսողության, լսողության, հոտի օրգանները, հեռավոր են և կարողանում են հեռվից ընկալել գրգռվածությունը: Մյուսները, ինչպես ճաշակի և հպման օրգանները, շփման են և արձագանքում են գրգռմանը անմիջական շփման միջոցով:

Թրթուրները մեծ մասամբ օժտված են գերազանց տեսողությամբ։ Նրանց բարդ երեսապատ աչքերը, որոնց երբեմն ավելացվում են պարզ աչքեր, ծառայում են տարբեր առարկաներ ճանաչելու համար։ Որոշ միջատների ապահովված է գունային տեսողություն, գիշերային տեսողության հարմար սարքեր։ Հետաքրքիր է, որ միջատների աչքերը միակ օրգանն են, որին նմանություն ունեն մյուս կենդանիները։ Միևնույն ժամանակ, լսողության, հոտի, համի և հպման օրգանները նման նմանություն չունեն, բայց, այնուամենայնիվ, միջատները հիանալի ընկալում են հոտերն ու ձայները, կողմնորոշվում տարածության մեջ, բռնում և արձակում են ուլտրաձայնային ալիքներ։ Նրանց նուրբ հոտառությունն ու համը թույլ է տալիս նրանց սնունդ գտնել: Տարբեր միջատների խցուկներ արտազատում են նյութեր՝ գրավելու ընկերներին, սեռական գործընկերներին, վախեցնելու մրցակիցներին և թշնամիներին, և բարձր զգայուն հոտառությունը կարողանում է այդ նյութերի հոտը վերցնել նույնիսկ մի քանի կիլոմետր հեռավորության վրա:

Շատերն իրենց գաղափարներում միջատի զգայական օրգանները կապում են գլխի հետ։ Բայց պարզվում է, որ շրջակա միջավայրի մասին տեղեկություններ հավաքելու համար պատասխանատու կառույցները հայտնաբերվել են մարմնի տարբեր մասերում գտնվող միջատների մեջ։ Նրանք կարող են հայտնաբերել առարկաների ջերմաստիճանը և ոտքերով համտեսել սնունդը, մեջքով հայտնաբերել լույսի առկայությունը, լսել ծնկներով, բեղերով, պոչի կցորդներով, մարմնի մազերով և այլն։

Միջատների զգայական օրգանները զգայական համակարգերի մի մասն են՝ անալիզատորներ, որոնք ցանցով թափանցում են գրեթե ամբողջ մարմինը: Նրանք իրենց զգայական օրգանների ընկալիչներից ստանում են բազմաթիվ տարբեր արտաքին և ներքին ազդանշաններ, վերլուծում դրանք, ձևավորում և «ցուցումներ» փոխանցում տարբեր օրգաններին համապատասխան գործողություններ իրականացնելու համար։ Զգայական օրգանները հիմնականում կազմում են ընկալիչների հատվածը, որը գտնվում է անալիզատորների ծայրամասում (ծայրերում)։ Իսկ հաղորդման հատվածը ձևավորվում է կենտրոնական նեյրոններով և ընկալիչների ուղիներով: Ուղեղն ունի զգայարաններից տեղեկատվության մշակման որոշակի հատվածներ: Նրանք կազմում են անալիզատորի կենտրոնական, «ուղեղային» մասը։ Նման բարդ և նպատակահարմար համակարգի շնորհիվ, օրինակ, տեսողական անալիզատոր, իրականացվում է միջատի շարժման օրգանների ճշգրիտ հաշվարկ և վերահսկում։

Ընդարձակ գիտելիքներ են կուտակվել միջատների զգայական համակարգերի զարմանալի հնարավորությունների մասին, սակայն գրքի ծավալը թույլ է տալիս մեջբերել դրանցից միայն մի քանիսը։

Տեսողության օրգաններ

Աչքերը և ամբողջ բարդ տեսողական համակարգը զարմանալի նվեր են, որի շնորհիվ կենդանիները կարողանում են ստանալ հիմնական տեղեկատվություն շրջապատող աշխարհի մասին, արագ ճանաչել տարբեր առարկաներ և գնահատել ստեղծված իրավիճակը: Միջատներին անհրաժեշտ է տեսողություն սնունդ փնտրելիս, որպեսզի խուսափեն գիշատիչներից, ուսումնասիրեն հետաքրքրության առարկաները կամ շրջակա միջավայրը, շփվեն այլ անհատների հետ վերարտադրողական և սոցիալական վարքագծի մեջ և այլն:

Թրթուրները հագեցած են աչքերի լայն տեսականիով: Դրանք կարող են լինել բարդ, պարզ կամ օժանդակ օջել, ինչպես նաև թրթուր: Ամենաբարդը բարդ աչքերն են, որոնք բաղկացած են մեծ թվովօմմատիդիա, աչքի մակերեսի վրա ձևավորելով վեցանկյուն կողմեր: Օմմատիդիումը, ըստ էության, փոքր տեսողական ապարատ է, որը հագեցած է մանրանկարչական ոսպնյակով, լույսի ուղղորդող համակարգով և լուսազգայուն տարրերով: Յուրաքանչյուր երեսակ ընկալում է առարկայի միայն մի փոքր մասը, և նրանք միասին ապահովում են ամբողջ օբյեկտի խճանկարային պատկերը: Մեծահասակ միջատների մեծամասնությանը բնորոշ երեսապատ աչքերը տեղակայված են գլխի կողքերում։ Որոշ միջատների մոտ, օրինակ, ճպուռ-որսորդը, որն արագ արձագանքում է որսի շարժմանը, աչքերը զբաղեցնում են գլխի կեսը։ Նրա յուրաքանչյուր աչք կառուցված է 28000 երեսից: Համեմատության համար նշենք, որ թիթեռնիկները ունեն 17000, իսկ տնային ճանճը՝ 4000: Միջատները կարող են ունենալ երկու կամ երեք աչք ճակատին կամ պսակին, իսկ ավելի հազվադեպ՝ կողքերին: Բզեզների, թիթեռների, հիմենոպտերաների մոտ թրթուրների աչքերը չափահաս վիճակում փոխարինվում են բարդ աչքերով։

Հետաքրքիր է, որ միջատները չեն կարողանում փակել աչքերը հանգստի ժամանակ և հետևաբար քնում են բաց աչքերով։

Հենց աչքերն են նպաստում որսորդական միջատի արագ արձագանքմանը, ինչպիսին է աղոթող մանտիսը: Սա, ի դեպ, միակ միջատն է, որն ի վիճակի է շրջվել և նայել մեջքի հետևում։ Մեծ աչքերն աղոթող մանտիներին ապահովում են երկդիտակ տեսողությամբ և թույլ են տալիս ճշգրիտ հաշվարկել նրանց ուշադրության օբյեկտի հեռավորությունը: Այս ունակությունը, որը զուգորդվում է առջևի ոտքերը դեպի որսը արագ նետելու հետ, աղոթող մանտիներին դարձնում է հիանալի որսորդներ։

Իսկ ջրի վրայով վազող դեղնոտ բզեզների մոտ աչքերը թույլ են տալիս միաժամանակ տեսնել զոհին ինչպես ջրի երեսին, այնպես էլ դրա տակ։ Դրա համար բզեզի տեսողական անալիզատորները հնարավորություն ունեն շտկելու ջրի բեկման ինդեքսը։

Տեսողական գրգռիչների ընկալումն ու վերլուծությունն իրականացվում է շատ բարդ համակարգով՝ տեսողական անալիզատորով։ Շատ միջատների համար սա հիմնական անալիզատորներից մեկն է: Այստեղ առաջնային զգայուն բջիջը ֆոտոընկալիչն է: Եվ դրա հետ կապված են ուղիներ (օպտիկական նյարդ) և այլ նյարդային բջիջներ, որոնք տեղակայված են նյարդային համակարգի տարբեր մակարդակներում: Թեթև տեղեկատվություն ընկալելիս իրադարձությունների հաջորդականությունը հետևյալն է. Ստացված ազդանշանները (թեթև քվանտա) ակնթարթորեն կոդավորվում են իմպուլսների տեսքով և փոխանցվում ուղիներով դեպի կենտրոնական նյարդային համակարգ՝ անալիզատորի «ուղեղային» կենտրոն։ Այնտեղ այդ ազդանշաններն անմիջապես վերծանվում են (վերծանվում) համապատասխան տեսողական ընկալման մեջ։ Դրա ճանաչման համար հիշողությունից հանվում են տեսողական պատկերների և այլ անհրաժեշտ տեղեկատվության ստանդարտներ: Եվ հետո հրաման է ուղարկվում տարբեր մարմիններ իրավիճակի փոփոխությանը անհատի համարժեք արձագանքի համար:

Որտե՞ղ են միջատների «ականջները»:

Կենդանիների և մարդկանց մեծամասնությունը լսում է իրենց ականջներով, որտեղ ձայները առաջացնում են թմբկաթաղանթի թրթռում` ուժեղ կամ թույլ, դանդաղ կամ արագ: Վիբրացիայի ցանկացած փոփոխություն մարմնին տեղեկացնում է լսելի ձայնի բնույթի մասին: Իսկ ի՞նչ են լսում միջատները: Շատ դեպքերում դրանք նաև մի տեսակ «ականջներ» են, բայց միջատների մոտ դրանք մեզ համար անսովոր վայրերում են՝ բեղերի վրա, օրինակ՝ արու մոծակների, մրջյունների, թիթեռների մոտ; պոչային հավելումների վրա՝ ամերիկյան ուտիճում։ Ծղրիդները և մորեխները լսում են առջևի ոտքերի սրունքներով, իսկ մորեխները որովայնում: Որոշ միջատներ չունեն «ականջ», այսինքն՝ չունեն հատուկ լսողական օրգաններ։ Բայց նրանք կարողանում են ընկալել օդային միջավայրի տարբեր թրթռումներ, այդ թվում՝ ձայնային թրթիռներ և ուլտրաձայնային ալիքներ, որոնք անհասանելի են մեր ականջներին։ Նման միջատների զգայուն օրգանները բարակ մազերն են կամ ամենափոքր զգայուն ձողիկները։ Նրանք ներս են մեծ թվովգտնվում է տարբեր մասերմարմինը և կապված են նյարդային բջիջների հետ: Այսպիսով, մազոտ թրթուրներում «ականջները» մազերն են, իսկ մերկների մոտ՝ մարմնի ողջ մաշկը։

Ձայնային ալիքը ձևավորվում է փոփոխվող վակուումի և օդի խտացման միջոցով՝ տարածվելով բոլոր ուղղություններով ձայնի աղբյուրից՝ ցանկացած թրթռացող մարմնից: Ձայնային ալիքները ընկալվում և մշակվում են լսողական անալիզատորի կողմից՝ մեխանիկական, ընկալիչ և նյարդային կառուցվածքների ամենաբարդ համակարգը: Այս թրթռումները լսողական ընկալիչների կողմից վերածվում են նյարդային ազդակների, որոնք փոխանցվում են լսողական նյարդի երկայնքով դեպի անալիզատորի կենտրոնական հատված։ Արդյունքը ձայնի ընկալումն է և դրա ուժի, բարձրության և բնավորության վերլուծությունը:

Միջատների լսողական համակարգապահովում է նրանց ընտրովի արձագանքը համեմատաբար բարձր հաճախականության թրթռումներին. նրանք ընկալում են մակերեսի, օդի կամ ջրի ամենափոքր ցնցումները: Օրինակ՝ բզզացող միջատները ձայնային ալիքներ են առաջացնում՝ արագ թափահարելով իրենց թեւերը։ Օդային միջավայրի նման թրթռումը, օրինակ՝ մոծակների ճռռոցը, ընկալվում է արուների կողմից ալեհավաքների վրա տեղակայված իրենց զգայուն օրգաններով։ Այսպիսով, նրանք բռնում են օդային ալիքները, որոնք ուղեկցում են այլ մոծակների թռիչքին և ադեկվատ արձագանքում ստացված ձայնային տեղեկատվությանը։ Միջատների լսողական համակարգերը «լարված» են հարաբերական ընկալելու համար թույլ հնչյուններհետեւաբար բարձր ձայները բացասաբար են ազդում նրանց վրա։ Օրինակ՝ իշամեղուները, մեղուները, որոշ տեսակների ճանճերը ձայնի ժամանակ չեն կարող օդ բարձրանալ։

Յուրաքանչյուր տեսակի արական ծղրիդների կողմից արձակված տարբեր, բայց լավ սահմանված ազդանշանային ձայները խաղում են կարևոր դերիրենց վերարտադրողական վարքագծի մեջ՝ կանանց սիրաշահելիս և գրավելիս: Ծղրիդն ապահովված է ընկերոջ հետ շփվելու հրաշալի գործիքով։ Նուրբ տրիլ ստեղծելիս նա քսում է մի էլիտրայի սուր կողմը մյուսի մակերեսին։ Իսկ արական և իգական սեռի մոտ ձայնի ընկալման համար գոյություն ունի հատկապես զգայուն բարակ կուտիկուլյար թաղանթ, որը կատարում է թմբկաթաղանթի դերը։ Արվել է հետաքրքիր փորձ, երբ ծլվլող տղամարդուն նստեցրել էին խոսափողի առջև, իսկ էգին հեռախոսով դրել էին մեկ այլ սենյակ։ Երբ խոսափողը միացվեց, էգը, լսելով արու տեսակի բնորոշ ծլվլոցը, շտապեց դեպի ձայնի աղբյուրը՝ հեռախոսը։

Ուլտրաձայնային ալիքներ որսալու և արձակելու օրգաններ

Ցեցերին տրամադրվում է չղջիկ հայտնաբերող սարք, որն օգտագործում է ուլտրաձայնային ալիքները կողմնորոշվելու և որսի համար։ Գիշատիչները ստանում են մինչև 100,000 հերց ազդանշաններ, իսկ ցեցերն ու ժանյակները որսում են մինչև 240,000 հերց: Կրծքավանդակում, օրինակ, ցեցի շերեփի մեջ կան հատուկ օրգաններ՝ ուլտրաձայնային ազդանշանների ակուստիկ վերլուծության համար։ Նրանք հնարավորություն են տալիս որսորդական կաշվի ուլտրաձայնային ազդակները որսալ մինչև 30 մ հեռավորության վրա: Երբ թիթեռը ազդանշան է ստանում գիշատիչի որոնիչից, գործարկվում են պաշտպանիչ վարքային գործողություններ: Համեմատաբար մեծ հեռավորության վրա լսելով գիշերային մկնիկի ուլտրաձայնային ճիչերը՝ թիթեռը կտրուկ փոխում է թռիչքի ուղղությունը՝ օգտագործելով խաբուսիկ մանևր՝ «սուզում»։ Միևնույն ժամանակ, նա սկսում է կատարել աերոբատիկա՝ պարույրներ և «մեռած օղակներ», որպեսզի հեռանա հետապնդումից: Իսկ եթե գիշատիչը գտնվում է 6 մ-ից պակաս հեռավորության վրա, թիթեռը ծալում է թեւերն ու ընկնում գետնին։ Իսկ չղջիկը անշարժ միջատ չի հայտնաբերում։

Բայց, հարաբերությունները գիշերային թիթեռների և չղջիկներվերջերս պարզվել է, որ այն էլ ավելի բարդ է: Այսպիսով, որոշ տեսակների թիթեռները, հայտնաբերելով չղջիկի ազդանշանները, իրենք սկսում են ուլտրաձայնային իմպուլսներ արձակել կտտոցների տեսքով: Ընդ որում, այդ ազդակները գիշատչի վրա այնպես են գործում, որ վախեցածի պես թռչում է։ Կան միայն ենթադրություններ, թե ինչն է ստիպում չղջիկներին դադարել հետապնդել թիթեռին և «փախչել մարտի դաշտից»։ Ուլտրաձայնային սեղմումները, հավանաբար, միջատների հարմարվողական ազդանշաններ են, որոնք նման են հենց չղջիկի կողմից ուղարկվածներին, միայն շատ ավելի ուժեղ: Ակնկալելով լսել թույլ արտացոլված ձայն իր սեփական ազդանշանից, հետապնդողը լսում է խուլ դղրդյուն, կարծես գերձայնային ինքնաթիռը կոտրում է ձայնային պատնեշը:

Այստեղից հարց է ծագում, թե ինչու չղջիկը ապշեցնում է ոչ թե սեփական ուլտրաձայնային ազդանշաններով, այլ թիթեռներով: Պարզվում է, որ չղջիկը լավ պաշտպանված է տեղորոշիչի ուղարկած սեփական ճիչ-իմպուլսից։ Հակառակ դեպքում, նման հզոր իմպուլսը, որը 2000 անգամ ավելի ուժեղ է, քան ստացված արտացոլված ձայները, կարող է խլացնել մկնիկը։ Որպեսզի դա տեղի չունենա, նրա մարմինը պատրաստում և նպատակաուղղված կերպով կիրառում է հատուկ պարանոց: Ուլտրաձայնային զարկերակ ուղարկելուց առաջ հատուկ մկանը հեռացնում է բծերը ներքին ականջի կոխլեայի պատուհանից - թրթռումները մեխանիկորեն ընդհատվում են: Ըստ էության, պտուտակն էլ է սեղմում, բայց ոչ ձայն, այլ հակաձայն։ Աղաղակ-ազդանշանից հետո այն անմիջապես վերադառնում է իր տեղը, որպեսզի ականջը պատրաստ լինի ընդունելու արտացոլված ազդանշանը։ Դժվար է պատկերացնել, թե որքան արագ կարող է գործել մկանը, որն անջատում է մկնիկի լսողությունը ուղարկված լաց-ազդակի պահին։ Որսի հետապնդման ժամանակ սա վայրկյանում 200-250 իմպուլս է:

Իսկ չղջիկի համար վտանգավոր թիթեռների կտկտոցները լսվում են հենց այն պահին, երբ որսորդը շրջում է ականջը՝ ընկալելու նրա արձագանքը։ Սա նշանակում է, որ ապշած գիշատչին վախից թռչելու համար ցեցն ազդանշաններ է ուղարկում, որոնք չափազանց համընկնում են իր տեղորոշիչի հետ: Դրա համար միջատի օրգանիզմը ծրագրված է ընդունելու մոտեցող որսորդի իմպուլսի հաճախականությունը և պատասխան ազդանշան է ուղարկում հենց նրա հետ համահունչ։

Ցեցերի և չղջիկների այս հարաբերությունները շատ հարցեր են առաջացնում։ Ինչպե՞ս միջատները ձեռք բերեցին չղջիկների ուլտրաձայնային ազդանշաններն ընկալելու և ակնթարթորեն հասկանալու իրենց մեջ կրող վտանգը: Ինչպե՞ս կարող էին թիթեռները աստիճանաբար ձևավորվել ընտրության և կատարելագործման գործընթացում կատարյալ համընկնող ուլտրաձայնային սարքի հետ պաշտպանիչ հատկություններ? Չղջիկների ուլտրաձայնային ազդանշանների ընկալումը նույնպես հեշտ չէ հասկանալ։ Փաստն այն է, որ նրանք ճանաչում են իրենց արձագանքը միլիոնավոր ձայների և այլ հնչյունների մեջ: Եվ ցեղակիցների ոչ մի աղաղակ-ազդանշան, սարքավորումների կողմից արձակված ուլտրաձայնային ազդանշաններ չեն խանգարում չղջիկների որսին: Միայն թիթեռի ազդանշանները, նույնիսկ արհեստականորեն վերարտադրված, ստիպում են մկնիկը թռչել հեռու:

Կենդանի էակները ներկայացնում են նոր ու նոր հանելուկներ՝ հիացմունք առաջացնելով իրենց մարմնի կառուցվածքի կատարելության ու նպատակահարմարության նկատմամբ։

Աղոթող մանտիսին, ինչպես թիթեռը, գերազանց տեսողության հետ մեկտեղ տրվում է նաև լսողության հատուկ օրգաններ՝ չղջիկների հետ հանդիպումից խուսափելու համար: Սրանք լսողության օրգաններ են, որոնք զգում են ուլտրաձայնը և գտնվում են կրծքավանդակի վրա՝ ոտքերի միջև: Իսկ աղոթող մանտիների որոշ տեսակների համար, բացի լսողության ուլտրաձայնային օրգանից, բնորոշ է երկրորդ ականջի առկայությունը, որն ընկալում է շատ ավելի ցածր հաճախականություններ։ Դրա գործառույթը դեռ հայտնի չէ։

Քիմիական զգացողություն

Կենդանիներն օժտված են ընդհանուր քիմիական զգայունությամբ, որն ապահովում են տարբեր զգայական օրգանները։ Միջատների քիմիական իմաստով ամենանշանակալի դերն ունի հոտառությունը։ Իսկ տերմիտներին ու մրջյուններին, ըստ գիտնականների, տրվում է հոտառության ծավալային զգացողություն։ Մեզ համար դժվար է պատկերացնել, թե դա ինչ է։ Միջատի հոտային օրգանները արձագանքում են նյութի նույնիսկ շատ փոքր կոնցենտրացիաների առկայությանը, երբեմն շատ հեռու աղբյուրից: Հոտառության շնորհիվ միջատը գտնում է որս և սնունդ, գտնում է իր դիրքերը տեղանքում, իմանում է թշնամու մոտենալու մասին, իրականացնում է կենսահաղորդակցություն, որտեղ ֆերոմոնների օգնությամբ քիմիական տեղեկատվության փոխանակումը ծառայում է որպես հատուկ «լեզու»: «.

Միջատների օրգանիզմում «քիմիական արտադրությունը» պետք է իսկապես եզակի լինի, որպեսզի ճիշտ քանակությամբ և որոշակի պահին ազատ արձակեն նրանց անհրաժեշտ ֆերոմոնների ողջ տեսականին։ Այսօր հայտնի են ամենաբարդ քիմիական բաղադրությամբ այդ նյութերից հարյուրից ավելին, սակայն դրանցից ոչ ավելի, քան մեկ տասնյակը արհեստականորեն վերարտադրվել է։ Իրոք, դրանք ձեռք բերելու համար անհրաժեշտ են կատարյալ տեխնոլոգիաներ և սարքավորումներ, ուստի առայժմ մնում է միայն զարմանալ այս մանրանկարչական անողնաշարավորների օրգանիզմի նման դասավորության վրա։

Քիմիական գրգռիչների ընկալում և վերլուծություն,Գործելով միջատների հոտի օրգանների վրա, իրականացվում է բազմաֆունկցիոնալ համակարգով՝ հոտառություն անալիզատորով: Այն, ինչպես բոլոր մյուս անալիզատորները, բաղկացած է ընկալող, հաղորդիչ և կենտրոնական բաժիններից: Հոտառական ընկալիչները (քիմիընկալիչները) վերցնում են հոտի մոլեկուլները, և կոնկրետ հոտի մասին ազդարարող իմպուլսները նյարդային մանրաթելերի երկայնքով ուղարկվում են ուղեղ՝ վերլուծության համար: Այնտեղ տեղի է ունենում մարմնի ակնթարթային արձագանք։

Խոսելով միջատների հոտից, հոտի մասին չի կարելի չասել. Գիտության մեջ դեռևս չկա հստակ պատկերացում, թե ինչ է հոտը, և կան բազմաթիվ տեսություններ այս բնական երևույթի վերաբերյալ: Դրանցից մեկի համաձայն՝ նյութի վերլուծված մոլեկուլները «բանալի» են ներկայացնում։ Իսկ «կողպեքը» հոտի անալիզատորներում ընդգրկված հոտառական ընկալիչներն են։ Եթե մոլեկուլի կոնֆիգուրացիան մոտենա կոնկրետ ընկալիչի «կողպեքին», անալիզատորը ազդանշան կստանա դրանից, կվերծանի այն և հոտի մասին տեղեկությունը կփոխանցի կենդանու ուղեղին։ Մեկ այլ տեսության համաձայն՝ հոտը որոշվում է մոլեկուլների քիմիական հատկություններով և էլեկտրական լիցքերի բաշխմամբ։ Նորագույն տեսությունը, որը բազմաթիվ կողմնակիցներ է շահել, հոտի հիմնական պատճառը տեսնում է մոլեկուլների և դրանց բաղադրիչների թրթռողական հատկությունների մեջ։ Ցանկացած բույր կապված է ինֆրակարմիր տիրույթի որոշակի հաճախականությունների (ալիքային թվերի) հետ։ Օրինակ, սոխով ապուրը thiolactic-ը և decaboran-ը քիմիապես բոլորովին տարբեր են: Բայց նրանք ունեն նույն հաճախականությունը և նույն հոտը: Միաժամանակ կան քիմիապես նման նյութեր, որոնք ունեն տարբեր հաճախականություններ և տարբեր հոտ են գալիս։ Եթե այս տեսությունը ճիշտ է, ապա և՛ բուրմունքները, և՛ հոտը զգայող բջիջների հազարավոր տեսակները կարող են գնահատվել ինֆրակարմիր հաճախականությամբ:

Միջատների «Ռադարային տեղադրում».

Համի սենսացիաներ

Համը սենսացիա էառաջանում է միջատի համային օրգանի ընկալիչների (քիմիընկալիչների) վրա քիմիական նյութերի լուծույթի ազդեցությամբ։ Ճաշակի ընկալիչի բջիջները համի անալիզատորի բարդ համակարգի ծայրամասային մասն են: Նրանք ընկալում են քիմիական գրգռիչները, և հենց այստեղ է տեղի ունենում համի ազդանշանների առաջնային կոդավորումը: Անալիզատորները բարակ նյարդաթելերի երկայնքով քիմիաէլեկտրական իմպուլսների համազարկն անմիջապես փոխանցում են իրենց «ուղեղի» կենտրոն: Յուրաքանչյուր նման իմպուլս տեւում է վայրկյանի հազարերորդականից պակաս: Եվ հետո անալիզատորի կենտրոնական կառույցները ակնթարթորեն որոշում են համի սենսացիաները:

Փորձերը շարունակվում են հասկանալու ոչ միայն այն հարցը, թե ինչ է հոտը, այլ նաև ստեղծել «քաղցրության» միասնական տեսություն։ Առայժմ դա հնարավոր չէր. գուցե դուք՝ 21-րդ դարի կենսաբաններդ, հաջողության հասնեք: Խնդիրն այն է, որ բոլորովին տարբեր քիմիական նյութերը՝ և՛ օրգանական, և՛ անօրգանական, կարող են համեմատաբար նման քաղցր համեր ստեղծել:

Հպման օրգաններ

Ուղիղ «կանխատեսողներ»

Շատ միջատներ եղանակային փոփոխությունները կանխատեսելու և երկարաժամկետ կանխատեսումներ անելու հիանալի կարողություն ունեն: Սակայն սա բնորոշ է բոլոր կենդանի արարածներին՝ լինի դա բույս, միկրոօրգանիզմ, անողնաշար, թե ողնաշարավոր կենդանի։ Նման ունակությունները ապահովում են բնականոն կենսագործունեություն իրենց նախատեսված բնակավայրում: Հազվադեպ են նկատվում նաև բնական երևույթներ՝ երաշտ, ջրհեղեղ, հանկարծակի ցուրտ: Եվ հետո, գոյատևելու համար կենդանի էակներին անհրաժեշտ է նախօրոք մոբիլիզացնել լրացուցիչ պաշտպանիչ սարքավորումներ: Երկու դեպքում էլ նրանք օգտագործում են իրենց ներքին «օդերեւութաբանական կայանները»։

Տիբեթի նախալեռներում ապրող թունավոր մրջյունների դիտարկումները ցույց են տվել ավելի հեռավոր կանխատեսումներ անելու նրանց գերազանց ունակությունը: Մինչ հորդառատ անձրևների շրջանի սկիզբը, մրջյունները տեղափոխվում են չոր կոշտ հողով այլ տեղ, իսկ մինչև երաշտի սկիզբը մրջյունները լցնում են մուգ խոնավ իջվածքները։ Թևավոր մրջյունները կարողանում են զգալ փոթորկի մոտենալը 2-3 օրվա ընթացքում։ Խոշոր անհատները սկսում են շտապել գետնի երկայնքով, իսկ փոքրերը հորդում են ցածր բարձրության վրա: Եվ որքան ակտիվ լինեն այս գործընթացները, այնքան վատ եղանակ է սպասվում։ Պարզվել է, որ տարվա ընթացքում մրջյունները եղանակի 22 փոփոխություն են ճիշտ նկատել և միայն երկու դեպքում են սխալվել։ Սա 9% էր, ինչը բավականին լավ տեսք ունի՝ համեմատած 20% եղանակային կայանների միջին սխալի հետ։

Կենդանի «սարքերի» ընթերցումներից է կախված ոչ միայն չափահաս միջատների, այլեւ նրանց թրթուրների վարքագիծը։ Օրինակ

Զգայական օրգաններն անբաժանելի են մարմնի կենտրոնական նյարդային համակարգից։ Եթե վերջինս իրականացնում է հսկիչ ֆունկցիա՝ համակարգելով օրգանիզմի ֆիզիոլոգիական պրոցեսներն ու վարքային ռեակցիաները, ապա զգայական օրգաններն իրենց ազդանշաններով կապում են կենտրոնական նյարդային համակարգը ինչպես արտաքին աշխարհի, այնպես էլ օրգանիզմի ներքին միջավայրի հետ։ Զգայական, կամ ընկալիչ, բջիջները, որոնք ցրված են ամբողջ մարմնում կամ միավորված բարդ ընկալիչ օրգանների մեջ, ծառայում են որպես մի տեսակ «պատուհաններ» դեպի արտաքին աշխարհ և ներքին միջավայրըօրգանիզմ։ Նրանց միջոցով կենտրոնական նյարդային համակարգ փոխանցվող տեղեկատվությունը չափազանց բազմազան է և, ինչպես կտեսնենք ստորև, բացարձակապես անհրաժեշտ է նպատակային վարքագծի կազմակերպման, ինչպես նաև մարմնի ֆիզիոլոգիական համակարգերի կենսաբանորեն արդարացված և համակարգված գործունեության համար:

Օրգանիզմի բոլոր երեք անփոխարինելի կենսական խնդիրների՝ սնուցման, բազմացման և ցրման կատարումը, որոնք ապահովում են տեսակների պահպանումը, հնարավոր է միայն տարբեր զգայական օրգանների շարունակական մոնիտորինգի շնորհիվ։ Ընդունիչները իրենց ուղեղի կենտրոնների հետ միասին, որոնք կոչվում են անալիզատորներ, ոչ միայն մեկուսացնում են որոշակի առարկաներ և երևույթներ ֆոնից, այսինքն՝ պատասխանում են «ի՞նչ» հարցին, այլև հաստատում են օբյեկտի դիրքը տարածության մեջ, այսինքն՝ նրանք. պատասխանեք «որտեղ» հարցին.

Օրինակներով դիտարկենք, թե ինչպես են զգայական օրգանները թույլ տալիս կատարել կյանքի վերը նշված առաջադրանքները և ինչ հարցեր է առաջանում հետազոտողի մոտ միջատի զգայական վարքը դիտարկելիս։

Վերարտադրություն... Վերարտադրման հետ կապված վարքագծի ամենատարածված ձևը սեռական զուգընկերոջ որոնումն է: Զգայարանների ներգրավվածությունը սեռական վարքի պահպանման գործում միանգամայն ակնհայտ է, և, հավանաբար, հենց այս ոլորտում են դրսևորվում միջատների ընկալիչ համակարգերի կառուցվածքին բնորոշ զարմանալի հնարավորությունները։ Հիմնական դերըՍեռական զուգընկերոջ որոնումների և նույնականացման ժամանակ միջատների մեծ մասը խաղում է հոտառության զգացողություն, որը նեղ կերպով համահունչ է սեռական գրավիչի ընկալմանը: Բազմաթիվ բույրերի մեջ, որոնք հնարավոր չէ թվարկել, արուն անվրեպ առանձնացնում է մեկին, այն է, որ պատկանում է իր տեսակի էգին, թեև նա կարող է արձագանքել մերձենակից տեսակների հոտերին: Էգերի սեռական գրավիչն օդում մոլեկուլների աննշան կոնցենտրացիայի դեպքում գրգռում է տղամարդու քիմիընկալիչները, ինչը թույլ է տալիս նրան գտնել էգին մինչև 12 կմ հեռավորությունից (ռեկորդային դեպքում): Տղամարդն իր հերթին հաճախ ունենում է «հմայքի» օրգաններ, որոնց գարշահոտ գաղտնիքը՝ աֆրոդիզիակը, նախատրամադրում է կնոջը զուգակցման։ Այլ կերպ ասած, երկու սեռական զուգընկերների միջև փոխանակվում են տեսակի հատուկ բույրերի ազդանշաններ, ինչը ապահովում է նրանց հանդիպման հուսալիությունը։

Վերջերս Tortrix vlridana կաղնու տերևավոր որդին ցույց տվեցին, որ սեռական ֆերոմոնը թրթուրից ներթափանցում է կնոջ օրգանիզմ կերային բույսեւ որոշվում է վերջինիս քիմ. Հետևաբար, A սննդակարգով մեծացած էգերը չեն գրավում B սննդակարգով մեծացած արուներին: Այս հանգամանքը հանգեցնում է պոպուլյացիաների վերարտադրողական մեկուսացման և կարող է լինել ժամանակավոր (շրջելի) ներտեսակային ձևերի առաջացման պատճառ:

Ցերեկային տեսակների և լուսավոր միջատների մոտ տեսողության դերը հատկապես կարևոր է սեռական վարքագծի մեջ։ Թևերի և ամբողջ մարմնի գույնը, թռիչքի բնույթը և որոշ այլ տեսողական նշաններ ծառայում են ցերեկային թիթեռներին, ճպուռներին, բազմաթիվ ճանճերին և այլ միջատներին՝ որպես տղամարդու և էգերի հատուկ ազդանշաններ, որոնք հեշտությամբ ֆիքսվում են նրանց դեմքավոր աչքերով: Երբեմն այս նշաններն այնքան հատուկ են միջատներին, որ դրանց գոյության մասին կարող ենք դատել միայն օգնությամբ հատուկ սարքեր... Օրինակ՝ մենք անզեն աչքով չենք տեսնում թեւերի արտացոլման տարբերությունները։ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ, որը որոշ թիթեռների մոտ արդյունավետ երկրորդական սեռական հատկանիշ է։ Մի շարք դեպքերում հնարավոր է եղել բացահայտել միջատների տեսողական համակարգում հատուկ գունային դետեկտորներ՝ նեղ լարված սեռական զուգընկերոջ գույնի ընկալմանը: Բզեզների օպտիկական ազդանշանը հայտնի է, բայց ոչ բոլորն են կասկածում, թե որքան բարդ է դրա կազմակերպումը: Յուրաքանչյուր տեսակ ունի իր նույնականացման լույսերը՝ լուսավոր բծերը, որոնք տարբերվում են կոնֆիգուրացիայից և ժամանակային պարամետրերից: Արուի տեսակային հատուկ ազդանշանի բռնկմանը, նրա ընտրյալն արձագանքում է ժամանակի խիստ սահմանված ընդմիջումից հետո՝ կանչի շողերով։ Ազդանշանների և պատասխանների շարքի խիստ տեսակների առանձնահատկությունը ապահովում է հուսալի հաղորդակցություն և միևնույն ժամանակ ծառայում է որպես էթոլոգիական խոչընդոտ, եթե մի քանի տեսակներ միասին են ապրում:

Դա զարմանալի է սեռական վարքի և ձայնային ազդանշանների իր բարդության համար: Տարբեր ձայների (նույնիսկ շատ բարձր) ֆոնի վրա մորեխները, ծղրիդները և մի քանի այլ միջատներ, տասնյակ մետր հեռավորության վրա, արձակում են սեռական զուգընկերոջ կանչող երգը և ուղղորդում ձայնի աղբյուրին։ Բացի կանչող երգից, կան նաև այլ ազդակներ՝ զուգակցում, սպառնալից և տարածքային։ Լսողական անալիզատորի կարողությունը լավ կարգավորել տեսակների հատուկ թյունինգը, մասնավորապես, տեղի է ունենում տարածքային երգերի տեղական բարբառների առաջացման, որոնք լավ ուսումնասիրված են Բրիտանական կղզիների մորեխներում:

Վերաբնակեցում... Վերաբնակեցման համար անհրաժեշտ է, առաջին հերթին, հուսալի կողմնորոշում տարածության մեջ, հակառակ դեպքում կենդանին քաոսային կերպով կտեղափոխվի և չի կարողանա լքել սկզբնական տարածքը: Կողմնորոշման հետ կապված բնակավայրը կարող է լինել և՛ ակտիվ՝ ցրվող, տարածվող, և՛ պասիվ՝ քամու կամ ջրի միջոցով: Ակտիվ ցրման դեպքում միջատները հիմնականում տեսողականորեն առաջնորդվում են գետնի տեսարժան վայրերով և արևի տեսքով երկնային կողմնացույցով, կապույտ երկնքի և լուսնի լույսի բևեռացումով: Այս դեպքում թիրախավորումը հնարավոր է դառնում տաքսիներից մեկի մեխանիզմի շնորհիվ, որը թույլ է տալիս ընկալիչների ազդանշանների հիման վրա շարժման առանցքը պահել ընտրված ուղղությամբ։ Միջատների «նավարկության արվեստը», որը կարող է ուղղել ընտրված ուղղությունը երկնային վայրերի ցերեկային տեղաշարժի համար, գրեթե նույնքան լավն է, որքան թռչունների արվեստը երկնային կողմնացույց օգտագործելու համար: Թերևս միջատները, ինչպես թռչունները, առաջնորդվում են Երկրի մագնիսական դաշտով: Պասիվ փոխանցման ժամանակ, օրինակ, քամու միջոցով, միջատները ընտրում են որոշակի կեցվածք, որը հեշտացնում է մարմնի ուղղորդված փոխանցումը օդի միջոցով՝ հիմնվելով քամու նկատմամբ զգայուն մազերի և այլ ընկալիչների տեղեկատվության վրա:

Գործունեության այս բոլոր ձևերը կապված են կա՛մ տեղաշարժի, կա՛մ տարածության մեջ մարմնի որոշակի դիրքի պահպանման, ինչպես նաև մարմնի առանձին մասերի՝ միմյանց նկատմամբ: Երկուսն էլ հնարավոր են միայն հատուկ սենսորներից ստացվող տեղեկատվության հիման վրա։ Դրանք ներառում են հիմնականում տարբեր մեխանոռեցեպտորներ, որոնք զգայուն են ձգման, սեղմման կամ ոլորող մոմենտների նկատմամբ. արտաքին ազդեցություն, կամ ներքին ջանք, կամ պարզապես մարմնի տվյալ մասի քաշը։ Mechanoreceptor ազդանշաններն ապահովում են կեցվածքի կառավարում, մարմնի մասերի շարժումների համակարգում վազքի, լողի, կոկոնի ոլորման, զուգակցման և այլնի ժամանակ, ինչպես նաև ազդարարում են ենթաշերտի հետ շփման խզումը, շարժման ընթացքում մարմնի տեղաշարժի ուղղությունը և արագությունը:

Միջատների շարժիչային ռեակցիաների իրականացման գործում զգայական ազդանշանների դերը լավ երևում է աղոթող Mantis religiosa-ի որսի վրա նետվելու վերլուծությամբ: Աղոթող մանտիսը, գլուխը շրջելով, տեսողականորեն հետևում է իր զոհին և կարող է բռնել նրան նույնիսկ երբ այն գտնվում է իր երկայնական առանցքի կողմում: Հետևաբար, նետումը վերահսկող կենտրոնը պետք է տեղեկատվություն ունենա և՛ աղոթող մանտիսի գլխի նկատմամբ տուժածի ուղղության, և՛ բռնող ոտքերով պրոթորաքսի նկատմամբ գլխի դիրքի մասին: Առաջին տեսակի տեղեկատվությունը տալիս են աչքերը, երկրորդ տեսակի տեղեկատվությունը տալիս են մեխանոռեցեպտորները՝ երկու զույգ այսպես կոչված մազի թիթեղներ արգանդի վզիկի շրջանում։ Եթե դուք կտրում եք նյարդերը արգանդի վզիկի մազերի բոլոր թիթեղներից (խուլացնում եք կառավարման կենտրոնը), ապա նետման հուսալիությունը իջնում է մինչև 20-30%՝ նորմայի 85%-ի դիմաց: Երբ միայն ձախ կողմն է խուլ, վրիպումներն ավելի հաճախակի են լինում, և աղոթող մանտիսի մոտ հակված է նետումը դեպի թիրախի աջ կողմը: Ազդանշանները, որոնք գալիս են միայն արգանդի վզիկի աջ թիթեղներից, կառավարման կենտրոնի կողմից մեկնաբանվում են որպես գլուխը դեպի աջ շրջադարձ:

Քայլելու աֆերենտային հսկողությունն իրականացվում է մեխանոռեցեպտորների բացառիկ մեծ հավաքածուի միջոցով. մասնավորապես, թաթերի, ստորին ոտքի և ազդրի որոշ ընկալիչներ պատասխանատու են բարձրացնողների և դեպրեսորների ոտքի որոշակի մկանների խթանման համար: Դրանցից մի քանիսը, օրինակ՝ զանգակաձև սենսիլան, տեղադրված են այնպես, որ նրանք գրգռված են ձգող ուժերով, որոնք առաջանում են ոտքի վրա, երբ միջատը նորմալ կանգնած է: Հետեւաբար, եթե ոտքի մեխանոռեցեպտորները ոչնչացվում են, ապա միջատի մոտ խախտվում է քայլելու մեխանիկական կողմը՝ քայլվածք, արագություն եւ այլն։ հետադարձ կապմազոտ թիթեղներով, որոնք վերահսկում են կոքսայի և տրոհանտերի միջև ընկած անկյունը (ֆեմուրի հետ միասին): Փայտ միջատը Caraussius morosus սովորաբար ազատորեն մարմինը պահում է գետնից բարձր: Նրանց միջև բացը մնում է նույնիսկ այն ժամանակ, երբ միջատը կրում է մարմնից չորս անգամ ավելի ծանր բեռ: Եթե մազերի թիթեղները վնասված են, ապա փայտի միջատը սկսում է դիպչել ենթաշերտին նույնիսկ սեփական մարմնի ծանրության տակ։

Շարժման բոլոր ձևերից թռիչքը ամենախստապահանջն է զգայական տեղեկատվության առումով: Աֆերենտ ազդանշանները ոչ միայն թռիչք են առաջացնում, այլև անհրաժեշտ են դրա պահպանման և կարգավորման համար: Այսպես կոչված թարսալային ռեֆլեքսը հայտնի է. ոտքերի բաժանումը հենարանից շատ միջատների մոտ առաջացնում է թռիչքի կամ լողի շարժումներ (օրինակ՝ ջրային վրիպակների դեպքում՝ բելոստոմատիդներ), որոնք անմիջապես դադարում են, երբ վերսկսվում է շփումը սուբստրատի հետ: Ոտքերում մեխանոռեցեպտորների մի քանի տեսակներ ծառայում են որպես տարզային ռեֆլեքսների սենսորներ: Որոշ ընկալիչներ, որոնք ապահովում են թռիչքը, ներառում են գլխի և թեւերի քամու նկատմամբ զգայուն մազեր: Նրանց փուլային տոնիկ ազդանշանները կախված են օդի հոսքի արագությունից և ուղղությունից և կարող են ոչ միայն աջակցել և կարգավորել թռիչքը, այլև սկսել այն: Մեղուների, ճանճերի և աֆիդների մոտ Ջոնսթոնի ալեհավաքի օրգանը նույնպես մասնակցում է թռիչքի ավտոմատ կայունացմանը: Դրա ազդանշանները, այլ սենսորների հետ միասին, կարգավորում են թևերի աշխատանքը. որքան մեծ է օդի ճնշումը ալեհավաքի ամրագոտու վրա, այնքան ցածր է նույնական թևերի փեղկերի ամպլիտուդը: Հեշտ է պատկերացնել, որ նման բացասական հետադարձ կապի հիման վրա ավտոմատ կերպով պահպանվում է թռիչքի ուղիղ ուղղությունը:

Ռեցեպտորները ներգրավված են ոչ միայն շարժողական համակարգի, այլև գործնականում մնացած բոլոր ֆիզիոլոգիական համակարգերի և օրգանների կարգավորման մեջ։ Նրանց մասնակցությունը մարսողական պրոցեսի վերահսկմանը, օրինակ, շատ ցուցադրական է արյուն ծծող մոծակների մոտ։ Էգ Anopheles մոծակները սնվում են ոչ միայն ողնաշարավորների արյունով, այլև խմում են այսպես կոչված «ազատ հեղուկներ»՝ բույսերից ցցված հյութեր, ցող և այլն։ պահվում է կերակրափողի կույր ճյուղում՝ սննդի ծավալուն ջրամբարում: Բայց եթե փորձի ժամանակ մոծակը խմում է բացահայտ պառկած արյան մի կաթիլ՝ չծակելով տուժածի ծածկը, ապա արյունը չի մտնում աղիքներ, այլ նաև սննդի ջրամբար, և միջատը շուտով մահանում է։ Բանն այն է, որ միջատի կողմից ներծծված հեղուկի հոսքի ուղղությունը վերահսկվում է պրոբոսկիսի և կոկորդի վրա գտնվող ընկալիչների միջոցով:

Էնդոկրին գեղձերի ընկալիչների ակտիվացման օրինակ է արյունը ծծող ռոդնիուս մոլտի կախվածությունը հարբած արյան ծավալից. թրթուրը կլանում է միայն արյան որոշակի բաժին խմելուց հետո և միևնույն ժամանակ: Եթե թրթուրը ստանում է արյան նույն բաժինը մի քանի քայլով, արյունահոսության առանձին գործողությունների միջև ընդմիջումներով, ապա այն չի թափվում: Անգլիացի ականավոր էնտոմոֆիզիոլոգ Վ. Ուիգլսվորթի փորձերը ցույց են տվել, որ ձուլման և արյունահոսության միջև կապը բավականին բարդ է։ Ձուլումը տեղի է ունենում էկդիսոն հորմոնի ազդեցության ներքո, որը արտազատվում է պրոթորասիկ գեղձի կողմից, որը խթանվում է ուղեղի նյարդասեկրետորային բջիջների ազդանշաններով: Ուղեղի կենտրոնն իր հերթին ակտիվանում է որոշակի ընկալիչների ազդանշանների միջոցով, այդ թվում՝ ձգվող ընկալիչները, որոնք տեղակայված են բիջի որովայնի պատերին։ Այս ընկալիչները գործարկվում են միայն այն ժամանակ, երբ աղիքները ընդլայնվում են մինչև որոշակի շեմային ծավալ, որը տեղի է ունենում, երբ արյան որոշակի մասը մտնում է այնտեղ: Նույն կերպ, ուղիղ աղիքի ձգման մասին ազդանշանները, օրինակ, հրահրում են դեֆեքացիայի ակտը, կնոջ վերարտադրողական գեղձերի ծորանների ձգման մասին ազդանշանները կենտրոնական նյարդային համակարգին տեղեկացնում են ձվաբջջի մարմնի պատրաստակամության մասին, և այլն։ Վերոհիշյալ օրինակները համոզիչ կերպով ցույց են տալիս այդ համակարգված աշխատանքը ներքին օրգաններկախված է միջընկալիչներից ստացվող տեղեկատվությունից:

Կա ևս մեկ պատճառ, որը նպաստել է միջատների և ընդհանրապես կենդանիների զգայական օրգանների ֆիզիոլոգիայի արագ զարգացմանը՝ սա ընդունման խնդրի բիոնիկ կողմն է։ Կենդանական ընկալիչները սովորաբար շատ առումներով գերազանցում են անալոգային սենսորներին, որոնք ներկայումս կառուցվում են մարդկանց կողմից: Հետևաբար, հասկանալի է ձգտել ուսումնասիրել այս կամ այն կենդանի համակարգը՝ շահագործման սկզբունքով նման տեխնիկական սարք ստեղծելու համար։ Զգայական օրգանների ֆիզիոլոգիան, համեմատած այլ կենսաբանական գիտությունների մեծ մասի հետ, առաջ է գնացել շատ առաջ՝ ֆիզիկոսների, կիբեռնետիկայի, մաթեմատիկոսների կողմից բիոնիկ որոնման ճանապարհին ներդրված մոտեցումների իր զինանոցում ընդգրկվելու արդյունքում: Բիոնիկայի համար միայն որակական բնութագրերը բավարար չեն, այլ պահանջվում են կենդանի համակարգի քանակական պարամետրեր՝ թարգմանված մաթեմատիկայի լեզվով։

Ավելի կոնկրետ՝ ինժեներներին հետաքրքրում են միջատների զգայական օրգանները՝ որպես տեխնիկական սարքերի պոտենցիալ նախատիպեր՝ չափազանց բարձր զգայունությամբ, աղմուկի իմունիտետով, ավելորդ դիզայնով, զուգորդված մանրանկարչության չափերով և աշխատանքի համար էներգիայի ցածր սպառմամբ: Միջատների ընկալիչի բջիջների զգայունությունը գործնականում հասցվում է ֆիզիկական սահմանի։ Այսպիսով, մետաքսի որդ տղամարդու ալեհավաքի հոտառական բջիջը գրգռելու համար՝ հարմարեցված էգի սեռի գրավիչի ընկալմանը, բավական է շփումն այս նյութի մեկ մոլեկուլի հետ: Մեկ ֆոտոն կարող է գրգռել բարդ աչքի տեսողական բջիջը: Այսպես կոչված պոպլիտեալ օրգանի մեխանորընկալիչ բջիջը որսում է ենթաշերտի թրթռումները, որոնց ամպլիտուդը փոքր է ջրածնի ատոմի տրամագծից։ Միևնույն ժամանակ, ընկալիչները տարբերվում են տեխնիկական տեղեկատվության հայտնի սենսորներից իրենց վառ աղմուկի իմունիտետով: Մենք արդեն նշել ենք, որ մորեխը ամենատարբեր հնչյունների ֆոնին առանձնացնում է (ճանաչում) տեսակին հատուկ երգ։ Մեղուն տեսողականորեն ճանաչում է իրեն հայտնի ծաղիկը շատ այլ առարկաների միջից, որոնք նման են չափի, գույնի և ձևի: Կենդանի համակարգերի ավելորդ ձևավորումը դրսևորվում է նրանով, որ օրգանի մի մասի ոչնչացումը չի անջատում այն, և միջատների մոտ այս հատկությունը զուգորդվում է բոլոր օրգանների ծայրահեղ մանրանկարչության հետ:

Բոլոր ընկալիչ համակարգերում, առանց բացառության, բիոնիստները հատկապես ձգտում են վերծանել բարձր արդյունավետ կենսաբանական մեթոդները ազդանշանը աղմուկից բաժանելու համար: Դրա հետ մեկտեղ, հոտառության անալիզատորում որոնման հիմնական առարկան հոտերի նկատմամբ չափազանց բարձր և ընտրովի զգայունության կազմակերպման մեթոդներն են, լսողական անալիզատորում ձայնի աղբյուր գտնելու և դրա ազդանշանների հայտնաբերման ուղղության մեթոդները, տեսողական անալիզատորում մեխանիզմները: լույսի բևեռացման և մարդկանց համար անտեսանելի ճառագայթների ընկալման վերլուծության համար։

Զգայական բիոնիկայի ձեռքբերումները, որքանով կարելի է դատել առկա հրապարակումներից *, այնքան ավելի համեստ են, քան բուն զգայական ֆիզիոլոգիայի կողմից ձեռք բերված հաջողությունը, որը հարստացել է բիոնիկայից փոխառված ֆիզիկական մոտեցմամբ: Որպես հաջողության օրինակ, եկեք անվանենք Երկրի համեմատ ինքնաթիռների արագությունը չափող սարքի ստեղծումը, որը գործում է երեսպատված աչքով շարժման ընկալման սկզբունքով, որը հայտնաբերվել է բզեզ Chlorophanus-ում: Բազմիցս հաղորդվել է ակուստիկ սարքերի ստեղծման մասին, որոնք գրավում են (և ոչնչացնում) արյուն ծծող մոծակներին, և ուլտրաձայնային արտանետիչներ, որոնք նմանակում են չղջիկների ճիչը և վախեցնում այդ ձայները լսող վնասակար ցեցերին: Գնչու ցեցի և հարակից տեսակների դեմ պայքարում հաջողությամբ օգտագործվում են թակարդներ սեքս-ատրագրիչով (օրինակ՝ սինթետիկ դիսպառլուր): Բարելավված լուսային թակարդներ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների արտանետմամբ, հատկապես գրավիչ գիշերային միջատների համար:

* (Հայտնի է, որ արտերկրում բիոնիկ հետազոտությունները լայնորեն ֆինանսավորվում են ռազմական գերատեսչության կողմից և դրանցից շատերն ունեն համապատասխան ուղղություն, որը լայն հրապարակման ենթակա չէ։)

Ե՛վ բիոնիստները, և՛ տարբեր մասնագիտությունների կենսաբանները մեծ հետաքրքրություն են ներկայացնում ընկալիչների ուսումնասիրության հետ կապված պատկերների ճանաչման խնդիրը, որի հակիրճ ամփոփմամբ մենք կավարտենք միջատների կյանքում զգայական օրգանների դերի մեր վերանայումը:

Այս կամ այն առարկայի որոնումը միշտ հիմնված է արտաքին գրգռիչների և դրանց եղանակների խտրականության (խտրականության) վրա, որի համար ամբողջությամբ պատասխանատու են ընկալիչները, քանի որ դրանք գտնվում են օրգանիզմի «մուտքում»։ Բայց նպատակաուղղված ընտրությունը հնարավոր է միայն այն դեպքում, եթե օբյեկտից ստացվող ընկալիչի ազդանշանները համընկնում են նրա նկարագրության կամ մարմնի կենտրոնական նյարդային համակարգում ներկառուցված հատկանիշների հետ: Ուստի առարկայի ընտրությունը որոշվում է ոչ միայն դրսից եկող զգայական տեղեկատվությամբ, այլև նրանով, որը պարունակվում է օրգանիզմի գենետիկ կամ անհատական հիշողության մեջ։ Ընտրությանը նախորդում է օբյեկտի նույնականացումը՝ որպես այդպիսին, համեմատությունը կենտրոնական նյարդային համակարգում արդեն գոյություն ունեցող դրա տեղեկատու հայեցակարգի հետ։

Այս առումով հիմնարար հարց է առաջանում. ի՞նչ ձևով է միջատների հիշողության մեջ պահվող առարկաների նկարագրությունը՝ նրանցից յուրաքանչյուրի առանձնահատուկ հատկանիշների տեսքով, թե՞ ընդհանրացված ներկայացման տեսքով: Հետևյալ օրինակը կպարզաբանի մեր տեսակետը։ Երբ մեղուն անվրեպ գտնում է իր փեթակը ըստ գույնի (մեղվաբույծները վաղուց նկատել են, որ գունավորումը հեշտացնում է այն գտնելը, և, հետևաբար, հարակից փեթակները ներկված են. տարբեր գույներ), ապա անփորձ դիտորդին կարող է թվալ, որ հարցը բավականին պարզ է։ Հայտնի է, որ մեղուն կարողանում է տարբերել գույները, այդ իսկ պատճառով նա ճանաչում է իր փեթակը ըստ գույնի: Բայց իրականում նա ճանաչում է փեթակը որպես այդպիսին, չի շփոթում այն նույն գույնի այլ առարկաների հետ: Մեղվի համար առաջադրանքը կարելի է ավելի բարդացնել՝ փեթակի վրա դնելով այնպիսի առարկա, որը աղավաղում է փեթակի տեսքը: Ֆորմալ կերպով, աչքի ընկալիչների կողմից այս իրավիճակի նկարագրության լեզվով, այստեղ առարկան այլ է, այնուամենայնիվ վարժեցված մեղուն և այս պայմաններում նրան ճանաչում է որպես փեթակ։ Սա նշանակում է, որ մեղուն հիշողության մեջ է պահում փեթակի պատկերը՝ դրա մասին ինչ-որ ընդհանրացված պատկերացում, որը, ինչպես հեշտությամբ կարող եք կռահել, կարող է առաջանալ միայն արդյունքում։ անձնական փորձ, բազմակի վերադարձ դեպի փեթակ տարբեր իրավիճակներում և փեթակի հիմնական օպտիկական հատկանիշների ընտրությունը պատկերի ձևավորման գործընթացում։

Մեղրի մեղվի տեսողական ընդհանրացման ունակությունը վերջերս հաստատվել է հատուկ փորձերի ժամանակ, որոնցում միջատին վարժեցրել են տարբեր առարկաների, սակայն, ըստ դրանց բոլորի մեկ ընդհանուր հատկանիշի՝ նույն դասի ուժեղացված (սննդի) առարկաների, որոնք հակադրվում է չամրացված առարկաների դասին: Նախկինում այս տրամաբանական գործողությունը համարվում էր ծավալուն ուղեղով բացառապես բարձրակարգ կենդանիների արտոնություն, որոնց վարքագծում որոշ հետազոտողներ տեսնում էին «տարրական բանականության» նշաններ։

Պատկերների ճանաչման խնդիրը հայտնվել է ոչ միայն կենսաբանների, այլեւ «մտածող» մեքենաների դիզայներների ուշադրության կենտրոնում։ Բանն այն է, որ մարդկանց և կենդանիների տեսողական ճանաչումը անփոփոխ է ճանաչելի օբյեկտի բազմաթիվ փոխակերպումների համար: Մենք ճանաչում ենք ծանոթ դեմքը ամբողջ դեմքով և պրոֆիլում, լուսանկարում, ուրվագծային գծագրում և նույնիսկ ծաղրանկարում: Նույնականացմանը նախորդում է որոշ հանգուցային հատկանիշների տեղաբաշխում, և դրանց հիման վրա հետևում է ընդհանրացման և պատկերի ձևավորման տրամաբանական գործողություն։ Բայց թե ինչ նշաններ և ինչպես է ուղեղը ընդհանրացնում դրանք, հեռու է միշտ հայտնի լինելուց, և սա է համակարգիչների համար ալգորիթմների և ծրագրերի ստեղծման դժվարությունը, օրինակ՝ տարբեր տառատեսակներով մուտքագրված տեքստեր կարդալը: Այստեղ պահանջվող ոչ բոլոր փորձերն են հնարավոր մարդկանց վրա, և դրանցից մի քանիսը, հատկապես վիրահատության դեպքում, հնարավոր են միայն կենդանիների վրա: Ուստի պարզ է միջատների վարքագծի բարդ ձևերի, տվյալ դեպքում՝ մեղուների տեսողական վարքագծի ուսումնասիրման հրատապությունը։ Աչքի ցանցաթաղանթում և հատկապես գլխուղեղային գանգլիոնում նեյրոնների համեմատաբար փոքր քանակությունը մեղուներին դարձնում է ավելի մատչելի առարկա՝ համեմատած բարձր ողնաշարավորների հետ՝ պատկերների ընդհանրացման և ճանաչման ծայրամասային և կենտրոնական մեխանիզմներն ուսումնասիրելու համար: