Органы чувств в процессах жизнедеятельности

Муха способна осуществлять контактный анализ химического вещества и практически мгновенно определять с помощью ног пригодность исследуемого объекта в качестве пищи. Например, муху нельзя обмануть сахарином, так как, прикоснувшись лапками к порошку, она сразу же отличит его от сахара. Подсоединив электроды к нервным волокнам синей мухи и усилив полученные импульсы, ученые установили, что на лапках мухи имеются четыре типа рецепторов. Одни служат для определения состава воды, другие – сахара, третьи – различных солей, а четвертые участвуют в анализе белковой пищи.

Интересно, что мухи некоторых видов могут сообщить о своей пищевой находке другим мухам. Найдя предполагаемую еду, они вначале пробуют ее ногой. С помощью вкусового анализатора полученная информация мгновенно обрабатывается и выдается результат о том, съедобно или нет пробуемое вещество. Если вещество годно для пищи, муха улетает и с помощью специального вещества передает информацию другим мухам о найденном пищевом источнике. Обратно она летит уже в сопровождении группы мух.

С помощью высокочувствительного обоняния мухи реагируют на присутствие даже очень малых концентраций вещества. Усики у мух короткие, но имеют перистые придатки, потому и большую поверхность для контакта с химическими веществами. Благодаря этому мухи способны издалека и довольно быстро прилететь к свежей куче навоза или отбросов. Обоняние помогает самкам находить и откладывают яйца на готовый питательный субстрат, то есть в ту среду, которая в дальнейшем послужит для личинок пищей. Причем в их генетической памяти содержатся в закодированном виде данные о запахе именно того субстрата, где появляющиеся из них личинки сразу же находят для себя конкретный корм, соответствующий их виду. Поэтому для откладывания яичек мясные мухи с помощью обоняния отыскивают мясо и падаль, навозные – навоз, растительноядные – определенные растения, а паразитические – конкретное животное.

Мухи семейства жужжаловых в полете отличаются ловкостью движений, а также удивительной способностью выполнять полет парно. Благодаря зрению мухи в точности следуют друг за дружкой, и задняя муха повторяет все движения передней, описывая даже сложные петли с крутыми поворотами. Они являют собой пример удивительно синхронных действий, координируемых с помощью довольно совершенных анализирующих и управляющих систем, в том числе зрительной.

Самцы плодовой мушки-дрозофилы при ухаживании за самкой издают с помощью крыльев видоспецифические (специфичные для данного вида) звуковые сигналы. Их можно услышать только благодаря чувствительным микрофонам. А самка слышит брачные песни посредством специального органа для восприятия звуковых колебаний, который находится на втором членике каждого ее усика. И она не безучастна к призывным серенадам и в свою очередь посылает ответные звуковые сигналы, тоже характерные для ее вида.

Биологические «часы»

Мухи, как и все живые существа, обладают «приборами времени», с которыми связаны их физиологические функции. Интересен опыт с мелкими лабораторными мушками дрозофилами. Из куколок они выходят в предутренние часы, с появлением первого солнечного луча. «Часы» своего развития организм дрозофил сверяет с солнечными часами. Если поместить дрозофил в полную темноту, то «часы», следящие за развитием, разлаживаются. Тогда мухи начинают выходить из куколок в любое время суток. Но что важно – достаточно секундной вспышки света, чтобы это развитие вновь синхронизировать. Можно уменьшить вспышку света даже до 0,005 секунды, но все равно появится это синхронизирующее действие – выход мушек из куколок будет происходить одновременно. Лишь резкое охлаждение насекомых до 00С и ниже влечет за собой остановку живых «часов» организма. Однако стоит только их отогреть, как «часы» снова пойдут и будут отставать ровно на столько времени, на сколько их остановили.

Тараканы. Универсальность живых «приборов»

Поведение тараканов зачастую определяется их способностью к довольно активной исследовательской деятельности. В экспериментах они всегда изучают обстановку, в которую попадают. Таракан – ночное насекомое, и его усы играют роль главного чувствительного устройства для исследования окружающей среды. Постоянно шевеля длинными антеннами, он одновременно ощупывает и обнюхивает окружающие объекты. Они состоят из множества члеников с маленькими отверстиями и тоненькими щетинками, под основанием которых находятся нервные клетки. Благодаря этому устройству организм получает сигнал, например, о соприкосновении с чем-либо. Щетинки расположены также по всему телу таракана, чтобы существо с твердым наружным покровом могло осязать окружающий его мир. Антенны таракана не только орган осязания, но и обоняния. Благодаря им тараканы находят добычу и пищу, узнают о приближении врага, осуществляют коммуникацию с подобными себе, и многое другое. С помощью обоняния они ориентируются на местности и способны производить дальние массовые переселения.

Человек ощущает тепловые лучи терморецепторами кожи, если их излучают мощные источники – Солнце, костер, раскаленная печь. Но он лишен возможности воспринимать инфракрасное излучение живых существ. Поэтому были созданы приборы ночного видения, чтобы определять в темноте местонахождение теплых живых объектов. Но эти приборы все же уступают своей чувствительностью природным «термолокаторам» некоторых ночных насекомых, в том числе и тараканов. У них существует инфракрасное зрение – специальные «приборы ночного видения».

Тараканы наделены очень высокой чувствительностью к колебаниям температуры, которая влияет на активность, длительность развития организма и на продолжительность жизни особи. Каким же образом они быстро и точно определяют изменения температуры? Оказалось, что «термометрами» у тараканов служат специализированные короткие толстостенные волоски на их лапках. Эти устройства способны воспринимать изменение температуры поверхности, где он находится в 10С. Нашему осязанию такая точность недоступна.

Способность к научению

Тараканы – довольно способные существа. Они легко поддаются обучению, выработке условных рефлексов, дрессировке (отсюда – ранее популярные тараканьи бега). При экспериментах использовали свойство тараканов как ночных животных, избегать света. То есть они имеют врожденный отрицательный фототаксис. Из двух предложенных камер – затемненной и светлой тараканы сразу же выбирали темную. Но если в этой камере они получали удар слабым электрическим током, то быстро обучались ее избегать и собираться в светлой камере. Продолжая возвращаться в темное помещение, тараканы могли бы получить разрушительное воздействие тока на организм. Следовательно, тараканы способны дополнять инстинктивное поведение обучением и выработкой условных рефлексов в конкретной среде обитания. Это позволяет выбирать оптимальные условия обитания, избегать воздействия отрицательных факторов, опасных для их жизни.