Уникальность органов чувств бабочек
Жданова Т. Д.
Вкусовые ощущения
Бабочки в зависимости от вида благодаря вкусовым ощущениям оказывают предпочтение тем или иным объектам питания. Органы хеморецепции бабочек находятся на лапках и реагируют на различные вещества через прикосновение. Экспериментально установлено, что если взять бабочку за крылья и коснуться лапками поверхности, смоченной сахарным сиропом, то на это отреагирует ее хоботок. Он тотчас свернется, хотя сам к сахарному сиропу не чувствителен. С помощью вкусового анализатора бабочки хорошо различают растворы хинина, сахарозы, соляной кислоты и др. Причем эти органы бабочек в тысячу раз чувствительнее рецепторов человеческого языка. Своими лапками бабочки могут почувствовать концентрацию сахара в воде в 2 000 раз меньшую, чем та, что дает нам ощущение сладковатого вкуса.
Высокочувствительное обоняние
Органы обоняния бабочек реагируют на присутствие даже очень малых концентраций вещества, удаленного от насекомого на большое расстояние. Их высокая чувствительность к запахам поражает. Самки бабочек многих видов обеспечены железами, выделяющими пахучие феромоны. Этот секрет выделяется ими в период размножения и улавливается самцами. Особым чутьем отличаются, например, самцы ночных шелкопрядущих бабочек, наделенные для этого пышными перистыми усиками. Они способны находить своих малоподвижных самок по еле уловимому запаху. Меченые самцы непарного тутового шелкопряда устремлялись на запах самки с расстояния 3,8 км. А самцы бабочки сатурнии улавливают запах самки своего вида на расстоянии 12 км. Но возможно, не только обоняние используется для такого поиска. Ученые пытались выяснить предельную границу, с которой самцы бабочек уже не находят самки. Они выпускали через окно движущегося поезда помеченных самцов бабочки-глазчатки с разных расстояний от места с клеткой, где находилась самка того же вида. С расстояния 11 км на ее запах прилетело 26 % выпущенных самцов.
Самый наглядный пример эффективности действия феромонов у насекомых демонстрирует тутовый шелкопряд. Для того чтобы показать свою готовность к спариванию, самка выделяет небольшое количество феромона (бомбикола). Даже если его будет всего одна миллионная грамма, самец способен расшифровать такое сообщение, важное для продолжения его рода. При этом достаточно всего одной молекулы бомбикола, выделяемого самкой, чтобы запустить нервный импульс в рецепторной клетке антенны самца. А если генерируется 200 импульсов в секунду, самец начинает искать самку, двигаясь против ветра, приносящего химическую информацию от подруги. Существует даже способ ловли самцов тутового и непарного шелкопряда, волнянок, павлиноглазок (сатурниц), коконопрядов. Самку сажают в клетку, и на ее запах слетаются многочисленные самцы.
Потомство серебристой бабочки-нимфалиды питается в основном листьями фиалки. Поэтому самка удивительным образом находит эти растения и откладывает яйца на коре растущих рядом деревьев. Науке не известно, как находит она фиалку, но, вероятнее всего, по запаху.
Работа инфракрасных локаторов
Для поиска «своих» цветков, раскрытых в темноте, некоторые ночные бабочки обеспечены уникальными инфракрасными локаторами. Чтобы переводить невидимые тепловые лучи в видимое изображение в их глазах создается эффект флуоресценции. Инфракрасные лучи проходят здесь через построенную организмом сложную оптическую систему и фокусируются на специально подготовленном пигменте. Тот флуоресцирует, и таким образом инфракрасное изображение переходит в видимый свет. И тогда в глазах бабочки появляются видимые образы цветков, которые ночью испускают излучение именно в инфракрасной области спектра. В этом случае у цветков есть передатчики излучения, а у ночных бабочек его приемники, то есть они целесообразно устроены друг для друга.
Инфракрасное излучение играет немаловажную роль и в сближении ночных бабочек различных полов. Как это происходит? В результате протекающих в организме бабочек физиологических процессов температура их тела значительно выше, чем температура окружающей среды и составляет около 35 400 С. И что самое интересное она мало зависит от температуры окружающего воздуха. То есть при понижении внешней температуры процессы внутри организма усиливаются. Более теплое тело бабочки является источником инфракрасных лучей. Взмахи крыльев прерывают поток этих лучей с определенной частотой. Предполагается, что самец отличает самку своего вида, воспринимая эти определенные ритмические колебания инфракрасного излучения.
Ультразвук для ориентации в пространстве
Благодаря акустическому анализу и использованию ультразвуковых сигналов бабочки не только избегают своих основных врагов летучих мышей, как было показано выше, но и прекрасно ориентируются в пространстве. В экспериментах бабочка совка продемонстрировала способность к эхолокационной ориентации среди системы сферических преград. Представители этого вида могут определять наличие преграды на расстоянии свыше 12 см и производить сложные маневры при ее облете.
Список литературы
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.portal-slovo.ru/
В мире известно 165 000 видов бабочек. Каждый вид бабочек имеет свои особенности, является по-своему интересным, уникальным. В среднем бабочки живут от 3-ох дней до 3-ох недель. Каждая из бабочек проходит удивительную трансформацию, когда гусеница или личинка сначала становится куколкой, а затем как по мгновению волшебной палочки из нее появляется взрослая особь, уже снабженная всем необходимым для поиска пищи и партнера: крыльями, репродуктивными органами, высокоразвитыми органами вкуса, обоняния, а иногда и слуха.
Замечательная маскировка бабочек, мотыльков и их гусениц принимает разные формы. Узор на крыльях бабочек часто служит камуфляжной формой, призванной обмануть бдительность врага. Обычно насекомые стараются слиться с окружающим фоном (коре, мхам, лишайникам, листьям) - этот маскарад не является осознанным или обдуманным, а представляет собой определенную цель.
Некоторые виды бабочек, защищенные природой от хищников токсичными веществами своего организма, предупреждают об этом врагов своей окраской. Бабочки, лишенные таких средств защиты, иногда решают проблему, подражая ядовитым собратьям своей внешностью. Причем копируют бабочки не только их окраску, но даже форму. В результате хищники не связываются и с теми и с другими…
Как будто в качестве платы за свои труды, муравьи доят из личинок выделяемый ими секрет. При вступлении в стадию куколки производство вещества прекращается. Однако муравьи продолжают охранять куколок, хотя и не получают за это свой любимый напиток. Когда из хризалид появляются взрослые бабочки, происходит странная перемена: прежние защитники нападают на них, очевидно, ду-мая, что те угрожают их куколкам.
Самая долгоживущая дневная бабочка Европы.
Лимонница, у которой под цвет одноименного плода окрашен только самец, а самка почти белая, - самая долгоживущая дневная бабочка Европы. В теплых странах она летает до 11 месяцев после выхода из куколки. Такая продолжительность взрослой стадии среди бабочек исключение: у многих видов она ограничивается одним временем года, а у некоторых - всего несколькими часами.… Чтобы достичь столь преклонного возраста, лимонница должна экономить силы.
В самом деле, мышечная активность бабочек, хотя и ограничивается полетом, требует огромных по сравнению с их скромными размерами энергозатрат. Именно поэтому жизнь лимонницы состоит из очень коротких периодов лёта, чередующихся с долгими неделями сна, призванного восстановить ее силы.
Именно поэтому жизнь лимонницы состоит из очень коротких периодов лёта, чередующихся с долгими неделями сна, призванного восстановить ее силы. Весной следующего года последние часы жизни самца будут посвящены преследованию всех встречающихся на его пути подруг: другого случая подумать о продолжении рода ему уже не представится.
Миграция бабочек.
Среди африканских бабочек самые длинные миграции совершает вид Catopsilia florella. Каждый год с декабря по февраль его представители, заселяющие засушливые области Сахеля, десятками миллионов улетают на юг. Место назначения - Заир - в нескольких тысяч километров от старта. В отличие от перелетных видов умеренных широт миграция бабочек вызывается не наступлением весны, а началом на юге сезона дождей: в это время там распустится множество цветков, которые обеспечат бабочек пищей.
Летят бабочки целыми тучами длиной до 20 и шириной до 5 километров. Если такая стая бабочек опускается к земле, она вполне способна глушить двигатели автомобилей! С возвращением сухого сезона бабочки отправляются назад в Сахель. Другие популяции этого вида мигрируют аналогичным образом, но вылетают они с юга Африки (Капская провинция ЮАР) и направляются на северо-запад. Миграционное поведение встречается у бабочек нечасто; оно известно только у 200 из 18 000 дневных видов, причем всего два десятка из них по протяженности и регулярности своих перелетов сравнимы с Catopsilia florella.
Самая высокогорная бабочка в мире.
Бабочки буквально творят чудеса. Вид Parnassius arcticus живет в Сибири рядом с Полярным кругом. Он долетает до мест, где снега и льды никогда не тают. Его близкий сородич Parnassius bannyngtoni из Гималаев - самая высокогорная бабочка в мире. Ее можно встретить, поднявшись даже на 6000 метров над уровнем моря. А что уж говорить о таких видах как снежные гидрокампы, самки которых никогда не покидают воды и высовывают из нее конец брюшка только для того, чтобы их оплодотворил самец.
Генетические мутации.
Во время развития эмбриона не исключены генетические пертурбации, приводящие к появлению в организме любопытных аномалий. Один из примеров - гинандроморфные бабочки, своеобразные полусамцы-полусамки. Когда одна сторона тела полностью мужская, а другая - женская. Иногда аномальными становятся лишь небольшие участки тела бабочки. Так, в разных местах крыла у самца могут появиться пятна «женского» цвета (и наоборот)… Как правило, такие особи нежизнеспособны, но если внутренние органы сохраняют работоспособность, организм бабочки выживает.
Слух у бабочек.
Некоторые взрослые мотыльки обладают столь хорошим слухом, что могут обнаружить эхолокационные сигналы питающихся ими летучих мышей. Обнаружив эти ультразвуковые сигналы, ночные мотыльки немедленно совершают маневр, чтобы избежать встречи с врагом. Глаза чешуекрылых способны воспринимать ультрафиолетовый свет, с помощью которого они могут определять цветочные узоры, не видимые менее чувствительными глазами.
Обоняние у бабочек.
Чешуекрылые имеют чрезвычайно острое обоняние. Соответствующие органы бабочки и мотыльков расположены главным образом на усиках, или антеннах. Поскольку обоняние является ключевым средством, позволяющим самцу обнаружить самку, оно играет первостепенную роль для выживаемости вида. Самец бабочки может почувствовать запах самки на расстоянии 5 км. Рекорд здесь принадлежит бабочке китайского шелкопряда, самец которой способен обнаружить самку почти за семь миль.
Чешуекрылые.
Множество волшебных сказок и легенд сложено о бабочках, которых ученые называют скучновато: чешуекрылые. Зато имена у них красивые, это часто имена греческих богов и героев: Аполлон, Психея, Гектор, Икар. Так люди выразили свое восхищение яркой красотой бабочек. А чешуйки — это и есть самое главное в их наряде — та самая «пыльца», которая так легко стирается от неосторожных прикосновений безжалостных пальцев некоторых «любителей» бабочек....
В Японии говорят, что встретить бабочку у себя в доме - к счастью. Ее образ всегда ассоциировался здесь с лучшими моментами человеческой жизни. Две бумажные бабочки обязательно присутствуют как свидетели на свадебной церемонии, считается, что они ведут молодоженов по дороге к счастью…
Большинство жителей Филиппин - католики, здесь сохраняются глубокое влияние буддизма, требующее уважительного отношения к бабочке. Ведь именно к ней обратился Будда со своей последней предсмертной проповедью.
В Азии особым почетом пользуются ночные бабочки: в них видят воплощение душ умерших и хранителей живых людей. Согласно легенде, один старик, не в силах перенести потерю любимой жены, много дней плакал на ее могиле, пока огромный белый мотылек, тронутый его горем не унес его с собой в царство духов, где супруги вновь соединились…
У дневных бабочек репутация иная: они символизируют любовные утехи, как, впрочем, и на Западе, где непостоянных ухажеров сравнивают с порхающими вокруг цветов мотыльками…
В Лаосе назвать женщину «шелкопрядом» - значит усомниться в ее добродетелях, одновременно отдав должное сексуальности. Дело в том, что самка тутового шелкопряда славится своими половыми аппетитами: спаривание длится так долго, что самец довольно часто умирает от истощения.
У христиан бабочка иногда изображается сидящей на руке младенца Христа и символизирует возрождение и воскресение души.
Эльфы - духи воздуха, пришедшие к нам из скандинавской мифологии, изображались в виде красивых маленьких человечков с крыльями бабочки
Древние римляне считали, что бабочки - это цветы, которые сорвал ветер.
В Китае до сих пор жених перед свадьбой дарит невесте живую или нефритовую бабочку - символ неизменной любви.
Славяне также верили: чистые души ангелов прилетают к нам дневными бабочками, чтобы передать наши желания на небеса.
Райский сад ассоциируется с обилием цветов и порхающих бабочек.
Одна из первых красавиц своего времени, жена Наполеона Третьего Евгения, ввела в моду разведение бабочек в зимних садах, хотя салюты порхающих красавиц очень любили еще при дворе французского короля Людовика XIV.
Научное изучение этих насекомых началось сравнительно недавно, примерно 300 лет назад. В книгах XUIIIвека можно было увидеть цветные картинки, изображавшие модно одетых джентельменов, занимающихся ловлей бабочек. Долгое время коллекционирование было привилегией очень состоятельных людей, они могли оплачивать поездки в дальние страны и превращать дом в маленький музей; в их числе английский банкир лорд Уолтер Ротшильд, русские писатели Владимир Набоков, и Михаил Булгаков, физиолог академик Иван Павлов, один из вождей русской революции Николай Бухарин, замечательный энтомолог и коллекционер великий князь Николай Михайлович Романов.
Самые красивые бабочки обитают в тропических лесах Юго - Восточной Азии и Южной Америки. Отдельные виды стоят очень дорого. Ради поимки некоторых даже организовывали специальные экспедиции в Тропические джунгли. Их оплачивали известные коллекционеры бабочек , для которых получить эти экземпляры было смыслом жизни. Ученые давали бабочкам имена богов, мифологических героев и известных людей: Парис, Аполлон, Махаон, Подалирий, Поликсена, Елена Троянская, Парусник Румянцева и т.д.
Природа щедро одарила этих чешуекрылых насекомых не только, сияющими всеми цветами радуги, многоцветными крыльями, но и удивительным фасеточным зрением, способностью улавливать ультразвуки, сверхчувствительным обонянием, способностью к мимикрии и многими другими уникальными качествами, которые изучает и использует человек в современной науке - это оптика. авиация, бионика, генетика, шелководство. Наблюдения за бабочками могут помочь и метеорологам, и геологам при поиске полезных ископаемых.
БАБОЧКИ ВСЕГДА В МОДЕ!
На протяжении веков искусные ювелиры пытаются воссоздать красоту изысканных летающих красавиц, используя для этого самые лучшие драгоценные камни, самые дорогие металлы, различные техники.Изображение бабочки на элегантной женской одежде всегда придает эффект легкости и изящества.
И все же самое главное, что дарят нам бабочки - это чувство радости от любования их удивительной красотой и разнообразием, в них люди находят ту гармонию, к которой они стремятся всю жизнь, с детства, ведь эти порхающие цветы создают то ощущение тайны, которое, по словам великого физика и скрипача - любителя Альберта Энштейна, «лежит в истоках истинного искусства и истинной науки».
Бабочки олицетворяют наши сокровенные мечты. Как хочется быть красивыми, свободными, окрыленными счастьем!
Уникальность органов чувств бабочек
Жданова Т. Д.
Вкусовые ощущения
Бабочки в зависимости от вида благодаря вкусовым ощущениям оказывают предпочтение тем или иным объектам питания. Органы хеморецепции бабочек находятся на лапках и реагируют на различные вещества через прикосновение. Экспериментально установлено, что если взять бабочку за крылья и коснуться лапками поверхности, смоченной сахарным сиропом, то на это отреагирует ее хоботок. Он тотчас свернется, хотя сам к сахарному сиропу не чувствителен. С помощью вкусового анализатора бабочки хорошо различают растворы хинина, сахарозы, соляной кислоты и др. Причем эти органы бабочек в тысячу раз чувствительнее рецепторов человеческого языка. Своими лапками бабочки могут почувствовать концентрацию сахара в воде в 2 000 раз меньшую, чем та, что дает нам ощущение сладковатого вкуса.
Высокочувствительное обоняние
Органы обоняния бабочек реагируют на присутствие даже очень малых концентраций вещества, удаленного от насекомого на большое расстояние. Их высокая чувствительность к запахам поражает. Самки бабочек многих видов обеспечены железами, выделяющими пахучие феромоны. Этот секрет выделяется ими в период размножения и улавливается самцами. Особым чутьем отличаются, например, самцы ночных шелкопрядущих бабочек, наделенные для этого пышными перистыми усиками. Они способны находить своих малоподвижных самок по еле уловимому запаху. Меченые самцы непарного тутового шелкопряда устремлялись на запах самки с расстояния 3,8 км. А самцы бабочки сатурнии улавливают запах самки своего вида на расстоянии 12 км. Но возможно, не только обоняние используется для такого поиска. Ученые пытались выяснить предельную границу, с которой самцы бабочек уже не находят самки. Они выпускали через окно движущегося поезда помеченных самцов бабочки-глазчатки с разных расстояний от места с клеткой, где находилась самка того же вида. С расстояния 11 км на ее запах прилетело 26 % выпущенных самцов.
Самый наглядный пример эффективности действия феромонов у насекомых демонстрирует тутовый шелкопряд. Для того чтобы показать свою готовность к спариванию, самка выделяет небольшое количество феромона (бомбикола). Даже если его будет всего одна миллионная грамма, самец способен расшифровать такое сообщение, важное для продолжения его рода. При этом достаточно всего одной молекулы бомбикола, выделяемого самкой, чтобы запустить нервный импульс в рецепторной клетке антенны самца. А если генерируется 200 импульсов в секунду, самец начинает искать самку, двигаясь против ветра, приносящего химическую информацию от подруги. Существует даже способ ловли самцов тутового и непарного шелкопряда, волнянок, павлиноглазок (сатурниц), коконопрядов. Самку сажают в клетку, и на ее запах слетаются многочисленные самцы.
Потомство серебристой бабочки-нимфалиды питается в основном листьями фиалки. Поэтому самка удивительным образом находит эти растения и откладывает яйца на коре растущих рядом деревьев. Науке не известно, как находит она фиалку, но, вероятнее всего, – по запаху.
Работа инфракрасных локаторов
Для поиска «своих» цветков, раскрытых в темноте, некоторые ночные бабочки обеспечены уникальными инфракрасными локаторами. Чтобы переводить невидимые тепловые лучи в видимое изображение в их глазах создается эффект флуоресценции. Инфракрасные лучи проходят здесь через построенную организмом сложную оптическую систему и фокусируются на специально подготовленном пигменте. Тот флуоресцирует, и таким образом инфракрасное изображение переходит в видимый свет. И тогда в глазах бабочки появляются видимые образы цветков, которые ночью испускают излучение именно в инфракрасной области спектра. В этом случае у цветков есть передатчики излучения, а у ночных бабочек – его приемники, то есть они целесообразно устроены друг для друга.
Инфракрасное излучение играет немаловажную роль и в сближении ночных бабочек различных полов. Как это происходит? В результате протекающих в организме бабочек физиологических процессов температура их тела значительно выше, чем температура окружающей среды и составляет около 35– 400 С. И что самое интересное – она мало зависит от температуры окружающего воздуха. То есть при понижении внешней температуры процессы внутри организма усиливаются. Более теплое тело бабочки является источником инфракрасных лучей. Взмахи крыльев прерывают поток этих лучей с определенной частотой. Предполагается, что самец отличает самку своего вида, воспринимая эти определенные ритмические колебания инфракрасного излучения.
Вкусовые ощущения
Бабочки в зависимости от вида благодаря вкусовым ощущениям оказывают предпочтение тем или иным объектам питания. Органы хеморецепции бабочек находятся на лапках и реагируют на различные вещества через прикосновение. Экспериментально установлено, что если взять бабочку за крылья и коснуться лапками поверхности, смоченной сахарным сиропом, то на это отреагирует ее хоботок. Он тотчас свернется, хотя сам к сахарному сиропу не чувствителен. С помощью вкусового анализатора бабочки хорошо различают растворы хинина, сахарозы, соляной кислоты и др. Причем эти органы бабочек в тысячу раз чувствительнее рецепторов человеческого языка. Своими лапками бабочки могут почувствовать концентрацию сахара в воде в 2 000 раз меньшую, чем та, что дает нам ощущение сладковатого вкуса.
Высокочувствительное обоняние
Органы обоняния бабочек реагируют на присутствие даже очень малых концентраций вещества, удаленного от насекомого на большое расстояние. Их высокая чувствительность к запахам поражает. Самки бабочек многих видов обеспечены железами, выделяющими пахучие феромоны. Этот секрет выделяется ими в период размножения и улавливается самцами. Особым чутьем отличаются, например, самцы ночных шелкопрядущих бабочек, наделенные для этого пышными перистыми усиками. Они способны находить своих малоподвижных самок по еле уловимому запаху. Меченые самцы непарного тутового шелкопряда устремлялись на запах самки с расстояния 3,8 км. А самцы бабочки сатурнии улавливают запах самки своего вида на расстоянии 12 км. Но возможно, не только обоняние используется для такого поиска. Ученые пытались выяснить предельную границу, с которой самцы бабочек уже не находят самки. Они выпускали через окно движущегося поезда помеченных самцов бабочки-глазчатки с разных расстояний от места с клеткой, где находилась самка того же вида. С расстояния 11 км на ее запах прилетело 26 % выпущенных самцов.
Самый наглядный пример эффективности действия феромонов у насекомых демонстрирует тутовый шелкопряд. Для того чтобы показать свою готовность к спариванию, самка выделяет небольшое количество феромона (бомбикола). Даже если его будет всего одна миллионная грамма, самец способен расшифровать такое сообщение, важное для продолжения его рода. При этом достаточно всего одной молекулы бомбикола, выделяемого самкой, чтобы запустить нервный импульс в рецепторной клетке антенны самца. А если генерируется 200 импульсов в секунду, самец начинает искать самку, двигаясь против ветра, приносящего химическую информацию от подруги. Существует даже способ ловли самцов тутового и непарного шелкопряда, волнянок, павлиноглазок (сатурниц), коконопрядов. Самку сажают в клетку, и на ее запах слетаются многочисленные самцы.
Потомство серебристой бабочки-нимфалиды питается в основном листьями фиалки. Поэтому самка удивительным образом находит эти растения и откладывает яйца на коре растущих рядом деревьев. Науке не известно, как находит она фиалку, но, вероятнее всего, – по запаху.
Работа инфракрасных локаторов
Для поиска «своих» цветков, раскрытых в темноте, некоторые ночные бабочки обеспечены уникальными инфракрасными локаторами. Чтобы переводить невидимые тепловые лучи в видимое изображение в их глазах создается эффект флуоресценции. Инфракрасные лучи проходят здесь через построенную организмом сложную оптическую систему и фокусируются на специально подготовленном пигменте. Тот флуоресцирует, и таким образом инфракрасное изображение переходит в видимый свет. И тогда в глазах бабочки появляются видимые образы цветков, которые ночью испускают излучение именно в инфракрасной области спектра. В этом случае у цветков есть передатчики излучения, а у ночных бабочек – его приемники, то есть они целесообразно устроены друг для друга.
Инфракрасное излучение играет немаловажную роль и в сближении ночных бабочек различных полов. Как это происходит? В результате протекающих в организме бабочек физиологических процессов температура их тела значительно выше, чем температура окружающей среды и составляет около 35– 400 С. И что самое интересное – она мало зависит от температуры окружающего воздуха. То есть при понижении внешней температуры процессы внутри организма усиливаются. Более теплое тело бабочки является источником инфракрасных лучей. Взмахи крыльев прерывают поток этих лучей с определенной частотой. Предполагается, что самец отличает самку своего вида, воспринимая эти определенные ритмические колебания инфракрасного излучения.
Ультразвук для ориентации в пространстве
Благодаря акустическому анализу и использованию ультразвуковых сигналов бабочки не только избегают своих основных врагов – летучих мышей, как было показано выше, но и прекрасно ориентируются в пространстве. В экспериментах бабочка совка продемонстрировала способность к эхолокационной ориентации среди системы сферических преград. Представители этого вида могут определять наличие преграды на расстоянии свыше 12 см и производить сложные маневры при ее облете.
© Все права защищены
Насекомые , как и другие многоклеточные организмы , имеют множество различных рецепторов, или сенсилл, чувствительных к определённым раздражителям. Рецепторы насекомых очень разнообразны. У насекомых есть механорецепторы (слуховые рецепторы, проприоцепторы), фоторецепторы, терморецепторы, хеморецепторы. С их помощью насекомые улавливают энергию излучений в виде тепла и света, механические вибрации, включая широкий диапазон звуков, механическое давление, силу тяжести, концентрацию в воздухе водяных паров и летучих веществ, а также множество других факторов. Насекомые обладают развитым чувством обоняния и вкуса. Механорецепторами являются трихоидные сенсиллы, которые воспринимают тактильные стимулы. Некоторые сенсиллы могут улавливать малейшие колебания воздуха вокруг насекомого, а другие - сигнализируют о положении частей тела относительно друг друга. Воздушные рецепторы воспринимают скорость и направление потоков воздуха поблизости от насекомого и регулируют скорость полёта.
Зрение
Зрение играет большую роль в жизни большинства насекомых. У них встречаются три типа органов зрения - фасеточные глаза, латеральные (стеммы) и дорсальные (оцеллии) глазки. У дневных и летающих форм обычно имеется 2 сложных глаза и 3 оцеллия. Стеммы имеются у личинок насекомых с полным превращением. Они располагаются по бокам головы в количестве 1-30 с каждой стороны. Дорсальные глазки (оцеллии) встречаются вместе с фасеточными глазами и функционируют в качестве дополнительных органов зрения. Оцеллии отмечены у имаго большинства насекомых (отсутствуют у многих бабочек и двукрылых, у рабочих муравьёв и слепых форм) и у некоторых личинок (веснянки, подёнки, стрекозы). Как правило, они имеются только у хорошо летающих насекомых. Обычно имеется 3 дорсальных глазка, расположенных в виде треугольника в лобно-теменной области головы. Их основная функция, вероятно, заключается в оценке освещённости и её изменений. Предполагается, что они также принимают участие в зрительной ориентации насекомых и реакциях фототаксиса.
Особенности зрения насекомых обусловлены фасеточным строением глаз, которые состоят из большого числа омматидиев. Наибольшее число омматидиев обнаружено у бабочек (12-17 тысяч) и стрекоз (10-28 тысяч). Светочувствительной единицей омматидия является ретинальная (зрительная) клетка. В основе фоторецепции насекомых лежит преобразование зрительного пигмента родопсина под воздействием кванта света в изомер метародопсин. Обратное его восстановление даёт возможность многократного повторения элементарных зрительных актов. Обычно в фоторецепторах обнаруживаются 2-3 зрительных пигмента, различающихся по своей спектральной чувствительности. Набор данных зрительных пигментов определяет также особенности цветового зрения насекомых. Зрительные образы в фасеточных глазах формируются из множества точечных изображений, создаваемых отдельными омматидиями. Фасеточные глаза лишены способности к аккомодации и не могут приспосабливаться к зрению на разных расстояниях. Поэтому насекомых можно назвать «крайне близорукими». Насекомые характеризуются обратно пропорциональной связью между расстоянием до рассматриваемого объекта и числом различимых их глазом деталей: чем ближе находится объект, тем больше деталей они видят. Насекомые способны оценивать форму предметов, но на небольших расстояниях от них для этого требуется, чтобы очертания объектов вмещались в поле зрения фасеточного глаза.
Цветовое зрение насекомых может быть дихроматическим (муравьи, жуки-бронзовки) или трихроматическим (пчелиные и некоторые бабочки). Как минимум один вид бабочек обладает тетрахроматическим зрением. Существуют насекомые, которые способны различать цвета только одной (верхней или нижней) половинкой фасеточного глаза (четырёхпятнистая стрекоза). Для некоторых насекомых видимая часть спектра сдвинута в коротковолновую сторону. Например, пчёлы и муравьи не видят красного цвета (650-700 нм), но различают часть ультрафиолетового спектра (300-400 нм). Пчёлы и другие насекомые-опылители могут увидеть на цветках ультрафиолетовые рисунки, скрытые от зрения человека. Аналогично бабочки способны различать элементы окраски крыльев, видимые только в ультрафиолетовом излучении.
Восприятие звуков, передающихся через твёрдый субстрат, осуществляется у насекомых виброрецепторами, находящимися в голенях ног вблизи их сочленения с бедром. Многие насекомые обладают высокой чувствительностью к сотрясениям субстрата, на котором они находятся. Восприятие звуков через воздух или воду осуществляется фонорецепторами. Двукрылые воспринимают звуки при помощи джонстоновых органов. Наиболее сложными слуховыми органами насекомых являются тимпанальные органы. Количество сенсилл, входящих в состав одного тимпанального органа, варьирует от 3 (некоторые бабочки) до 70 (саранчовые) и даже до 1500 (у певчих цикад). У кузнечиков, сверчков и медведок тимпанальные органы находятся в голенях передних ног, у саранчовых - по бокам первого брюшного сегмента. Слуховые органы певчих цикад располагаются у основания брюшка в близости от звукопроизводящего аппарата. Слуховые органы ночных бабочек находятся в последнем грудном сегменте или в одном из двух передних сегментов брюшка и могут воспринимать ультразвуки, издаваемые летучими мышами. Медоносные пчёлы издают звуки, заставляя вибрировать часть торакса путём частых мышечных сокращений. Звук усиливается крыловыми пластинами. В отличие от многих насекомых пчёлы способны издавать звуки разной высоты и тембров, что позволяет им передавать информацию посредством разных характеристик звука.
Зрение
Насекомые обладают развитым обонятельным аппаратом. Восприятие запахов осуществляется благодаря хеморецепторам - обонятельным сенсиллам, расположенным на усиках, а иногда и на околоротовых придатках. На уровне хеморецепторов происходит первичное разделение обонятельных раздражителей благодаря наличию двух типов рецепторных нейронов. Нейроны-генералисты распознают очень широкий набор химических соединений, но при этом обладают низкой чувствительностью к запахам. Нейроны-специалисты реагируют только на одно или несколько родственных химических соединений. Они обеспечивают восприятие пахучих веществ, запускающих определённые поведенческие реакции (половые феромоны, пищевые аттрактанты и репелленты, углекислый газ). У самцов тутового шелкопряда обонятельные сенсиллы достигают теоретически возможного предела чувствительности: для возбуждения нейрона-специалиста достаточно всего лишь одной молекулы феромона самки. В своих опытах Ж. А. Фабр определил, что самцы грушевой павлиноглазки могут обнаруживать самок по феромонам на расстоянии до 10 км.
Контактные хеморецепторы образуют периферический отдел вкусового анализатора насекомых и позволяют им оценивают пригодность субстрата для питания или яйцекладки. Эти рецепторы располагаются на ротовых частях, кончиках лапок, антеннах и яйцекладе. Большинство насекомых способны распознавать растворы солей, глюкозы, сахарозы и других углеводов, а также воду. Хеморецепторы насекомых редко реагируют на искусственные вещества, имитирующие сладкий или горький вкус, в отличие от хеморецепторов позвоночных. Например, сахарин не воспринимается насекомыми как сладкое вещество.
