03.06.2020
Несмотря на то, что насекомые кажутся довольно примитивными существами, у любопытных исследователей нередко появляются вопросы. Как устроена их нервная система? Каким образом отдельные виды организуют иерархию? Если они настолько организованы, означает ли это, что у них есть мозг? А если мозг есть, то отличается ли он у разных видов насекомых? В статье мы попробуем ответить на эти вопросы.
- Исследование интеллекта насекомых
- Строение мозга
- Особенности мозга насекомых
Анатомия насекомого
Общий план мухи такой же, как у большинства двукрылых насекомых. Они имеют:
Брюшко включает пищеварительную и половую систему. Это касается всех видов мушек. Грудь оснащена мускулатурой, которая необходима для полетов. У насекомого также имеется 3 пары ног.
Голова «оборудована» большими фасеточными глазами, хоботком и усиками. Что касается внутреннего строения, внутри черепной коробки расположен – мозг. Конечно, он не такой как у человека и млекопитающих.
Строение мозга
Думая о мозге, у многих перед глазами всплывает картинка с округлым веществом, имеющим извилины. С мухой дела обстоят иначе. Мозг двукрылого состоит из 3 отделов, а именно:
Несмотря на достаточно простое строение, мозг отвечает за функционирование всего организма. При этом, муха не способна думать. Она действует инстинктивно.
Важно: в теле расположены нервные узлы, называемые ганглиевыми, которые соединяются с «мозгом».
Протоцеребрум
Это крупнейший отдел мозга, отвечающий за координацию любого жизненного процесса насекомого. В данной части «центра управления» расположено огромное количество нейронов. Они ответственны за анализ и обработку полученных сведений.
Благодаря расположению клеток в наружном слое и идущим к ним волокнам, мозг мухи, можно сравнить с управляющим органом человека или животного.
Внутри протоцеребрума имеются дополнительные отделы. Которые делятся на:
Важно: подобные дополнительные отделы имеются у пчел и муравьев.
Дейтоцеребрум
Отдел расположен перед тритоцеребрум. Отвечает за нервные окончания, идущие к усикам. «Антенны», единственные волокна, отходящие от вторичного мозга. В большинстве случаев, они начинаются корешками:
У некоторых видов мух этих корешков не наблюдается.
Дейтоцеребрум отличается от протоцеребрум простотой. Схема строения соответствует обычному ганглию. Объяснить это можно только тем, что данный отдел является нервным центром только одного сегмента – усов.
Тритоцеребрум
Отдел принято называть третичным мозгом. Его положение ясное. Тритоцеребрум расположен между остальными отделами. При этом определенной формы у мозга нет. Единственное, с уверенностью сказать, что он разделен на;
Между двумя половинками расположена небольшая перемычка. Она проходит под кишечником.
Основной задачей тритоцеребрума является контроль рта и верхней губы. Вторая может отсутствовать у некоторых видов мух.
Важно: тритоцеребрум связан с симпатической нервной системой.
Как работает «центр управления»
На первый взгляд кажется, что мозг мухи прост, и не способен выполнять сложные операции. Даже «бывалые» ученые удивляются, его работе.
В Калифорнийском университете был проведен опыт над мухами. В результате стало ясно, что «центр управления» насекомого определяет скорость, направляющегося к вредителю тела. Благодаря этому, мушка понимает в каком направлении ей нужно двигаться, чтобы избежать опасности. Для подготовки насекомому требуется около 200 миллисекунд.
Важно: перед тем, как взлететь, муха расставляет лапки таким образом, чтобы оттолкнуться в противоположную от приближающегося объекта сторону.
Мозг успевает оценить ситуацию и принять решение, даже если насекомое:
Профессор Калифорнийского университета, проводивший опыты, считает, что «центр управления» двукрылого насекомого имеет координатную карту. Благодаря этому, мушка принимает решения так быстро.
Мухи, как и большинство насекомых способны обучаться. Все зависит от ситуаций, в которое попадал вредитель. Конечно, это не тоже самое, что происходит с человеком. Насекомое запоминает все на генетическом уровне.
Функцию мозга насекомых, и мушек в том числе, исследуют во многих университетах. Опыты позволяют понять, как выживали вредители в прошлом и на сколько они изменились.
Обучение
Интеллект насекомых позволяет им усваивать новую информацию и использовать ее для поисков пищи. Например, пчела отлично различает цвета и запоминает расположение объектов. По ним она и ориентируется, чтобы возвращаться по нескольку раз к цветку, в котором нашла много нектара. Кроме того, она запоминает и время, когда бутон был раскрыт.
Как показали недавние исследования, шмели тоже способны к обучению. В Лондонском университете их сумели научить закатывать мячик в обозначенное место для получения сладкого сиропа. После того как им несколько раз показали принцип действия, шмели легко запомнили и повторяли его.
Муха обыкновенная
Двукрылых можно назвать самыми приспособленными насекомыми на земле, они прошли процесс идиоадаптации и способны жить в разных условиях. В зависимости вида они питаются:
Часть из мух – всеядные, а цикады – полные вегетарианцы. Общим свойством является то, то взрослые особи питаются только жидкой пищей, а опарыши всех видов способны развиваться только во влажной среде. Общей чертой можно назвать строение, оно одинаковое, что у обыкновенной комнатной мухи, что у африканской. Отличаются лишь размеры тела, вес и характерный окрас.
Некоторые особи могут принести человеку вред. Насекомые могут являться паразитами, переносчиками кишечных заболеваний. Лапки их ступают по разным поверхностям и очень загрязненным. Поэтому они могут перенести на себе инфекцию, которая при слабом иммунитете способна привести к недугу у человека. От комнатной мухи можно получить аскарид – возбудителей брюшного тифа. От экзотических видов возможно заражение более опасными болезнями, в том числе разрушающими нервные клетки.
Строение
У всех мух есть одинаковые внешние и внутренние морфологические признаки:
А вот окрас отличается, в зависимости от вида. Можно встретить: серых, зеленых, черных, синих, пятнистых. Домашние вредительницы чаще обладают серым окрасом.
Сколько лапок и крыльев
Наверно, каждый задавался вопросом, сколько же ног у мухи, и почему ее прикосновения так неприятны. У каждой особи есть пара крыльев и 6 конечностей. Крылья обычно прозрачные, с видимыми разводами. Более сложным строением обладают конечности. Они состоят из 5 сочленений, именно поэтому мух относят к отряду членистоногих. Такие конечности позволяют удерживаться на разных поверхностях, в том числе вертикальны и прикрепляться к потолку.
Теперь вы знаете, сколько лап у мух, но непонятно зачем ей они. Конечности этих насекомых выступают в роли их органов обоняния и осязания. Они полностью заменяют им нос. Насекомое ощупывает ими пищу и получает о ней больше сведений, чем человек при помощи своих органов чувств. Удерживаться на разных поверхностях мухам позволяют жировые железы, они вырабатывают особый секрет, который «прилепляет» насекомое. Именно за счет него мы чувствуем, когда оно ползет по коже.
Органы зрения
Мало кто с ходу может ответить, сколько глаз у обыкновенной мухи. Люди привыкли, что органы зрения располагаются парами, а у этого насекомого всего их 5. На маленькой голове располагаются глаза фасеточного типа, а между ними размещены три с простым строением. Фасеточные глаза мухи состоят из мелких шестигранников, которые собирают крупицы информации об окружающей обстановке. В мозге эта информация обрабатывается, собирается воедино.
Благодаря строению органов зрения, особь способна получать практически панорамную картинку. Это позволяет ей быстро реагировать на приближающуюся опасность. В отличие от зрения человека, глаза у обыкновенной мухи, не дают ей возможность концентрироваться на одном объекте – оно видит всю обстановку вокруг.
«Мозг» мухи
Многие считают, что мозг у мух отсутствует. На самом деле он есть, просто работает не так, как у человека. Они не способны мыслить, а анализируют поступающую от органов чувств информацию. Мозг состоит из нескольких частей, их можно увидеть только под микроскопом:
Ротовой аппарат
Строение ротового аппарата зависит от типа питания особи. Встречаются два типа;
Сколько весит
Многие люди задаются вопросом, сколько весит муха, почему мы ощущаем ее на коже. Масса тела зависит от ее вида. Комнатный вид обладает небольшими размерами, а так называемые мясные мухи более тяжелы и неповоротливы. Средний вес насекомого: 0,15 – 0,18 г. Чуть крупнее африканский вид, а падальщики могут достигать 2-3 г.
Жужжание мухи
Обнаружить муху в своей комнате, можно по неприятному и монотонному жужжанию. Именно поэтому их называют цокотухами. Звуки издают придатки к крыльям, называющиеся жужжальцами. Они выполняют важную функцию:
Во время полета эти придатки колеблются очень быстро, поэтому издают громкий звук. Они двигаются так же быстро, как крылья, но в обратную сторону – мы слышим работу жужжалец за счет прохождения воздуха между ними и основным крылом.
Жужжальца дают дополнительную информацию мозгу мухе. С их помощью она не путает верх с низом, определяет свое положение в трехмерном пространстве. Если лишить цокотуху этого органа, то она не сможет ориентироваться и летать.
Общая информация
Начнем рассказ с вопроса, вынесенного в заголовок, выясним, сколько живет муха обыкновенная.
На самом деле мухи живут не очень долго, средний их срок жизни составляет от тех до четырех недель. Если температура держится на уровне в 20-25 градусов и хватает питания, то отдельные особи способны не умереть в течение двух месяцев.
На заметку! Речь идет, конечно же, об имаго – взрослом насекомом!
Многих волнует вопрос о массе тела этого насекомого, поэтому второй вопрос, на который мы дадим ответ: сколько весит муха.
Продолжительность жизни
Цикл жизни мухи зависит от условий и времени ее появления на свет. При наступлении холодов они прячутся и пытаются переждать тяжелый период. Личинки и куколки в прохладное время года останавливают свое развитие. Из них летом появляются первые мушки. Взрослые особи зимой обычно умирают, так как заражаются плесневелым грибком.
Человек способен сократить продолжительность жизни насекомого, на любой ее фазе. Это происходит при помощи химических и физических средств. Если он не будет этого делать, то всего одна пара может воспроизвести более 5 миллионов особей – они очень плодовиты.
Размножение комнатных мух
В процессе размножения участвуют самцы и самки. Они спариваются, после чего самка откладывает яйца. Некоторые виды живородящие, у них женская особь откладывает личинки. За один раз на свет появляется до 150 яиц или личинок. Если вид насекомого относится к яйцекладущим, то личинка появляется на свет через 24 часа. Всего таких кладок может быть до 5-6 после одного спаривания.
Личинка
Яйца самки откладывают в кучи отходов или другую благодатную среду. После появления на свет личинкам необходима пища и они добывают ее из вне, съедая отходы, в которых появились на свет. Пищеварительные соки зародыша способствуют разжижению пищи. Личинкам некоторых видов свойственен паразитизм.
Через 8-10 суток личинка соберет достаточно питательных веществ и окуклится. За постэмбриональный период она успеет 2-3 раза полинять и увеличится в размерах. Она постоянно находится в процессе поедания пищи, стремясь заползти поглубже, чтобы спрятаться от ультрафиолета и природных врагов.
Развитие мухи
В состоянии куколки муха может провести несколько дней, а пари неблагоприятных условиях питательные вещества помогут ей сохранить свои свойства в течение нескольких месяцев. Как только потеплеет, она вылупится. В летнее время на этот процесс уходит от 3 до 4 дней. За это время происходит превращение из личинки в молодую особь.
Из куколки появляются молодые особи – имаго. Они более активны, так как им для роста нужно добывать больше пищи, чем полностью половозрелым. К моменту достижения половой зрелости, мухи набирают вес. Они встречают самца и продолжают размножаться. Если ждать паре мух идеальные условия, то к концу их жизни потомство произведет несколько миллионов особей.
Сколько живут мухи
После того как вы узнали все особенности строения и размножения этих насекомых, настало время ответить на вопрос, сколько живут мухи обыкновенные. Идеальными условия для их проживания – летнее время. Максимальное долгожительство они показывают при влажности воздуха около 80% и температуре от 22 до 26 градусов. Но способны они выжить и при других условиях. Встретить насекомых можно при температуре от 11 до 45 градусов выше нуля.
При похолодании на улице (ниже 11 градусов) они становятся менее активны. Они начинают впадать в спячку. Эта стадия развития может затянуться, если наступила зима. Взрослые особи редко переносят ее нормально (они способны выживать при низкой температуре всего несколько дней), а куколки или личинки способны выдержать этот период без потерь.
При оптимальных условиях средняя продолжительность жизни мухи – от 1,5 до 2 месяцев. Столько они могут провести в комнате жилого дома.
Сколько живет самка
Самка мухи в доме способна прожить до 2 месяцев, регулярно производя потомство. За свою жизнь она отложит не менее 1000 яиц. Если период ее размножения пришелся на зимнее время, то она оставит после себя меньше потомства.
Осенью мухи начинают летать медленно, все процессы жизнедеятельности их замедляются. Если у них будет возможность откладывать яйца, то процесс появления личиной замет не 24 часа, а намного больше. Часть потомства появится на свет только весной или при существенном потеплении в доме.
Как долго живет самец
В большинстве случаев самцы живут около одного месяца, так как им не нужно воспроизводить потомство. Они менее осторожны, и в неблагоприятное время выбирают не самые надежные укрытия. Летом поймать и физически устранить их сложнее, так как у самцов вес меньше, и они быстрее.
Источник
Генерация, или жизненный цикл
Теперь поговорим о развитии мухи с научной точки зрения. Жизненный цикл мухи идет по пути полного превращения насекомых.
Внимание! Полный цикл развития насекомых включает в себя четыре стадии: яйцо, личинку, куколку и имаго!
Мухи способны отложить до ста пятидесяти яиц за один раз. В течение своей короткой жизни самка способна сделать более шести яйцекладок. Интересно и то, как мухи откладывают яйца. Они способны их помещать в любую, начавшую портиться пищу, поэтому так важно следить за накоплением мусора и своевременно выносить его из квартиры.
Яйца мухи разглядеть очень трудно, так как они имеют размер менее одного миллиметра.
Яйца инкубируются очень быстро, буквально на следующий день появляются небольшие личинки – опарыши. Из яйца они появляются совсем крохотными, но в процессе развития способны вырасти более чем в восемьсот раз.
Весь процесс развития опарышей длится немногим больше недели при благоприятных условиях: оптимальной температуре в 20-25 градусов по Цельсию и высокой влажности воздуха и субстрата, в котором они развиваются.
Опарыши весьма востребованы любителями рыбной ловли, но у комнатной мухи они мелкие и для наживления на крючок плохо подходят. Обычно наживку поставляют другие виды мух, так называемые – мясные.
Следующая стадия развития мухи – куколка. Личинка прекращает питаться и наращивать массу и размеры тела и постепенно окукливается. Рыболовы называют окукливавшегося опарыша кастером и также используют для наживки.
Кастер похож на личинку, только имеет более твердую оболочку и коричневатый цвет тела. В этой стадии развития муха также проводит около одной недели.
Наша справка! При пониженных температурах личинка мухи не способна окуклиться. Поэтому рыболовный опарыш в холодильнике способен храниться по полгода и более.
Через неделю после окукливания наступает последняя стадия того, как появляются мухи. Как было уже указано раньше, взрослые особе живут в средем около двадцати четырех суток, причем практически каждые два или три дня они способны откладывать яйца. Вот и получаются эти самые 75 тонн в год!
Виды и среда обитания
Некоторые разновидности двукрылых, обитающих рядом с человеком, относятся к самым древним насекомым. Именно такой является обычная обычная комнатная муха, которая, по заверениям ученых, обитает на планете уже 145 млн. лет.
Двукрылые широко распространены на планете, насчитывают более 5 тыс. видов, из которых пятая часть обитает на территории России. Самые известные: домашние (комнатные), мясная и др. Все они имеют сходное строение тела, отличаются только размерами окрасом и средой обитания.
Самые мелкие мушки в мире – Megaphragma caribea (длина 0,17 мм) и представители семейства Myrmaridae (2,1 мм), самые большие – южноамериканские Mydas hero (вырастают в длину до 6 см при размахе крыльев до 12 см) и новозеландский вид Egsul длиной до 5 см.
Анатомия мухи
Как и у всех насекомых, туловище двукрылых состоит из 3-х обособленных отделов:
Кости у мухи отсутствуют, а вместо них насекомое имеет хитиновый панцирь, которым покрыто все туловище. Он является скелетом мухи: очень прочный, поэтому выполняет защитные функции, и легкий, чтобы обеспечивать возможность полета насекомого. Он достаточно эластичный и способен растягиваться после приема пищи или при беременности у самок.
Летают насекомые при помощи крыльев, который крепятся на груди. Их всего 4 (передняя и задняя пара). Для полета используются только передняя пара крыльев мухи. Задняя пара преобразована в жужжальца и используется для поддержания равновесия.
Вес мухи зависит от ее вида – комнатная весит в среднем 12 мг, но при образовании яиц увеличивается до 15 мг, как и после приема пищи. Самцы обычно немного уступают по размеру самкам и их масса меньше.
Лапы у мухи – 5-члениковые, имеют на конце 2 коготка с присосками снизу. Такое устройство помогает насекомым ползать по любой поверхности, даже гладкой или отвесной. Для тех, кто интересуется, сколько ног у мухи, – их всего 6.
Многие обращают внимание на то, что эти насекомые любят тереть свои лапки. Ученые полагают, что для них это гигиеническая процедура, во время которой они вытирают запачканные нечистотами конечности в определенном порядке: сначала – передние, затем очищенными лапками моют голову и задние, а в конце задними протирают крылышки.
Для чего нужны тесты IQ
Тесты по измерению коэффициента интеллекта (IQ) не измеряют того, насколько человек умен. Они лишь дают возможность понять, насколько развиты у него определенные способности — речевые, логические, способность к запоминанию. Можно сказать, что эти тесты измеряют уровень конкретных способностей (в лингвистике, математике. ). Но речь идет лишь об уровне, существующем в конкретных областях и в конкретное время. А ведь надо, чтобы эти возможности были приспособлены к нуждам того или иного индивидуума и к нуждам окружения, в котором он живет.
Гении больше используют правое полушарие
Строение головы
Отдельные части мушиной головы имеют свои названия:
Органы обоняния и вкуса намного совершеннее и тоньше по сравнению с человеком. Острота и их сверчуткость связаны с большим количеством «ноздрей», хотя обонятельные органы отделены от дыхательных и располагаются на усиках, некоторые виды двукрылых ощущают вкус и лапками, вернее их последними члениками на ножках.
А вот в качестве ушей мухи выступают рецепторы – нервные клетки, которые откликаются на внешние раздражители (звуки, температуру, свет, вибрацию и т.д.).
Строение мушиных глаз является уникальным и послужило для ученых образцом к открытиям. Огромные шаровидные органы зрения состоят из нескольких тысяч фасеток, похожих на подзорные трубы. Каждая из них видит определенный кусок окружающего мира, а его изображение потом передается в мозг и складывает из мозаики «общую картинку». Таким образом, муха имеет полный обзор 360° и быстро реагирует на любое движение вокруг.
Постоянная стройка
Мозг видоизменяется не только в ходе эволюции, но и на протяжении отдельно взятой жизни. Мозг плода, находящегося в чреве матери, постоянно развивается, и число его нейронов многократно увеличивается. В мозге новорожденного содержится даже больше нейронов, чем в мозге взрослого человека! То есть некоторые из этих клеток потом удаляются организмом. Однако основным различием между мозгом новорожденного и мозгом взрослого является число соединений между нейронами. У младенца их гораздо меньше, но с самых первых дней жизни оно постоянно растет. Именно это делает возможным обучение. У него много нейронов В пожилом возрасте развитие мозга постелено замедляется
Органы дыхания и пищеварения
Устройство дыхательной системы очень сильно отличается от человеческой. Объяснить, как дышит муха, можно следующим образом. Кровь у мухи отсутствует. Она вдыхает воздух через отверстия, расположенные по бокам между головой и задним концом туловища. Каждая «ноздря» переходит в трубочку, образующую внутри тела сеть с воздухом. Такие воздушные сосуды подводят кислород ко все другим органам, т. е. сердце у мухи является такой же тонкой трубочкой, периодически сжимающейся и проталкивающей воздух внутрь.
Пищеварительная система у этих насекомых устроена еще интереснее. Основной рацион их состоит из остатков пищи человека и органических веществ. В ротовом аппарате мухи выделяется слюна, которая содержит специфические ферменты, способные растворять ткани и твердые вещества. Вначале при помощи хоботка муха впрыскивает слюну в найденную пищу и ждет ее действия. После того, как еда превращается в жижу, насекомое начинает ее слизывать ртом. После насыщения насекомое начинает часто испражняться – практически каждые 5-15 мин. Она отрыгивает переваренное содержимое желудка, оставляя мелкие черные выделения на различных предметах, посуде и пище.
Половая система
Половые органы располагаются в брюшке. У самцов они представлены семенниками, у самок – яйцеклетками, придаточными железами и протоками. Строение самцов отличается наличием специальных «захватов». Для выращивания потомства каждая самка откладывает от 70 до 150 яиц. Некоторые виды являются живородящими (мясные и трупные).
Пенисы у мушиных самцов исследовал еще Ч. Дарвин, который удивлялся их сложной структуре и наличию наростов и крючков. Современные ученые выяснили, что гениталии у них имеют способность закручиваться до 180°, а некоторые виды мух могут его вращать до 360°. Это необходимо для удобства спаривания, чтобы не переворачиваться кверху ногами.
Строение мозга
У мух существует ганглионарная нервная система, которая состоит из отдельных узлов (ганглиев), которым между собой соединены стволами и тяжами. Передние 3 узла объединены в надглоточный ганглий, который условно можно назвать мозгом. Он состоит из 3-х разделов и выполняет координирующую функцию при выборе поведения двукрылого насекомого.
Рефлексы выполняются другим органом – рефлекторной дугой. Однако даже такое простое строение позволяет насекомому добиваться уникальных результатов при изменении положения тела и выборе направления полета. А вот память у них – совсем короткая и составляет всего 2,7 сек.
Некоторые функции мозга у мухи, которые приводят в восторг ученых:
Вышеприведенные сведения о строении тела мухи и свойствах ее организма доказывают, что все живые существа на планете приносят как пользу, так и вред. Они оригинальны и интересны, что доказывают исследования ученых и биологов.
Источник
Мускулатура
Мышцы насекомых уникальны. Они обладают чрезвычайной силой сокращения. Благодаря этому некоторые насекомые могут поднять груз в десятки раз превышающий собственный. Еще одна особенность — частота сокращений. Это обусловливает различные формы полета: активный, поступательный, пассивный, зависающий. Сокращают конечности и приводят в движение крылья скелетные мышцы. Она образованы поперечнополосатой тканью. Сердце насекомых состоит из мышечных волокон, покрытых слоем эпителия.
