Есть ли у насекомых нервная система

Нервная система насекомых регулирует все функции организ­ ма, объединяя его в единое целое. Ее основу составляют нервные клетки — нейроны, которые в соответствии с назначением делятся на чувствительные, двигательные и ассоциативные. Нейрон — это удлиненная клетка, способная получать сигналы, перерабатывать их в нервные импульсы и проводить их к другим нейронам или эффекторным органам (мышцам или железам). Нервный импульс проходит только в одном направлении по проводящему отростку (аксону) к синапсу. В каждом сегменте тела нервные клетки, груп­ пируясь друг с другом, формируют ганглий, входящий в состав центральной нервной системы.

Нервная система дифференцирована и подразделяется на цен­ тральную, периферическую и симпатическую.

Центральная нервная система состоит из совокупности узлов (ганглиев), от которых отходят нервы. Нервные узлы со­ единены продольными и поперечными перемычками (комис-сурами). Вся система ганглиев разделена на два отдела — груд­ ной и брюшной. В голове над пищеводом расположен надгло­ точный ганглий, а под пищеводом — подглоточный. Они соеди­ нены между собой комиссурами, которые образуют окологлоточ­ ное кольцо. Брюшной отдел состоит из серии ганглиев и связы­ вающих их нервных тяжей, образующих нервную цепочку (см. рис. 4).

Надглоточный ганглий хорошо развит и нередко называется головным мозгом. Он служит главным центром, подчиняющим себе деятельность прочих нервных узлов. От него отходят нервы

глазам и усикам, а от подглоточного ганглия — к ротовым орга­ нам.

Симпатическая нервная система состоит из небольших ган­ глиев, лежащих в передней части тела, регулирующих работу внут­ ренних органов (кровообращение, пищеварение, дыхание и по­ ловые функции) и мышечной системы насекомых, и имеет весь­ ма сложное строение. Ротожелудочный отдел этой системы свя­ зан с эндокринной системой.

Периферическая нервная система образована из нервов,

отходящих от ганглиев центральной и симпатической нервных систем, связывая эти системы с различными органами

Физиологические функции нервной системы основаны на об­ щем принципе рефлекса, которым организм отвечает на внешние сигналы. Нервное раздражение с периферии тела по чувствитель­ ному нерву достигает нервного узла, а отсюда по двигательному нерву возвращается к той или иной мышце, вызывая соответству­ ющее движение. Образуется рефлекторная дуга. Каждая рефлек­ торная дуга начинается с рецептора, который трансформирует внешнее раздражение в нервные импульсы. При этом каждый тип рецепторов реагирует на определенные раздражения. Совокуп­ ность рецепторов, приспособленных к восприятию одинаковых раздражителей, называется органом чувств. Общее число чувстви­ тельных рецепторов у насекомых весьма велико. Например, ко­ личество чувствительных нейронов, связанных с рецепторами антенн медоносной пчелы, приближается к 500 тыс.

Многочисленные сенсиллы (простейшие рецепторы, состоя­ щие из воспринимающей структуры кожи и прилегающих к ней нервных чувствительных клеток), разбросанные по телу насеко­ мого, реагируют на прикосновение к ним. Каждая такая сенсил­ ла является одиночным осязательным рецептором, но все вместе они образуют орган осязания. Рецепторы антенн, реагирующие на запах, формируют орган обоняния.

Читайте также:  Нервы а ты целуешься на первом

Насекомые — самые многочисленные животные нашей планеты, распространившиеся практически повсеместно. Порой, эти существа демонстрируют отнюдь не заурядные способности: одни обладают отличной памятью, другие без труда планируют эффективные маршруты, справляясь с логическими задачками не хуже людей. Но как им это удается? Есть ли у насекомых мозг? Об их строении и умственных талантах мы и поговорим.

Особенности насекомых

Насекомые — отдельный класс беспозвоночных членистоногих животных, освоивший все мыслимые и немыслимые экологические ниши. Они обитают в воде, могут передвигаться по воздуху и под землей и встречаются даже в Антарктиде.

Внешний вид и расцветка насекомых очень разнообразны, а их размеры колеблются от 0,2 миллиметров до 30-40 сантиметров. Их симметричное тело состоит из нескольких отделов и сверху покрыто кутикулой из хитина, защищающей его от повреждений. У всех насекомых только три пары ног, что отличает их от других членистоногих. Многие виды обладают крыльями. Но конструкция их сильно отличается от крыльев птиц, представляя собой тонкие пластины, пронизанные жилками, которые играют роль каркаса.

Умственные способности насекомых всегда были спорным вопросом. В древности им нередко приписывали человеческие черты и считали интеллектуалами животного мира. Века спустя все изменилось, и внимание ученых было приковано к млекопитающим. С развитием нейронаук и психологии ученые снова обратили свой взгляд к насекомым, разглядев в них потенциал к усвоению новой информации.

Есть ли у насекомых мозг?

В нашем восприятии насекомые часто воспринимаются как примитивные создания. По строению и поведению он, действительно, уступают человеку и другим млекопитающим. Однако на вопрос, есть ли у насекомых мозг, ответ будет положительным.

Их центральная нервная система представлена цепочкой нервных узлов ганглиев, которые соединены между собой одиночными или парными стволами нервных волокон. В передней части ЦНС находится мозг. Конечно, он совсем не похож на человеческий, и очень упрощен в сравнении с ним. Мозг насекомых состоит из трех ганглиев, сросшихся друг с другом. Каждый из них представляет один отдел:

  • Протоцеребрум – отвечает за зрение и сложное поведение.
  • Дейтоцеребрум – отвечает за антенны, или усики насекомых.
  • Тритоцеребрум – отвечает за мышцы вокруг рта и деятельность внутренних органов.

Первые два отдела особенно важны для взаимодействия насекомых с окружающим миром и своими собратьями. Ученые отмечают, что протоцеребрум у видов с более сложным поведением развит лучше, а количество в нем грибовидных тел, отвечающих за выработку устойчивых ассоциаций, больше. Например, у пчелы около грибовидные тела занимают около 20% объема мозга, а у мухи дрозофилы только 2%.

Отдел дейтоцеребрум не менее полезен. Он отвечает не столько за умственные способности животных, сколько за их ориентацию в пространстве. Усики насекомых, которые контролирует этот отдел, являются органами чувств и выполняют множество функций одновременно. Они могут заменять зрительные, слуховые, осязательные, обонятельные рецепторы и чувствовать температуру воздуха.

Читайте также:  Что пить от нервов при беременности

Разум насекомых

Теперь, когда мы узнали, есть ли у насекомых мозг, давайте разберемся, на что он способен. Начнем с того, что его размеры невероятно малы. Весить он может всего один миллиграмм, и содержать около 100 миллионов нейронов. У человека же мозг весит 1,5-2 килограмма и содержит 100 миллиардов нейронов. Несмотря на это, насекомые могут выполнять довольно сложные действия и способны обучаться.

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.

Навигация

Насекомые отлично ориентируются в пространстве и могут без труда находить места, где бывали ранее. Медоносные пчелы и муравьи запоминают обстановку нужной им локации, а также объекты-маркеры по дороге к ней. В отличие от них, жуков-навозников не останавливает даже ночь. Для поиска нужного пути они полагаются на звезды, а именно на Млечный путь, который отчетливо видно в ясную погоду.

Шмели, относящиеся к семейству настоящих пчел, тоже прекрасно ориентируются. Помимо запоминания местности, они способны прокладывать к местам кормежки наиболее эффективные маршруты. Ученые утверждают, что решая задачку коммивояжера, они используют те же схемы и алгоритмы, которые используют и люди.

Нервная система насекомого – это система образований, состоящих из нервной ткани и осуществляющих контроль над всеми функциями его организма.

Понимание строения и принципа работы нервной системы насекомых невозможно без изучения подробного строения нервной ткани.

Нейрон как структурная единица нервной системы

Простейший элемент нервной системы носит название нейрон. Это не что иное, как нервная клетка, покрытая оболочкой и имеющая особый набор органелл. Каждый нейрон состоит из трех частей:

  • тело клетки – ее основная часть, внутри которой находится ядро и другие структурные компоненты;
  • аксон – длинный толстый осевой отросток;
  • дендриты – короткие ветвящиеся отростки. [3][4][1]

1 – тело клетки, 2 – аксон, 3 – дендриты.

Стрелки – направление передачи нервного импульса.

В целом, нейрон имеет звездчатую форму (фото).

Такое строение клетки неразрывно связано с ее функцией. По дендритам нервная клетка получает импульсы от соседних нейронов или чувствительных нервных окончаний, а по аксону отправляет их к другим таким же клеткам или рабочим органам: мышцам, железам (что заставляет их, соответственно, сокращаться или выделять секрет). Нервное возбуждение внутри нейрона передается только в этом направлении и никак иначе. [3]

Читайте также:  Влияние курения на нервную систему человека

В зависимости от того, какую функцию выполняет нейрон, нервные клетки разделяются на три вида.

  1. Чувствительные: воспринимают информацию от рецепторов (нервных окончаний) и передают их в центральную нервную систему.
  2. Вставочные (ассоциативные): обрабатывают информацию в нервных центрах, проводят импульсы от чувствительных рецепторов к двигательным нейронам.
  3. Двигательные (моторные) нейроны: передают возбуждение в направлении от нервных центров к рабочим органам. [3][4][1]

Трехнейронная рефлекторная дуга. Совокупность трех нейронов – чувствительного, вставочного и двигательного – составляет так называемую трехнейронную рефлекторную дугу. Она обеспечивает соответствующее реагирование насекомых на различные внешние стимулы, составляя основу для осуществления различных рефлексов. [3]

1 – головной мозг, 2 – подглоточный ганглий,

3 – брюшная нервная цепочка, 4 – нервы

Центральная нервная система

Перейдем от микроструктуры нервной ткани к макростроению нервной системы. Она включает центральный и периферический отделы, а также вегетативную нервную систему. Центральный отдел, как логично предположить, имеет ведущее значение.

Центральная нервная система представлена двойной цепочкой ганглиев – узловых образований, состоящих из нервных клеток. Узлы в каждой цепочке продольно связаны между собой коннективами – волокнами нервных клеток, тела которых располагаются в их составе. Две продольные цепочки имеют и поперечные соединения между собой – комиссуры, тоже состоящие из волокон. Каждая пара ганглиев соответствует одному сегменту тела насекомого. [3][4]

Передние узлы цепочек объединены. Ганглии по меньшей мере трех сегментов слиты в так называемый надглоточный ганглий, который является головным мозгом насекомого. (фото) Соответственно, остальные узлы брюшной нервной цепочки являются аналогом спинного мозга, хотя конкретно данный термин в анатомии нервной системы насекомых не используется. [3]

Расположенные позади головного мозга узлы (также объединенные) носят название подглоточного ганглия. В его составе находятся ганглии трех сегментов челюстей. Коннективы, связывающие его с мозгом, называются окологлоточными коннективами. [3]

Далее располагаются три грудных ганглия, которые иногда соединяются в одну массу. Следом находятся оставшиеся ганглии брюшных сегментов. Так как количество сегментов брюшка у разных насекомых различается, то и число брюшных ганглиев тоже может быть разным. Например, у поденок и нимф их 7 пар. [3]

Каждая пара ганглиев брюшной нервной цепочки дает чувствительные и двигательные волокна к тканям и иннервирует соответствующий сегмент тела, то есть, управляет его функциями. Например, самая последняя пара контролирует спаривание и процесс откладки яиц, а узлы, расположенные в грудном отделе, управляют работой крыльев и ног. [3]

Самое сложное строение из всех ганглиозных образований имеет головной мозг, который осуществляет контроль не только над органами головы, но и над деятельностью всего организма. [3] [4]

Читайте также:
Adblock
detector