64. Строение нервной системы и разнообразие органов чувств насекомых.

Ответ. Нервная система построенапо типу брюшной нервной цепочки. Парный надглоточный узел (головной мозг) состоит из трех отделов: прото-, дейто- и тритоцеребрума. Протоцеребрум иннервирует акрон и размещающиеся на нем глаза, дейтоцеребрум иннервирует усики, а тритоцеребрум — верхнюю губу. На протоцеребруме развиты ассоциативные центры — грибовидные тела, к которым подходят нервы от глаз. Особенно хорошо развиты головной мозг и грибовидные тела у насекомых со сложным поведением (пчелы, муравьи). Головной мозг связан окологлоточными нервными тяжами с подглоточным ганглием, иннервирующим ротовой аппарат и передний отдел кишечника. Брюшная нервная цепочка иннервирует грудь и брюшко. В ее состав входит три грудных и до восьми — десяти брюшных пар ганглиев. У некоторых насекомых число брюшных пар ганглиев уменьшается, а у многих мух грудные и брюшные ганглии цепочки сливаются в один грудной узел. С центральной нервной системой связаны симпатические нервы, иннервирующие внутренние органы. Функции эндокринных желез у насекомых выполняют нейросекреторные клетки мозга, кардиальные, прилежащие тела и переднегрудные железы. Нейросекреты поступают в гемолимфу и управляют деятельностью эндокринных желез, вырабатывающих гормоны, которые регулируют рост, линьку, развитие и обмен веществ в организме. Иными словами, у насекомых имеется система нейрогуморальной регуляции жизненных процессов, которая теснейшим образом связана с факторами внешней среды. Органы чувств у большинства насекомых характеризуются сложностью строения. Они достигают высокого уровня развития: возможности их чувствующего (сенсорного) аппарата зачастую превосходят таковые у высших позвоночных животных и человека. Так, пчелы и шмели воспринимают поляризованный и ультрафиолетовый свет; некоторые мухи также воспринимают поляризованный свет. Органы слуха насекомых воспринимают не только звуковые колебания, но и любые колебания среды. Доказано, что насекомые реагируют на ультразвук, у них есть сейсмическое и магнетическое чувство, высока их чувствительность к химическим веществам: самцы некоторых бабочек по запаху находят самок на расстоянии до 11 км. Органы чувств у насекомых подразделяются на фоторецепторы, механорецепторы, хеморецепторы, термо- и гигрорецепторы. Простейшим элементом всех органов чувств является сенсилла. Сенсилла представляет собой одну или несколько сенсорных клеток, которые имеют чувствительные периферические отростки, заканчивающиеся во внешней среде чувствительным волоском. Раздражения, воспринимаемые чувствительным волоском, передаются по видоизмененному жгутику и периферическому отростку в сенсорную клетку и оттуда по центральному отростку клетки направляются в центральную нервную систему. Сенсиллы насекомых разнообразны по строению и функциям. По бокам головы расположены сложные глаза и простые глазки. Сложные глаза насчитывают до тысячи и более омматидиев. Каждый омматидий состоит из двух главных компонентов: оптического и сенсорного. Сенсорный компонент образован чувствительными, или ретикулярными, клетками, окруженными пигментными клетками. У дневных насекомых пигментные клетки, переполненные пигментом, изолируют соседние омматидии. У насекомых, ведущих сумеречный образ жизни, в пигментных клетках мало пигмента, что способствует проникновению световых лучей в соседние омматидии. В дневное время у сумеречных насекомых пигмент в клетках перераспределяется, что создает оптическую изоляцию омматидиев. При сумеречном зрении нарушается эффект мозаичности зрения. Для многих насекомых свойственно восприятие цвета (бабочки, пчелы и муравьи). Пчелы, например, различают четыре цвета. Первый цвет, который воспринимают пчелы, соответствует нашему восприятию красного, желтого и зеленого. Второй цвет — сине-зеленый, третий — сине-фиолетовый и четвертый — ультрафиолетовый. Простые глазки имеются не у всех насекомых. У пчел и муравьев их три и они размещены на темени. Они лишены хрустального конуса и иннервируются от переднего отдела мозга, тогда как сложные глаза иннервируются от грибовидных тел. Простые глазки дополняют зрительную функцию сложных глаз, информируя о степени освещенности. Это определяет суточную активность насекомых, имеющих только простые глазки. Термо- и гидрорецепторы воспринимают изменения температуры и влажности внешней среды. Восприятие может быть контактным и дистанционным. Сенсиллы этих рецепторов обычно расположены на усиках и щупиках; они имеют вид бугорков и ямок. У многих насекомых эти рецепторы хорошо развиты: личинки жуков-шелкунов, обитающие в почве, могут различать относительную влажность воздуха с точностью до 0,5 %. Механорецепторы обладают контактным или дистанционным восприятием механических раздражений. К механорецепторам относятся органы осязания, слуха и сейсмического чувства. Органы осязания многочисленны на усиках насекомых. Это сенсиллы с контактным восприятием. Осязательные сенсиллы расположены у основания тонких подвижных волосков, покрывающих усики. Раздражение чувствительного волоска передается осязательным сенсиллам. Органы слуха и сейсмического чувства характеризуются дистанционным восприятием различных колебаний внешней среды. Эти сенсиллы узкоспециализированны и называются сколпофорами. Сколпофоры входят в состав органов слуха, часть из которых находится под кутикулой или на мембранах, натянутых между участками кутикулы. Органы слуха хорошо развиты у представителей, которым свойственна звуковая сигнализация. Эти органы расположены на разных частях тела: на брюшке, усиках, ногах, крыльях. Так, у кузнечиков органы слуха расположены на голенях передних ног, а у саранчовых — на первом сегменте брюшка. Самцы кузнечиков и сверчков издают звуки с помощью передней пары крыльев. На левом крыле есть выступ в виде зубчат ой жилки, а на правом — резонатор. При трении жилки (смычка) о резонатор кузнечики издают звуки. Хеморецепторы контактно или дистанционно воспринимают химические раздражения. К хеморецепторам относят органы обоняния и вкуса. Органы обоняния могут располагаться на разных частях тела, но особенно их много на усиках: на усиках пчелы насчитывают более 10 тыс. обонятельных сенсилл. По запаху насекомые отыскивают пищу, места для откладки яиц, половых партнеров. Многие насекомые выделяют особые вещества — аттрактанты, к которым чрезвычайно чувствительны обонятельные сенсиллы: самцы бабочек находят самок на значительных расстояниях (3—9 км). К контактным хеморецепторам относятся органы вкуса, которые расположены у мух и бабочек на лапках передних ног, у жуков — на челюстных и губных щупиках. При этом сенсиллы вкуса включают значительное число чувствительных клеток, специализированных на восприятие разного вкуса.