كل من يستطيع أن يشعر بمائة جزيء من المادة في متر مكعب من الهواء فهو فراشة ،
والطبيعة هي مهندس مبتكر وماهر للغاية. كل شيء حي فريد ومدهش. الفراشة هي أحد هذه المخلوقات. بعض أنواع الفراشات هي أعضاء مثالية للحس الكيميائي ، لأن حاسة الشم والذوق ، إن لم تكن مثالية ، فهي قريبة من هذا.
لماذا يتم النظر في كل من الروائح والطعم في نفس المقالة؟ النقطة المهمة هي أن كلا الحواسين يعتمدان على مستقبلات كيميائية. فقط حاسة الشم هي تحديد وجود مواد معينة في الهواء ، والطعم هو نفسه ، فقط في بيئة رطبة. في الفراشات ، تعمل حاسة الشم بفضل الهوائيات والطعم بفضل أعضاء الفم.
لنبدأ بالرائحة
في معظم الحشرات ، فإن ما يسمى بالحسية الشمية هي المسؤولة عن حاسة الشم. غالبًا ما يكون شكلها مخروطيًا. توجد Sensilla ، كما ذكر أعلاه ، على الهوائيات. كلما كبرت الحشرة ، زادت حساسية الحشرة للروائح.
على سبيل المثال ، النحل لديه حوالي 6000 من الإحساس على قرون الاستشعار. قد يكون لدى الحشرات الأخرى المزيد. في بعض أنواع الفراشات ، يصل عدد المحسّنة على هوائي واحد إلى عدة آلاف. وفي نوع مثل Antheraea polirhemus ، يتجاوز عدد الحواس 60.000.
صورة مجهرية إلكترونية لجزء من هوائيات دودة الذرة (Helicoverpa zea Boddie) مع تريكويد سينسيللا (بعد لي وبيكر ، 2008). مصدر
Sensilla ترتبط بمجموعات متخصصة من الخلايا العصبية. هناك العشرات منهم في كل مجموعة. Sensilla - مسامية ، تعمل بمثابة مصائد لجزيئات المواد الكيميائية. هؤلاء ، الذين يدخلون المسام ، يتفاعلون مع عمليات الخلايا العصبية ، والتي بدورها ترسل إشارة كهربائية إلى الجهاز العصبي. هذا هو تعريف الرائحة.
( Gullan, Cranston, 2005):
1 — ; 2 — ; 3 — ; 4 — , ; 5 — ; 6 — ; 7 — ; 8 — ; 9 — ; 10 — ; 11 — ; 12 — ; 13 — ; 14 — .
يعرف الكثير من الناس أن ذكور الفراشات ، خاصة تلك الليلية ، لديها قرون استشعار مشطّة وتشعر بوجود أنثى لعدة كيلومترات. كل ذلك بفضل الكم الهائل من الإحساس. تنبعث من الإناث الفيرومونات ، ويلتقطها الذكور ويتدفقون إلى المصدر. وفقًا لذلك ، يمكن ترك الميراث من قبل أولئك الذين لديهم حاسة شم حساسة (حسنًا ، أو الذين ، بالصدفة السعيدة ، كان الأقرب للجميع ، وهو أيضًا منطقي).
جرب علماء الحشرات مرارًا وتكرارًا مع Saturnias. لذلك ، تم إطلاق ذكور الفراشات من نافذة قطار متحرك على فترات مختلفة ، وتمكنت من العودة إلى الأنثى التي كانت على بعد 12 كم منهم. تم وضع علامة على الذكور ، وتمكن حوالي 26٪ منهم من العثور على شيء عبادتهم من مسافة 11 كم.
من المعروف أن ذكور الفراشات قادرة على التقاط جزيئات فرمون أنثوية ، على بعد 3-6 كم منها. بعض الأنواع مثل زحل الكمثرى (عين الطاووس الكمثرى) قادرة على تحقيق مآثر جنسانية أكثر إثارة للإعجاب ، حيث تستشعر وجود أنثى على بعد 10 كم. حاليًا ، تحتل زحل الكمثرى المرتبة الأولى في قائمة "أجهزة الكشف عن الروائح الحية" بين الحشرات. يحتاج ذكور دودة القز إلى 100 جزيء فرمون لكل 1 م 3 للعثور على أنثى.
الحشرات الأخرى ، بالطبع ، تشم أيضًا. لذلك ، تحدد مفصليات الأرجل العاشبة النباتات التي تناسبها فقط من رائحتها. في بعض الأحيان قد يبدو أن مثل هذه الحشرة تتجول بحثًا عن الطعام ، لكن هذا ليس كذلك - فهي تذهب إلى هدفها ، وإن لم يكن في خط مستقيم.
الزبالون والذباب والبعوض والحشرات الأخرى التي تسعدنا تحدد طعامهم بالرائحة. من المعروف منذ فترة طويلة أن معظم الحشرات الاجتماعية تتعرف أيضًا على الحشرات الخاصة بها عن طريق الرائحة. إذا دخل أجنبي من نفس النوع بطريق الخطأ إلى المستعمرة ، يتم طرده أو قتله. حسنًا ، ما هي الرائحة الخاطئة.
ماذا عن الذوق؟
هنا أيضًا ، كل شيء على ما يرام - الحشرات هي أجهزة كشف مثالية تقريبًا لوجود مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية في السوائل والمواد الصلبة. علاوة على ذلك ، توجد أعضاء التذوق في أعضاء الفم ، أو على قرون الاستشعار ، أو الأرجل الأمامية (مرحبًا بنفس الفراشات) ، أو حتى موفر البيض. صحيح ، في الحالة الأخيرة ، لا يتعلق الأمر حقًا بالذوق ، بل يتعلق بالخصائص الكيميائية للركيزة التي سيتم وضع البيض فيها.
أما بالنسبة للفراشات ، فعندما تلمس المادة الحلوة بأرجلها الأمامية ، يتفاعل خرطومها على الفور. بالمناسبة ، تشعر أقدام الفراشات بتركيزات مواد أقل بكثير من البشر - فهي أكثر حساسية بحوالي 2000 مرة. لقد قرر العلماء أن ممثلي Lepidoptera قادرون على تمييز المواد المختلفة عن بعضها البعض ، بما في ذلك المحاليل الضعيفة جدًا للكينين والسكروز وما إلى ذلك.
في قلب أجهزة الكشف عن التذوق توجد نفس الإحساس ، قررت الطبيعة عدم إعادة اختراع العجلة. فقط في هذه الحالة ، تكون الحسية سميكة الجدران ، وفي قاعدة كل منها لا توجد عدة عشرات ، ولكن هناك 3-5 خلايا عصبية. في حالات نادرة ، يصل عددهم إلى 50 - وهذا لعدد قليل من الأنواع الذوقية. مبدأ العملية هو نفسه هنا: من خلال المسام ، تخترق المادة الكيميائية الجزء العلوي من الخلية العصبية وتتفاعل معها.
من المثير للاهتمام ، في كثير من الحالات ، أن الخلايا العصبية الموجودة في قاعدة الحسية الذوقية متخصصة للغاية. مثال على ذلك ذبابة Phormiaregina ، حيث تتكون مجموعات الخلايا العصبية من ثلاثة عناصر فقط. لكن من ناحية أخرى ، تحدد إحدى الخلايا العصبية - اللمسية ، والثانية - المذاق الحلو ، والثالثة - المالحة. كل ما تحتاجه الذبابة هو طعام حلو ، لذلك لا تحتاج إلى تحديد المزيد من الأذواق.
لكن في الحشرات الأخرى ، على سبيل المثال ، النحل ، تكون الخلايا العصبية أكثر فاعلية. يمكنهم تحديد جميع الأذواق - الحلو والمالح ، الحامض أو المر. إن حساسية معظم الحشرات للتذوق هي نفسها أو أعلى قليلاً أو أقل قليلاً من حساسية البشر. كل الفراشات نفسها ميزت نفسها هنا.
هل هذا هو المكان الذي تنتهي فيه القوى الخارقة للفراشات؟
لا ، لا يزال بإمكانهم التمييز بين الأشعة تحت الحمراء والسمع بالموجات فوق الصوتية. أما القدرة الأولى فهي تمنحهم القدرة على إيجاد الأزهار في الظلام الدامس أو التعرف على الشريك.
لكن الموجات فوق الصوتية هي أداة تطورية قسرية. "أسلم بالموجات فوق الصوتية" يسمح للفراشات بتجنب الخفافيش ، سماع الأصوات التي تصدرها. بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم بعض الفراشات تحديد الموقع بالصدى بطريقة ما للتوجيه في الفضاء. بقدر ما يمكن فهمه ، فهي لا تصدر الموجات فوق الصوتية ، ولكنها تسترشد بالأصوات المنعكسة. هذه القدرة تمكنهم من تجنب العقبات.
