есть ли у стрекозы мозг
По строению мозга стрекозы напоминают позвоночных
Специалисты Института эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН под руководством академика В. Л. Свидерского, работая со стрекозами, впервые исследовали тонкое строение грибовидных тел — одного из основных отделов головного мозга насекомых. Ученые пришли к выводу, что строение и функции грибовидных тел стрекоз имеют много общего с некоторыми структурами головного мозга позвоночных.
Грибовидные тела ранее исследовались у медоносной пчелы, домашней мухи и американского таракана; получены достаточно противоречивые данные об их структуре и функциях. Но стрекозы, древнейшие на Земле насекомые, да и вообще сухопутные высокоорганизованные животные, до сих пор оставались вне поля зрения ученых. Между тем, стрекозы — уникальный объект исследования. Они обладают, с одной стороны, примитивными, с другой — эволюционно продвинутыми чертами строения.
Российские исследователи считают, что грибовидные тела стрекоз отвечают за зрение и планирование движений. Без хорошего зрения стрекозы бы пропали. Они ловят добычу на лету на большой скорости, поэтому очень важно, чтобы информация о потенциальном объекте охоты поступала в высшие центры как можно быстрее. Если задержка в передаче информации составит всего 2-3 мс, стрекоза за это время переместится в воздухе на 2–6 см, а такое расстояние равносильно промаху.
Выяснилось, однако, что грибовидные тела — не конечный пункт обработки зрительной информации. Исследователи работали с личинками стрекоз последнего возраста, которые имеют уже вполне сформировавшуюся нервную систему. Наркотизированной личинке вводили краситель, через некоторое время вскрывали ее и наблюдали прокрашенные клетки нервной системы. Ученые впервые обнаружили нервные пути, по которым сигналы из грибовидных тел могут поступать в другой отдел нервной системы — подглоточный ганглий.
Это означает, что в управлении движениями у насекомых, как и у других высокоорганизованных животных, существует иерархия. Такое разделение функций внутри центральной нервной системы биологически выгодно, так как освобождает головной мозг для выполнения наиболее сложных функций, связанных с условно-рефлекторной деятельностью, памятью и т. п. Для насекомых это особенно важно, поскольку число нейронов у них ограничено. Поэтому каждый нейрон, каждый нервный узел совмещает несколько функций. Так и грибовидное тело не только обеспечивает насекомое зрительной или обонятельной информацией. По некоторым данным, оно отвечает за память насекомых, позволяет им планировать сложные движения и даже осуществлять интеллектуальные действия. Иными словами, грибовидные тела выполняют функции, которые у позвоночных мы бы отнесли к компетенции высших образований головного мозга. По-видимому, насекомые и позвоночные решали стоящие перед ними эволюционные проблемы сходным образом.
Исследование выполнено при поддержке РФФИ; его результаты опубликованы в последнем номере «Журнала эволюционной биохимии и физиологии» за 2004 год.
Интересные факты о стрекозах
Стрекозы появились на земле задолго до человека. Они смогли дожить до наших дней благодаря невероятной способности приспосабливаться к изменениям окружающей среды. Рассмотрим самые интересные факты про стрекоз.
Стрекозы являются одними из самых умных убийц в мире насекомых
Динамика ловли объекта в воздухе ошеломляюще сложна, настолько сложна, что ловить предметы в воздухе могут только животные со сложными нервными системами, такие как чайки или люди. Чтобы поймать что-то, двигающееся на скорости, вы должны будете предположить, в каком месте этот предмет будет находиться через какое-то время, в будущем. Когда ученые начали изучать стрекоз в 1999 году, они узнали, что стрекозы не «выслеживают» свою добычу летя за ней по воздуху, они «перехватывают» ее. Другими словами, стрекозы обеспечивают точное убийство жертвы, летя туда, где жертва будет через некоторое время.
Это указывает на то, что во время охоты стрекозы просчитывают три вещи: расстояние до их добычи, направление ее движения, и скорость с которой она летит. В течение миллисекунд стрекоза просчитывает тот угол, с которого ей стоит приблизиться, и как в фильме ужасов уже ждет на месте несчастную жертву, которая летит в ее когти, сама того не подозревая.
Глаза стрекоз невероятно хорошо развиты
У большинства насекомых есть многогранные глаза – например, в глазе домашних мух есть 6000 граней, которые предоставляют мухе панорамную картину ее окружения. Именно поэтому при ближайшем рассмотрении их глаза похожи на медовые соты. Но стрекоза, обладающая 30 000 индивидуальных граней в глазу, полностью переплюнула не только мух, но и всех остальных насекомых. Каждая грань или омматидий создаёт свое изображение и в мозгу стрекозы есть восемь пар нисходящих визуальных нейронов, при помощи которых стрекозы сливают все эти картинки в одно изображение.
Но и это еще не все. У стрекоз есть визуальные чувства, которые бы рассматривались как супер способности по любым человеческим стандартам. В глазах человека есть три опсины: протеины, которые отвечают за ощущение света и придают ему цветовую окраску в виде оттенков красного, зеленого и синего (по одному оттенку на каждую опсину). В глазах стрекоз есть четыре или пять опсин, что позволяет им воспринимать не только привычный нам спектр цветов, но еще и ультрафиолетовый свет, а также поляризацию плоскости света (эффект который можно наблюдать в поляризированных солнечных очках). Это помогает им управлять своим полетом и снижать свое восприятие отблесков солнца на водной поверхности.
Фото: Distinctly Average/Flickr
Они видят одновременно во всех направлениях
Огромные выпуклые глаза стрекоз обернуты вокруг их голов как шлем космонавта, предоставляя им 360° панораму мира. Как сказал исследователь стрекоз, доктор Олберг: «Они видят вас, когда летят вам навстречу, и они также ясно видят вас, улетая от вас». Очевидно, что это неоценимое преимущество, помогающее стрекозам избегать хищников. Стрекоза может избежать липких лап и языка лягушки, которая прыгает, чтобы поймать стрекозу снизу и сзади – у большинства насекомых это слепое пятно. Сами стрекозы пользуются этим, нападая на своих жертв сзади и снизу. Но у стрекоз нет слепых пятен, поэтому они славятся тем, что их невероятно трудно поймать.
Мы расскажем еще об одном свойстве глаз стрекоз, прежде чем двигаться дальше. Во время охоты, сложные глаза стрекозы позволяют ей своего рода разделять своё поле зрения на секции, по типу сетки. Визуальное удерживание добычи в одной и той же секции помогает им охотиться с той невероятной точностью, благодаря которой они способны поймать что-то налету.
Чтобы вам было понятней, вы можете сделать следующее: нарисуйте решётку на лобовом стекле своей машины и выберите цель. Например, козла. Направляйте машину в его сторону, стараясь удержать его в одном и том же квадрате. Козёл станет всё больше, по мере сокращения расстояния, но ваш угол по отношению к нему не изменится, даже если он двигается. Вы собьете его в 100% случаев. (Только не делайте этого пожалуйста на самом деле, это всего лишь пример).
Стрекозы – удачливые охотники
Стрекозы – прекрасные охотники. У них острое зрение, и они легко замечают мелких летающих насекомых. Благодаря особому строению крыльев стрекозы могут развивать немалую скорость (до 29 км/ч). Они хватают добычу прямиком в воздухе, умудряясь поймать 95% добычи, которую они нацелились поймать. Для сравнения, акулы, являющиеся одними из самых свирепых хищников в природе могут поймать только половину той добычи, на которую они положат глаз. Львы, которые являются наземными акулами, могут поймать только четверть той добычи, на которую они охотятся. А все потому, что они не просчитывают траекторию движения своей жертвы, чтобы двигаться ей на перехват — они гонятся за ней, выделывая зигзаги по всей саванне, повторяя движение своих жертв. Если бы стрекозы были достаточно большими, чтобы питаться газелями, львы бы просто вымерли с голоду – просто из-за своей абсолютной неэффективности.
У стрекоз выборочный диапазон внимания
Когда мы сказали, что больше мы не будем упоминать глаза стрекоз, мы соврали. По правде говоря, в этом пункте кроется новый уровень доселе невиданного. Когда доктор С.Д. Видерман начал изучать изумрудных стрекоз, он обнаружил способ, при помощи которого стрекозы выбирают свою добычу. Заинтригованный процессом охоты стрекоз доктор Видерман и его команда, поместили нано-электрод в один из нейронов, ответственных за обработку визуальной информации. Они расположили подопытную особь перед телевизором, на экране которого было показано два движущихся объекта.
В простых нервных системах, многочисленные объекты постепенно тускнеют, так как насекомое не может уделять внимание сразу нескольким целям. Но у стрекоз есть способность по желанию переводить внимание с одного предмета на другой. Будучи под наблюдением, стрекоза сфокусировалась сначала на одном предмете, а затем переместила свое внимание на другой предмет, после чего опять вернулась к первому предметы, не выпуская оба предмета из виду. Этот выборочный диапазон внимания позволяет стрекозе выделить цель в целом рое, затем сфокусироваться именно на ней – в то же время не выпуская остальной рой из поля зрения, чтобы избежать столкновения.
У них ненасытный аппетит
Фото: Krzysztof Niewolny/Unsplash
Хорошо, что стрекозы от природы приспособлены к охоте, потому что они являются ненасытными едоками. Стейси Комбс, исследовательница из Гарварда, которая использует высокоскоростные видеокамеры для изучения механизма полета стрекоз, утверждает, что одна стрекоза под ее наблюдением скушала тридцать мух одну за другой, без остановки – и ела бы дальше, если бы мухи не закончились.
Стрекозы могут двигать крыльями поочередно и в любой последовательности
Одним из наиболее отличительных характеристик стрекоз является то, как работают их крылья. Их четыре крыла работают независимо друг от друга, позволяя стрекозе двигаться в воздухе, наподобие вертолета – они могут зависать, лететь вперед, назад и вбок и мгновенно изменять направление полета, если им это нужно. Стрекозы являются единственными насекомыми в мире, обладающими настолько развитым контролем своих крыльев. Хрупкое, но сильное – каждое крыло крепится к грудной клетке с помощью отдельной группы мышц.
Стрекозы раздавливают свою добычу до состояния кашицы
По факту поимки добычи, стрекозы делают две вещи: сначала они обвивают жертву передними лапами, чтобы обездвижить ее. Затем их откидные челюсти опускаются и отрывают крылья мухи, чтобы она не могла улететь. После этого, стрекоза спокойно ест муху, не боясь, что та может каким-то образом вырваться. Челюсти стрекозы могут открываться на ширину, равную высоте их голов, это позволяет им есть буквально все, что соответствует по размеру, и чаще всего они поедают свою добычу в воздухе, даже не приземляясь. Даже смертельно опасные ситуации подстрекают их аппетит. Стрекоза, застряв в сети паука, не растеряется и съест паука, когда он подберется слишком близко. У некоторых существ есть неутолимая воля к жизни.
Фото: Joeke Pieters/Flickr
Стрекозы являются насильниками
Перед спариванием, большинство животных проходит через, своего рода, ритуал, а вот у стрекоз на это нет времени – вокруг же полно еды, которую необходимо съесть! Поэтому они насильно спариваются с первой же встретившейся им самкой, и слово насильно тут вполне уместно. Самец вначале определяет местонахождение самки по ее движению в полете, чтобы убедиться в том, что она относится к его виду. Затем он приближается сзади, сжимает свои передние лапы вокруг ее шеи, и иногда даже кусает ее за шею, чтобы подчинить своей воле. Затем он посылает сигналы по своему телу и начинает перемещать сперму в нужное место. Видите ли, самцы стрекоз содержат свою сперму в отделе, который находится в самой задней части их тел, несмотря на то, что их пенисы находятся выше. Поэтому, как только самец занял позицию, он начинает перемещать сперму.
Однако во время этого процесса он не сидит, сложа лапы. Самки стрекоз обычно спариваются с множественными партнерами. Поэтому по одной из самых необычных эволюционных причуд природы (не считая, конечно, яда бразильского странствующего паука, вызывающего эрекцию), самцы стрекоз обладают своего рода зубцами на своих пенисах, которые служат лишь для того, чтобы вычерпать сперму предыдущего самца из тела самки. Когда все помехи наконец устранены, самец переходит к делу – и всё это происходит, в то время как обе особи парят в воздухе.
В некоторых случаях самец продолжает стеречь самку до тех пор, пока ее яйца не будут оплодотворены его спермой, чтобы ее не изнасиловали другие самцы, и его шансы стать отцом выросли.
Даже малыши стрекоз занимаются охотой
Когда дело доходит до убийства, молодняк стрекоз может даже посостязаться с взрослыми по хладнокровности своих убийств. Как и многие другие насекомые, стрекозы начинают свою жизнь с личиночной стадии. Личинки стрекозы, или нимфы, живут под водой и быстро в ней плавают, выстреливая струей воды из своих прямых кишок, как крошечные торпеды. Некоторые стрекозы живут так по пять лет, прежде чем провести относительно короткий срок жизни, длиною в шесть или семь месяцев, во взрослом состоянии.
Во время своей водной жизни, они охотятся на мелких насекомых и других личинок, особенно на личинок комаров, которые находятся с ними в воде. Но у многих видов, диета совсем не такая скудная, некоторые нимфы стрекозы едят даже головастиков и гуппи, хватая свою добычу мощными челюстями с тем же ужасным упорством, которое задаст курс их жизни во взрослом состоянии. Затем личинка выползает на сушу и там сбрасывает свой экзоскелет. Она высвобождает свои крылья. На то, чтобы они окончательно высохли и окрепли, может понадобиться несколько дней.
10 на удивление устрашающих фактов о стрекозах
Если бы кто-то попросил вас перечислить ваших самых любимых насекомых, вы бы, скорее всего, просто поразились бы такому глупому вопросу. Потому что если только вы не энтомолог, то ответ у вас и у всех остальных будет одинаковый: бабочки, стрекозы и божьи коровки – красивые и безобидные, и вероятность того, что кто-то из них заползёт вам под кожу во время вашего сна – бесконечно мала. Однако если бы стрекозы смогли дорасти до 90 сантиметров, они бы уже не показались настолько безобидными.
Более того, если бы доисторические Меганевры (Meganeura) или гигантские стрекозы всё ещё существовали в наше время, то, скорее всего, именно они бы правили планетой, а не люди. А всё потому, что стрекозы являются одними из самых жестоких убийц в мире насекомых.
10. Идеальное убийство
Факт: Стрекозы просчитывают скорость для идеального убийства
Динамика ловли объекта в воздухе ошеломляюще сложна, настолько сложна, что ловить предметы в воздухе могут только животные со сложными нервными системами, такие как чайки или люди. Чтобы поймать что-то, двигающееся на скорости, вы должны будете предположить, в каком месте этот предмет будет находиться через какое-то время, в будущем.
Когда учёные начали изучать стрекоз в 1999 году, они узнали, что стрекозы не «выслеживают» свою добычу летя за ней по воздуху, они «перехватывают» её. Другими словами, стрекозы обеспечивают точное убийство жертвы, летя туда, где жертва будет через некоторое время.
Это указывает на то, что во время охоты стрекозы просчитывают три вещи: расстояние до их добычи, направление её движения, и скорость с которой она летит. В течение миллисекунд стрекоза просчитывает тот угол, с которого ей стоит приблизиться, и как в фильме ужасов уже ждёт на месте несчастную жертву, которая летит в её когти, сама того не подозревая.
охуевающе, яп сказал
как пишут британские ученые
9. Совершенное зрение
Факт: Глаза стрекоз невероятно хорошо развиты
У большинства насекомых есть многогранные глаза – например в глазе домашних мух есть 6000 граней, которые предоставляют мухе панорамную картину её окружения. Именно поэтому при ближайшем рассмотрении их глаза похожи на медовые соты. Но стрекоза, обладающая 30 000 индивидуальных граней в глазу, полностью переплюнула не только мух, но и всех остальных насекомых. Каждая грань или омматидий создаёт своё изображение и в мозгу стрекозы есть восемь пар нисходящих визуальных нейронов, при помощи которых стрекозы сливают все эти картинки в одно изображение.
Но и это ещё не всё. У стрекоз есть визуальные чувства, которые бы рассматривались как супер способности по любым человеческим стандартам. В глазах человека есть три опсины: протеины, которые отвечают за ощущение света и придают ему цветовую окраску в виде оттенков красного, зеленого и синего (по одному оттенку на каждую опсину).
В глазах стрекоз есть четыре или пять опсин, что позволяет им воспринимать не только привычный нам спектр цветов, но ещё и ультрафиолетовый свет, а также поляризацию плоскости света (эффект который можно наблюдать в поляризированных солнечных очках). Это помогает им управлять своим полётом и снижать своё восприятие отблесков солнца на водной поверхности. Их глаза также являются причиной …
8. Многонаправленное зрение
Факт: Они видят одновременно во всех направлениях
Огромные выпуклые глаза стрекоз обёрнуты вокруг их голов как шлем космонавта, предоставляя им 360° панораму мира. Как сказал исследователь стрекоз, доктор Р.М.Олберг (R M Olberg): «Они видят вас, когда летят вам навстречу, и они также ясно видят вас, улетая от вас». Очевидно, что это неоценимое преимущество, помогающее стрекозам избегать хищников.
На этом видео вы сможете увидеть, как стрекоза избегает липких лап и языка лягушки, которая прыгает, чтобы поймать стрекозу снизу и сзади – у большинства насекомых это слепое пятно. Сами стрекозы пользуются этим, нападая на своих жертв сзади и снизу. Но у стрекоз нет слепых пятен, поэтому они славятся тем, что их невероятно трудно поймать.
Мы расскажем ещё об одном свойстве глаз стрекоз, прежде чем двигаться дальше. Во время охоты, сложные глаза стрекозы позволяют ей своего рода разделять своё поле зрения на секции, по типу сетки. Визуальное удерживание добычи в одной и той же секции помогает им охотиться с той невероятной точностью, благодаря которой они способны поймать что-то налету.
Чтобы вам было понятней, вы можете сделать следующее: нарисуйте решётку на лобовом стекле своей машины и выберите цель. Например, козла. Направляйте машину в его сторону, стараясь удержать его в одном и том же квадрате. Козёл станет всё больше, по мере сокращения расстояния, но ваш угол по отношению к нему не изменится, даже если он двигается. Вы собьете его в 100% случаев. (Только не делайте этого пожалуйста на самом деле, это всего лишь пример).
Средний палец нужно поднимать.
Гораздо веселее охота пойдет
Размещено через приложение ЯПлакалъ
Факт: Стрекозы очень эффективны
Стрекозы невероятно эффективны во всём, что бы они не делали: они умудряются поймать 95% добычи, которую они нацелились поймать. Для сравнения, акулы, являющиеся одними из самых свирепых хищников в природе могут поймать только половину той добычи, на которую они положат глаз. Львы, которые являются наземными акулами, могут поймать только четверть той добычи, на которую они охотятся.
А всё потому, что они не просчитывают траекторию движения своей жертвы, чтобы двигаться ей на перехват — они гонятся за ней, выделывая зигзаги по всей саванне, повторяя движение своих жертв. Если бы стрекозы были достаточно большими, чтобы питаться газелями, львы бы просто вымерли с голоду – просто из-за своей абсолютной неэффективности.
Когда стрекоза нацеливается на добычу, у неё практически точно будет обед. Кроме того, им помогает то, что…
«обеспечивают точное убийство жертвы,
Факт: Стрекозы могут изолировать свою добычу в рою
Когда мы сказали, что больше мы не будем упоминать глаза стрекоз, мы соврали. По правде говоря, в этом пункте кроется новый уровень доселе невиданного. Когда доктор С.Д. Видерман (S D Wiederman) начал изучать изумрудных стрекоз, он обнаружил способ, при помощи которого стрекозы выбирают свою добычу.
Заинтригованный процессом охоты стрекоз доктор Видерман и его команда, поместили нано-электрод в один из нейронов, ответственных за обработку визуальной информации. Они расположили подопытную особь перед телевизором, на экране которого было показано два движущихся объекта.
В простых нервных системах, многочисленные объёкты постепенно тускнеют, так как насекомое не может уделять внимание сразу нескольким целям. Но у стрекоз есть способность по желанию переводить внимание с одного предмета на другой. Будучи под наблюдением, стрекоза сфокусировалась сначала на одном предмете, а затем переместила своё внимание на другой предмет, после чего опять вернулась к первому предметы, не выпуская оба предмета из виду.
Этот выборочный диапазон внимания позволяет стрекозе выделить цель в целом рое, затем сфокусироваться именно на ней – в то же время не выпуская остальной рой из поля зрения, чтобы избежать столкновения.
5. Ненасытный аппетит
Факт: Стрекозы никогда не прекращают кушать
Это хорошо, что стрекозы так хорошо приспособились к охоте, потому что они являются ненасытными едоками. Стейси Комбс (Stacey Combes), исследовательница из Гарварда, которая использует высокоскоростные видеокамеры для изучения механизма полёта стрекоз, утверждает, что одна стрекоза под её наблюдением скушала тридцать мух одну за другой, без остановки – и ела бы дальше, если бы мухи не закончились.
4. Движение крыльев
Факт: Стрекозы могут двигать крыльями поочерёдно и в любой последовательности
Одним из наиболее отличительных характеристик стрекоз является то, как работают их крылья. Их четыре крыла работают независимо друг от друга, позволяя стрекозе двигаться в воздухе, наподобие вертолёта – они могут зависать, лететь вперёд, назад и вбок и мгновенно изменять направление полёта, если им это нужно. Стрекозы являются единственными насекомыми в мире, обладающими настолько развитым контролем своих крыльев. Хрупкое, но сильное – каждое крыло крепится к грудной клетке с помощью отдельной группы мышц.
На этом видео прекрасно видно кажущееся хаотичным движение крыльев стрекозы во время того, как она охотится на садовую мушку. Делая незначительные сдвиги и корректировки каждого крыла по мере полёта, стрекоза точно целится и замирает прямо на пути летящей к своей гибели мушки. И уж если стрекоза ловит свою добычу, то пощады можно не ждать, а всё потому, что у неё…
Факт: Стрекозы раздавливают свою добычу до состояния кашицы
По факту поимки добычи, стрекозы делают две вещи: сначала они обвивают жертву передними лапами, чтобы обездвижить её. Затем их откидные челюсти опускаются и отрывают крылья мухи, чтобы она не могла улететь. После этого, стрекоза спокойно ест муху, не боясь, что та может каким-то образом вырваться.
Челюсти стрекозы могут открываться на ширину, равную высоте их голов, это позволяет им есть буквально все, что соответствует по размеру, и чаще всего они поедают свою добычу в воздухе, даже не приземляясь. Даже смертельно опасные ситуации подстрекают их аппетит – в этом видео, стрекоза застряла в сети паука, но не растерялась и съела паука, когда он подобрался слишком близко. У некоторых существ есть неутолимая воля к жизни.
Факт: Стрекозы являются насильниками
Перед спариванием, большинство животных проходит через, своего рода, ритуал, а вот у стрекоз на это нет времени – вокруг же полно еды, которую необходимо съесть! Поэтому они насильно спариваются с первой же встретившейся им самкой, и слово насильно тут вполне уместно. Самец вначале определяет местонахождение самки по её движению в полёте, чтобы убедиться в том, что она относится к его виду.
Затем он приближается сзади, сжимает свои передние лапы вокруг её шеи, и иногда даже кусает её за шею, чтобы подчинить своей воле. Затем он посылает сигналы по своему телу и начинает перемещать сперму в нужное место. Видите ли, самцы стрекоз содержат свою сперму в отделе, который находится в самой задней части их тел, несмотря на то, что их пенисы находятся выше. Поэтому, как только самец занял позицию, он начинает перемещать сперму.
Однако во время этого процесса он не сидит, сложа лапы. Самки стрекоз обычно спариваются с множественными партнёрами. Поэтому по одной из самых необычных эволюционных причуд природы (не считая, конечно, яда бразильского странствующего паука, вызывающего эрекцию), самцы стрекоз обладают своего рода зубцами на своих пенисах, которые служат лишь для того, чтобы вычерпать сперму предыдущего самца из тела самки. Когда все помехи наконец устранены, самец переходит к делу – и всё это происходит, в то время как обе особи парят в воздухе.
В некоторых случаях самец продолжает стеречь самку до тех пор, пока её яйца не будут оплодотворены его спермой, чтобы её не изнасиловали другие самцы, и его шансы стать отцом выросли.