имеют ли насекомые мозг
Интеллект насекомых выше человеческого
Уже не раз говорил, что «количество нейронов ума не прибавляют».
Даже заметку с таким названием написал.
Фактически речь идёт о Коэффициенте Полезного Действия нервных клеток, точнее, их конгломератов – узлов (ганглиев) и мозга.
Отрывок из заметки 15 Х 2015 “Omnia mea meccum porto”.
Речь шла о фильмах киевской студии имени А.Довженко.
«Помнится, был и такой, с совершенно идиотским названием, а по содержанию очень интересный:«Думают ли животные?»
Идиотский вопрос, ибо очевидно, что думают. Иначе, чем мы, человекоподобные, но, конечно, думают!
Так вот, в фильме рассказывалось об одном необычном опыте. Жили в специальных коробках две тысячи пауков. И всем двум тысячам в один непрекрасный день спустили через отверстие в крышке коробки шерстяную нитку, которая примяла паутину.
Тысяча девятьсот пауков ушли из коробок плести паутину в другом месте.
(Все численные данные привожу по памяти и могу ошибиться в количестве, но не в самой сути)
Восемьдесят семь пауков прогрызли дырку в паутине так, чтобы нить свободно свисала через дыру и не «тревожила» их сетей.
ТРИНАДЦАТЬ пауков взобрались на нить, приклеили её конец, лежащий на паутине, своими паутинками и ПОДНЯЛИ всю нить к крышке НАД паутиной. Гениальное решение. Тринадцать гениев.
Какой это процент?
0,65%.
Но это ТО ЖЕ, что и среди людей. Меньше одного на сто. (Уточним, среди людей очень талантливые люди встречаются НАМНОГО РЕЖЕ. )» В сотни тысяч раз реже!
Но самого главного вопроса я тогда не задал, Туповато ограничился эдаким удивлением и всё!
ПОЧЕМУ?
Почему среди насекомых, пауков, оказалось восемьдесят семь изобретателей, решивших задачу вполне разумно. А это 4.35%! И почему среди них же оказалось 0.65% гениально решивших задачу! Это НИКАК не соотносится с количеством талантливых людей и, тем паче, очень талантливых!
А ведь Закон Целлюлярной Оптимальности ясно говорит именно об этом:
Для успешного, ОПТИМАЛЬНОГО, функционирования органа или целого организма необходимо некое оптимальное число клеток. Мало – функционирует плохо. Слишком много – та же картина, дисфункция!
И протянуть простенькую цепочку от этого закона к ответу на эти два ПОЧЕМУ я тогда не додумался! Кретинисто повосхищался и не более! А только что пришла мыслишка, что надо было всего лишь приложить упомянутый закон. Вновь: ПОЧЕМУ среди насекомых талантов больше на много порядков, чем среди вроде бы мыслящих людей с их четырнадцатью миллиардами «думающих» (а на самом деле, по-большинству, БЕЗДУМНЫХ) нервных клеток?
Ответ: Потому, что несколько миллионов маленьких нервных клеток насекомых, собранных не в мозг даже, а в отдельные нервные узлы, ганглии, работают активно и напряжённо, а в нашем мозгу бОльшая часть клеток – паразиты-дармоеды, жрущие кислород и глюкозу и НИЧЕГО НЕ ДЕЛАЮЩИЕ! Очередной «ляп» природы! Тупо наращивала количество нейронов, втискивала их в небольшое пространство черепа, сминая мозг и тем ухудшая условия их деятельности, усложняя систему кровоснабжения и отвода тепла и, главное, всё без толку!
В мозгу каждого из нас ежесуточно умирает тысяча нервных клеток. За год 365 тысяч, за десять лет – 3 650 000 клеток. За сто лет 36 500 000 клеток.
Но, во-первых, это ничто по сравнению с 14 миллиардами.
Во-вторых, и это главное, нам нисколько это не мешает, ибо умирают клетки бездельники, которые ни в какие «думательные» цепочки связаны не были! Ибо в природе «что не работает – отмирает»!
Насекомые с их ганглиями ежесекундно решают десятки жизненно важных проблем и доказали свою жизнеспособность на протяжении сотен миллионов лет. Их нейроны в сотни тысяч раз эффективней, чем у людей! НЕТ ЛИШНИХ И ВСЕ ЗАДЕЙСТВОВАНЫ!
А человек за короткое время в пару тысячелетий доказал свою способность всё уничтожать и разрушать, одновременно плодясь как истинный паразит и приближая собственную гибель и гибель всей системы жизни на Земле.
Насекомые создали ОБЩЕСТВЕННЫЕ структуры, сложно организованные и слаженно функционирующие. Они иерархические, но не стадные, как у людей, где каждый раб внизу с жадностью, трусостью и злобой смотрит на верхнеступенных, мечтая занять их место. У насекомых есть иерархия, но нет стадного рабства. (Рабство есть у насекомых – завоевав чужой муравейник, муравьи победители не убивают побеждённых. А берут их в рабство. Но это не столь рабство, сколь сотрудничество, симбиоз! Не сравнить с человеческим!)
Люди создали и создают стадные конгломераты, где все воюют против всех!
Так кто РАЗУМНЕЙ?
Блестящий и совершенно неординарно мысливший человек, писатель Станислав Лем задал в одной своей новелле вопрос:
Почему общественные насекомые не развились в мыслящих существ?
И дал такое объяснение:
Де, насекомые не имеют лёгких и кислород проникает в их тело через хитиновую поверхность. Поверхность мала, кислорода поступает мало, вот и не смогли развить свой интеллект.
У меня, при всём моём восхищении назурядностью мышления Лема, которого во многом считаю своим учителем, два возражения.
Первое: Объяснение искусственное и «неестественное», ибо, когда нужно, природа начинает делать всякие бороздки, штрихи и прочее на неком органе, дабы увеличить во много раз его активную поверхность. Например, лёгкие, которые имеют миллионы микроскопических пузырьков, альвеол, и тем самым, имея небольшой объём, увеличивают поверхность соприкосновения с воздухом в сотни и тысячи раз. Так что природа могла дать муравьям, термитам и пчёлам не гладкий, и «бархатный» хитиновый покров, поверхность которого с воздухом была бы в сотни и тысячи раз больше «обычной» поверхности их тела.
Но второе возражение несравненно радикальнее: А ЗАЧЕМ вообще надо давать «человеческий интеллект» насекомым! Он у человека непропорционально низок по КПД (см вышенаписанные рассуждения), а интеллект насекомых соответствует той экологической нише, в которой живут сотни миллионов лет!
Сам вопрос Лема неверен!
И снова:
Так, кто РАЗУМНЕЙ?
8 II 2019
Головной мозг насекомых
Содержание:
Общее строение мозга
У насекомых головной мозг содержит небольшое количество двигательных нейронов, но зато в нем много чувствительных и вставочных (ассоциативных) нервных клеток. Из этого можно заключить, что главные задачи мозга состоят в получении информации и ее «обдумывании».
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
В головном мозге различают три отдела:
Строение разных отделов мозга
Тритоцеребрум
Это отдел, который имеет наиболее ясное положение. Он в последнюю очередь вошел в состав органа и находится между остальными отделами мозга, лежащими спереди от него, и Брюшная нервная цепочка – это часть центральной нервной системы насекомых, структуры которой находятся позади головного мозга.
Подробнее при переходе по ссылке
» href=»/goshandbook/wiki/dictionary/ventral_nerve_cord.html»>брюшной нервной цепочкой, расположенной сзади. Тритоцеребрум занимает положение над кишечником, он представлен в виде массы неопределенной формы, и разделен на правую и левую половины. Между половинами имеется перемычка, которая проходит под передним отделом кишечника, огибая его в виде дуги.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
» href=»/goshandbook/wiki/dictionary/mouthparts_of_insects.html»>ротовых органов. Кроме того, тритоцеребрум имеет связи с симпатической нервной системой: от него начинается возвратный нерв.
Дейтоцеребрум
Подробнее при переходе по ссылке
» href=»/goshandbook/wiki/dictionary/antennae.html»>усикам. Антеннальные нервные волокна – единственные, которые отходят от этого отдела. Они отличаются хорошим развитием и в некоторых случаях начинаются парой корешков: спинным (или моторным) и брюшным (или сенсорным). Иногда отдельно эти корешки не существуют, но в общем нервном волокне все равно есть и те, и другие нервы. Дейтоцеребрум также разделен на правую и левую доли, которые между собой соединены заметной комиссурой. Помимо комиссуры, вторичный мозг имеет нервную связь с протоцеребрумом.
Дейто – и тритоцеребрум устроены относительно просто, структура обоих этих отделов соответствует схеме строения обычного Ганглий – структурный элемент центральной нервной системы, анатомически обособленное скопление нервных клеток.
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
» href=»/goshandbook/wiki/dictionary/antennae.html»>антенны и верхнюю губу). В отличие от них, протоцеребрум отличается более сложным строением, потому что он «отвечает» за работу всего организма.
Протоцеребрум
Самый крупный отдел мозга, который координирует все процессы, протекающие в теле насекомого. Он разделен на несколько зон, имеющих разное строение и разное назначение. Вероятно, разделение на непохожие друг на друга области – это результат так называемой функциональной специализации мозга.
В первичном мозге находится скопление огромного количества вставочных нейронов, отвечающих, напомним, за анализ и обработку информации. Тела клеток в основном располагаются в наружных слоях отдела, а идущие к ним и от них волокна лежат во внутренней части протоцеребрума. Это создает мозгу насекомых некоторое сходство с головным мозгом человека и высших животных, у которых неким аналогом протоцеребрума является большой, или конечный мозг (полушария).
Внутри протоцеребрума насекомых отростки нервных клеток образуют волокнистые массы, также называемые нейропилярными массами (нейропилями). При их помощи мозг разделяется на части. В составе протоцеребрума находятся следующие отделы: центральное тело, протоцеребральные лопасти, стебельчатые тела, протоцеребральный мост, Вентральный – расположенный на нижней (брюшной) поверхности тела насекомого, при условии, что оно находится в своем естественном положении.
Подробнее при переходе по ссылке
» href=»/goshandbook/wiki/dictionary/ventral.html»>вентральные тела, межцеребральная часть, зрительные доли.Разберем подробнее их строение.
Протоцеребральные лопасти
Подробнее при переходе по ссылке
» href=»/goshandbook/wiki/dictionary/clypeus.html»>наличника). По бокам (в области расположения глаз) они продолжаются в зрительные доли и состоят в основном из волокнистой массы. Зрительные доли получают волокна от органов зрения. Протоцеребральный мост находится в верхней (дорсальной) части протоцеребрума. Он представлен вытянутым по форме образованием, состоящим из переплетения нервных отростков. С обоих его концов находятся вставочные клетки, лежащие группами.
Центральное тело
Стебельчатые тела
Подробнее при переходе по ссылке
Подробнее при переходе по ссылке
Максимум их развития наблюдается у общественных насекомых – пчел, муравьев, ос. Интересно, что даже внутри одного вида у общественных насекомых могут быть различия в строении мозга. Например, у рабочих муравьев вида Lasius umbratus большие стебельчатые тела, у самок они меньше, а у самцов – самые маленькие. По этому признаку можно сделать вывод о сложности поведения тех или иных членов муравьиной семьи.
Также грибовидные тела – это место образования условных рефлексов. Чем лучше они развиты, чем больше в них клеток, тем лучше у насекомого выражена способность к обучению. Для примера, у таракана в чашечках грибовидных тел находится около 400 000 нейронов! Если эти образования разрушить, насекомое потеряет все навыки, приобретенные на протяжении жизни, хотя безусловные рефлексы у него сохранятся.
Класс насекомые
Класс насекомые лидирует по числу видов среди всех животных. На настоящее время описано около 1,1 млн. видов насекомых, при том факте, что истинное число видов оценивается от 2 до 8 млн. разными исследователями. Можно смело заявить, что половина (скорее всего, гораздо больше) видов насекомых еще не изучены.
Строение насекомых
Три пары ходильных ног крепятся к груди. Членистая конечность насекомого оканчивается двумя коготками, между которыми иногда располагаются присоски. Конечности насекомых разнятся по выполняемой функции, в соответствии с ней получая свои названия: копательная, бегательная, прыгательная, плавательная, собирательная.
У большинства насекомых имеются слюнные железы. Насекомые обладают самыми разнообразными сложноустроенными ротовыми аппаратами. Строение ротового аппарата отражает способ питания. Ниже вы видите таблицу, отражающую многообразие ротовых аппаратов у насекомых.
Для насекомых характерен незамкнутый (лакунарный) тип кровеносной системы. Кровь свободно движется по лакунам (синусам), непосредственно омывая внутренние органы и ткани. Функцию сердца выполняет спинной сосуд: благодаря его сокращениям кровь перекачивается из задней части тела в переднюю.
Функционирование сосуда-сердца схоже с таковым у ракообразных. В момент расслабления сосуда-сердца через отверстия (остии) кровь наполняет его, а в момент сокращения (систолы) кровь выталкивается в артерии, затем попадает в полость тела, омывает органы и ткани.
Внутреннюю среду насекомых составляет гемолимфа, представляющая собой бесцветную или желтоватую жидкость. В гемолимфу из кишечника всасываются питательные вещества, после чего доставляются к клеткам организма. В нее же удаляются побочные продукты обмена веществ.
Как вы помните, перед насекомыми стоит сложная задача: максимально сохранить воду в организме. Мальпигиевы сосуды этому способствуют: в них поступают продукты обмена веществ из гемолимфы в виде суспензии. По мере продвижения по мальпигиевым сосудам, из суспензии всасывается вся вода обратно в гемолимфу, а продукты обмена веществ (кристаллы мочевой кислоты) в сухом виде поступают в кишку и выводятся из организма с экскрементами.
Органы чувств развиты хорошо. Глаза простые или сложные (фасеточные), одна пара усиков (антенн), на которых располагаются органы обоняния и осязания. Имеются органы вкуса, локализующиеся на щупиках нижней губы и нижней челюсти.
Такое прогрессивное развитие нервной системы заложило фундамент для появления у насекомых сложнейших и удивительных рефлексов. Среди всех беспозвоночных только насекомые отличаются общественным (социальным) образом жизни: они совместно строят гнездо, ухаживают за потомством, разделяют обязанности среди членов семьи. Общественными насекомыми являются пчелы, осы, муравьи, шмели.
Заметим, что в переднем отделе мозга расположены грибовидные тела, ассоциативные центры головного мозга. Особенно хорошо развиты грибовидные тела у насекомых, ведущих общественный образ жизни, что связано с их сложным поведением.
Развитие может быть прямым или непрямым. Запомните, что у всех насекомых развитие непрямое.
Логично предположить, что у насекомых с неполным превращением личинка напоминает взрослую особь, но меньше ее в размерах. У насекомых с полным превращением, которое сопровождается метаморфозом (гусеница становится бабочкой), личинка совершенно не похожа на взрослую особь, разительно отличается от нее по строению и функциям.
Партеногенез встречается у следующих насекомых: тли, муравьи, пчелы, осы, шмели, тутовый шелкопряд. Партеногенез относится именно к половому (а не бесполому) типу размножения, поскольку новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки (женской гаметы). Данный процесс играет важную роль: он значительно увеличивает темпы роста популяции, регулирует соотношение женских и мужских особей, обеспечивает продолжение существования вида.
Значение насекомых
Некоторые насекомые определенно приносят человеку больше вреда, чем пользы:
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Нервная система насекомых: есть ли у них мозг?
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
Насекомые представляют собой огромный класс беспозвоночных членистоногих. Ареал их обитания практически безграничный. Они встречаются в любом климате и почти на любой широте. Каждый из видов имеет свои отличительные особенности поведения и образа жизни. На протяжении многих столетий ученые пытались выяснить, каким образом связано поведение и образ жизни особей с их мозгом. Причем отношение к интеллекту этого класса сильно менялось с течением времени.
В древние времена люди боготворили насекомых, считая их умнейшими существами на планете. Так, древние египтяне полагали, что пчелиный улей представляет собой маленькое государство с пчелиным фараоном. А некоторые античные философы и учены всерьез думали, что у пчел может быть рабовладельческий строй.
Изображение пчел на древнеегипетской фреске
В средние века точка зрения на интеллект насекомых поменялась. Теперь отдельные ученые-натуралисты считали жуков своеобразными механизмами, не способным к мышлению и анализу и полагающимся только на рефлексы.
В 19 веке ученые вернулись к обсуждению вопроса о наличии интеллекта у этого класса. Теперь великие умы того времени разделились на два лагеря. Одни считали, что общественные насекомые способны мыслить, другие пытались доказать, что поведение и образ жизни – это всего лишь набор рефлексов. Лишь немногие ученые объясняли поведение пчел их способностью к обучению, большинство полагало, что это инстинкты. Такое суждение связывали с маленьким размером мозга.
Мозг букашек действительно значительно отличается от человеческого, количество нейронов в нем около 1 миллиона, в то время, как человеческий мозг состоит из 86 миллиардов нейронов. По этой причине ученые долгое время не изучали подробно мозг насекомых, считая его примитивным. Однако несколько проведенных исследований показало, что когнитивные способности букашек сопоставимы со способностями многих позвоночных! Это открытие вновь вызвало интерес со стороны научного сообщества к изучению нервной системы жучков.
В конце 20 века благодаря достижениям генетики было доказано, что у насекомых нет ни исключительно врожденных, ни исключительно приобретенных навыков. И хотя их поведение является врожденным, на него накладываются приобретенный опыт, который позволяет им приспосабливаться к определенному типу пищи или к определенной местности.
Строение мозга
Центральная нервная система этого класса состоит из ганглиевых узлов, соединенных в цепочку. Несколько пар ганглиев соединяются в мозг. Он состоит из трех отделов: первичный (протоцеребрум), вторичный (дейтоцеребрум), и третичный (тритоцеребрум). Дейтоцеребрум и тритоцеребрум являются достаточно простыми отделами, по структуре это обычные ганглии, это объясняется тем, что они посылают нервные сигналы только к тем частям организма, с которыми они связаны, то есть усиками и ротовой полости. Протоцеребрум гораздо сложнее по строению, т.к. он координирует работу всего организма.
Головной мозг насекомых
Протоцеребрум
Первичный мозг или протоцеребрум является самым большим отделом. Он отвечает за все процессы, протекающие в организме. Эта часть разделена на несколько зон, имеющих разное строение и отвечающих за разные функции. Протоцеребрум состоит из нейронов, отвечающих за обработку и анализ информации. Внешне протоцеребрум напоминает большой мозг млекопитающих. Внутри первичного отдела находятся волокнистые массы, называемые нейропилярными массами, образованные из отростков нервных клеток. С помощью нейропилей мозг делится на несколько отдельных частей.
Этот отдел, кроме координации работы организма, отвечает за зрение, а также за взаимодействие между отдельными особями. Благодаря протоцеребруму, некоторые виды способны к организации.
Ученые заметили, что у насекомых с более сложной организацией протоцеребрум развит сильнее. В помощью стебельчатых тел формируются ассоциации и происходит более подробная обработка информации, помогающая образовывать связи между особями. У коллективных насекомых количество стебельчатых тел значительно больше. Например у пчел эти тела занимают до 20 % мозга, а у мух или тараканов менее 2 %.
Дейтоцеребрум
Располагается перед тритоцеребрумом, передаем сигналы нервной системы в усики. Нервные волокна антенн – единственные волокна, связанные с этим отделом. Они очень развиты, начинаются со спинного (моторного) и брюшного (сенсорного) нервных корешков. Вторичный отдел разделен на две части, соединенные между собой комиссурой.
Тритоцеребрум
Располагается между остальными отделами мозга спереди от него и брюшной нервной цепочкой позади. Находится над кишечником и разделен на две части, соединенные между собой дугой, огибающей кишечник. Изначально тритоцеребрум отвечал за подачу сигнала нервной системы в усики, но позднее эта функция атрофировалась. Сейчас третичный отдел передает сигналы по нервным волокнам к мышцам ротовой полости и верхней губы.
Особенности мозга насекомых
Итак, мы выяснили, что у насекомых есть мозг, и кроме того, он не самый простой по строению. Именно благодаря этой сложной структуре отдельные виды, например пчелы или муравьи, способны к образованию иерархии и структуры. Именно это помогает муравьям передавать опыт более молодым поколениям, показывая им путь к добыче пищи, или выращивать тлю в определенных местах, а пчелам запоминать соцветия, где можно найти нектар.
С помощью протоцеребрума особи могут усваивать новую информацию, которую они потом могут использовать например для добычи пищи. Пчела может запомнить цвета окружающих объектов и их расположение. Это помогает найти дорогу к цветку, где она накануне собрала большое количество нектара. Кроме того, исследования, проведенные недавно, доказали, что насекомых можно целенаправленно обучать. Так, ученые обучили шмеля двигать мячик в определенное место, после чего шмель получал сладкий сироп. Несколько особей легко запомнили порядок действий и повторяли его.
Также у букашек отлично развито ориентирование в пространстве. Пчелы или шмели запоминают окружающие предметы, муравьи прокладывают дорожки к пище, а жуки-навозники могут ориентироваться даже ночью по звездному небу.
Насекомые не самые примитивные существа, как многие из нас привыкли думать. Их мозг одновременно и простой, и сложный. Многим видам такая структура нервной системы помогает избежать опасности, найти пищу и даже организовать иерархию в гнезде.