Сотворенная природа глазами биологов
Шрифт:
Есть еще пустынные насекомые, которые создают влагособирающие земляные сооружения. Еще задолго до того, как поднимется ветер, они выкапывают в песке перпендикулярно его направлению небольшие траншейки. Постепенно на стенках этих канавок образуются капли драгоценной влаги. Насекомые, внимательно следя, чтобы они не стекли на дно канавки и не впитались в песок, вовремя их выпивают.
Термофильные муравьи. В экстремальных условиях Сахары, в Намибии и Австралии живут пустынные муравьи, которых еще называют термофильными. Их организм переносит сильную жару, нестерпимую для любого другого животного.
Когда температура
Но почему пустынные муравьи добывают свою пищу именно в пик жары? Оказывается, такой целесообразный образ жизни позволяет им питаться в тот период, когда другие животные как раз прячутся, особенно их главный враг – ящерицы.
Особенность организма термофильных насекомых еще и в том, что они не оставляют пахучих меток, как большинство других муравьев. Те метят свой путь до источника пищи сигнальными веществами – феромонами, чтобы затем ориентироваться по этому запаху, передвигаясь между гнездом и более или менее богатым источником корма. Почему же пустынные насекомые этого не делают?
Сотворенная природа не нуждается в бесцельных разработках. Зачем же снабжать горячих муравьев минипроизводством феромонов, если их использование в самый пик жары просто бессмысленно. Ведь эти вещества в зной мигом испаряются, и к тому же песчинки, по которым проходит их путь, легко уносятся ветром.
Но как же тогда ориентируются термофильные муравьи, чтобы в очередной раз вернуться к добыче, если нельзя оставить запаховый след? По мнению зоологов, они используют для этого самые разные небесные ориентиры.
Анализирующие системы и живые приборы
Любая деятельность насекомых связана с непрерывной обработкой звуковой, обонятельной, зрительной, осязательной и иной информации. В том числе пространственной, геометрической, количественной.
Важной особенностью этих миниатюрных, но очень сложно устроенных созданий является их умение с помощью собственных приборов точно оценивать ситуацию. Среди них и определители различных физических полей, которые позволяют предвидеть землетрясения, извержения вулканов, наводнения, изменения погоды. Тут и отсчитывающие время внутренние биологические часы, и своего рода спидометры, позволяющие контролировать скорость, и навигационные приборы.
Органы чувств насекомых нередко связывают с головой. Но оказывается только их глаза – единственный орган, подобие которого есть у других животных. А структуры, ответственные за сбор информации об окружающей среде, находятся у насекомых в самых разных частях тела. Насекомые могут определять температуру предметов и пробовать пищу на вкус ногами, определять присутствие света спиной, слышать коленками, усами, хвостовыми придатками, волосками тела и т. д.
Тонкое обоняние и вкус позволяют им находить пищу. Разнообразные железы насекомых выделяют вещества для привлечения собратьев, половых партнеров, отпугивания соперников и врагов, а высокочувствительное обоняние способно улавливать запах этих веществ даже за несколько километров.
Насекомые наделены превосходным цветовым зрением и целесообразными приборами ночного видения. Любопытно, что во время отдыха они не могут закрывать глаза и поэтому так и спят с открытыми.
Познакомимся с анализирующими системами насекомых более подробно.
Зрительная система. Вся сложнейшая зрительная система насекомых – это удивительный дар, благодаря которому они, как и большинство животных, получают основную информацию об окружающем мире. Зрение необходимо насекомым при поиске пищи, чтобы избегать хищников, исследовать объекты интереса или обстановку, взаимодействовать с другими особями при репродуктивном и общественном поведении.
Глаза у них бывают сложными, простыми или с добавочными глазками, а также личиночными. Наиболее сложные – фасеточные глаза, которые состоят из множества омматидиев, образующих на поверхности глаза шестигранные фасетки.
По своей сути омматидий – это крошечный зрительный аппарат, имеющий миниатюрную линзу, светопроводящую систему и светочувствительные элементы. Каждая фасетка воспринимает лишь небольшую часть, фрагмент предмета, а все вместе они обеспечивают мозаичное изображение объекта целиком. Фасеточные глаза, свойственные большинству взрослых насекомых, расположены по сторонам головы.
У отдельных насекомых, например у стрекозы-охотницы, быстро реагирующей на передвижение добычи, глаза занимают половину головы. Каждый ее глаз состоит из 28 тысяч фасеток.
Именно глаза способствуют быстрой реакции насекомого-охотника, например богомола. Это, кстати, единственное насекомое, которое способно обернуться и посмотреть себе за спину. Крупные глаза обеспечивают богомолу бинокулярное зрение и позволяют точно рассчитать расстояние до объекта его внимания. Эта способность в сочетании с быстрым выбрасыванием передних ног в сторону добычи делает богомолов превосходными охотниками.
А у жучков семейства вертячек, бегающих по воде, глаза позволяют одновременно видеть добычу и на поверхности воды и под водой. Благодаря зрительной анализирующей системе, которой одарены эти маленькие создания, вертячки способны постоянно вносить поправки на коэффициент преломления воды.
Приборы ночного видения. У человека для ощущения тепловых лучей имеются терморецепторы кожи, которые реагируют на излучение только мощных источников, таких как Солнце, костер, раскаленная печь. Но он лишен возможности воспринимать инфракрасное излучение живых существ. Поэтому, чтобы определять в темноте местонахождение объектов по их собственному или отраженному от них тепловому излучению, были созданы приборы ночного видения. Однако эти приборы по своей чувствительности все же уступают природным «термолокаторам» некоторых ночных насекомых, в том числе тараканов и бабочек. У них существует особое инфракрасное зрение – свои приборы ночного видения.
Так, уникальными инфракрасными локаторами наделены некоторые ночные бабочки для поиска «своих» цветков, раскрывающихся именно в темноте. А чтобы переводить невидимые тепловые лучи в видимое изображение, в их глазах создается эффект флуоресценции. Для этого инфракрасные лучи проходят через сложную оптическую систему глаза и фокусируются на специально подготовленном пигменте. Тот флуоресцирует, и таким образом инфракрасное изображение переходит в видимый свет. И тогда в глазах бабочки появляются видимые образы цветков, которые ночью испускают излучение именно в инфракрасной области спектра.