რა არის გრძნობის ორგანოები მწერებში? მწერების სხეულის სტრუქტურა - გრძნობის ორგანოები და მწერების ნერვული სისტემა რა იცით მწერების გრძნობის ორგანოების შესახებ
გრძნობათა ორგანოები განუყოფელია სხეულის ცენტრალური ნერვული სისტემისგან. თუ ამ უკანასკნელს აქვს საკონტროლო ფუნქცია, კოორდინაციას უწევს სხეულის ფიზიოლოგიურ პროცესებსა და ქცევით რეაქციებს, მაშინ გრძნობის ორგანოები მათი სიგნალებით აკავშირებენ ცენტრალურ ნერვულ სისტემას როგორც გარე სამყაროსთან, ასევე სხეულის შინაგან გარემოსთან. სენსორული ან რეცეპტორული უჯრედები, რომლებიც გაბნეულია მთელ სხეულში ან გაერთიანებულია რთულ რეცეპტორულ ორგანოებში, ემსახურება როგორც ერთგვარი "ფანჯრის" გარე სამყაროს და შიდა გარემოორგანიზმი. ინფორმაცია, რომელიც მათ მეშვეობით შედის ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში, უკიდურესად მრავალფეროვანია და, როგორც ქვემოთ ვნახავთ, აბსოლუტურად აუცილებელია როგორც მიზანშეწონილი ქცევის ორგანიზებისთვის, ასევე სხეულის ფიზიოლოგიური სისტემების ბიოლოგიურად გამართლებული და კოორდინირებული ფუნქციონირებისთვის.
ორგანიზმის სამივე შეუცვლელი სასიცოცხლო ამოცანის შესრულება: კვება, გამრავლება და განსახლება, რაც უზრუნველყოფს სახეობების შენარჩუნებას, შესაძლებელია მხოლოდ სხვადასხვა სენსორული ორგანოების მიერ მუდმივი კონტროლის წყალობით. რეცეპტორები თავის ტვინის ცენტრებთან ერთად, რომლებსაც ერთობლივად უწოდებენ ანალიზატორებს, არა მხოლოდ გამოყოფენ გარკვეულ ობიექტებს და ფენომენებს ფონიდან, ანუ პასუხობენ კითხვას "რა?", არამედ ადგენენ ობიექტის პოზიციას სივრცეში, ე.ი. პასუხობენ კითხვას. არის "სად?".
მოდით, მაგალითების გამოყენებით განვიხილოთ, როგორ იძლევა გრძნობის ორგანოები ზემოაღნიშნული ცხოვრებისეული ამოცანების შესრულებას და რა კითხვები აქვს მკვლევარს მწერის სენსორულ ქცევაზე დაკვირვებისას.
რეპროდუქცია. რეპროდუქციასთან დაკავშირებული ქცევის ყველაზე დამახასიათებელი ფორმა არის სექსუალური პარტნიორის ძებნა. გრძნობათა ორგანოების ჩართვა სექსუალური ქცევის შენარჩუნებაში საკმაოდ აშკარაა და, ალბათ, სწორედ ამ სფეროში ვლინდება მწერების რეცეპტორული სისტემების სტრუქტურაში თანდაყოლილი საოცარი შესაძლებლობები. მწერების უმეტესობაში სექსუალური პარტნიორის ძიებასა და იდენტიფიკაციაში მთავარ როლს ყნოსვის გრძნობა ასრულებს, რომელიც ვიწროა მორგებული სექსუალური მიმზიდველის აღქმაზე. უთვალავ სურნელს შორის მამრი უდავოდ გამოარჩევს ერთს, სწორედ მას, რომელიც ეკუთვნის მისი სახეობის მდედრს, თუმცა მას შეუძლია რეაგირება მოახდინოს მონათესავე სახეობების სურნელებზეც. ქალის სექსუალური მიმზიდველი აგზნებს მამაკაცის ქიმიორეცეპტორებს ჰაერში მოლეკულების უმნიშვნელო კონცენტრაციით, რაც საშუალებას აძლევს მას 12 კმ-მდე მანძილიდან (რეკორდულ შემთხვევაში) აღმოაჩინოს მდედრი. მამრს, თავის მხრივ, ხშირად აქვს „ხიბლის“ ორგანოები, რომელთა სუნიანი საიდუმლო - აფროდიზიაკი - მდედრს კოპულაციისკენ უბიძგებს. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ორივე სექსუალური პარტნიორი ცვლის სახეობის სპეციფიკურ სუნიან სიგნალებს, რაც უზრუნველყოფს მათი შეხვედრის სანდოობას.
მუხის ფოთლის ჭიაზე Tortrix vlridana ცოტა ხნის წინ აჩვენეს, რომ სქესის ფერომონი ქალის სხეულში ხვდება ლარვის საკვები მცენარიდან და განისაზღვრება ამ უკანასკნელის ქიმიით. ამიტომ, A დიეტაზე გაზრდილი მდედრი არ იზიდავს B დიეტაზე გაზრდილ მამრებს. ეს გარემოება იწვევს პოპულაციების რეპროდუქციულ იზოლაციას და შეიძლება იყოს დროებითი (შექცევადი) ინტრასპეციფიკური ფორმების გაჩენის მიზეზი.
სადღეღამისო სახეობებში და მანათობელ მწერებში განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია მხედველობის როლი სექსუალურ ქცევაში. ფრთების და მთელი სხეულის შეფერილობა, ფრენის ბუნება და ზოგიერთი სხვა ვიზუალური ნიშანი ემსახურება დღიურ პეპლებს, ჭრიჭინებს, ბევრ ბუზს და სხვა მწერებს, როგორც მამრობითი და მდედრობითი სქესის სპეციფიკურ სიგნალებს, რომლებსაც ადვილად იჭერენ მათი რთული თვალები. . ზოგჯერ ეს თვისებები იმდენად სპეციფიკურია მწერებისთვის, რომ მათი არსებობის მსჯელობა მხოლოდ სპეციალური ინსტრუმენტების დახმარებით შეგვიძლია. მაგალითად, შეუიარაღებელი თვალით ვერ ვხედავთ განსხვავებას ფრთების მიერ ულტრაიისფერი სხივების ასახვისას, რაც ზოგიერთ პეპელაში ეფექტური მეორადი სქესობრივი თვისებაა. რიგ შემთხვევებში შესაძლებელი გახდა მწერების ვიზუალურ სისტემაში სპეციალური ფერის დეტექტორების იდენტიფიცირება, რომლებიც ვიწრო იყო მორგებული სექსუალური პარტნიორის ფერის აღქმაზე. ციცინათელებში ოპტიკური სიგნალიზაცია კარგად არის ცნობილი, მაგრამ ყველას არ აქვს ეჭვი, რამდენად რთულია ის ორგანიზებული. თითოეულ სახეობას აქვს საკუთარი საიდენტიფიკაციო ნათურები - მანათობელი ლაქები, რომლებიც განსხვავდება კონფიგურაციით და დროითი პარამეტრებით. მამრობითი სქესის სახეობის სპეციფიკური სიგნალის ციმციმზე, მისი რჩეული მკაცრად განსაზღვრული დროის ინტერვალის შემდეგ რეაგირებს მოწოდების შუქით. სიგნალებისა და პასუხების ნაკრების მკაცრი სახეობრივი სპეციფიკა უზრუნველყოფს საიმედო კომუნიკაციას და ამავე დროს ემსახურება როგორც ეთოლოგიურ ბარიერს, თუ რამდენიმე სახეობა ერთად ცხოვრობს.
გასაკვირია თავისი სირთულით სექსუალურ ქცევაში და აკუსტიკური სიგნალიზაციაში. სხვადასხვა ხმების ფონზე (თუნდაც ძალიან ხმამაღალი) კალიები, ჭიკჭიკები და სხვა მწერები, ათეულობით მეტრის დაშორებით, ასხივებენ სექსუალური პარტნიორის ხმაურ სიმღერას და პოულობენ ხმის წყაროს მიმართულებას. ზარის სიმღერის გარდა არის სხვა სიგნალები: კოპულაციური, მუქარის და ტერიტორიული. სმენის ანალიზატორის უნარი, რომ დაზუსტდეს სახეობების სპეციფიკა, იწვევს ტერიტორიული სიმღერების ლოკალური დიალექტების გაჩენას, რომლებიც კარგად არის შესწავლილი ბრიტანეთის კალიების კუნძულებზე.
განსახლება. დასახლება, უპირველეს ყოვლისა, სივრცეში საიმედო ორიენტაციას მოითხოვს, წინააღმდეგ შემთხვევაში ცხოველი ქაოტურად გადაადგილდება და თავდაპირველი ტერიტორიის დატოვებას ვერ შეძლებს. ორიენტაციასთან დაკავშირებული დისპერსია შეიძლება იყოს აქტიური - გაფანტვა, გავრცელება ან პასიური - ტრანსპორტი ქარით ან წყლით. აქტიური დარბევის დროს მწერები ძირითადად ვიზუალურად ხელმძღვანელობენ მიწის ღირშესანიშნაობებითა და ციური კომპასით მზის სახით, ცისფერი ცისა და მთვარის შუქის პოლარიზებით. ამ შემთხვევაში დამიზნება შესაძლებელი ხდება ერთ-ერთი ტაქსის მექანიზმის წყალობით, რომელიც საშუალებას იძლევა, რეცეპტორების სიგნალებზე დაყრდნობით, შეინარჩუნოს საყრდენი ღერძი არჩეულ მიმართულებით. მწერების "ნავიგაციის ხელოვნება", რომელსაც შეუძლია შეასწოროს არჩეული კურსი ციური ღირშესანიშნაობების ყოველდღიური გადაადგილებისთვის, თითქმის ისეთივე კარგია, როგორც ფრინველების ხელოვნება ციური კომპასის გამოყენებით. შესაძლებელია, რომ მწერები, ისევე როგორც ფრინველები, ორიენტირებულნი იყვნენ მაგნიტური ველიᲓედამიწა. პასიურ ტრანსპორტში, როგორიცაა ქარი, მწერები ირჩევენ გარკვეულ პოზას, რომელიც ხელს უწყობს სხეულის მიმართულების ტრანსპორტირებას ჰაერში, ქარის მგრძნობიარე თმებისა და სხვა რეცეპტორების ინფორმაციის საფუძველზე.
აქტივობის ყველა ეს ფორმა ასოცირდება ან მოძრაობასთან ან სხეულის გარკვეული პოზიციის შენარჩუნებასთან სივრცეში, აგრეთვე სხეულის ცალკეული ნაწილების ერთმანეთთან შედარებით. ორივე შესაძლებელია მხოლოდ სპეციალური სენსორებისგან მიღებული ინფორმაციის საფუძველზე. ეს ძირითადად მოიცავს სხვადასხვა მექანიკურ რეცეპტორებს, რომლებიც მგრძნობიარეა გაჭიმვის, შეკუმშვის ან ბრუნვის მიმართ - სტიმულები, რომლებიც გამოიყენება კუტიკულაზე, შემაერთებელ ქსოვილსა და კუნთებზე გარე გავლენის, ან შინაგანი ძალისხმევის, ან მხოლოდ სხეულის მოცემული ნაწილის წონის შედეგად. მექანორცეპტორული სიგნალები უზრუნველყოფს პოზის კონტროლს, სხეულის ნაწილების მოძრაობის კოორდინაციას სირბილის, ცურვის, კოკონის დახვევის, კოპულაციის და ა.შ.
სენსორული სიგნალების როლი მწერების საავტომობილო რეაქციების განხორციელებაში კარგ წარმოდგენას იძლევა Mantis religiosa-ს მსხვერპლზე სროლის ანალიზით. მლოცველი მანტია, რომელიც თავს აბრუნებს, თვალყურს ადევნებს მსხვერპლს ვიზუალურად და შეუძლია დაიჭიროს იგი მაშინაც კი, როცა ის გრძივი ღერძის მხარესაა. მაშასადამე, ცენტრს, რომელიც აკონტროლებს სროლას, უნდა ჰქონდეს ინფორმაცია როგორც მტაცებლის მიმართულების შესახებ მლოცველი მანტის თავთან მიმართებაში, ასევე თავის პოზიციის შესახებ პროთორაქსთან შედარებით მისი წინდაწინებული ფეხებით. პირველი სახის ინფორმაციას გვაძლევს თვალები, მეორე სახის ინფორმაციას გვაწვდიან მექანორცეპტორები - ორი წყვილი ე.წ თმის ფირფიტა საშვილოსნოს ყელის მიდამოში. თუ ნერვებს აჭრით საშვილოსნოს ყელის თმის ყველა ფირფიტას (მოუსმენთ საკონტროლო ცენტრს), მაშინ სროლის საიმედოობა ეცემა 20-30%-მდე ნორმაში 85%-ის წინააღმდეგ. მხოლოდ ერთი მარცხენა მხარის დეფერენტაციით, გაცდენა უფრო ხშირი ხდება და მლოცველი მანტი მიდრეკილია სროლას სამიზნის მარჯვნივ მიმართოს. სიგნალები, რომლებიც მოდის მხოლოდ მარჯვენა საშვილოსნოს ყელის ფირფიტებიდან, საკონტროლო ცენტრის მიერ განიმარტება, როგორც თავის მობრუნება მარჯვნივ.
სიარულის აფერენტულ კონტროლს ახორციელებს მექანორცეპტორების განსაკუთრებულად დიდი ნაკრები: კერძოდ, თათის, ქვედა ფეხისა და ბარძაყის გარკვეული რეცეპტორები პასუხისმგებელნი არიან ლევატორებისა და დეპრესორების ფეხის გარკვეული კუნთების სტიმულირებაზე. ზოგიერთი მათგანი, როგორიცაა ზარის ფორმის სენსილია, განლაგებულია ისე, რომ ისინი აღფრთოვანებული არიან დაძაბულობის ძალებით, რომლებიც წარმოიქმნება ფეხში, როდესაც მწერი ჩვეულებრივ დგას. ამიტომ თუ ფეხის მექანიკური რეცეპტორები განადგურებულია, მაშინ მწერში ირღვევა სიარულის მექანიკური ასპექტი: სიარული, სიჩქარე და ა.შ. სიარულის პოზა ხშირად რეგულირდება უკუკავშირითმის ფირფიტებით, რომლებიც აკონტროლებენ კუთხეს კოქსასა და ტროქანტს შორის (ბარძაყთან ერთად). ჯოხი მწერი Caraussius morosus ჩვეულებრივ თავისუფლად იკავებს სხეულს მიწის ზემოთ. მათ შორის უფსკრული შენარჩუნებულია მაშინაც კი, როდესაც მწერი ატარებს სხეულზე ოთხჯერ უფრო მძიმე ტვირთს. თუ თმის ფირფიტები დაზიანებულია, მაშინ ჯოხი მწერი იწყებს სუბსტრატს შეხებას საკუთარი სხეულის სიმძიმის ქვეშაც კი.
მოძრაობის ყველა ფორმას შორის, ფრენა ყველაზე მგრძნობიარეა. აფერენტული სიგნალები არა მხოლოდ იწვევენ ფრენას, ისინი ასევე აუცილებელია მისი შენარჩუნებისა და რეგულირებისთვის. ცნობილია ეგრეთ წოდებული ტარსალური რეფლექსი: ფეხების მოწყვეტა საყრდენიდან ბევრ მწერში იწვევს ფრენის ან ცურვის მოძრაობებს (მაგალითად, წყლის ბუჩქებში - ბელოსტომატიდებში), რომლებიც მაშინვე ჩერდება, როდესაც სუბსტრატთან კონტაქტი განახლდება. ფეხებში მექანორცეპტორული სენსილის რამდენიმე ტიპი ემსახურება ტარსალური რეფლექსის სენსორებს. ფრენის დამხმარე რეცეპტორები მოიცავს ქარის მგრძნობელ თმებს თავზე და ფრთებზე. მათი ფაზა-მატონიზირებელი სიგნალები დამოკიდებულია ჰაერის ნაკადის სიჩქარეზე და მიმართულებაზე და შეუძლიათ არა მხოლოდ ფრენის შენარჩუნება და რეგულირება, არამედ მისი გაშვებაც. ფუტკრებში, ბუზებსა და ბუგრებში ჯონსტონის ანტენის ორგანო ასევე მონაწილეობს ფრენის ავტომატურ სტაბილიზაციაში. მისი სიგნალები, სხვა სენსორებთან ერთად, არეგულირებს ფრთების მუშაობას: რაც უფრო დიდია ჰაერის წნევა ანტენის შეკვრაზე, მით უფრო მცირეა იპსიგვერდიანი ფრთების ამპლიტუდა. ადვილი წარმოსადგენია, რომ ასეთი უარყოფითი უკუკავშირის მარყუჟის საფუძველზე, ფრენის პირდაპირი მიმართულება ავტომატურად შენარჩუნდება.
რეცეპტორები მონაწილეობენ არა მხოლოდ საყრდენი სისტემის, არამედ თითქმის ყველა სხვა ფიზიოლოგიური სისტემისა და ორგანოს რეგულირებაში. მაგალითად, მათი მონაწილეობა საჭმლის მონელების პროცესის კონტროლში ძალიან თვალშისაცემია სისხლის მწოვ კოღოებში. მდედრი ანოფელეს კოღოები იკვებებიან არა მხოლოდ ხერხემლიანთა სისხლით, არამედ სვამენ ეგრეთ წოდებულ „თავისუფალ სითხეებს“: მცენარეებიდან ამოსულ წვენს, ნამი და ა.შ. ინახება საყლაპავის ბრმა ტოტში - მოცულობითი საკვების ავზში. მაგრამ თუ ექსპერიმენტში კოღო სვამს სისხლს ღიად დაწოლილ წვეთს, მსხვერპლის საფარის პუნქციის გარეშე, მაშინ სისხლი არ შედის ნაწლავებში, არამედ საკვების რეზერვუარში და მწერი მალე კვდება. ფაქტია, რომ მწერის მიერ შთანთქმული სითხის დინების მიმართულებას აკონტროლებენ პრობოსცისზე და ფარინქსში განლაგებული რეცეპტორები.
ენდოკრინული ჯირკვლების რეცეპტორების გააქტიურების მაგალითია როდნიუსის სისხლმწოვი ბუჩქის დნობის დამოკიდებულება დალეული სისხლის რაოდენობაზე: ლარვა დნება მხოლოდ სისხლის გარკვეული ნაწილის დალევის შემდეგ და ერთ დროს. თუ ლარვა იღებს სისხლს ერთიდაიგივე ნაწილს რამდენიმე დოზით, სისხლის შეწოვის ცალკეულ აქტებს შორის შესვენებებით, მაშინ ის არ დნება. გამოჩენილი ინგლისელი ენტომოფიზიოლოგის W. Wigglesworth-ის ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ დნობისა და სისხლის წოვას შორის ურთიერთობა საკმაოდ რთულია. დნობა ხდება პროთორაკული ჯირკვლის მიერ გამოყოფილი ჰორმონის ექდისონის მოქმედებით, რომელიც სტიმულირდება ტვინის ნეიროსეკრეტორული უჯრედების სიგნალებით. თავის მხრივ, ტვინის ცენტრი გააქტიურებულია გარკვეული რეცეპტორების, მათ შორის გაჭიმვის რეცეპტორების სიგნალებით, რომლებიც განლაგებულია ბუზის მუცლის კედლებში. ეს რეცეპტორები მუშაობენ მხოლოდ მაშინ, როდესაც ნაწლავი ფართოვდება გარკვეულ ბარიერის მოცულობამდე, რაც ხდება მასში სისხლის გარკვეული ნაწილის მოხვედრისას. ანალოგიურად, სიგნალები სწორი ნაწლავის დაჭიმვის შესახებ, მაგალითად, იწვევს დეფეკაციის აქტს, სიგნალები ქალის სასქესო ჯირკვლების სადინრების დაჭიმვის შესახებ აცნობებს ცენტრალურ ნერვულ სისტემას სხეულის მზადყოფნის შესახებ კვერცხუჯრედისთვის და ა.შ. მოყვანილი მაგალითები დამაჯერებლად აჩვენებს, რომ კოორდინირებული მუშაობა შინაგანი ორგანოებიდამოკიდებულია ინტერრეცეპტორებიდან მოსულ ინფორმაციაზე.
არის კიდევ ერთი მიზეზი, რამაც ხელი შეუწყო მწერების და ზოგადად ცხოველების გრძნობათა ორგანოების ფიზიოლოგიის სწრაფ განვითარებას - ეს არის მიმღების პრობლემის ბიონიკური ასპექტი. ცხოველური რეცეპტორები, როგორც წესი, მრავალი თვალსაზრისით აღემატება მსგავსი დანიშნულების სენსორებს, რომლებიც ამჟამად შექმნილია ადამიანების მიერ. აქედან გამომდინარე, გასაგებია ამა თუ იმ ცოცხალი სისტემის შესწავლის სურვილი, რათა შეიქმნას ფუნქციონირების პრინციპით მსგავსი ტექნიკური მოწყობილობა. გრძნობის ორგანოების ფიზიოლოგია, სხვა ბიოლოგიურ დისციპლინებთან შედარებით, ბევრად წინ წავიდა ფიზიკოსების, კიბერნეტიკისა და მათემატიკოსების მიერ ბიონიკური ძიების გზაზე დანერგილი მიდგომების არსენალში ჩართვით. ბიონიკისთვის მხოლოდ ხარისხობრივი მახასიათებლები არ არის საკმარისი, მაგრამ აუცილებელია მათემატიკის ენაზე თარგმნილი ცოცხალი სისტემის რაოდენობრივი პარამეტრები.
უფრო კონკრეტულად, ინჟინრები დაინტერესებულნი არიან მწერების გრძნობის ორგანოებით, როგორც პოტენციური პროტოტიპებით. ტექნიკური მოწყობილობებიგანსაკუთრებულად მაღალი მგრძნობელობით, ხმაურის იმუნიტეტით, ზედმეტი დიზაინით, მინიატურიზაციასთან და დაბალი ენერგიის მოხმარებასთან ერთად მუშაობისთვის. მწერების რეცეპტორების უჯრედების მგრძნობელობა პრაქტიკულად ფიზიკურ ზღვარზეა მიყვანილი. ასე რომ, მამრობითი აბრეშუმის ჭიის ანტენაზე ყნოსვის უჯრედის აღგზნებისთვის, რომელიც მორგებულია ქალის სექსუალური მიმზიდველის აღქმაზე, საკმარისია ამ ნივთიერების ერთ მოლეკულასთან კონტაქტი. რთული თვალის ვიზუალური უჯრედი შეიძლება აღგზნდეს ერთი ფოტონით. ეგრეთ წოდებული პოპლიტალური ორგანოს მექანორეცეპტორული უჯრედი აღმოაჩენს სუბსტრატის ვიბრაციას, რომლის ამპლიტუდა წყალბადის ატომის დიამეტრზე ნაკლებია. ამავდროულად, რეცეპტორები განსხვავდებიან ინფორმაციის ცნობილი ტექნიკური სენსორებისგან მათი საოცარი ხმაურის იმუნიტეტით. ჩვენ უკვე აღვნიშნეთ, რომ კალია ყველაზე მრავალფეროვანი ბგერების ფონზე განასხვავებს (ამოიცნობს) სახეობის სპეციფიკურ სიმღერას. ფუტკარი შორიდან ვიზუალურად ცნობს მისთვის ცნობილ ყვავილს ზომით, ფერისა და ფორმის მსგავსი მრავალ სხვა ობიექტს შორის. ზედმეტობა ცოცხალი სისტემების დიზაინში გამოიხატება იმაში, რომ ორგანოს ნაწილის განადგურება მას მოქმედებიდან არ აყენებს და მწერებში ეს თვისება შერწყმულია ყველა ორგანოს უკიდურეს მინიატურიზაციასთან.
ყველა რეცეპტორულ სისტემაში, გამონაკლისის გარეშე, ბიონიკა განსაკუთრებით ცდილობს სიგნალის ხმაურისგან გამიჯვნის მაღალეფექტური ბიოლოგიური მეთოდების გაშიფვრას. ამასთან, ყნოსვის ანალიზატორში ძიების მთავარი ობიექტია სუნების მიმართ განსაკუთრებით მაღალი და შერჩევითი მგრძნობელობის ორგანიზების მეთოდები, სმენის ანალიზატორში - ხმის წყაროს პოვნისა და მისი სიგნალების იდენტიფიცირების მეთოდები, ვიზუალურ ანალიზატორში - ანალიზების მექანიზმები. სინათლის პოლარიზაცია და ადამიანებისთვის უხილავი სხივების აღქმა.
სენსორული ბიონიკის მიღწევები, რამდენადაც შესაძლებელია ვიმსჯელოთ არსებული პუბლიკაციებიდან*, ჯერ კიდევ უფრო მოკრძალებულია, ვიდრე თავად სენსორული ფიზიოლოგიის მიერ მიღწეული წარმატება, გამდიდრებული ბიონიკისგან ნასესხები ფიზიკური მიდგომით. წარმატების მაგალითად დავასახელოთ თვითმფრინავის სიჩქარის საზომი მოწყობილობის შექმნა დედამიწასთან მიმართებაში, რომელიც მუშაობს რთული თვალით მოძრაობის აღქმის პრინციპზე, აღმოჩენილი ქლოროფანუსში. არაერთხელ იყო მოხსენებული აკუსტიკური მოწყობილობების შექმნის შესახებ, რომლებიც იზიდავს (და ანადგურებს) სისხლის მწოვ კოღოებს, და ულტრაბგერითი გამოსხივებები, რომლებიც ბაძავენ ღამურების ტირილს და აშინებენ მავნე თითებს, რომლებიც ესმენენ ამ ხმებს. წინააღმდეგ ბრძოლაში ბოშა ჩრჩილიდა მონათესავე სახეობები წარმატებით იყენებენ ხაფანგებს სექსუალური მიმზიდველობით (მაგალითად, სინთეზური გაუფერულება). გაუმჯობესებული სინათლის ხაფანგები, რომლებიც ასხივებენ ულტრაიისფერ სხივებს, განსაკუთრებით მიმზიდველია ღამის მწერებისთვის.
* (ცნობილია, რომ საზღვარგარეთ ბიონური კვლევები ფართოდ ფინანსდება სამხედრო დეპარტამენტის მიერ და ბევრ მათგანს აქვს შესაბამისი ფოკუსირება, რომელიც არ ექვემდებარება ფართო საჯაროობას.)
როგორც ბიონიკას, ასევე სხვადასხვა სპეციალობის ბიოლოგებს დიდი ინტერესი აქვთ რეცეპტორების შესწავლასთან დაკავშირებული ნიმუშის ამოცნობის პრობლემის მიმართ, რომლის მოკლე შეჯამებით ჩვენ დავასრულებთ ჩვენს მიმოხილვას გრძნობათა ორგანოების როლის შესახებ მწერების ცხოვრებაში.
ამა თუ იმ ობიექტის ძიება ყოველთვის ემყარება გარეგანი სტიმულების განსხვავებას (დისკრიმინაციას) და მათ მოდალობას, რაზეც რეცეპტორები მთლიანად პასუხისმგებელნი არიან, ვინაიდან ისინი ორგანიზმის „შესასვლელში“ არიან. მაგრამ მიზანმიმართული არჩევანი შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ რეცეპტორის სიგნალები ობიექტიდან ემთხვევა მის აღწერას ან სხეულის ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში ჩადებულ მახასიათებლებს. მაშასადამე, ობიექტის არჩევანს განსაზღვრავს არა მხოლოდ გარედან შემოსული სენსორული ინფორმაცია, არამედ ის, რაც შეიცავს ორგანიზმის გენეტიკურ თუ ინდივიდუალურ მეხსიერებას. არჩევანს წინ უძღვის ობიექტის იდენტიფიკაცია, როგორც ასეთი, მის სტანდარტულ იდეასთან შედარებით, რომელიც უკვე არსებობს ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში.
ამასთან დაკავშირებით, ჩნდება ფუნდამენტური კითხვა: რა ფორმით არის დაცული მწერების მეხსიერებაში ობიექტების აღწერა - თითოეული მათგანის სპეციფიკური მახასიათებლების სახით, თუ განზოგადებული წარმოდგენა? შემდეგი მაგალითი გაამარტივებს ჩვენს იდეას. როდესაც ფუტკარი უეჭველად პოულობს თავის სკამს ფერის მიხედვით (მეფუტკრეებმა დიდი ხანია შენიშნეს, რომ ფერი აადვილებს მის პოვნას და, შესაბამისად, მეზობელი ბუჩქები შეღებილია სხვადასხვა ფერები), მაშინ გამოუცდელ დამკვირვებელს შეიძლება მოეჩვენოს, რომ სიტუაცია საკმაოდ მარტივია. ფუტკარს, როგორც მოგეხსენებათ, შეუძლია ფერების გარჩევა, ამიტომ იგი ფერთა მიხედვით ამოიცნობს თავის სკას. მაგრამ სინამდვილეში, ის ცნობს სკას, როგორც ასეთს, არ აბნევს მას სხვა ობიექტებთან, რომლებიც იდენტური ფერისაა. ფუტკრისთვის დავალება შეიძლება გართულდეს სკაზე ნივთის დაყენებით, რომელიც ამახინჯებს ბუკის იერსახეს. ფორმალურად, თვალის რეცეპტორებით ამ სიტუაციის აღწერის ენაზე, აქ ობიექტი განსხვავებულია, მიუხედავად ამისა, გაწვრთნილი ფუტკარია და ამ პირობებში მას სკაად აღიარებს. ეს ნიშნავს, რომ ფუტკარი ინახავს მეხსიერებაში სკირის გამოსახულებას - მის შესახებ რაღაც განზოგადებულ იდეას, რომელიც, როგორც ადვილად მიხვდებით, შეიძლება წარმოიშვას მხოლოდ ამის შედეგად. პირადი გამოცდილება, მრავალჯერადი დაბრუნება სკაში სხვადასხვა სიტუაციებიდა შერჩევა სკვის ძირითადი ოპტიკური მახასიათებლების გამოსახულების ფორმირების პროცესში.
ფუტკრის ვიზუალური განზოგადების უნარი ცოტა ხნის წინ დადასტურდა სპეციალურ ექსპერიმენტებში, რომლებშიც მწერი იყო გაწვრთნილი სხვადასხვა ობიექტზე, მაგრამ მიეკუთვნება იმავე კლასის საგნებს, რომლებიც გამაგრებულია (კვებით) ერთი მახასიათებლის მიხედვით, რომელიც საერთოა ყველასთვის. რომელსაც დაუპირისპირდა გაუმაგრებელი ობიექტების კლასი. ადრე, ეს ლოგიკური ოპერაცია ითვლებოდა მოცულობითი ტვინის მქონე ექსკლუზიურად უმაღლესი ცხოველების პრივილეგიად, რომელთა ქცევაში ზოგიერთმა მკვლევარმა დაინახა "ელემენტარული მიზეზის" ნიშნები.
ნიმუშის ამოცნობის პრობლემა არა მხოლოდ ბიოლოგების, არამედ "მოაზროვნე" მანქანების დიზაინერების ყურადღების ცენტრში აღმოჩნდა. ფაქტია, რომ ვიზუალური ამოცნობა ადამიანებსა და ცხოველებში უცვლელია ცნობადი ობიექტის მრავალი ტრანსფორმაციისთვის. ჩვენ ვცნობთ ნაცნობ სახეს წინიდან და პროფილში, ფოტოზე, კონტურის ნახატიდან და კარიკატურაშიც კი. იდენტიფიკაციას წინ უძღვის ზოგიერთი ძირითადი მახასიათებლის შერჩევა და მათ საფუძველზე მოჰყვება განზოგადების და გამოსახულების ფორმირების ლოგიკური ოპერაცია. მაგრამ რა ნიშნები და როგორ განზოგადებს ტვინი მათ, ყოველთვის არ არის ცნობილი და ეს არის კომპიუტერისთვის ალგორითმებისა და პროგრამების შექმნის სირთულე, მაგალითად, სხვადასხვა შრიფტით აკრეფილი ტექსტების კითხვა. აქ საჭირო ყველა ექსპერიმენტი არ არის შესაძლებელი ადამიანებზე და ზოგიერთი მათგანი, განსაკუთრებით ქირურგიული ჩარევით, შესაძლებელია მხოლოდ ცხოველებზე. ეს ხსნის მწერების ქცევის რთული ფორმების შესწავლის აქტუალურობას ამ საქმესფუტკრების ვიზუალური ქცევა. ნეირონების შედარებით მცირე რაოდენობა ბადურასა და განსაკუთრებით თავის განგლიონში ფუტკრებს ხდის უფრო ხელმისაწვდომ ობიექტად განზოგადებისა და ნიმუშის ამოცნობის პერიფერიული და ცენტრალური მექანიზმების შესასწავლად, უფრო მაღალ ხერხემლიანებთან შედარებით.
გრძნობის ორგანოები მწერებში
ჟდანოვა თ.დ.
მწერების სამყაროს მრავალფეროვან და ენერგიულ აქტივობებთან კონტაქტი შეიძლება იყოს საოცარი გამოცდილება. როგორც ჩანს, ეს არსებები დაუდევრად დაფრინავენ და ბანაობენ, დარბიან და სეირნობენ, ზუზუნებენ და ჭიკჭიკებენ, ღრღნიან და ატარებენ. თუმცა ეს ყველაფერი კეთდება არა უმიზნოდ, არამედ ძირითადად გარკვეული განზრახვით, მათ სხეულში ჩადებული თანდაყოლილი პროგრამისა და შეძენილი ცხოვრებისეული გამოცდილების მიხედვით. გარემომცველი სამყაროს აღქმისთვის, მასში ორიენტირებისთვის, ყველა მიზანშეწონილი მოქმედებისა და ცხოვრების პროცესის განსახორციელებლად, ცხოველები დაჯილდოვებულნი არიან ძალიან რთული სისტემებით, პირველ რიგში ნერვული და სენსორული.
რა საერთო აქვთ ხერხემლიანთა და უხერხემლოთა ნერვულ სისტემებს?
ნერვული სისტემა არის სტრუქტურებისა და ორგანოების რთული კომპლექსი, რომელიც შედგება ნერვული ქსოვილისგან, სადაც ცენტრალური განყოფილებაა ტვინი. ნერვული სისტემის მთავარი სტრუქტურული და ფუნქციური ერთეული არის ნერვული უჯრედი პროცესებით (ბერძნულად, ნერვული უჯრედი არის ნეირონი).
ნერვული სისტემა და მწერების ტვინი უზრუნველყოფს: აღქმას გარეგანი და შინაგანი გაღიზიანების გრძნობების დახმარებით (გაღიზიანება, მგრძნობელობა); შემომავალი სიგნალების ანალიზატორების სისტემის მიერ მყისიერი დამუშავება, ადეკვატური რეაგირების მომზადება და განხორციელება; მეხსიერებაში მემკვიდრეობითი და შეძენილი ინფორმაციის დაშიფრული ფორმით შენახვა, აგრეთვე საჭიროების შემთხვევაში მისი მყისიერი მოძიება; სხეულის ყველა ორგანოსა და სისტემის მართვა მთლიანობაში მისი ფუნქციონირებისთვის, გარემოსთან დაბალანსება; ფსიქიკური პროცესების განხორციელება და უმაღლესი ნერვული აქტივობა, მიზანშეწონილი ქცევა.
ხერხემლიანთა და უხერხემლოთა ნერვული სისტემისა და ტვინის ორგანიზება იმდენად განსხვავებულია, რომ ერთი შეხედვით მათი შედარება შეუძლებელია. და ამავდროულად, ნერვული სისტემის ყველაზე მრავალფეროვანი ტიპებისთვის, როგორც ჩანს, როგორც სრულიად "მარტივი" და "რთული" ორგანიზმების კუთვნილება, დამახასიათებელია იგივე ფუნქციები.
ბუზის, ფუტკრის, პეპლის ან სხვა მწერის ძალიან პაწაწინა ტვინი საშუალებას აძლევს მას დაინახოს და მოისმინოს, შეეხოს და გასინჯოს, იმოძრაოს დიდი სიზუსტით და უფრო მეტიც, იფრინოს შიდა "რუქის" გამოყენებით მნიშვნელოვან დისტანციებზე, დაუკავშირდეს ერთმანეთთან და კიდევ. ფლობდეს საკუთარ „ენას“, ისწავლე და გამოიყენე არასტანდარტულ სიტუაციებში ლოგიკური აზროვნება. ასე რომ, ჭიანჭველას ტვინი გაცილებით პატარაა, ვიდრე ქინძისთავის თავი, მაგრამ ეს მწერი დიდი ხანია ითვლებოდა "ბრძენად". როდესაც შევადარებთ არა მხოლოდ მის მიკროსკოპულ ტვინს, არამედ ერთი ნერვული უჯრედის გაუგებარ შესაძლებლობებს, ადამიანს უნდა რცხვენოდეს მისი ყველაზე თანამედროვე კომპიუტერების. და რას იტყვის მეცნიერება ამაზე, მაგალითად, ნეირობიოლოგია, რომელიც სწავლობს თავის ტვინის დაბადების, სიცოცხლისა და სიკვდილის პროცესებს? შეძლო თუ არა მან თავის ტვინის სასიცოცხლო აქტივობის საიდუმლოს ამოხსნა - ეს ყველაზე რთული და იდუმალი ფენომენებიდან ადამიანებისთვის ცნობილი?
პირველი ნეირობიოლოგიური გამოცდილება ეკუთვნის ძველ რომაელ ექიმს გალენს. ღორს ნერვული ბოჭკოების გაჭრის შემდეგ, რომლის დახმარებით ტვინი აკონტროლებდა ხორხის კუნთებს, მან ცხოველს ხმა ჩამოართვა - ის მაშინვე დაბუჟდა. ეს იყო ათასწლეულის წინ. მაგრამ რამდენად შორს წავიდა მეცნიერება მას შემდეგ თავის ტვინის პრინციპის ცოდნით? ირკვევა, რომ მეცნიერთა უზარმაზარი შრომის მიუხედავად, თუნდაც ერთი ნერვული უჯრედის, ეგრეთ წოდებული „აგურის“ მოქმედების პრინციპი, საიდანაც ტვინი აგებულია, ჯერ კიდევ უცნობია ადამიანისთვის. ნეირომეცნიერებს ბევრი რამ ესმით, თუ როგორ „ჭამს“ და „სვამს“ ნეირონი; როგორ იღებს ის სასიცოცხლო აქტივობისთვის აუცილებელ ენერგიას, „ბიოლოგიურ ქვაბებში“ გარემოდან ამოღებული საჭირო ნივთიერებების მონელებას; როგორ აგზავნის ეს ნეირონი მეზობლებს მრავალფეროვან ინფორმაციას სიგნალების სახით, დაშიფრული ან ელექტრული იმპულსების გარკვეულ სერიაში, ან სხვადასხვა კომბინაციებში. ქიმიური ნივთიერებები. Და მერე რა? აქ ნერვულმა უჯრედმა მიიღო კონკრეტული სიგნალი და მის სიღრმეში დაიწყო უნიკალური აქტივობა სხვა უჯრედებთან თანამშრომლობით, რომლებიც ქმნიან ცხოველის ტვინს. ხდება შემოსული ინფორმაციის დამახსოვრება, მეხსიერებიდან საჭირო ინფორმაციის ამოღება, გადაწყვეტილების მიღება, კუნთებისა და სხვადასხვა ორგანოებისთვის ბრძანების მიცემა და ა.შ. Როგორ მიდის საქმეები? მეცნიერებმა ჯერ ზუსტად არ იციან. ისე, რადგან გაუგებარია რამდენად ინდივიდუალურია ნერვული უჯრედებიდა მათი კომპლექსები, მაშინ მთელი ტვინის მოქმედების პრინციპი, თუნდაც ისეთი პატარა, როგორც მწერი, არ არის ნათელი.
გრძნობის ორგანოებისა და ცოცხალი "მოწყობილობების" მუშაობა
მწერების სასიცოცხლო აქტივობას თან ახლავს ხმის, ყნოსვითი, ვიზუალური და სხვა სენსორული ინფორმაციის – სივრცითი, გეომეტრიული, რაოდენობრივი დამუშავება. ერთ-ერთი მრავალი იდუმალი და საინტერესო თვისებებიმწერები არის მათი უნარი, ზუსტად შეაფასონ სიტუაცია საკუთარი „ინსტრუმენტების“ გამოყენებით. ჩვენი ცოდნა ამ მოწყობილობების შესახებ შეზღუდულია, თუმცა ისინი ფართოდ გამოიყენება ბუნებაში. ეს არის სხვადასხვა ფიზიკური ველის განმსაზღვრელი, რაც იძლევა მიწისძვრების, ვულკანური ამოფრქვევის, წყალდიდობის, ამინდის ცვლილების პროგნოზირების საშუალებას. ეს და დროის განცდა, შინაგანად დათვლილი ბიოლოგიური საათიდა სიჩქარის გრძნობა, ნავიგაციისა და ნავიგაციის უნარი და მრავალი სხვა.
ნებისმიერი ორგანიზმის (მიკროორგანიზმები, მცენარეები, სოკოები და ცხოველები) თვისება აღიქვას გაღიზიანება, რომელიც წარმოიქმნება გარე გარემოდა საკუთარი ორგანოებიდან და ქსოვილებიდან, ეწოდება მგრძნობელობა. მწერებს, ისევე როგორც სხვა ცხოველებს, რომლებსაც აქვთ სპეციალიზებული ნერვული სისტემა, აქვთ ნერვული უჯრედები მაღალი სელექციურობით სხვადასხვა სტიმულის - რეცეპტორების მიმართ. ისინი შეიძლება იყოს ტაქტილური (შეხებაზე რეაგირება), ტემპერატურა, მსუბუქი, ქიმიური, ვიბრაციული, კუნთოვან-სახსროვანი და ა.შ. მათი რეცეპტორების წყალობით, მწერები იპყრობენ გარემო ფაქტორების მთელ მრავალფეროვნებას - სხვადასხვა ვიბრაციას (ხმების ფართო სპექტრი, გამოსხივების ენერგია სინათლისა და სითბოს სახით), მექანიკური წნევა (მაგალითად, გრავიტაცია) და სხვა ფაქტორები. რეცეპტორული უჯრედები განლაგებულია ქსოვილებში ცალ-ცალკე ან აწყობილი სისტემებში სპეციალიზებული სენსორული ორგანოების - გრძნობის ორგანოების ფორმირებით.
ყველა მწერი მშვენივრად "ესმის" მათი გრძნობის ორგანოების მითითებებს. ზოგიერთი მათგანი, როგორიცაა მხედველობის, სმენის, ყნოსვის ორგანოები, დისტანციურია და შეუძლია დისტანციურად აღიქვას გაღიზიანება. სხვები, როგორიცაა გემოვნებისა და შეხების ორგანოები, არიან კონტაქტური და რეაგირებენ ექსპოზიციაზე პირდაპირი კონტაქტით.
მასაში მწერები დაჯილდოვებულნი არიან შესანიშნავი ხედვით. მათი რთული რთული თვალები, რომლებსაც ზოგჯერ უბრალო თვალები ემატება, ემსახურება სხვადასხვა საგნების ამოცნობას. ზოგიერთ მწერს აქვს ფერადი ხედვა, ღამის ხედვის შესაფერისი მოწყობილობები. საინტერესოა, რომ მწერების თვალები ერთადერთი ორგანოა, რომლის მსგავსიც სხვა ცხოველებს აქვთ. ამავდროულად, სმენის, ყნოსვის, გემოსა და შეხების ორგანოებს ასეთი მსგავსება არ აქვთ, მაგრამ, მიუხედავად ამისა, მწერები მშვენივრად აღიქვამენ სუნს და ბგერებს, ნავიგაციას უწევენ სივრცეში, იჭერენ და ასხივებენ ულტრაბგერითი ტალღებს. დელიკატური სუნი და გემო საშუალებას აძლევს მათ იპოვონ საკვები. მწერების სხვადასხვა ჯირკვალი გამოყოფს ნივთიერებებს ძმების, სექსუალური პარტნიორების მოსაზიდად, მეტოქეებისა და მტრების დასაშინებლად, ხოლო უაღრესად მგრძნობიარე ყნოსვას შეუძლია ამ ნივთიერებების სუნი რამდენიმე კილომეტრის მანძილზეც კი აღმოაჩინოს.
ბევრი თავის იდეებში მწერების გრძნობის ორგანოებს უკავშირებს თავთან. მაგრამ ირკვევა, რომ სტრუქტურები პასუხისმგებელნი არიან ინფორმაციის შეგროვებაზე გარემო, გვხვდება მწერებში სხეულის სხვადასხვა ნაწილში. მათ შეუძლიათ დაადგინონ საგნების ტემპერატურა და დააგემოვნონ საკვები ფეხებით, აღმოაჩინონ სინათლის არსებობა ზურგით, მოისმინონ მუხლებით, ულვაშებით, კუდის დანამატებით, სხეულის თმებით და ა.შ.
მწერების გრძნობის ორგანოები სენსორული სისტემების ნაწილია - ანალიზატორები, რომლებიც შედიან თითქმის მთელი ორგანიზმის ქსელში. ისინი იღებენ მრავალ განსხვავებულ გარე და შინაგან სიგნალებს გრძნობის ორგანოების რეცეპტორებიდან, აანალიზებენ მათ, ქმნიან და გადასცემენ „ინსტრუქციებს“ სხვადასხვა ორგანოებს შესაბამისი მოქმედებების განსახორციელებლად. გრძნობათა ორგანოები ძირითადად ქმნიან რეცეპტორების განყოფილებას, რომელიც მდებარეობს ანალიზატორების პერიფერიაზე (ბოლოებზე). და გამტარ განყოფილება იქმნება ცენტრალური ნეირონებით და რეცეპტორების გზებით. ტვინს აქვს გარკვეული უბნები გრძნობებისგან მიღებული ინფორმაციის დასამუშავებლად. ისინი ქმნიან ანალიზატორის ცენტრალურ, "ტვინს" ნაწილს. ასეთი რთული და მიზანშეწონილი სისტემის წყალობით, მაგალითად, ვიზუალური ანალიზატორი, ხორციელდება მწერის მოძრაობის ორგანოების ზუსტი გაანგარიშება და კონტროლი.
დაგროვდა ვრცელი ცოდნა მწერების სენსორული სისტემების საოცარი შესაძლებლობების შესახებ, მაგრამ წიგნის მოცულობა საშუალებას მაძლევს ჩამოვთვალო მხოლოდ რამდენიმე მათგანი.
მხედველობის ორგანოები
თვალები და მთელი ყველაზე რთული ვიზუალური სისტემა საოცარი საჩუქარია, რომლის წყალობითაც ცხოველებს შეუძლიათ მიიღონ ძირითადი ინფორმაცია მათ გარშემო არსებულ სამყაროზე, სწრაფად ამოიცნონ სხვადასხვა ობიექტები და შეაფასონ შექმნილი სიტუაცია. ხედვა აუცილებელია მწერებისთვის საკვების ძიებისას, რათა თავიდან აიცილონ მტაცებლები, გამოიკვლიონ ინტერესის ობიექტები ან გარემო, სხვა ინდივიდებთან ურთიერთობისას რეპროდუქციული და სოციალური ქცევით და ა.შ.
მწერები აღჭურვილია მრავალფეროვანი თვალებით. ისინი შეიძლება იყოს რთული, მარტივი ან დამატებითი თვალები, ასევე ლარვები. ყველაზე რთულია რთული თვალები, რომლებიც შედგება დიდი რიცხვიომმატიდია, რომლებიც ქმნიან ექვსკუთხა ასპექტებს თვალის ზედაპირზე. ომატიდიუმი არსებითად არის პატარა ვიზუალური აპარატი, რომელიც აღჭურვილია მინიატურული ლინზებით, სინათლის სახელმძღვანელო სისტემით და სინათლისადმი მგრძნობიარე ელემენტებით. თითოეული ასპექტი აღიქვამს ობიექტის მხოლოდ მცირე ნაწილს და ისინი ერთად წარმოადგენენ მთლიანი ობიექტის მოზაიკურ გამოსახულებას. მოზრდილი მწერების უმეტესობისთვის დამახასიათებელი რთული თვალები განლაგებულია თავის გვერდებზე. ზოგიერთ მწერში, მაგალითად, მონადირე ჭრიჭინაში, რომელიც სწრაფად რეაგირებს მტაცებლის მოძრაობაზე, თვალები იკავებს თავის ნახევარს. მისი თითოეული თვალი აგებულია 28000 ასპექტისგან. შედარებისთვის, პეპლებს აქვთ 17000 მათგანი, ხოლო შინაურ ბუზს აქვს 4000. მწერების თავზე თვალები შეიძლება იყოს ორი ან სამი შუბლზე ან გვირგვინზე და ნაკლებად ხშირად მის გვერდებზე. ხოჭოებში ლარვის ოკელები, პეპლები, ჰიმენოპტერები ზრდასრულ ასაკში იცვლება კომპლექსურით.
საინტერესოა, რომ მწერებს არ შეუძლიათ დახუჭონ თვალები დასვენების დროს და ამიტომ იძინებენ ღია თვალებით.
ეს არის თვალები, რომლებიც ხელს უწყობენ მწერებზე მონადირის სწრაფ რეაქციას, როგორიცაა მლოცველი მანტი. სხვათა შორის, ეს არის ერთადერთი მწერი, რომელსაც შეუძლია შემობრუნდეს და თავის უკან გაიხედოს. დიდი თვალები უზრუნველყოფს მლოცველ მანტიებს ბინოკულარული ხედვით და საშუალებას გაძლევთ ზუსტად გამოთვალოთ მანძილი მათი ყურადღების ობიექტამდე. ეს უნარი, წინა ფეხების სწრაფ წინსვლასთან ერთად მტაცებლისკენ, მანტიდას შესანიშნავ მონადირად აქცევს.
წყალზე გაშვებულ ყვითელფეხიან ხოჭოებში კი თვალები საშუალებას გაძლევთ ერთდროულად დაინახოთ მტაცებელი როგორც წყლის ზედაპირზე, ასევე მის ქვეშ. ამისათვის ხოჭოს ვიზუალურ ანალიზატორებს აქვთ წყლის რეფრაქციული ინდექსის კორექტირების უნარი.
ვიზუალური სტიმულის აღქმა და ანალიზი ხორციელდება ყველაზე რთული სისტემის - ვიზუალური ანალიზატორის მიერ. მრავალი მწერისთვის ეს არის ერთ-ერთი მთავარი ანალიზატორი. აქ, პირველადი მგრძნობიარე უჯრედი არის ფოტორეცეპტორი. და მასთან დაკავშირებულია ბილიკები (ოპტიკური ნერვი) და ნერვული სისტემის სხვადასხვა დონეზე მდებარე სხვა ნერვული უჯრედები. მსუბუქი ინფორმაციის აღქმისას მოვლენების თანმიმდევრობა ასეთია. მიღებული სიგნალები (მსუბუქი კვანტები) მყისიერად იშიფრება იმპულსების სახით და გადაეცემა გამტარ ბილიკების გასწვრივ ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში - ანალიზატორის "ტვინის" ცენტრში. იქ ეს სიგნალები დაუყოვნებლივ დეკოდირდება (გაშიფრულია) შესაბამის ვიზუალურ აღქმაში. მისი ამოცნობისთვის, ვიზუალური სურათების სტანდარტები და სხვა საჭირო ინფორმაცია ამოღებულია მეხსიერებიდან. შემდეგ კი ბრძანება ეგზავნება სხვადასხვა ორგანოებს სიტუაციის ცვლილებაზე ინდივიდის ადეკვატური რეაგირებისთვის.
სად მდებარეობს მწერების "ყურები"?
ცხოველებისა და ადამიანების უმეტესობა ყურებით ესმის, სადაც ხმები იწვევს ყურის ბარბის ვიბრაციას - ძლიერი ან სუსტი, ნელი ან სწრაფი. ვიბრაციის ნებისმიერი ცვლილება აცნობებს სხეულს მოსმენილი ხმის ბუნების შესახებ. როგორ ესმით მწერები? ხშირ შემთხვევაში, ისინი ასევე თავისებური „ყურებია“, მაგრამ მწერებში ისინი ჩვენთვის უჩვეულო ადგილებშია: ულვაშებზე - მაგალითად, მამრობით კოღოებში, ჭიანჭველებში, პეპლებში; კუდის დანამატებზე - ამერიკულ ტარაკანში. ჭიკჭიკები და ბალიშები წინა ფეხების წვივით ესმენენ, კალიებს კი მუცლით. ზოგიერთ მწერს არ აქვს „ყურები“, ანუ არ აქვს სმენის სპეციალური ორგანოები. მაგრამ მათ შეუძლიათ ჰაერის გარემოში სხვადასხვა რყევების აღქმა, მათ შორის ხმის ვიბრაციები და ულტრაბგერითი ტალღები, რომლებიც მიუწვდომელია ჩვენი ყურისთვის. ასეთი მწერების მგრძნობიარე ორგანოებია თხელი თმა ან ყველაზე პატარა მგრძნობიარე ჩხირები. ისინი დიდი რაოდენობით განლაგებულია სხეულის სხვადასხვა ნაწილზე და დაკავშირებულია ნერვულ უჯრედებთან. ასე რომ, თმიან ქიაყელებში "ყურები" არის თმები, ხოლო შიშველ მუხლუხებში - მთელი. კანის საფარისხეული.
ხმის ტალღა წარმოიქმნება ჰაერის მონაცვლეობითი შემცირებისა და კონდენსაციის შედეგად, რომელიც ვრცელდება ყველა მიმართულებით ხმის წყაროდან - ნებისმიერი რხევადი სხეულიდან. ხმის ტალღებს აღიქვამს და ამუშავებს სმენის ანალიზატორი - მექანიკური, რეცეპტორული და ნერვული სტრუქტურების ყველაზე რთული სისტემა. ეს ვიბრაციები სმენის რეცეპტორებით გარდაიქმნება ნერვულ იმპულსებად, რომლებიც გადაეცემა სმენის ნერვის გასწვრივ ანალიზატორის ცენტრალურ ნაწილს. შედეგი არის ბგერის აღქმა და მისი სიძლიერის, სიმაღლისა და ხასიათის ანალიზი.
მწერების სმენის სისტემა უზრუნველყოფს მათ შერჩევით რეაგირებას შედარებით მაღალი სიხშირის ვიბრაციაზე - ისინი აღიქვამენ ზედაპირის, ჰაერის ან წყლის უმცირეს კანკალს. მაგალითად, ზუზუნი მწერები წარმოქმნიან ხმის ტალღებს ფრთების სწრაფი დარტყმით. ჰაერის გარემოს ასეთ ვიბრაციას, მაგალითად, კოღოების ჩხვლეტას, მამაკაცი აღიქვამს ანტენებზე განლაგებული მგრძნობიარე ორგანოებით. ამრიგად, ისინი იჭერენ ჰაერის ტალღებს, რომლებიც ახლავს სხვა კოღოების ფრენას და ადეკვატურად რეაგირებენ მიღებულ ხმოვან ინფორმაციაზე. მწერების სმენის სისტემები „მორგებულია“ შედარებით სუსტი ბგერების აღქმაზე, ამიტომ ხმამაღალი ხმები მათზე უარყოფითად მოქმედებს. მაგალითად, ზოგიერთი სახეობის ბუმბერაზი, ფუტკარი, ბუზები ხმის დროს ჰაერში ვერ ამოდიან.
თითოეული სახეობის მამრობითი კრიკეტების მიერ განხორციელებული მრავალფეროვანი, მაგრამ კარგად განსაზღვრული სასიგნალო ზარები მნიშვნელოვან როლს თამაშობს მათ რეპროდუქციულ ქცევაში მდედრების შეყვარებისა და მოზიდვისას. კრიკეტი აღჭურვილია შესანიშნავი ინსტრუმენტით მეგობართან კომუნიკაციისთვის. ნაზი ტრილის შექმნისას ის ერთი ელიტრას მკვეთრ მხარეს მეორის ზედაპირს უსვამს. ხმის აღქმისთვის კი მამაკაცსა და მდედრს აქვს განსაკუთრებით მგრძნობიარე თხელი კუტიკულური გარსი, რომელიც ასრულებს ყურის ბარდის როლს. საინტერესო ექსპერიმენტი ჩატარდა, როდესაც ჩირქიანი მამაკაცი მიკროფონის წინ მოათავსეს, ხოლო ქალი ტელეფონთან სხვა ოთახში მოათავსეს. როდესაც მიკროფონი ჩართო, მდედრმა მამაკაცის სახეობის ტიპიური ჭიკჭიკი რომ გაიგო, ხმის წყაროს, ტელეფონს მივარდა.
ულტრაბგერითი ტალღების დაჭერისა და გამოსხივების ორგანოები
თითები აღჭურვილია ღამურების გამოსავლენად, რომელიც იყენებს ულტრაბგერითი ტალღებს ორიენტაციისა და ნადირობისთვის. მტაცებლები აღიქვამენ სიგნალებს 100 000 ჰერცამდე სიხშირით, ხოლო ღამის პეპლები და თასმები, რომლებზეც ნადირობენ, 240 000 ჰერცამდე. გულმკერდში, მაგალითად, თითი პეპლების, არის სპეციალური ორგანოები ულტრაბგერითი სიგნალების აკუსტიკური ანალიზისთვის. ისინი შესაძლებელს ხდიან სანადირო კოჟანების ულტრაბგერითი იმპულსების დაჭერას 30 მ-მდე მანძილზე.როდესაც პეპელა აღიქვამს მტაცებლის ლოკატორის სიგნალს, აქტიურდება დამცავი ქცევითი მოქმედებები. ღამის თაგვის ულტრაბგერითი ზარების გაგონებისას შედარებით დიდ მანძილზე, პეპელა მკვეთრად ცვლის ფრენის მიმართულებას, მოტყუებით მანევრის – „დაივინგის“ გამოყენებით. ამავდროულად, იგი იწყებს აერობატიკის შესრულებას - სპირალებს და "მკვდარ მარყუჟებს" დევნისგან თავის დასაღწევად. ხოლო თუ მტაცებელი 6 მ-ზე ნაკლებ მანძილზეა, პეპელა ფრთებს იკეცება და მიწაზე ეცემა. და ღამურა არ აღმოაჩენს უმოძრაო მწერს.
მაგრამ ბოლო დროს თითებსა და ღამურებს შორის ურთიერთობა კიდევ უფრო რთული აღმოჩნდა. ასე რომ, ზოგიერთი სახეობის პეპლები, რომლებმაც აღმოაჩინეს ღამურის სიგნალები, თავად იწყებენ ულტრაბგერითი იმპულსების გამოყოფას დაწკაპუნების სახით. უფრო მეტიც, ეს იმპულსები მტაცებელზე მოქმედებს ისე, რომ თითქოს შეშინებული მიფრინავს. არსებობს მხოლოდ ვარაუდი, თუ რა იწვევს ღამურების შეწყვეტას პეპელას დევნას და „გაქცევას ბრძოლის ველიდან“. სავარაუდოა, რომ ულტრაბგერითი დაწკაპუნება არის მწერების ადაპტაციური სიგნალები, ისევე როგორც თავად ღამურის მიერ გაგზავნილი, მხოლოდ ბევრად უფრო ძლიერი. საკუთარი სიგნალიდან სუსტი არეკლილი ხმის მოსმენის მოლოდინში, მდევარი ისმის ყრუ ღრიალი – თითქოს ზებგერითი თვითმფრინავი არღვევს ხმის ბარიერს.
აქ ჩნდება კითხვა, რატომ აოცებს ღამურა არა საკუთარი ულტრაბგერითი სიგნალებით, არამედ პეპლებით. გამოდის, რომ ღამურა კარგად არის დაცული ლოკატორის მიერ გამოგზავნილი საკუთარი ყვირილი-იმპულსისგან. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ასეთ მძლავრ იმპულსს, რომელიც 2000-ჯერ აღემატება მიღებულ არეკლ ბგერებს, შეუძლია თაგვის ყრუ. ამის თავიდან ასაცილებლად, მისი სხეული აწარმოებს და მიზანმიმართულად იყენებს სპეციალურ აურზაურს. ულტრაბგერითი პულსის გაგზავნამდე სპეციალური კუნთი აშორებს აჟიოტაჟს შიდა ყურის კოხლეას ფანჯრიდან - ვიბრაცია მექანიკურად წყდება. არსებითად, აჟიოტაჟი ასევე აწკაპუნებს, მაგრამ არა ხმას, არამედ ხმის საწინააღმდეგო. სიგნალ-ტირილის შემდეგ ის მაშინვე უბრუნდება თავის ადგილს, რათა ყური მზად იყოს ასახული სიგნალის მისაღებად. ძნელი წარმოსადგენია, რა სიჩქარით შეუძლია იმოქმედოს კუნთმა, გაგზავნილი იმპულს-კივილის მომენტში თაგვის სმენის გამორთვა. მტაცებლის დევნის დროს - ეს არის 200-250 იმპულსი წამში!
და ღამურისთვის საშიში პეპლის წკაპუნები ზუსტად იმ მომენტში ისმის, როცა მონადირე ყურს უსვამს მისი ექოს აღსაქმელად. ასე რომ, გაოგნებულმა მტაცებელმა შეშინებული გაფრინდეს, ჩრჩილიაგზავნის სიგნალებს, რომლებიც უკიდურესად შეესაბამება მის ლოკატორს. ამისთვის მწერის სხეული დაპროგრამებულია, რომ მიიღოს მოახლოებული მონადირის პულსის სიხშირე და აგზავნის საპასუხო სიგნალს ზუსტად მასთან ერთად.
ღამურებსა და ღამურებს შორის ეს ურთიერთობა ბევრ კითხვას ბადებს. როგორ მიიღეს მწერებმა ღამურების ულტრაბგერითი სიგნალების აღქმის უნარი და მყისიერად გააცნობიერეს მათი საშიშროება? როგორ შეიძლება პეპლებმა თანდათან განავითარონ ულტრაბგერითი მოწყობილობა სრულყოფილად შესატყვისი დამცავი მახასიათებლებით შერჩევისა და გაუმჯობესების პროცესში? ღამურების ულტრაბგერითი სიგნალების აღქმა ასევე ადვილი არ არის. ფაქტია, რომ ისინი აღიარებენ თავიანთ გამოძახილს მილიონობით ხმასა და სხვა ბგერას შორის. თანამემამულეების ტირილი-სიგნალები, აღჭურვილობის დახმარებით გამოსხივებული ულტრაბგერითი სიგნალები არ უშლის ღამურებს ნადირობისგან. მხოლოდ პეპლის სიგნალები, თუნდაც ხელოვნურად გამრავლებული, აიძულებს თაგვს გაფრინდეს.
ცოცხალი არსებები წარმოადგენენ ახალ და ახალ გამოცანებს, რაც იწვევს აღფრთოვანებას მათი სხეულის სტრუქტურის სრულყოფილებითა და მიზანშეწონილობით.
მლოცველ მანტიას, პეპლის მსგავსად, შესანიშნავ მხედველობასთან ერთად, სპეციალური სმენის ორგანოებიც ეძლევა, რათა თავიდან აიცილონ ღამურებთან შეხვედრა. ეს სმენის ორგანოები, რომლებიც აღიქვამენ ულტრაბგერას, მდებარეობს მკერდზე ფეხებს შორის. მლოცველი მანტის ზოგიერთი სახეობისთვის კი, სმენის ულტრაბგერითი ორგანოს გარდა, დამახასიათებელია მეორე ყურის არსებობა, რომელიც გაცილებით დაბალ სიხშირეს აღიქვამს. მისი ფუნქცია ჯერჯერობით უცნობია.
ქიმიური შეგრძნება
ცხოველებს აქვთ ზოგადი ქიმიური მგრძნობელობა, რომელსაც უზრუნველყოფს სხვადასხვა სენსორული ორგანოები. მწერების ქიმიური გრძნობა ყველაზე მეტად აქვს მნიშვნელოვანი როლისუნი თამაშობს. ხოლო ტერმიტებსა და ჭიანჭველებს, მეცნიერთა აზრით, ენიჭებათ სამგანზომილებიანი სუნი. რა არის ჩვენთვის ძნელი წარმოსადგენია. მწერის ყნოსვის ორგანოები რეაგირებენ ნივთიერების თუნდაც ძალიან მცირე კონცენტრაციის არსებობაზე, ზოგჯერ ძალიან შორს წყაროდან. ყნოსვის წყალობით მწერი პოულობს მსხვერპლს და საკვებს, მოძრაობს რელიეფზე, სწავლობს მტრის მიახლოებას და ახორციელებს ბიოკომუნიკაციას, სადაც სპეციფიკური "ენა" არის ქიმიური ინფორმაციის გაცვლა ფერომონების გამოყენებით.
ფერომონები არის ყველაზე რთული ნაერთები, რომლებიც გამოიყოფა კომუნიკაციის მიზნებისთვის ზოგიერთი ადამიანის მიერ ინფორმაციის გადაცემის მიზნით სხვა პირებზე. ასეთი ინფორმაცია დაშიფრულია სპეციფიკურ ქიმიკატებში, რაც დამოკიდებულია ცოცხალი არსების ტიპზე და მის კუთვნილებაზეც კი კონკრეტულ ოჯახზე. ყნოსვის სისტემის დახმარებით აღქმა და „მესიჯის“ გაშიფვრა იწვევს ქცევის გარკვეულ ფორმას ან ფიზიოლოგიურ პროცესს მიმღებებში. დღეისათვის ცნობილია მწერების ფერომონების მნიშვნელოვანი ჯგუფი. ზოგიერთი მათგანი შექმნილია საპირისპირო სქესის პიროვნებების მოსაზიდად, სხვები, კვალი, მიუთითებენ სახლის ან კვების წყაროსკენ მიმავალ გზაზე, ზოგი განგაშის სიგნალად ემსახურება, მეოთხე არეგულირებს გარკვეულ ფიზიოლოგიურ პროცესებს და ა.შ.
მართლაც უნიკალური უნდა იყოს მწერების ორგანიზმში „ქიმიური წარმოება“, რათა მათ საჭირო რაოდენობით და გარკვეულ მომენტში გამოუშვან ფერომონების მთელი სპექტრი. დღეისათვის ცნობილია ასზე მეტი ამ ყველაზე რთული ბუნების ნივთიერება. ქიმიური შემადგენლობა, მაგრამ მათგან ათზე მეტი არ იქნა ხელოვნურად გამრავლებული. მართლაც, მათ მოსაპოვებლად საჭიროა მოწინავე ტექნოლოგიები და აღჭურვილობა, ასე რომ, ჯერჯერობით მხოლოდ გაოცება რჩება ამ მინიატურული უხერხემლო არსებების სხეულის ასეთი მოწყობით.
ხოჭოები უზრუნველყოფილია ძირითადად ყნოსვითი ტიპის ანტენებით. ისინი საშუალებას გაძლევთ დაიჭიროთ არა მხოლოდ ნივთიერების სუნი და მისი განაწილების მიმართულება, არამედ „შეგრძნოთ“ კიდეც სუნიანი საგნის ფორმა. შესანიშნავი ყნოსვის მაგალითია მესაფლავე ხოჭოები, რომლებიც ეწევიან დედამიწის გაწმენდას ლეშისგან. მათ შეუძლიათ მისგან ასობით მეტრში სუნი იგრძნონ და შეიკრიბონ დიდი ჯგუფი. და ლედიბუგი, სუნის დახმარებით, პოულობს ბუგრების კოლონიებს, რათა იქ დატოვოს ქვისა. ყოველივე ამის შემდეგ, არა მხოლოდ ის თავად იკვებება ბუგრებით, არამედ მისი ლარვებიც.
არა მხოლოდ ზრდასრული მწერები, არამედ მათი ლარვებიც ხშირად დაჯილდოვდებიან შესანიშნავი ყნოსვით. ამრიგად, კოკის ლარვებს შეუძლიათ გადავიდნენ მცენარეების ფესვებზე (ფიჭვი, ხორბალი), ხელმძღვანელობენ ნახშირორჟანგის ოდნავ მომატებული კონცენტრაციით. ექსპერიმენტებში, ლარვები დაუყოვნებლივ მიდიან ნიადაგის მიდამოში, სადაც მათ შეიტანეს მცირე რაოდენობით ნივთიერება, რომელიც ქმნის ნახშირორჟანგს.
ყნოსვის ორგანოს მგრძნობელობა, მაგალითად, სატურნიანი პეპელა, რომლის მამრს შეუძლია დაიჭიროს საკუთარი სახეობის ქალის სუნი 12 კმ მანძილზე, გაუგებარი ჩანს. ამ მანძილის შედარებისას მდედრის მიერ გამოყოფილი ფერომონის რაოდენობასთან, მიიღეს შედეგი, რომელიც გააოცა მეცნიერებმა. თავისი ანტენების წყალობით, მამაკაცი უეჭველად ეძებს მრავალ სუნიან ნივთიერებას შორის 1 მ3 ჰაერზე მემკვიდრეობით ცნობილი ნივთიერების ერთ მოლეკულას!
ზოგიერთ ჰიმენოპტერას ისეთი მძაფრი ყნოსვა ეძლევა, რომ არაფრით ჩამოუვარდება ძაღლის ცნობილ ინსტინქტს. ასე რომ, მდედრობითი მხედრები, ხის ტოტის ან ღეროს გასწვრივ გაშვებისას, ენერგიულად მოძრაობენ თავიანთ ანტენებს. მათთან ერთად, ისინი "ამოისუნთქავენ" რქის კუდის ან მერქნის ხოჭოს ლარვას, რომელიც მდებარეობს ხეში ზედაპირიდან 2-2,5 სმ დაშორებით.
ანტენების უნიკალური სენსიტიურობის წყალობით, პაწაწინა ჰელიის მხედარი მხოლოდ ობობების კოკონებზე შეხებით ადგენს, თუ რა არის მათში - არის თუ არა ისინი განუვითარებელი სათესლეები, მჯდომარე ობობები, რომლებმაც უკვე დატოვეს ისინი, თუ მათი სახეობის სხვა მხედრების სათესლეები. როგორ აკეთებს ჰელისი ასეთ ზუსტ ანალიზს, ჯერჯერობით უცნობია. დიდი ალბათობით, ის გრძნობს ყველაზე დახვეწილ სპეციფიკურ სუნს, მაგრამ შესაძლოა, ანტენებზე დაკვრისას მხედარი იღებს რაიმე სახის არეკლულ ხმას.
მწერების ყნოსვის ორგანოებზე მოქმედი ქიმიური სტიმულების აღქმა და ანალიზი ხორციელდება მრავალფუნქციური სისტემით - ყნოსვის ანალიზატორი. ის, როგორც ყველა სხვა ანალიზატორი, შედგება აღქმის, გამტარი და ცენტრალური განყოფილებებისაგან. ყნოსვის რეცეპტორები (ქიმიორეცეპტორები) აღიქვამენ სუნიანი ნივთიერებების მოლეკულებს და იმპულსები, რომლებიც მიუთითებენ გარკვეული სუნის შესახებ, ნერვული ბოჭკოების გასწვრივ იგზავნება ტვინში ანალიზისთვის. ხდება სხეულის რეაქციის მყისიერი განვითარება.
მწერების სუნის გრძნობაზე საუბრისას, არ შეიძლება არ ითქვას სუნის შესახებ. მეცნიერებას ჯერ არ აქვს მკაფიო გაგება იმის შესახებ, თუ რა არის სუნი და არსებობს მრავალი თეორია ამ ბუნებრივ მოვლენასთან დაკავშირებით. ერთ-ერთი მათგანის მიხედვით, ნივთიერების გაანალიზებული მოლეკულები წარმოადგენს „გასაღებს“. და "საკეტი" არის ყნოსვის ორგანოების რეცეპტორები, რომლებიც შედის სუნის ანალიზატორებში. თუ მოლეკულის კონფიგურაცია უახლოვდება გარკვეული რეცეპტორის „ჩაკეტვას“, მაშინ ანალიზატორი მიიღებს მისგან სიგნალს, გაშიფრავს და ცხოველის ტვინს გადასცემს ინფორმაციას სუნის შესახებ. სხვა თეორიის თანახმად, სუნი განისაზღვრება მოლეკულების ქიმიური თვისებებით და ელექტრული მუხტების განაწილებით. უახლესი თეორია, რომელმაც მრავალი მხარდამჭერი მოიპოვა, სუნის მთავარ მიზეზს მოლეკულების და მათი შემადგენელი კომპონენტების ვიბრაციულ თვისებებში ხედავს. ნებისმიერი სუნამო ასოცირდება ინფრაწითელი დიაპაზონის გარკვეულ სიხშირეებთან (ტალღების რიცხვებთან). მაგალითად, ხახვის წვნიანი თიოალკოჰოლი და დეკაბორანი ქიმიურად სრულიად განსხვავებულია. მაგრამ მათ აქვთ იგივე სიხშირე და იგივე სუნი. ამავე დროს, არსებობს ქიმიურად მსგავსი ნივთიერებები, რომლებიც ხასიათდება სხვადასხვა სიხშირით და განსხვავებული სუნი. თუ ეს თეორია სწორია, მაშინ როგორც არომატული ნივთიერებები, ასევე ათასობით ტიპის უჯრედი, რომლებიც აღიქვამენ სუნს, შეიძლება შეფასდეს ინფრაწითელი სიხშირით.
მწერების „რადარის მონტაჟი“.
მწერები დაჯილდოებულია სუნისა და შეხების შესანიშნავი ორგანოებით - ანტენებით (ანტენები ან ბორკილები). ისინი ძალიან მოძრავი და ადვილად კონტროლირებადია: მწერს შეუძლია მათი გამრავლება, შეკრება, თითოეულის ცალკე ტრიალი თავის ღერძზე ან ერთად საერთო ღერძზე. ამ შემთხვევაში, ისინი ორივე გარეგნულად ჰგავს და არსებითად არის "რადარის ინსტალაცია". ანტენების ნერვის მგრძნობიარე ელემენტია სენსილია. მათგან წამში 5 მ სიჩქარის იმპულსი გადაეცემა ანალიზატორის „ტვინის“ ცენტრში გაღიზიანების ობიექტის ამოცნობის მიზნით. შემდეგ კი მიღებულ ინფორმაციაზე პასუხის სიგნალი მყისიერად მიდის კუნთში ან სხვა ორგანოში.
მწერების უმეტესობაში, ანტენების მეორე სეგმენტზე, არის ჯონსტონის ორგანო - უნივერსალური მოწყობილობა, რომლის დანიშნულება ჯერ ბოლომდე არ არის გასაგები. ითვლება, რომ ის აღიქვამს ჰაერისა და წყლის მოძრაობებს და კანკალს, მყარ ობიექტებთან კონტაქტს. კალიებს და კალიებს აქვთ საოცრად მაღალი მგრძნობელობა მექანიკური ვიბრაციების მიმართ, რომლებსაც შეუძლიათ დაარეგისტრირონ ნებისმიერი ვიბრაცია წყალბადის ატომის დიამეტრის ტოლი ამპლიტუდით!
ხოჭოებს ასევე აქვთ ჯონსტონის ორგანო ანტენის მეორე სეგმენტზე. და თუ წყლის ზედაპირზე გაშვებული ხოჭო დაზიანდა ან მოიხსნა, მაშინ ის ნებისმიერ დაბრკოლებას წააწყდება. ამ ორგანოს დახმარებით ხოჭო ახერხებს სანაპიროდან ან დაბრკოლებების არეკლილი ტალღების დაჭერას. ის გრძნობს წყლის ტალღებს 0.000000004 მმ სიმაღლით, ანუ ჯონსტონის ორგანო ასრულებს ექო ხმოვანების ან რადარის დავალებას.
ჭიანჭველები გამოირჩევიან არა მხოლოდ კარგად ორგანიზებული ტვინით, არამედ თანაბრად სრულყოფილი სხეულის ორგანიზებით. ანტენებს უდიდესი მნიშვნელობა აქვს ამ მწერებისთვის; ზოგიერთი მათგანი ყნოსვის, შეხების, გარემოს ცოდნისა და ურთიერთ ახსნის შესანიშნავი ორგანოა. ანტენებს მოკლებული ჭიანჭველები კარგავენ უნარს იპოვონ გზა, ახლომდებარე საკვები და განასხვავონ მტრები მეგობრებისგან. ანტენების დახმარებით მწერებს შეუძლიათ ერთმანეთთან "საუბარი". ჭიანჭველები გადასცემენ მნიშვნელოვან ინფორმაციას ერთმანეთის ანტენების ანტენებით შეხებით. ერთ-ერთ ქცევით ეპიზოდში ორმა ჭიანჭველამ იპოვა მტაცებელი სხვადასხვა ზომის ლარვის სახით. ანტენების დახმარებით ძმებთან „მოლაპარაკების“ შემდეგ ისინი აღმოჩენის ადგილზე მობილიზებულ თანაშემწეებთან ერთად წავიდნენ. ამავდროულად, უფრო წარმატებულმა ჭიანჭველამ, რომელიც ანტენების დახმარებით ახერხებდა ინფორმაციის გადაცემას უფრო დიდი მტაცებლის შესახებ, მის უკან მობილიზებული იყო მუშა ჭიანჭველების გაცილებით დიდი ჯგუფი.
საინტერესოა, რომ ჭიანჭველები ერთ-ერთი ყველაზე სუფთა არსებაა. ყოველი ჭამის და ძილის შემდეგ, მათი მთელი სხეული და განსაკუთრებით ანტენები კარგად იწმინდება.
გემოვნების შეგრძნებები
ადამიანი მკაფიოდ განსაზღვრავს ნივთიერების სუნს და გემოს, მწერებში კი გემო და ყნოსვა ხშირად არ არის გამიჯნული. ისინი მოქმედებენ როგორც ერთიანი ქიმიური შეგრძნება (აღქმა).
გემოვნების შეგრძნების მქონე მწერები უპირატესობას ანიჭებენ ამა თუ იმ ნივთიერებას მოცემული სახეობისთვის დამახასიათებელი კვების მიხედვით. ამავე დროს, მათ შეუძლიათ განასხვავონ ტკბილი, მარილიანი, მწარე და მჟავე. მოხმარებულ საკვებთან კონტაქტისთვის, გემოვნების ორგანოები შეიძლება განთავსდეს მწერების სხეულის სხვადასხვა ნაწილზე - ანტენებზე, პრობოსცისა და ფეხებზე. მათი დახმარებით მწერები იღებენ ძირითად ქიმიურ ინფორმაციას გარემოს შესახებ. მაგალითად, ბუზი, მხოლოდ თათებით მისთვის საინტერესო ობიექტთან შეხებით, თითქმის მაშინვე აღმოაჩენს რა დევს მის ფეხქვეშ - სასმელი, საჭმელი თუ რაიმე უჭმეელი. ანუ, მას შეუძლია შეასრულოს ქიმიური ნივთიერების მყისიერი კონტაქტის ანალიზი ფეხებთან.
გემო არის შეგრძნება, რომელიც ჩნდება, როდესაც ქიმიური ნივთიერებების ხსნარი ექვემდებარება მწერების გემოვნების ორგანოს რეცეპტორებს (ქიმიორეცეპტორებს). რეცეპტორული გემოვნების უჯრედები არის გემოვნების ანალიზატორის რთული სისტემის პერიფერიული ნაწილი. ისინი აღიქვამენ ქიმიურ სტიმულს და აქ ხდება გემოვნების სიგნალების პირველადი კოდირება. ანალიზატორები დაუყოვნებლივ გადასცემენ ქიმიოელექტრული იმპულსების ზალპებს თხელი ნერვული ბოჭკოების გასწვრივ თავიანთ "ტვინის" ცენტრში. ყოველი ასეთი პულსი წამის მეათასედზე ნაკლებს გრძელდება. შემდეგ კი ანალიზატორის ცენტრალური სტრუქტურები მყისიერად განსაზღვრავენ გემოს შეგრძნებებს.
მცდელობები გრძელდება არა მხოლოდ საკითხის გაგება, თუ რა არის სუნი, არამედ შეიქმნას ერთიანი თეორია "სიტკბოების შესახებ". ჯერჯერობით ეს არ ყოფილა წარმატებული – იქნებ თქვენ, 21-ე საუკუნის ბიოლოგებმა, წარმატებას მიაღწიოთ. პრობლემა ის არის, რომ სრულიად განსხვავებულ ქიმიკატებს, როგორც ორგანულს, ასევე არაორგანულს, შეუძლიათ შექმნან სიტკბოს შედარებით იგივე გემოს შეგრძნება.
გრძნობის ორგანოები
მწერების შეხების გრძნობის შესწავლა ალბათ ყველაზე დიდი სირთულეა. როგორ ეხებიან ჩიტინურ გარსში მიჯაჭვული ეს არსებები სამყაროს? ასე რომ, კანის რეცეპტორების წყალობით ჩვენ ვახერხებთ სხვადასხვა ტაქტილური შეგრძნებების აღქმას - ზოგიერთი რეცეპტორი აღრიცხავს წნევას, ზოგი კი ტემპერატურას და ა.შ. საგანთან შეხებით შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ის არის ცივი ან თბილი, მყარი ან რბილი, გლუვი ან უხეში. მწერებს ასევე აქვთ ანალიზატორები, რომლებიც განსაზღვრავენ ტემპერატურას, წნევას და ა.შ., მაგრამ მათი მოქმედების მექანიზმებში ბევრი რამ უცნობია.
შეხების გრძნობა არის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი გრძნობა მრავალი მფრინავი მწერის ფრენის უსაფრთხოებისთვის, ჰაერის დინების შესაცნობად. მაგალითად, დიპტერანებში მთელი სხეული დაფარულია სენსილებით, რომლებიც ასრულებენ ტაქტილურ ფუნქციებს. ჰაერის წნევის აღქმისა და ფრენის სტაბილიზაციის მიზნით, განსაკუთრებით ბევრი მათგანია ჰალტერებზე.
შეხების გრძნობის წყალობით ბუზის დაჭერა არც ისე ადვილია. მისი ხედვა საშუალებას აძლევს შეამჩნიოს საფრთხის შემცველი ობიექტი მხოლოდ 40 - 70 სმ მანძილზე, მაგრამ ბუზს შეუძლია უპასუხოს ხელის სახიფათო მოძრაობას, რამაც გამოიწვია ჰაერის თუნდაც მცირე მოძრაობა და მყისიერად აფრინდეს. ეს ჩვეულებრივი შინაური ბუზი კიდევ ერთხელ ადასტურებს, რომ არაფერია მარტივი ცოცხალ სამყაროში - ყველა არსებას, ახალგაზრდას თუ მოხუცს, აქვს შესანიშნავი სენსორული სისტემები აქტიური ცხოვრებისთვის და საკუთარი დაცვისთვის.
მწერების რეცეპტორები, რომლებიც აფიქსირებენ წნევას, შეიძლება იყოს აკნე და ჯაგარის სახით. მათ მწერები იყენებენ სხვადასხვა მიზნით, მათ შორის სივრცეში ორიენტირებისთვის - გრავიტაციის მიმართულებით. მაგალითად, ბუზის ლარვა ყოველთვის აშკარად მაღლა მოძრაობს ლეკვამდე, ანუ გრავიტაციის საწინააღმდეგოდ. ყოველივე ამის შემდეგ, მას სჭირდება თხევადი საკვების მასიდან გამოძვრა და იქ არ არის ღირშესანიშნაობები, გარდა დედამიწის მიზიდულობისა. ქრიზალიდან გამოსვლის შემდეგაც, ბუზი მიისწრაფვის ზევით გარკვეული დროის განმავლობაში, სანამ არ გაშრება, რომ გაფრინდეს.
ბევრ მწერს აქვს კარგად განვითარებული სიმძიმის გრძნობა. მაგალითად, ჭიანჭველებს შეუძლიათ შეაფასონ ზედაპირის დახრილობა 20-ით. ხოლო ხოჭოს, რომელიც თხრის ვერტიკალურ ბურუსებს, შეუძლია შეაფასოს გადახრა ვერტიკალიდან 10-ით.
ცოცხალი "პროგნოზები"
ბევრი მწერი დაჯილდოებულია ამინდის ცვლილებების წინასწარმეტყველების და გრძელვადიანი პროგნოზების გაკეთების შესანიშნავი უნარით. თუმცა ეს დამახასიათებელია ყველა ცოცხალი არსებისთვის - იქნება ეს მცენარე, მიკროორგანიზმი, უხერხემლო თუ ხერხემლიანი. ასეთი შესაძლებლობები უზრუნველყოფს ნორმალურ სასიცოცხლო აქტივობას მათ დანიშნულ ჰაბიტატში. ასევე იშვიათად შეინიშნება ბუნებრივი მოვლენები - გვალვები, წყალდიდობები, მკვეთრი სიცივე. შემდეგ კი, გადარჩენისთვის, ცოცხალ არსებებს წინასწარ სჭირდებათ დამატებითი დამცავი აღჭურვილობის მობილიზება. ორივე შემთხვევაში ისინი იყენებენ თავიანთ შიდა „მეტეოროლოგიურ სადგურებს“.
მუდმივად და ყურადღებით აკვირდება სხვადასხვა ცოცხალი არსების ქცევას, შეიძლება შეიტყო არა მხოლოდ ამინდის ცვლილებების შესახებ, არამედ მოახლოებული სტიქიური უბედურებების შესახებაც კი. ყოველივე ამის შემდეგ, 600-ზე მეტი სახეობის ცხოველი და 400 სახეობის მცენარე, რომელიც ჯერჯერობით ცნობილია მეცნიერებისთვის, შეუძლია შეასრულოს ერთგვარი როლი, როგორც ბარომეტრები, ტენიანობის და ტემპერატურის მაჩვენებლები, როგორც ჭექა-ქუხილის, ქარიშხლის, ტორნადოების, წყალდიდობის და მშვენიერი უღრუბლო ამინდი. . უფრო მეტიც, ყველგან ცოცხალი „ამინდის სინოპტიკოსები“ არიან, სადაც არ უნდა იყოთ - წყალსაცავთან, მდელოში, ტყეში. მაგალითად, წვიმის წინ, თუნდაც მოწმენდილი ცის პირობებში, მწვანე კალიები წყვეტენ ჭიკჭიკს, ჭიანჭველები იწყებენ მჭიდროდ დაკეტვას ჭიანჭველას შესასვლელში, ფუტკრები კი წყვეტენ ფრენას ნექტარისთვის, სხედან სკაში და ზუზუნებენ. მოსალოდნელი უამინდობისგან თავის დასამალად, ბუზები და ვოსფსი დაფრინავენ სახლების ფანჯრებში.
დაკვირვებები შხამიანი ჭიანჭველებიტიბეტის მთისწინეთში მცხოვრებმა გამოავლინა მათი შესანიშნავი უნარი, გაეკეთებინათ უფრო შორეული პროგნოზები. ძლიერი წვიმის პერიოდის დაწყებამდე ჭიანჭველები გადადიან სხვა ადგილას, მშრალ მძიმე მიწაზე, ხოლო გვალვის დაწყებამდე ჭიანჭველები ავსებენ ბნელ, ტენიან დეპრესიებს. ფრთიანი ჭიანჭველები 2-3 დღეში გრძნობენ ქარიშხლის მოახლოებას. მსხვილი ინდივიდები იწყებენ რბენას მიწის გასწვრივ, ხოლო პატარები დაბალ სიმაღლეზე იშლებიან. და რაც უფრო აქტიურია ეს პროცესები, მით უფრო ძლიერი უამინდობაა მოსალოდნელი. აღმოჩნდა, რომ წლის განმავლობაში ჭიანჭველებმა სწორად ამოიცნეს ამინდის 22 ცვლილება და შეცდნენ მხოლოდ ორ შემთხვევაში. ამან შეადგინა 9%, რაც საკმაოდ კარგად გამოიყურება ამინდის სადგურების საშუალო ცდომილებასთან შედარებით 20%.
მწერების მიზანმიმართული მოქმედებები ხშირად გრძელვადიან პროგნოზებზეა დამოკიდებული და ეს შეიძლება დიდ სამსახურში აღმოჩნდეს ადამიანებისთვის. გამოცდილ მეფუტკრეს საკმაოდ სანდო პროგნოზი ეძლევა ფუტკრების მიერ. ზამთრისთვის ისინი ცვილით ხურავენ სკაში. ბუკის ვენტილაციის გახსნის მიხედვით, შეიძლება ვიმსჯელოთ მომავალ ზამთარზე. თუ ფუტკარი დიდ ნახვრეტს დატოვებს, ზამთარი თბილი იქნება, ხოლო თუ პატარაა, მოსალოდნელია ძლიერი ყინვები. ასევე ცნობილია, რომ თუ ფუტკარი ადრე დაიწყებს სკიდან გაფრენას, მოსალოდნელია ადრეული თბილი გაზაფხული. იგივე ჭიანჭველები, თუ ზამთარი მკაცრი არ არის მოსალოდნელი, რჩებიან ნიადაგის ზედაპირთან საცხოვრებლად და ცივ ზამთრამდე უფრო ღრმად სახლდებიან მიწაში და აშენებენ უფრო მაღალ ჭიანჭველას.
მწერების მაკროკლიმატის გარდა, მნიშვნელოვანია მათი ჰაბიტატის მიკროკლიმატიც. მაგალითად, ფუტკრები არ უშვებენ სკებში გადახურებას და, როდესაც მიიღეს სიგნალი მათი ცოცხალი „მოწყობილობებიდან“ ტემპერატურის გადამეტების შესახებ, იწყებენ ოთახის ვენტილაციას. მუშა ფუტკრების ნაწილი სკაში განლაგებულია სხვადასხვა სიმაღლეზე და ჰაერს მოძრაობაში აყენებს ფრთების სწრაფი დარტყმით. წარმოიქმნება ძლიერი ჰაერის ნაკადი და სქელი გაცივებულია. ვენტილაცია ხანგრძლივი პროცესია და როცა ფუტკრის ერთი პარტია იღლება, მეორეს ჯერია და მკაცრი წესრიგით.
არა მხოლოდ ზრდასრული მწერების, არამედ მათი ლარვების ქცევა დამოკიდებულია ცოცხალი "ინსტრუმენტების" კითხვაზე. მაგალითად, ციკადის ლარვები, რომლებიც მიწაში ვითარდებიან, ზედაპირზე ამოდიან მხოლოდ კარგი ამინდის დროს. მაგრამ როგორ იცით, როგორი ამინდია ზედა? ამის დასადგენად ისინი ქმნიან სპეციალურ თიხის კონუსებს დიდი ხვრელებით მათი მიწისქვეშა თავშესაფრების ზემოთ - ერთგვარი მეტეოროლოგიური სტრუქტურები. მათში ციკადები აფასებენ ტემპერატურასა და ტენიანობას ნიადაგის თხელი ფენით. და თუ ამინდის პირობები არახელსაყრელია, ლარვები ბრუნდებიან წაულასიში.
წვიმისა და წყალდიდობის პროგნოზირების ფენომენი
კრიტიკულ სიტუაციებში ტერმიტებისა და ჭიანჭველების ქცევაზე დაკვირვება შეიძლება დაეხმაროს ადამიანებს ძლიერი წვიმისა და წყალდიდობის პროგნოზირებაში. ერთ-ერთმა ნატურალისტმა აღწერა შემთხვევა, როდესაც წარღვნის წინ ბრაზილიის ჯუნგლებში მცხოვრებმა ინდურმა ტომმა სასწრაფოდ დატოვა დასახლება. ჭიანჭველებმა კი ინდიელებს მოახლოებული კატასტროფის შესახებ „უთხრეს“. წყალდიდობის წინ ეს სოციალური მწერები ძალიან აგზნდებიან და სასწრაფოდ ტოვებენ საცხოვრებელ ადგილს ლეკვებთან და საკვებთან ერთად. ისინი მიდიან ისეთ ადგილებში, სადაც წყალი არ აღწევს. ადგილობრივ მოსახლეობას ძნელად ესმოდა ჭიანჭველების ასეთი საოცარი მგრძნობელობის წარმოშობა, მაგრამ, მათი ცოდნის მორჩილებით, ხალხმა უბედურება დატოვა ამინდის პატარა სინოპტიკოსების შემდეგ.
ისინი შესანიშნავად იწინასწარმეტყველებენ წყალდიდობას და ტერმიტებს. სანამ დაიწყება, ისინი ტოვებენ სახლებს მთელ კოლონიასთან ერთად და მიდიან უახლოეს ხეებთან. კატასტროფის სიდიდის მოლოდინში ისინი ამაღლდებიან ზუსტად იმ სიმაღლეზე, რომელიც მოსალოდნელ წყალდიდობაზე მაღალი იქნება. იქ ისინი ელოდებიან, სანამ წყლის ტალახიანი ნაკადები ჩაცხრება, რომლებიც ისეთი სიჩქარით ჩქარობენ, რომ ხეები ხანდახან ეცემა მათი წნეხის ქვეშ.
ამინდის სადგურების დიდი რაოდენობა აკონტროლებს ამინდს. ისინი განლაგებულია ხმელეთზე, მათ შორის მთებში, სპეციალურად აღჭურვილ სამეცნიერო გემებზე, თანამგზავრებსა და კოსმოსურ სადგურებზე. მეტეოროლოგები აღჭურვილია თანამედროვე ინსტრუმენტებით, მოწყობილობებით და კომპიუტერებით. ფაქტობრივად, ისინი არ აკეთებენ ამინდის პროგნოზს, არამედ გამოთვლას, ამინდის ცვლილებების გაანგარიშებას. და რეალურის ზემოთ მოყვანილ მაგალითებში მწერები წინასწარმეტყველებენ ამინდს თანდაყოლილი შესაძლებლობებისა და მათ სხეულში ჩაშენებული სპეციალური ცოცხალი „მოწყობილობების“ გამოყენებით. უფრო მეტიც, ამინდის პროგნოზირების ჭიანჭველები განსაზღვრავენ არა მხოლოდ წყალდიდობის მოახლოების დროს, არამედ აფასებენ მის სიდიდეს. ყოველივე ამის შემდეგ, ახალი თავშესაფრისთვის მათ მხოლოდ უსაფრთხო ადგილები დაიკავეს. მეცნიერებმა ჯერ ვერ შეძლეს ამ ფენომენის ახსნა. ტერმიტები წარმოადგენდნენ კიდევ უფრო დიდ საიდუმლოს. ფაქტია, რომ ისინი არასოდეს მდებარეობდნენ იმ ხეებზე, რომლებიც წყალდიდობის დროს ქარიშხალი ნაკადულებმა გაანადგურეს. ანალოგიურად, ეთოლოგების დაკვირვებით, იქცეოდნენ ვარსკვლავები, რომლებიც გაზაფხულზე არ იკავებდნენ დასახლებისთვის სახიფათო ჩიტების სახლებს. შემდგომში, ისინი ნამდვილად ჩამოგლიჯა ქარიშხალმა ქარმა. მაგრამ აქ საუბარია შედარებით დიდ ცხოველზე. ჩიტი, შესაძლოა, ჩიტის სახლის რხევით ან სხვა ნიშნებით, აფასებს მისი დამაგრების არასანდოობას. მაგრამ როგორ და რა მოწყობილობების დახმარებით შეუძლიათ ასეთი პროგნოზების გაკეთება ძალიან პატარა, მაგრამ ძალიან "ბრძენი" ცხოველებმა? ადამიანს არათუ ჯერ არ ძალუძს მსგავსი რამის შექმნა, არამედ პასუხიც არ შეუძლია. ეს ამოცანები მომავალი ბიოლოგებისთვისაა!
ბიბლიოგრაფია
ამ სამუშაოს მოსამზადებლად გამოყენებული იქნა მასალები საიტიდან. http://www.portal-slovo.ru/
ჟდანოვა თ.დ.
მწერების სამყაროს მრავალფეროვან და ენერგიულ აქტივობებთან კონტაქტი შეიძლება იყოს საოცარი გამოცდილება. როგორც ჩანს, ეს არსებები დაუდევრად დაფრინავენ და ბანაობენ, დარბიან და სეირნობენ, ზუზუნებენ და ჭიკჭიკებენ, ღრღნიან და ატარებენ. თუმცა ეს ყველაფერი კეთდება არა უმიზნოდ, არამედ ძირითადად გარკვეული განზრახვით, მათ სხეულში ჩადებული თანდაყოლილი პროგრამისა და შეძენილი ცხოვრებისეული გამოცდილების მიხედვით. გარემომცველი სამყაროს აღქმისთვის, მასში ორიენტირებისთვის, ყველა მიზანშეწონილი მოქმედებისა და ცხოვრების პროცესის განსახორციელებლად, ცხოველები დაჯილდოვებულნი არიან ძალიან რთული სისტემებით, პირველ რიგში ნერვული და სენსორული.
რა საერთო აქვთ ხერხემლიანთა და უხერხემლოთა ნერვულ სისტემებს?
ნერვული სისტემაარის სტრუქტურებისა და ორგანოების რთული კომპლექსი, რომელიც შედგება ნერვული ქსოვილისგან, სადაც ცენტრალური განყოფილებაა ტვინი. ნერვული სისტემის მთავარი სტრუქტურული და ფუნქციური ერთეული არის ნერვული უჯრედი პროცესებით (ბერძნულად, ნერვული უჯრედი არის ნეირონი).
ნერვული სისტემა და მწერების ტვინი უზრუნველყოფს: აღქმას გარეგანი და შინაგანი გაღიზიანების გრძნობების დახმარებით (გაღიზიანება, მგრძნობელობა); შემომავალი სიგნალების ანალიზატორების სისტემის მიერ მყისიერი დამუშავება, ადეკვატური რეაგირების მომზადება და განხორციელება; მეხსიერებაში მემკვიდრეობითი და შეძენილი ინფორმაციის დაშიფრული ფორმით შენახვა, აგრეთვე საჭიროების შემთხვევაში მისი მყისიერი მოძიება; სხეულის ყველა ორგანოსა და სისტემის მართვა მთლიანობაში მისი ფუნქციონირებისთვის, გარემოსთან დაბალანსება; ფსიქიკური პროცესების განხორციელება და უმაღლესი ნერვული აქტივობა, მიზანშეწონილი ქცევა.
ხერხემლიანთა და უხერხემლოთა ნერვული სისტემისა და ტვინის ორგანიზება იმდენად განსხვავებულია, რომ ერთი შეხედვით მათი შედარება შეუძლებელია. და ამავდროულად, ნერვული სისტემის ყველაზე მრავალფეროვანი ტიპებისთვის, როგორც ჩანს, როგორც სრულიად "მარტივი" და "რთული" ორგანიზმების კუთვნილება, დამახასიათებელია იგივე ფუნქციები.
ბუზის, ფუტკრის, პეპლის ან სხვა მწერის ძალიან პაწაწინა ტვინი საშუალებას აძლევს მას დაინახოს და მოისმინოს, შეეხოს და გასინჯოს, იმოძრაოს დიდი სიზუსტით და უფრო მეტიც, იფრინოს შიდა "რუქის" გამოყენებით მნიშვნელოვან დისტანციებზე, დაუკავშირდეს ერთმანეთთან და კიდევ. ფლობდეს საკუთარ „ენას“, ისწავლოს და გამოიყენოს ლოგიკური აზროვნება არასტანდარტულ სიტუაციებში. ასე რომ, ჭიანჭველას ტვინი გაცილებით პატარაა, ვიდრე ქინძისთავის თავი, მაგრამ ეს მწერი დიდი ხანია ითვლებოდა "ბრძენად". როდესაც შევადარებთ არა მხოლოდ მის მიკროსკოპულ ტვინს, არამედ ერთი ნერვული უჯრედის გაუგებარ შესაძლებლობებს, ადამიანს უნდა რცხვენოდეს მისი ყველაზე თანამედროვე კომპიუტერების. და რას იტყვის მეცნიერება ამაზე, მაგალითად, ნეირობიოლოგია, რომელიც სწავლობს თავის ტვინის დაბადების, სიცოცხლისა და სიკვდილის პროცესებს? შეძლო თუ არა მან თავის ტვინის სასიცოცხლო აქტივობის საიდუმლოს ამოხსნა - ეს ყველაზე რთული და იდუმალი ფენომენებიდან ადამიანებისთვის ცნობილი?
პირველი ნეირობიოლოგიური გამოცდილება ეკუთვნის ძველ რომაელ ექიმს გალენს. ღორს ნერვული ბოჭკოების გაჭრის შემდეგ, რომლის დახმარებით ტვინი აკონტროლებდა ხორხის კუნთებს, მან ცხოველს ხმა ჩამოართვა - ის მაშინვე დაბუჟდა. ეს იყო ათასწლეულის წინ. მაგრამ რამდენად შორს წავიდა მეცნიერება მას შემდეგ თავის ტვინის პრინციპის ცოდნით? ირკვევა, რომ მეცნიერთა უზარმაზარი შრომის მიუხედავად, თუნდაც ერთი ნერვული უჯრედის, ეგრეთ წოდებული „აგურის“ მოქმედების პრინციპი, საიდანაც ტვინი აგებულია, ჯერ კიდევ უცნობია ადამიანისთვის. ნეირომეცნიერებს ბევრი რამ ესმით, თუ როგორ „ჭამს“ და „სვამს“ ნეირონი; როგორ იღებს ის სასიცოცხლო აქტივობისთვის აუცილებელ ენერგიას, „ბიოლოგიურ ქვაბებში“ გარემოდან ამოღებული საჭირო ნივთიერებების მონელებას; როგორ აგზავნის ეს ნეირონი ყველაზე მეტს სხვადასხვა ინფორმაციასიგნალების სახით, დაშიფრული ან ელექტრული იმპულსების გარკვეულ სერიაში, ან ქიმიკატების სხვადასხვა კომბინაციებში. Და მერე რა? აქ ნერვულმა უჯრედმა მიიღო კონკრეტული სიგნალი და მის სიღრმეში დაიწყო უნიკალური აქტივობა სხვა უჯრედებთან თანამშრომლობით, რომლებიც ქმნიან ცხოველის ტვინს. ხდება შემოსული ინფორმაციის დამახსოვრება, მეხსიერებიდან საჭირო ინფორმაციის ამოღება, გადაწყვეტილების მიღება, კუნთებისა და სხვადასხვა ორგანოებისთვის ბრძანების მიცემა და ა.შ. Როგორ მიდის საქმეები? მეცნიერებმა ჯერ ზუსტად არ იციან. ისე, რადგან გაუგებარია, თუ როგორ მოქმედებს ცალკეული ნერვული უჯრედები და მათი კომპლექსები, ასევე არ არის ნათელი მთელი ტვინის მოქმედების პრინციპი, თუნდაც ისეთი პატარა, როგორც მწერი.
გრძნობის ორგანოებისა და ცოცხალი "მოწყობილობების" მუშაობა
მწერების სასიცოცხლო აქტივობას თან ახლავს ხმის, ყნოსვითი, ვიზუალური და სხვა სენსორული ინფორმაციის – სივრცითი, გეომეტრიული, რაოდენობრივი დამუშავება. მწერების ერთ-ერთი იდუმალი და საინტერესო თვისებაა მათი უნარი ზუსტად შეაფასონ სიტუაცია საკუთარი „ინსტრუმენტების“ გამოყენებით. ჩვენი ცოდნა ამ მოწყობილობების შესახებ შეზღუდულია, თუმცა ისინი ფართოდ გამოიყენება ბუნებაში. ეს არის სხვადასხვა ფიზიკური ველის განმსაზღვრელი, რაც იძლევა მიწისძვრების, ვულკანური ამოფრქვევის, წყალდიდობის, ამინდის ცვლილების პროგნოზირების საშუალებას. ეს არის დროის განცდა, დათვლილი შიდა ბიოლოგიური საათით და სიჩქარის განცდა, ნავიგაციისა და ნავიგაციის უნარი და მრავალი სხვა.
ნებისმიერი ორგანიზმის (მიკროორგანიზმების, მცენარეების, სოკოების და ცხოველების) თვისებას გარე გარემოდან და საკუთარი ორგანოებიდან და ქსოვილებიდან გამომავალი სტიმულების აღქმა ეწოდება მგრძნობელობას. მწერებს, ისევე როგორც სხვა ცხოველებს, რომლებსაც აქვთ სპეციალიზებული ნერვული სისტემა, აქვთ ნერვული უჯრედები მაღალი სელექციურობით სხვადასხვა სტიმულის - რეცეპტორების მიმართ. ისინი შეიძლება იყოს ტაქტილური (შეხებაზე რეაგირება), ტემპერატურა, მსუბუქი, ქიმიური, ვიბრაციული, კუნთოვან-სახსროვანი და ა.შ. მათი რეცეპტორების წყალობით, მწერები იპყრობენ გარემო ფაქტორების მთელ მრავალფეროვნებას - სხვადასხვა ვიბრაციას (ხმების ფართო სპექტრი, გამოსხივების ენერგია სინათლისა და სითბოს სახით), მექანიკური წნევა (მაგალითად, გრავიტაცია) და სხვა ფაქტორები. რეცეპტორული უჯრედები განლაგებულია ქსოვილებში ცალ-ცალკე ან აწყობილი სისტემებში სპეციალიზებული სენსორული ორგანოების - გრძნობის ორგანოების ფორმირებით.
ყველა მწერი მშვენივრად "ესმის" მათი გრძნობის ორგანოების მითითებებს. ზოგიერთი მათგანი, როგორიცაა მხედველობის, სმენის, ყნოსვის ორგანოები, დისტანციურია და შეუძლია დისტანციურად აღიქვას გაღიზიანება. სხვები, როგორიცაა გემოვნებისა და შეხების ორგანოები, არიან კონტაქტური და რეაგირებენ ექსპოზიციაზე პირდაპირი კონტაქტით.
მასაში მწერები დაჯილდოვებულნი არიან შესანიშნავი ხედვით. მათი რთული რთული თვალები, რომლებსაც ზოგჯერ უბრალო თვალები ემატება, ემსახურება სხვადასხვა საგნების ამოცნობას. ზოგიერთ მწერს აქვს ფერადი ხედვა, ღამის ხედვის შესაფერისი მოწყობილობები. საინტერესოა, რომ მწერების თვალები ერთადერთი ორგანოა, რომლის მსგავსიც სხვა ცხოველებს აქვთ. ამავდროულად, სმენის, ყნოსვის, გემოსა და შეხების ორგანოებს ასეთი მსგავსება არ აქვთ, მაგრამ, მიუხედავად ამისა, მწერები მშვენივრად აღიქვამენ სუნს და ბგერებს, ნავიგაციას უწევენ სივრცეში, იჭერენ და ასხივებენ ულტრაბგერითი ტალღებს. დელიკატური სუნი და გემო საშუალებას აძლევს მათ იპოვონ საკვები. მწერების სხვადასხვა ჯირკვალი გამოყოფს ნივთიერებებს ძმების, სექსუალური პარტნიორების მოსაზიდად, მეტოქეებისა და მტრების დასაშინებლად, ხოლო უაღრესად მგრძნობიარე ყნოსვას შეუძლია ამ ნივთიერებების სუნი რამდენიმე კილომეტრის მანძილზეც კი აღმოაჩინოს.
ბევრი თავის იდეებში მწერების გრძნობის ორგანოებს უკავშირებს თავთან. მაგრამ ირკვევა, რომ გარემოს შესახებ ინფორმაციის შეგროვებაზე პასუხისმგებელი სტრუქტურები სხეულის სხვადასხვა ნაწილში მწერებში გვხვდება. მათ შეუძლიათ დაადგინონ საგნების ტემპერატურა და დააგემოვნონ საკვები ფეხებით, აღმოაჩინონ სინათლის არსებობა ზურგით, მოისმინონ მუხლებით, ულვაშებით, კუდის დანამატებით, სხეულის თმებით და ა.შ.
მწერების გრძნობის ორგანოები სენსორული სისტემების ნაწილია - ანალიზატორები, რომლებიც შედიან თითქმის მთელი ორგანიზმის ქსელში. ისინი იღებენ მრავალ განსხვავებულ გარე და შინაგან სიგნალებს გრძნობის ორგანოების რეცეპტორებიდან, აანალიზებენ მათ, ქმნიან და გადასცემენ „ინსტრუქციებს“ სხვადასხვა ორგანოებს შესაბამისი მოქმედებების განსახორციელებლად. გრძნობათა ორგანოები ძირითადად ქმნიან რეცეპტორების განყოფილებას, რომელიც მდებარეობს ანალიზატორების პერიფერიაზე (ბოლოებზე). და გამტარ განყოფილება იქმნება ცენტრალური ნეირონებით და რეცეპტორების გზებით. ტვინში არის გარკვეული სფეროებიგრძნობებისგან ინფორმაციის დამუშავება. ისინი ქმნიან ანალიზატორის ცენტრალურ, "ტვინს" ნაწილს. ასეთი რთული და მიზანშეწონილი სისტემის წყალობით, მაგალითად, ვიზუალური ანალიზატორი, ხორციელდება მწერის მოძრაობის ორგანოების ზუსტი გაანგარიშება და კონტროლი.
დაგროვდა ვრცელი ცოდნა მწერების სენსორული სისტემების საოცარი შესაძლებლობების შესახებ, მაგრამ წიგნის მოცულობა საშუალებას მაძლევს ჩამოვთვალო მხოლოდ რამდენიმე მათგანი.
მხედველობის ორგანოები
თვალები და მთელი ყველაზე რთული ვიზუალური სისტემა საოცარი საჩუქარია, რომლის წყალობითაც ცხოველებს შეუძლიათ მიიღონ ძირითადი ინფორმაცია მათ გარშემო არსებულ სამყაროზე, სწრაფად ამოიცნონ სხვადასხვა ობიექტები და შეაფასონ შექმნილი სიტუაცია. ხედვა აუცილებელია მწერებისთვის საკვების ძიებისას, რათა თავიდან აიცილონ მტაცებლები, გამოიკვლიონ ინტერესის ობიექტები ან გარემო, სხვა ინდივიდებთან ურთიერთობისას რეპროდუქციული და სოციალური ქცევით და ა.შ.
მწერები აღჭურვილია მრავალფეროვანი თვალებით. ისინი შეიძლება იყოს რთული, მარტივი ან დამატებითი თვალები, ასევე ლარვები. ყველაზე რთულია რთული თვალები, რომლებიც შედგება დიდი რაოდენობით ომატიდიებისგან, რომლებიც ქმნიან ექვსკუთხა ასპექტებს თვალის ზედაპირზე. ომატიდიუმი არსებითად არის პატარა ვიზუალური აპარატი, რომელიც აღჭურვილია მინიატურული ლინზებით, სინათლის სახელმძღვანელო სისტემით და სინათლისადმი მგრძნობიარე ელემენტებით. თითოეული ასპექტი აღიქვამს ობიექტის მხოლოდ მცირე ნაწილს და ისინი ერთად წარმოადგენენ მთლიანი ობიექტის მოზაიკურ გამოსახულებას. მოზრდილი მწერების უმეტესობისთვის დამახასიათებელი რთული თვალები განლაგებულია თავის გვერდებზე. ზოგიერთ მწერში, მაგალითად, მონადირე ჭრიჭინაში, რომელიც სწრაფად რეაგირებს მტაცებლის მოძრაობაზე, თვალები იკავებს თავის ნახევარს. მისი თითოეული თვალი აგებულია 28000 ასპექტისგან. შედარებისთვის, პეპლებს აქვთ 17000 მათგანი, ხოლო შინაურ ბუზს აქვს 4000. მწერების თავზე თვალები შეიძლება იყოს ორი ან სამი შუბლზე ან გვირგვინზე და ნაკლებად ხშირად მის გვერდებზე. ხოჭოებში ლარვის ოკელები, პეპლები, ჰიმენოპტერები ზრდასრულ ასაკში იცვლება კომპლექსურით.
მწერების ნერვული სისტემის სტრუქტურის ზოგადი გეგმა იგივეა, რაც სხვა ართროპოდების. პრიმიტიულ მწერებში ძლიერი დისექციის შემთხვევებთან ერთად (სუპრაეზოფაგალური, სუბეზოფაგური, 3 გულმკერდის და 8 მუცლის განგლიები) და ნერვული სისტემის წყვილ სტრუქტურასთან ერთად, არის ნერვული სისტემის უკიდურესი კონცენტრაციის შემთხვევები: მთელი მუცლის ჯაჭვი შეიძლება შემცირდეს უწყვეტამდე. განგლიონური მასა, რომელიც განსაკუთრებით ხშირია ლარვებში და მოზრდილებში კიდურების არარსებობისა და სხეულის სუსტი დანაწევრების დროს.
საყლაპავის ზედა განგლიონში შესამჩნევია თავის ტვინის პროტოცერებრალური ნაწილის შიდა სტრუქტურის განვითარება, კერძოდ, სოკოს სხეულები, რომლებიც ქმნიან 1-2 წყვილ ტუბერკულოზს შუა ხაზის გვერდებზე. ტვინი კარგად არის განვითარებული და განსაკუთრებით მისი წინა განყოფილება, რომელშიც არის სპეციალური დაწყვილებული წარმონაქმნები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან ქცევის რთულ ფორმებზე.
ორგანოებს შორის, რომლებიც წარმოდგენილია მრავალი თმით, ჯაგარით, დეპრესიით - რომლებსაც ერგება ნერვული დაბოლოებები - სხვადასხვა რეცეპტორები, რომლებიც აღიქვამენ განსხვავებული ტიპებისტიმული - მექანიკური, ქიმიური, ტემპერატურა და ა.შ. შეხების და ყნოსვის გრძნობის ორგანოები ჭარბობს მათ მნიშვნელობაში. მექანიკური გრძნობის ორგანოები მოიცავს როგორც შეხების, ასევე სმენის ორგანოებს, რომლებიც ჰაერის ვიბრაციას ბგერებად აღიქვამენ. შეხების ორგანოები წარმოდგენილია მწერების სხეულის ზედაპირზე ჯაგარებით. ქიმიური გრძნობის ორგანოები - ემსახურება გარემოს ქიმიის (გემოსა და სუნის) აღქმას. ყნოსვის რეცეპტორები, აგრეთვე ჯაგარის სახით - ზოგჯერ იცვლებიან თხელკედლიან გამოყოფილ გამონაზარდებად, თითის მსგავსი არასეგმენტური გამონაზარდებით, თხელკედლიანი ბრტყელი უბნებით, ყველაზე ხშირად განლაგებულია ანტენებზე, გემო - პირის ღრუს აპარატის ორგანოები, მაგრამ ზოგჯერ სხეულის სხვა ნაწილებზე - ბუზებში, მაგალითად, - ფეხების ბოლო სეგმენტებზე. ყნოსვის გრძნობას დიდი მნიშვნელობა აქვს მწერების ინდივიდების შიდა და ინტერპოპულაციურ ურთიერთობებში.
რთული რთული თვალების დახმარებით, რომელიც შედგება სენსილისგან, რომლის ექვსკუთხა ნაწილებს ეწოდება ასპექტები, ქმნიან რქოვანას გამჭვირვალე კუტიკულისგან - მწერებს შეუძლიათ განასხვავონ ობიექტების ზომები, ფორმები და ფერები. მაგალითად, თაფლის ფუტკარს შეუძლია დაინახოს ყველა იგივე ფერი, როგორც ადამიანი, გარდა წითელი, მაგრამ ასევე ულტრაიისფერი ფერები, რომლებიც უხილავია ადამიანის თვალისთვის. მწერების მარტივი თვალები - რეაგირებს განათების ხარისხზე, უზრუნველყოფს გამოსახულების აღქმის სტაბილურობას რთული თვალებით, მაგრამ არ შეუძლია განასხვავოს ფერი და ფორმა.
ზოგიერთი რიგის მწერებს, რომელთა სახეობებს ჰყავთ მამრები ხმის ორგანოებით - მაგალითად, ორთოპტერას - აქვთ ტიმპანური ორგანოები, რომელთა სტრუქტურა ვარაუდობს, რომ ეს არის სმენის ორგანოები. ბალახებში და კრიკეტებში ისინი ქვედა ფეხიზე არიან მუხლის სახსარიკალიებსა და ციკადებში - მუცლის პირველი სეგმენტის გვერდებზე და გარეგნულად წარმოდგენილია დეპრესიით (ზოგჯერ გარშემორტყმულია საფარის ნაკეცით) წვრილად დაჭიმული გარსით ბოლოში, რომლის შიდა ზედაპირზე ან მის მახლობლად არის ნერვი. თავისებური სტრუქტურის დასრულება; ზოგიერთ სხვა მწერს აქვს ფრთები და ა.შ.
გრძნობის ორგანოების საფუძველს წარმოადგენს ეგრეთ წოდებული ნეირო-მგრძნობიარე წარმონაქმნები - სენსილა, რომლებიც ჰგავს თმას, ჯაგარს, დეპრესიებს.
მწერებს აქვთ შემდეგი გრძნობის ორგანოები:
1) მექანიკური გრძნობის ორგანოები. მათ შორისაა ტაქტილური სენსილი, რომელიც მიმოფანტულია მთელ სხეულში. ისინი აღიქვამენ ჰაერის რხევას, გრძნობენ სხეულის პოზიციას სივრცეში და ა.შ. მექანიკური გრძნობის ორგანოები ასევე მოიცავს ორგანოებს. მოსმენა,რადგან ისინი აღიქვამენ ხმას, რომელიც ცნობილია როგორც ჰაერის ვიბრაცია. სმენის ორგანოები ძირითადად მწერებშია, რომლებსაც შეუძლიათ ბგერების გამოცემა. ისინი განლაგებულია მუცლის გვერდებზე, ფრთებზე, წინა ფეხებზე და ზოგიერთ სხვა ადგილას.
2) ქიმიური გრძნობის ორგანოები წარმოდგენილია chemoreceptor sensilla-ით და ემსახურება გარემოს ქიმიის აღქმას, ე.ი. სუნი და გემოს შეგრძნებები. ისინი განლაგებულია პირის კიდურებზე, ანტენებზე, ზოგჯერ (ფუტკრებში) ფეხებზე. ქიმიური გრძნობა - ყნოსვა - მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მწერების შიდა და ინტერპოპულაციურ ურთიერთობებში. ორგანოები; ხედვა წარმოდგენილია რთული (სახიანი) და მარტივი თვალებით. თავად თვალი შედგება მრავალი სენსილისგან. ზედაპირულ ექვსკუთხა ნაწილს ასპექტს უწოდებენ. ფენები ქმნიან რქოვანას, რომელიც გამჭვირვალე კუტიკულაა.
სენსორული ნეირონები
სენსორული ან სენსორული უჯრედების სხეულები, როგორც წესი, ბიპოლარული ან მრავალპოლარული ფორმისაა, ყოველთვის დევს სენსორულ ორგანოსთან ან ინერვაციულ ქსოვილთან. ზოგიერთი ნეირონის დენდრიტები, ყველაზე ხშირად ბიპოლარული, ასოცირდება კუტიკულურ წარმონაქმნებთან, ზოგი კი, ყოველთვის მრავალპოლარული, დაკავშირებულია სხეულის ღრუს ქსოვილებთან ან ისინი ქმნიან სუბეპიდერმულ ქსელს, როგორც რბილი კანის ლარვებში.
შესაბამისად, განასხვავებენ სენსორული უჯრედების ორ ფართო კატეგორიას. პირველი ტიპის უჯრედები განსხვავდებიან იმით, რომ ისინი თითქმის ყოველთვის ასოცირდება კუტიკულასთან ან მის გამონაზარდებთან: აპოდემები, ტრაქეები, პრეორალური და პირის ღრუს ლორწოვანი გარსი და ა.შ. მკაფიოდ არ არის გამოხატული. მეორე ტიპის უჯრედები არასოდეს ასოცირდება კუტიკულასთან და დევს მხოლოდ სხეულის შიდა ზედაპირზე, საჭმლის მომნელებელი ტრაქტის კედლებზე, კუნთებსა და შემაერთებელ ქსოვილებში. ელექტროფიზიოლოგიურად ნაჩვენებია, რომ ისინი მიეკუთვნებიან ინტერო ან პროპრიორეცეპტორებს.
სენსორული უჯრედების აქსონები პირდაპირ მიდიან ცნს-ის შესაბამის განგლიებში, რომლებიც ზოგჯერ პირდაპირ ტვინში მდებარეობს, მაგალითად, ოპტიკურ ან ყნოსვის ცენტრებში. რეცეპტორულ უჯრედებსა და ნერვულ ცენტრს შორის კომუნიკაციის არხების საკითხი ძალზე მნიშვნელოვანია ანალიზატორის მუშაობისა და მწერების ქცევის კონტროლის მექანიზმის სწორი ინტერპრეტაციისთვის. ახლა, როგორც ჩანს, ყველა აღიარებს, როგორც დაუსაბუთებელ ყოფილ მოსაზრებას, რომ ზოგიერთ რეცეპტორულ სისტემაში, მაგალითად, როდნიუსის ბაგეების ანტენებში, რამდენიმე სენსორული უჯრედის აქსონები ერწყმის ერთ ბოჭკოს. მაგრამ რეცეპტორების ჯგუფის დახურვა მეორე რიგის ერთ პერიფერიულ ნეირონზე, ანუ შეყვანის სიგნალის "მისამართის" დაკარგვა, დამახასიათებელია მწერების პირველი ოპტიკური განგლიონისთვის. ცენტრთან კომუნიკაციის ასეთი მეთოდის მნიშვნელობა, რომელიც იწვევს ინფორმაციის ნაწილობრივ დაკარგვას სენსორების ნაკრებიდან, ჯერ ყოველთვის არ არის ნათელი (იხ. ქვემოთ).
ნერვული ქსოვილი, მათ შორის სენსორული უჯრედები, წარმოიქმნება ექტოდერმიდან. მათი კუთვნილება სხეულის საფართან იმაშიც გამოიხატება, რომ სენსორული ორგანოს კავშირი ცენტრალურ ნერვულ სისტემასთან ცენტრიდანულად არის დამყარებული. ასე რომ, ვ. ვიგლსვორთმა როდნიუსზე აჩვენა, რომ მოჭრილი აფერენტული ნერვი აღდგება ცენტრალური ნერვული სისტემის მიმართულებით. ანალოგიურად, ყოველი დნობის დროს, როდესაც იქმნება დამატებითი რეცეპტორები, რომლებიც ემსახურებიან სხეულის მზარდ ზედაპირს, მათი სენსორული უჯრედები აგზავნიან აქსონებს ცენტრიდანულად.
ჰისტოლოგიურ პრეპარატებზე გამოვლენილი აქსონის ცენტრიდანული განვითარების ფაქტი შეიძლება გახდეს ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი დასკვნის საფუძველი, რომ გზა სენსორული უჯრედიდან ცნს-მდე არის პირდაპირი, სინაფსური გადართვის გარეშე. რეცეპტორულ უჯრედებთან და აფერენტულ ნერვებთან ახლოს არის სხვა, როგორიცაა ნეიროგლიური (მიმწოდებელი) უჯრედები, მაგრამ ისინი არ არიან დაკავშირებული რეცეპტორების სიგნალის გადაცემასთან.
მწერების გრძნობის ორგანოები დიფერენცირებული და კარგად განვითარებულია. მათი მნიშვნელობით ჭარბობს შეხების და ყნოსვის ორგანოები. შეხების ორგანოები გარედან წარმოდგენილია ჯაგარებით. ყნოსვის ორგანოებს ასევე აქვთ ტიპიური წყობის ფორმა, რომელიც იცვლება, შეიძლება გადაიზარდოს მოწყვეტილ თხელკედლიან გამონაყარებად და არასეგმენტურ თითის მსგავს გამონაყარებად და თხელკედლიან ბრტყელ უბნებად. ყნოსვის ნერვების ბოლოების ყველაზე მნიშვნელოვანი ადგილი ანტენებია.
მაგალითად, ანტენების როლი, როგორც ყნოსვის ორგანოები ბუზებსა და ლეპიდოპტერებში, რომლებიც განასხვავებენ სუსტ სუნს დიდ მანძილზე. ფუტკრის ყნოსვის შეგრძნება უკეთ არის შესწავლილი; აღმოჩნდა, რომ მათი სუნის აღქმის უნარი ჩვენთან ახლოსაა: იმ სუნებს, რომლებსაც ჩვენ აღვიქვამთ, ფუტკრებიც აღიქვამენ, იმ სუნებს, რომლებსაც ვურევთ, ფუტკარი ურევს; ყნოსვის ორგანოები ასევე კონცენტრირებულია ძირითადად ანტენებზე. გემო ტკბილი, მწარე, მჟავე და მარილიანი ასევე გამოირჩევა მწერებით; გემოვნების ორგანოები განლაგებულია პირის ღრუს ნაწილების საცეცებზე, ფეხებზე; ერთი და იგივე მწერის სხვადასხვა ორგანოში გემოს შეგრძნების სიმკვეთრე შეიძლება განსხვავებული იყოს; გაცილებით მაღალია ვიდრე ადამიანებში. რთული თვალებიმწერები აღიქვამენ საგნების მოძრაობას, ზოგიერთ შემთხვევაში მათ შეუძლიათ საგნების ფორმის აღქმაც; უმაღლეს ჰიმენოპტერებს (ფუტკებს) ასევე შეუძლიათ ფერების აღქმა, მათ შორის ისეთებიც, რომლებსაც ადამიანები არ აღიქვამენ („ულტრაიისფერი“); თუმცა ფერთა ხედვა არ არის ისეთი მრავალფეროვანი, როგორც ადამიანებში: მაგალითად, ფუტკარი სპექტრის მარცხენა მხარეს გრძნობს. ყვითელი, სხვა ფერები ყვითელის ჩრდილებს ჰგავს; სპექტრის მარჯვენა ლურჯ-იისფერი ნაწილი ფუტკრების მიერ ასევე აღიქმება, როგორც ერთი ფერი. ფუტკრების მხედველობის სიმახვილე გაცილებით დაბალია, ვიდრე ადამიანისა.
ზოგიერთ ორდენში, როგორიცაა ორთოპტერა (Orthoptera), რომელიც მოიცავს ბალახებს, ჭიკჭიკებს და კალიებს, ფართოდ არის გავრცელებული ეგრეთ წოდებული ტიმპანური ორგანოები. ტიმპანის ორგანოები ბალახებში და ჭიკჭიკებში განლაგებულია ქვედა ფეხზე მუხლის სახსრის ქვეშ, ხოლო კალიებსა და ციკადებში პირველი მუცლის სეგმენტის გვერდებზე, ისინი გარედან წარმოდგენილია დეპრესიით, ზოგჯერ გარშემორტყმული საფარის ნაკეცით და თხელი ფენით. დაჭიმული გარსი ბოლოში; მემბრანის შიდა ზედაპირზე ან მის უშუალო სიახლოვეს არის თავისებური სტრუქტურის ნერვული დაბოლოება.
მასაში მწერები დაჯილდოვებულნი არიან შესანიშნავი ხედვით. მათი რთული რთული თვალები, რომლებსაც ზოგჯერ უბრალო თვალები ემატება, ემსახურება სხვადასხვა საგნების ამოცნობას. ზოგიერთ მწერს აქვს ფერადი ხედვა, ღამის ხედვის შესაფერისი მოწყობილობები. საინტერესოა, რომ მწერების თვალები ერთადერთი ორგანოა, რომლის მსგავსიც სხვა ცხოველებს აქვთ. ამავდროულად, სმენის, ყნოსვის, გემოსა და შეხების ორგანოებს ასეთი მსგავსება არ აქვთ, მაგრამ, მიუხედავად ამისა, მწერები მშვენივრად აღიქვამენ სუნს და ბგერებს, ნავიგაციას უწევენ სივრცეში, იჭერენ და ასხივებენ ულტრაბგერითი ტალღებს. დელიკატური სუნი და გემო საშუალებას აძლევს მათ იპოვონ საკვები. მწერების სხვადასხვა ჯირკვალი გამოყოფს ნივთიერებებს ძმების, სექსუალური პარტნიორების მოსაზიდად, მეტოქეებისა და მტრების დასაშინებლად, ხოლო უაღრესად მგრძნობიარე ყნოსვას შეუძლია ამ ნივთიერებების სუნი რამდენიმე კილომეტრის მანძილზეც კი აღმოაჩინოს.
ბევრი თავის იდეებში მწერების გრძნობის ორგანოებს უკავშირებს თავთან. მაგრამ ირკვევა, რომ გარემოს შესახებ ინფორმაციის შეგროვებაზე პასუხისმგებელი სტრუქტურები სხეულის სხვადასხვა ნაწილში მწერებში გვხვდება. მათ შეუძლიათ დაადგინონ საგნების ტემპერატურა და დააგემოვნონ საკვები ფეხებით, აღმოაჩინონ სინათლის არსებობა ზურგით, მოისმინონ მუხლებით, ულვაშებით, კუდის დანამატებით, სხეულის თმებით და ა.შ.
მწერების გრძნობის ორგანოები სენსორული სისტემების ნაწილია - ანალიზატორები, რომლებიც შედიან თითქმის მთელი ორგანიზმის ქსელში. ისინი იღებენ მრავალ განსხვავებულ გარე და შინაგან სიგნალებს გრძნობის ორგანოების რეცეპტორებიდან, აანალიზებენ მათ, ქმნიან და გადასცემენ „ინსტრუქციებს“ სხვადასხვა ორგანოებს შესაბამისი მოქმედებების განსახორციელებლად. გრძნობათა ორგანოები ძირითადად ქმნიან რეცეპტორების განყოფილებას, რომელიც მდებარეობს ანალიზატორების პერიფერიაზე (ბოლოებზე). და გამტარ განყოფილება იქმნება ცენტრალური ნეირონებით და რეცეპტორების გზებით. ტვინს აქვს გარკვეული უბნები გრძნობებისგან მიღებული ინფორმაციის დასამუშავებლად. ისინი ქმნიან ანალიზატორის ცენტრალურ, "ტვინს" ნაწილს. ასეთი რთული და მიზანშეწონილი სისტემის წყალობით, მაგალითად, ვიზუალური ანალიზატორი, ხორციელდება მწერის მოძრაობის ორგანოების ზუსტი გაანგარიშება და კონტროლი.
დაგროვდა ვრცელი ცოდნა მწერების სენსორული სისტემების საოცარი შესაძლებლობების შესახებ, მაგრამ წიგნის მოცულობა საშუალებას მაძლევს ჩამოვთვალო მხოლოდ რამდენიმე მათგანი.
მხედველობის ორგანოები
თვალები და მთელი ყველაზე რთული ვიზუალური სისტემა საოცარი საჩუქარია, რომლის წყალობითაც ცხოველებს შეუძლიათ მიიღონ ძირითადი ინფორმაცია მათ გარშემო არსებულ სამყაროზე, სწრაფად ამოიცნონ სხვადასხვა ობიექტები და შეაფასონ შექმნილი სიტუაცია. ხედვა აუცილებელია მწერებისთვის საკვების ძიებისას, რათა თავიდან აიცილონ მტაცებლები, გამოიკვლიონ ინტერესის ობიექტები ან გარემო, სხვა ინდივიდებთან ურთიერთობისას რეპროდუქციული და სოციალური ქცევით და ა.შ.
მწერები აღჭურვილია მრავალფეროვანი თვალებით. ისინი შეიძლება იყოს რთული, მარტივი ან დამატებითი თვალები, ასევე ლარვები. ყველაზე რთულია რთული თვალები, რომლებიც შედგება დიდი რაოდენობით ომატიდიებისგან, რომლებიც ქმნიან ექვსკუთხა ასპექტებს თვალის ზედაპირზე. ომატიდიუმი არსებითად არის პატარა ვიზუალური აპარატი, რომელიც აღჭურვილია მინიატურული ლინზებით, სინათლის სახელმძღვანელო სისტემით და სინათლისადმი მგრძნობიარე ელემენტებით. თითოეული ასპექტი აღიქვამს ობიექტის მხოლოდ მცირე ნაწილს და ისინი ერთად წარმოადგენენ მთლიანი ობიექტის მოზაიკურ გამოსახულებას. მოზრდილი მწერების უმეტესობისთვის დამახასიათებელი რთული თვალები განლაგებულია თავის გვერდებზე. ზოგიერთ მწერში, მაგალითად, მონადირე ჭრიჭინაში, რომელიც სწრაფად რეაგირებს მტაცებლის მოძრაობაზე, თვალები იკავებს თავის ნახევარს. მისი თითოეული თვალი აგებულია 28000 ასპექტისგან. შედარებისთვის, პეპლებს აქვთ 17000 მათგანი, ხოლო შინაურ ბუზს აქვს 4000. მწერების თავზე თვალები შეიძლება იყოს ორი ან სამი შუბლზე ან გვირგვინზე და ნაკლებად ხშირად მის გვერდებზე. ხოჭოებში ლარვის ოკელები, პეპლები, ჰიმენოპტერები ზრდასრულ ასაკში იცვლება კომპლექსურით.
საინტერესოა, რომ მწერებს არ შეუძლიათ დახუჭონ თვალები დასვენების დროს და ამიტომ იძინებენ ღია თვალებით.
ეს არის თვალები, რომლებიც ხელს უწყობენ მწერებზე მონადირის სწრაფ რეაქციას, როგორიცაა მლოცველი მანტი. სხვათა შორის, ეს არის ერთადერთი მწერი, რომელსაც შეუძლია შემობრუნდეს და თავის უკან გაიხედოს. დიდი თვალები უზრუნველყოფს მლოცველ მანტიებს ბინოკულარული ხედვით და საშუალებას გაძლევთ ზუსტად გამოთვალოთ მანძილი მათი ყურადღების ობიექტამდე. ეს უნარი, წინა ფეხების სწრაფ წინსვლასთან ერთად მტაცებლისკენ, მანტიდას შესანიშნავ მონადირად აქცევს.
წყალზე გაშვებულ ყვითელფეხიან ხოჭოებში კი თვალები საშუალებას გაძლევთ ერთდროულად დაინახოთ მტაცებელი როგორც წყლის ზედაპირზე, ასევე მის ქვეშ. ამისათვის ხოჭოს ვიზუალურ ანალიზატორებს აქვთ წყლის რეფრაქციული ინდექსის კორექტირების უნარი.
ვიზუალური სტიმულის აღქმა და ანალიზი ხორციელდება ყველაზე რთული სისტემის - ვიზუალური ანალიზატორის მიერ. მრავალი მწერისთვის ეს არის ერთ-ერთი მთავარი ანალიზატორი. აქ, პირველადი მგრძნობიარე უჯრედი არის ფოტორეცეპტორი. და მასთან დაკავშირებულია ბილიკები (ოპტიკური ნერვი) და ნერვული სისტემის სხვადასხვა დონეზე მდებარე სხვა ნერვული უჯრედები. მსუბუქი ინფორმაციის აღქმისას მოვლენების თანმიმდევრობა ასეთია. მიღებული სიგნალები (მსუბუქი კვანტები) მყისიერად იშიფრება იმპულსების სახით და გადაეცემა გამტარ ბილიკების გასწვრივ ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში - ანალიზატორის "ტვინის" ცენტრში. იქ ეს სიგნალები დაუყოვნებლივ დეკოდირდება (გაშიფრულია) შესაბამის ვიზუალურ აღქმაში. მისი ამოცნობისთვის, ვიზუალური სურათების სტანდარტები და სხვა საჭირო ინფორმაცია ამოღებულია მეხსიერებიდან. შემდეგ კი ბრძანება ეგზავნება სხვადასხვა ორგანოებს სიტუაციის ცვლილებაზე ინდივიდის ადეკვატური რეაგირებისთვის.
