Есть-ли мозги у насекомых

Насекомые — самые многочисленные животные нашей планеты, распространившиеся практически повсеместно. Порой, эти существа демонстрируют отнюдь не заурядные способности: одни обладают отличной памятью, другие без труда планируют эффективные маршруты, справляясь с логическими задачками не хуже людей. Но как им это удается? Есть ли у насекомых мозг? Об их строении и умственных талантах мы и поговорим.

Особенности насекомых

Насекомые — отдельный класс беспозвоночных членистоногих животных, освоивший все мыслимые и немыслимые экологические ниши. Они обитают в воде, могут передвигаться по воздуху и под землей и встречаются даже в Антарктиде.

Внешний вид и расцветка насекомых очень разнообразны, а их размеры колеблются от 0,2 миллиметров до 30-40 сантиметров. Их симметричное тело состоит из нескольких отделов и сверху покрыто кутикулой из хитина, защищающей его от повреждений. У всех насекомых только три пары ног, что отличает их от других членистоногих. Многие виды обладают крыльями. Но конструкция их сильно отличается от крыльев птиц, представляя собой тонкие пластины, пронизанные жилками, которые играют роль каркаса.

Умственные способности насекомых всегда были спорным вопросом. В древности им нередко приписывали человеческие черты и считали интеллектуалами животного мира. Века спустя все изменилось, и внимание ученых было приковано к млекопитающим. С развитием нейронаук и психологии ученые снова обратили свой взгляд к насекомым, разглядев в них потенциал к усвоению новой информации.

Есть ли у насекомых мозг?

В нашем восприятии насекомые часто воспринимаются как примитивные создания. По строению и поведению он, действительно, уступают человеку и другим млекопитающим. Однако на вопрос, есть ли у насекомых мозг, ответ будет положительным.

Их центральная нервная система представлена цепочкой нервных узлов ганглиев, которые соединены между собой одиночными или парными стволами нервных волокон. В передней части ЦНС находится мозг. Конечно, он совсем не похож на человеческий, и очень упрощен в сравнении с ним. Мозг насекомых состоит из трех ганглиев, сросшихся друг с другом. Каждый из них представляет один отдел:

  • Протоцеребрум – отвечает за зрение и сложное поведение.
  • Дейтоцеребрум – отвечает за антенны, или усики насекомых.
  • Тритоцеребрум – отвечает за мышцы вокруг рта и деятельность внутренних органов.

Первые два отдела особенно важны для взаимодействия насекомых с окружающим миром и своими собратьями. Ученые отмечают, что протоцеребрум у видов с более сложным поведением развит лучше, а количество в нем грибовидных тел, отвечающих за выработку устойчивых ассоциаций, больше. Например, у пчелы около грибовидные тела занимают около 20% объема мозга, а у мухи дрозофилы только 2%.

Отдел дейтоцеребрум не менее полезен. Он отвечает не столько за умственные способности животных, сколько за их ориентацию в пространстве. Усики насекомых, которые контролирует этот отдел, являются органами чувств и выполняют множество функций одновременно. Они могут заменять зрительные, слуховые, осязательные, обонятельные рецепторы и чувствовать температуру воздуха.

Разум насекомых

Теперь, когда мы узнали, есть ли у насекомых мозг, давайте разберемся, на что он способен. Начнем с того, что его размеры невероятно малы. Весить он может всего один миллиграмм, и содержать около 100 миллионов нейронов. У человека же мозг весит 1,5-2 килограмма и содержит 100 миллиардов нейронов. Несмотря на это, насекомые могут выполнять довольно сложные действия и способны обучаться.

Читайте также:  Мегакариоциты в костном мозге норма

Обучение

Интеллект насекомых позволяет им усваивать новую информацию и использовать ее для поисков пищи. Например, пчела отлично различает цвета и запоминает расположение объектов. По ним она и ориентируется, чтобы возвращаться по нескольку раз к цветку, в котором нашла много нектара. Кроме того, она запоминает и время, когда бутон был раскрыт.

Как показали недавние исследования, шмели тоже способны к обучению. В Лондонском университете их сумели научить закатывать мячик в обозначенное место для получения сладкого сиропа. После того как им несколько раз показали принцип действия, шмели легко запомнили и повторяли его.

Навигация

Насекомые отлично ориентируются в пространстве и могут без труда находить места, где бывали ранее. Медоносные пчелы и муравьи запоминают обстановку нужной им локации, а также объекты-маркеры по дороге к ней. В отличие от них, жуков-навозников не останавливает даже ночь. Для поиска нужного пути они полагаются на звезды, а именно на Млечный путь, который отчетливо видно в ясную погоду.

Шмели, относящиеся к семейству настоящих пчел, тоже прекрасно ориентируются. Помимо запоминания местности, они способны прокладывать к местам кормежки наиболее эффективные маршруты. Ученые утверждают, что решая задачку коммивояжера, они используют те же схемы и алгоритмы, которые используют и люди.

Головной мозг насекомых – это совокупность объединенных передних ганглиев нервной цепочки, которые слились между собой в единое образование; наиболее сложно устроенный отдел центральной нервной системы, который управляет функциями всего организма.

Общее строение мозга

В составе мозга объединяются несколько передних пар ганглиев (как минимум, три). Но в связи с тем, что для многих насекомых не выяснен точный сегментарный состав головы, говорить об этом однозначно довольно сложно.

В головном мозге различают три отдела:

1 – глазки, 2 – протоцеребрум, 3 – зрительные доли,

4 – глаза, 5 – усики, 6 – комиссура, 7 – тритоцеребрум,

  • первичный мозг (протоцеребрум);
  • вторичный мозг (дейтоцеребрум);
  • третичный мозг (тритоцеребрум). [3](фото)

Строение разных отделов мозга

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 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. [3]

Изначально тритоцеребрум был ганглием, который иннервировал антенны, но со временем он утратил эту способность. У современных насекомых третичный мозг отдает нервные волокна к верхней губе и некоторым мышцам ротовых органов. [3] Кроме того, тритоцеребрум имеет связи с симпатической нервной системой: от него начинается возвратный нерв. [1]

Располагается кпереди от тритоцеребрума, отдает нервы к 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. [3]

Читайте также:  Гормон шишковидной железы

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. [3]

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). [3]

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, вентральные тела, межцеребральная часть, зрительные доли.Разберем подробнее их строение. [3]

Постоянная стройка

Мозг видоизменяется не только в ходе эволюции, но и на протяжении отдельно взятой жизни. Мозг плода, находящегося в чреве матери, постоянно развивается, и число его нейронов многократно увеличивается. В мозге новорожденного содержится даже больше нейронов, чем в мозге взрослого человека! То есть некоторые из этих клеток потом удаляются организмом. Однако основным различием между мозгом новорожденного и мозгом взрослого является число соединений между нейронами. У младенца их гораздо меньше, но с самых первых дней жизни оно постоянно растет. Именно это делает возможным обучение.
У него много нейронов
В пожилом возрасте развитие мозга постелено замедляется

Стареет ли мозг?

У взрослого, равно как и у старого человека, мозг сохраняет способность к развитию новых связей между нейронами, но с меньшей скоростью, чем у ребенка и подростка. Нейроны также могут умирать или работать менее эффективно. Так, похоже, что у пожилых людей передача информации происходит несколько медленнее. И, наконец, вследствие некоторых связанных со старостью болезней, например болезни Альцгеймера, число нейронов может значительно уменьшаться. У таких больных происходят расстройство памяти и нарушение мыслительной деятельности.

Мозг гениев и одаренных людей вовсе не больше и не тяжелее, чем мозг обычного человека. Но при этом он функционирует несколько иначе. Так, исследователи обнаружили, что одаренные люди гораздо больше, чем другие, используют работу правого полушария мозга, ответственного за анализ форм и их расположение в пространстве. Похоже, что у них (особенно у музыкальных талантов) гораздо быстрее происходит обмен информацией между двумя полушариями. И, наконец, люди, которых принято считать одаренными, очень часто обладают исключительно развитой кратковременной памятью (той, что позволяет сохранять информацию на протяжении нескольких секунд).

Читайте также:  Диффузно-атрофические изменения головного мозга

Для чего нужны тесты IQ

Тесты по измерению коэффициента интеллекта (IQ) не измеряют того, насколько человек умен. Они лишь дают возможность понять, насколько развиты у него определенные способности — речевые, логические, способность к запоминанию. Можно сказать, что эти тесты измеряют уровень конкретных способностей (в лингвистике, математике. ). Но речь идет лишь об уровне, существующем в конкретных областях и в конкретное время. А ведь надо, чтобы эти возможности были приспособлены к нуждам того или иного индивидуума и к нуждам окружения, в котором он живет.

Гении больше используют правое полушарие

Разный размер у животных

У всех позвоночных есть мозг, работа которого строится на одинаковых принципах. Но в зависимости от конкретного вида он может быть более или менее развит. Так, у рептилий и рыб он весит всего несколько граммов, тогда как у слонов он в три-четыре раза больше мозга человека!
Но объем мозга мало что значит. Иначе самым умным из млекопитающих был бы кит, чей мозг весит 7-8 кг. Необходимо сопоставлять размер мозга и размер тела, так как чем больше тело, тем больше должен быть мозг, им управляющий. Заметим, что вес человеческого мозга составляет 2 % веса его тела — он самый большой в животном мире. По этой шкале за человеком следуют обезьяны и дельфины. Стоит отметить любопытный факт, что у попугаев мозг также очень велик в пропорции к телу.

В первые дни жизни в мозгу возникает 250000 нейронов в минуту!
Мозг мыши

Есть ли мозг у насекомых и растений?

У насекомых тоже есть мозг. Только он гораздо меньше, чем у млекопитающих, и содержит гораздо меньше нейронов. Также у насекомых отсутствуют имеющиеся у позвоночных мозговые центры. Но имеющиеся несколько тысяч нейронов позволяют им управлять мышцами и достаточны для жизнедеятельности. При этом, похоже, что насекомые не способны испытывать боль. А вот у растений нервной системы нет. Кстати, именно поэтому они не могут передвигаться.
Загадка высокой социальной организации муравьев всегда увлекала исследователей

Разум человека и разум муравьев

Человеческий мозг часто расценивают как самый развитый в животном мире. Однако степень разумности не меряется величиной мозга. С научной точки зрения разум — способность организма приспосабливаться к среде. Если смотреть на вещи в таком свете, то человек вовсе не обладает монополией на разум.
Действительно, некоторые виды пребывают в большей гармонии с окружающей средой. Например, муравьи. Возможно, что они переживут людей, несмотря на то что мозг у них крошечный.
У медведя коала, который спит 80 % своей жизни, совсем маленький мозг.

Читайте также:
Adblock
detector