у пчел есть мозги
Мозг пчелы
Как бы ни был мал организм медоносной пчелы, природа наделила её сложнейшей нервной системой.
Нервная система регулирует всю жизнь пчелы, она принимает любые сигналы: прикосновение, запах, вкус, свет, звук. Мозг пчелы связан с органами чувств. По своей функции головной мозг пчелы, как центр нервной системы сходен с мозгом позвоночных животных. Он является координирующим центром активной деятельности пчелы.
Мозг пчелы – это наиболее крупный нервный узел, расположенный в голове. Мозг состоит из наружного клеточного слоя и внутренней волокнистой ткани и координирует, главным образом, активные действия, поступающие из зрительных и обонятельных рецепторов головы. От заднего конца головного мозга отходит двойная брюшная нервная цепочка, соединённая со всеми нервными узлами каждого членика туловища пчелы.
Совокупность нервов, связанных с органами чувств, называется периферической нервной системой. Есть ещё нервная система, регулирующая деятельность пищеварительных органов, сердца, трахей, дыхалец и других органов пчелы. Это вегетативная (симпатическая) нервная система.
Головной мозг у отдельных особей медоносных пчёл развит неодинаково: наиболее развит головной мозг у рабочих пчел, слабее у трутня, наименее развит головной мозг у пчелиной матки.
Эксперименты, проводимые над медоносными пчёлами, показали, что крохотный мозг пчелы способен с точностью выполнять математические операции гораздо быстрее, чем современные компьютеры. Согласно исследованиям, пчела за считанные секунды способна вычислить кратчайшие маршруты полета от родного улья до цветущего медоноса, что позволяет ей экономить рабочее время.
Мозг пчелы обладает огромными резервами для хранения информации, не основанной на природных инстинктах, а приобретенной в процессе жизнедеятельности. Пчёлы сохраняют в памяти до мельчайших подробностей все запахи и ароматы медоносных цветов, которые когда-либо ощущали.
Это свидетельствует о том, что мозг пчелы является центром высшей нервной деятельности. Благодаря этому, медоносные пчёлы живут не только по врождённым инстинктам, но и опираются на приобретённый опыт.
Это даёт мне право в заключение воскликнуть: “Какие умницы!”
Пчеловод-любитель с 30-летним стажем. Механизатор. Участник освоения целинных земель. Есть орден Трудового Красного Знамени. Всегда спешу делать добрые дела.
Ещё пока нет ни одного комментария.
© 2019 Дорошенко Александр | Блог о Пчеловодство
Копирование материалов без согласия автора запрещено
Какая память у пчелы?
В недалеком прошлом считалось, что только у человека левое и правое полушарие головного мозга отвечают за разные функции организма. Левое полушарие отвечает за понимание и воспроизведение речи. Правое — ответственно за распознавание зрительной и пространственной информации.
Позднее подобная ассиметричность головного мозга была определена у млекопитающих, рыб, птиц, а также земноводных. Первыми из отряда беспозвоночных, у которых выявили подобные способности полушарий мозга, стали пчёлы. Оказалось, что у пчёл за короткую память отвечает правое полушарие мозга, а за долгую — левое.
Научный труд, подтверждающий функциональную ассиметричность полушарий головного мозга у пчелы, опубликован в последнем номере PloS ONE.
Для доказательства данного факта, ученые применили методику рефлекса удлинения хоботка, которая заключается в следующем. Пчеле предлагают капельку сахарного сиропа, она с помощью вытянутого хоботка лакомится сиропом. Затем к этой капельке сиропа добавляют ароматический запах, к примеру, запах лимона, который знаком пчёлам.
После повторений этих процедур в определенном количестве, пчела вытягивает хоботок даже на один запах лимона. Сироп она может и не ощущать в этом случае.
Пчела воспринимает запахи с помощью имеющихся на затылке головы двух антеннообразных выростов. Когда у пчёл четко и стабильно зафиксировался приобретенный рефлекс на ароматический запах, ученые провели эксперимент по запоминанию запаха левым и правым полушарием мозга.
Каждую из антенн поочередно покрывали полимерным соединением, не пропускающим ароматический запах. Пчёлы могли использовать только один антеннообразный вырост.
Через час обнаружилась следующая картина. Пчёлы ощущали запах лимона одной правой антенной, не реагируя на него левой. Через 24 часа всё стало наоборот: ощущали запах левой антенной, не реагировали правой.
Вывод сделан следующий: левое полушарие мозга пчелы обладает способностью долговременной памяти. В свою очередь правое полушарие обеспечивает краткосрочную память.
Предполагают, что такое разделение функции полушарий мозга у пчёл нужно потому, что возникает природная необходимость запоминать многие запахи. Особенно это необходимо в основной медосбор. Пчёлы — труженицы в течение дня собирают нектар с разных цветов. Утром — с одних, днём — с других, вечером — с тех, что собирали утром.
С помощью этого механизма памяти пчела, собрав нектар с нового цветка, может вернуться к прежним ароматам нектара.
Ученые нашли сходство между мозгом человека и пчелы
Вашингтон, 27 февраля. Ученые нашли сходство между мозгом пчелы и человека. Как пишет научный портал Phys.org, электрическая активность в мозге пчел имеет те же свойства, что и альфа-колебания при мыслительном процессе у человека.
Специалисты полагают, что мозг насекомого работает по тому же принципу, что и человеческий. Изучение мозга пчел может быть полезно для сравнения с мозгом других насекомых.
Ученые отмечают, что им удалось зафиксировать альфа-волны при наблюдении активности мозга пчел. Эти волны связаны с когнитивными функциями, в том числе с вниманием и памятью, пишет Planet Today.
Исследователи не исключают возможность, что у пчел есть некое подобие сознания. Мозг человека и пчелы подчиняется одним и тем же законам нейрофизиологии. При этом специалисты напоминают, что человеческий мозг в миллионы раз сложнее мозга насекомых.
По данным Phys.org, эксперименты проводились на медоносных пчелах. Активность мозга стимулировали с помощью особых запахов, поскольку насекомые ассоциируют запахи с едой. Ученые приступили к разработке новых опытов с участием пчел.
Ранее эксперты Mayo Clinic назвали восемь признаков опухоли головного мозга. Среди них постоянная головная боль, приступы тошноты и сонливость, плохое зрение и потеря чувствительности. На рак также может указывать плохой слух и нарушение речи.
Нервная система и органы восприятия пчел
Нервная система
Нервная система регулирует все функции организма, объединяет его в единое целое и является посредником между органами чувств и всеми другими органами. Через органы чувств организм воспринимает информацию из внешней среды, перерабатывает ее в нервных центрах и в соответствии со своим внутренним физиологическим состоянием совершает необходимые целесообразные действия. Нервная система полностью определяет поведение пчел во внешней среде соответственно импульсам, поступившим в нее из органов чувств. У насекомых нервная система сильно дифференцирована, имеет сложное строение и может быть подразделена на три части: центральную, периферическую и вегетативную (симпатическую).
Центральная нервная система
В центральной нервной системе пчелы различают головной мозг и брюшную нервную цепочку.
Головной мозг насекомого содержит нейрон ов больше, чем вся остальная часть центральной нервной системы. Более 90% нейрон ов центральной нервной системы сосредоточено в мозге. Особенно много их в грибовидных телах и зрительных долях протоцеребрума.
Количество нейрон ов в разных отделах головного мозга у рабочих пчел и трутней (по Виттхгофт, 1967), шт.
Остальная часть протоцеребрума
По очертаниям и размерам головной мозг у особей пчелиной семьи неодинаков. Мозг трутня в целом гораздо крупнее мозга матки и рабочей пчелы. Однако его массивность определяется усиленным развитием зрительных долей, которые по своей структуре и функции больше соответствуют не мозгу, а сетчатке глаза позвоночного животного. Другие отделы мозга в наибольшей степени развиты у рабочей пчелы.
Периферическая нервная система
К периферической нервной системе относятся разбросанные по телу пчелы чувствительные нейрон ы, а также нервы, отходящие от ганглиев центральной и вегетативной нервной системы.
Вегетативная (симпатическая) нервная система
Вегетативная нервная система объединяет и согласовывает работу внутренних органов (пищеварения, кровообращения, дыхания и т. д.). Ее деятельность подчинена центральной нервной системе, хотя и имеет в ряде случаев определенную автономию. У пчел она состоит из трех отделов: краниального, туловищного и каудального.
Различают три главных типа нейрон ов: чувствительные, двигательные и вставочные.
Органы чувств
Ориентируется пчела во внешней среде, или, как говорят, оценивает факторы внешней среды, с помощью органов чувств, воспринимающих раздражения от окружающих предметов.
У пчелы имеются следующие органы чувств: зрение, обоняние, осязание, вкус и слух. Развиты они далеко не в такой мере, как у высших животных и человека.
Обоняние у пчелы сильно развито. Органы обоняния, — усики. На поверхности их имеются многочисленные углубления — обонятельные ямки, прикрытые сверху пористыми пластинками. В ямках расположены чувствительные нервные клетки, воспринимающие получаемое раздражение и передающие его в мозг. Таких обонятельных ямок имеется около 6 тыс. на каждом усике пчелы.
Рис. 10. Органы осязания пчелы:
А — осязательный конус; Б к В — осязательные волоски
1 — волоски; 2 — хитиновый покров тела; 3 — нервные клетки.
Большинство запахов пчелы различают с такой же чувствительностью, как и человек. Однако, некоторые запахи, имеющие для пчел биологическое значение, они различают значительно лучше человека.
Пчелы хорошо различают запах пчелиного яда, запах матки и хорошо отличают плодную матку от неплодной. Матка выделяет так называемое «маточное вещество», восприятие которого указывает пчелам на ее присутствие в семье и препятствует закладке маточников и развитию яйцевых трубочек у пчел.
Пчелы воспринимают запахи некоторых цветков (например, смородины), которые человек не ощущает, различают и смеси запахов. Способность пчел тонко различать запахи имеет большое значение для отыскания цветков с нектаром среди других цветковых растений.
У пчел существует еще контактное обоняние: ощупывая усиками, они могут отличить особей своей семьи от чужих пчел.
Осязание вместе с обонянием дает пчеле возможность ориентироваться главным образом при работе в улье. Органы осязания находятся на усиках и разбросаны по всему телу. Состоят они из хитиновых волосков и осязательных конусов, к которым подходят нервные окончания (рис. 10),
Для восприятия звуков у пчел имеются особые органы—хордотональные и джонстоновы. Хордотональные органы, сосредоточенные на голени передних ножек пчелы, воспринимают звуки, джонстоновы органы находятся на втором членике усиков, они играют большую роль в ориентации пчел во время полета.
Зрение
Пчела имеет пять глаз: два сложных и три простых.
О роли простых и сложных глаз нет единого мнения. Большинство исследователей склонно считать, что простыми глазами пчелы рассматривают предметы вблизи, а при помощи сложных глаз ориентируются в полете. Однако с заклеенными сложными глазами пчелы производят впечатление слепых. Поэтому считают, что главную роль в восприятии зрительных раздражении играют сложные глаза, а простые глаза имеют вспомогательное значение.
Простые глаза пчелы расположены на темени, образуя треугольник, вершина которого направлена вперед. У трутня простые глаза сдвинуты на лоб, к основанию усиков.
Простой глаз состоит из прозрачной линзы, образующей бугорок на хитиновом покрове головы. С внутренней стороны к линзе подходит слой зрительных клеток, от которых в мозг пчелы отходят зрительные нервы. С боков линзы расположены пигментные клетки, содержащие черное вещество, поглощающее световые лучи. Свет от предмета, находящегося перед пчелой, проникает через линзу к зрительным клеткам, где вызывает соответствующее раздражение, которое после передачи по нервам в мозг дает зрительное ощущение.
Сложные глаза расположены по бокам головы. У матки и рабочей пчелы они узкие, у трутня широкие и длинные, почти сходящиеся вверху.
Сложные глаза пчелы состоят из 4—5 тыс. маленьких отдельных глазков (омматидиев), образующих на поверхности глаза шестиугольные площадки — линзы, окруженные волосками. Каждый глазок имеет отдельную линзу, под которой находятся прозрачный хрустальный конус и хрустальная палочка. Со всех сторон глазок окружен пигментными клетками.Они черного цвета и поглощают падающие на них световые лучи. Каждый глазок сложного глаза воспринимает лишь очень ограниченную часть пространства, расположенного перед ним. Но все глазки вместе создают отображение всего поля зрения. Такое изображение, слагающееся из отдельных маленьких частей в каждом глазке, называют мозаичным, а способ восприятия изображения мозаичным зрением.
Сложный глаз состоит из нескольких тысяч отдельных глазков. В сложном глазу трутня более 8 тысяч, у матки до 5 тысяч и у рабочей пчелы около 4—5 тысяч отдельных глазков.
Пчелы различают следующие основные цвета: желтый, сине-зеленый, синий, фиолетовый и ультрафиолетовый. Особенно хорошо пчелы различают ультрафиолетовый цвет — невидимый для человека, но широко распространенный в природе. Красный цвет пчелы не видят. Оранжевый, желтый и зеленый цвета, хорошо различимые человеком, пчелы воспринимают как один желтый! цвет, но зато в полосе коротких световых волн пчелы видят пять! цветов, из которых три неразличимы человеком.
Поэтому для облегчения ориентировки лётных пчел и вылетающих в период спаривания молодых маток рекомендуется окрашивать ульи в три цвета: белый, желтый и голубой, расставляя окрашенные в различные тона ульи вперемежку. Стенки многоместных ульев-нуклеусов, предназначенных для оплодотворения сразу нескольких маток, надо раскрашивать в разные цвета, а сами ульи расставлять на более приметных местах — по краям пасеки, около кустарников, строений и т. п.
Пчелы могут различать и форму предметов. Опыты показали, что пчелы четко различают формы, напоминающие лепестки цветков и цветки, то есть обычно встречающиеся им в природе. При этом они хорошо различают количество лепестков в цветке в пределах от 3 до 6, а также 8, 10 и 12. Лучше же всего запоминают; пчелы цветки с пятью лепестками. Однако формы, с которыми они в природе не сталкиваются (треугольник, квадрат и др.), пчелы не различают.
Как показали недавние исследования, сложные глаза пчел близоруки. Пчелы четко различают ими предметы только на близком расстоянии, примерно до нескольких сантиметров. По мере удаления предмета четкость восприятия уменьшается. На расстоянии 0,5 м и более пчела различает лишь движущиеся предметы.
Выпуклое расположение сложных глаз на голове позволяет пчеле охватывать огромное поле зрения, что необходимо для ориентировки во время полета. Сложные глаза пчелы воспринимают поляризированный свет, а это важно для ее ориентации по небу при нахождении взятка и возвращении в улей (как известно, глаз человека не может отличить поляризованный свет от неполяризованного).
При полете пчелы главным указателем направления на открытой местности служит положение солнца и зависящее от него направление поляризованных лучей света, являющихся для пчел «компасом».
В ряде случаев наиболее привлекательными ориентирами для пчел оказывается край леса, вдоль которого пчелы летят от улья до места кормления, линия берега реки, моря или дороги. Наземные вехи используются пчелами, хотя и не всегда, в относительной близости от гнезда или территории постоянного обитания.
Нервная система насекомых: есть ли у них мозг?
Несмотря на то, что насекомые кажутся довольно примитивными существами, у любопытных исследователей нередко появляются вопросы. Как устроена их нервная система? Каким образом отдельные виды организуют иерархию? Если они настолько организованы, означает ли это, что у них есть мозг? А если мозг есть, то отличается ли он у разных видов насекомых? В статье мы попробуем ответить на эти вопросы.
Исследование интеллекта насекомых
Насекомые представляют собой огромный класс беспозвоночных членистоногих. Ареал их обитания практически безграничный. Они встречаются в любом климате и почти на любой широте. Каждый из видов имеет свои отличительные особенности поведения и образа жизни. На протяжении многих столетий ученые пытались выяснить, каким образом связано поведение и образ жизни особей с их мозгом. Причем отношение к интеллекту этого класса сильно менялось с течением времени.
В древние времена люди боготворили насекомых, считая их умнейшими существами на планете. Так, древние египтяне полагали, что пчелиный улей представляет собой маленькое государство с пчелиным фараоном. А некоторые античные философы и учены всерьез думали, что у пчел может быть рабовладельческий строй.
Изображение пчел на древнеегипетской фреске
В средние века точка зрения на интеллект насекомых поменялась. Теперь отдельные ученые-натуралисты считали жуков своеобразными механизмами, не способным к мышлению и анализу и полагающимся только на рефлексы.
В 19 веке ученые вернулись к обсуждению вопроса о наличии интеллекта у этого класса. Теперь великие умы того времени разделились на два лагеря. Одни считали, что общественные насекомые способны мыслить, другие пытались доказать, что поведение и образ жизни – это всего лишь набор рефлексов. Лишь немногие ученые объясняли поведение пчел их способностью к обучению, большинство полагало, что это инстинкты. Такое суждение связывали с маленьким размером мозга.
Мозг букашек действительно значительно отличается от человеческого, количество нейронов в нем около 1 миллиона, в то время, как человеческий мозг состоит из 86 миллиардов нейронов. По этой причине ученые долгое время не изучали подробно мозг насекомых, считая его примитивным. Однако несколько проведенных исследований показало, что когнитивные способности букашек сопоставимы со способностями многих позвоночных! Это открытие вновь вызвало интерес со стороны научного сообщества к изучению нервной системы жучков.
В конце 20 века благодаря достижениям генетики было доказано, что у насекомых нет ни исключительно врожденных, ни исключительно приобретенных навыков. И хотя их поведение является врожденным, на него накладываются приобретенный опыт, который позволяет им приспосабливаться к определенному типу пищи или к определенной местности.
Строение мозга
Центральная нервная система этого класса состоит из ганглиевых узлов, соединенных в цепочку. Несколько пар ганглиев соединяются в мозг. Он состоит из трех отделов: первичный (протоцеребрум), вторичный (дейтоцеребрум), и третичный (тритоцеребрум). Дейтоцеребрум и тритоцеребрум являются достаточно простыми отделами, по структуре это обычные ганглии, это объясняется тем, что они посылают нервные сигналы только к тем частям организма, с которыми они связаны, то есть усиками и ротовой полости. Протоцеребрум гораздо сложнее по строению, т.к. он координирует работу всего организма.
Головной мозг насекомых
Протоцеребрум
Первичный мозг или протоцеребрум является самым большим отделом. Он отвечает за все процессы, протекающие в организме. Эта часть разделена на несколько зон, имеющих разное строение и отвечающих за разные функции. Протоцеребрум состоит из нейронов, отвечающих за обработку и анализ информации. Внешне протоцеребрум напоминает большой мозг млекопитающих. Внутри первичного отдела находятся волокнистые массы, называемые нейропилярными массами, образованные из отростков нервных клеток. С помощью нейропилей мозг делится на несколько отдельных частей.
Этот отдел, кроме координации работы организма, отвечает за зрение, а также за взаимодействие между отдельными особями. Благодаря протоцеребруму, некоторые виды способны к организации.
Ученые заметили, что у насекомых с более сложной организацией протоцеребрум развит сильнее. В помощью стебельчатых тел формируются ассоциации и происходит более подробная обработка информации, помогающая образовывать связи между особями. У коллективных насекомых количество стебельчатых тел значительно больше. Например у пчел эти тела занимают до 20 % мозга, а у мух или тараканов менее 2 %.
Дейтоцеребрум
Располагается перед тритоцеребрумом, передаем сигналы нервной системы в усики. Нервные волокна антенн – единственные волокна, связанные с этим отделом. Они очень развиты, начинаются со спинного (моторного) и брюшного (сенсорного) нервных корешков. Вторичный отдел разделен на две части, соединенные между собой комиссурой.
Тритоцеребрум
Располагается между остальными отделами мозга спереди от него и брюшной нервной цепочкой позади. Находится над кишечником и разделен на две части, соединенные между собой дугой, огибающей кишечник. Изначально тритоцеребрум отвечал за подачу сигнала нервной системы в усики, но позднее эта функция атрофировалась. Сейчас третичный отдел передает сигналы по нервным волокнам к мышцам ротовой полости и верхней губы.
Особенности мозга насекомых
Итак, мы выяснили, что у насекомых есть мозг, и кроме того, он не самый простой по строению. Именно благодаря этой сложной структуре отдельные виды, например пчелы или муравьи, способны к образованию иерархии и структуры. Именно это помогает муравьям передавать опыт более молодым поколениям, показывая им путь к добыче пищи, или выращивать тлю в определенных местах, а пчелам запоминать соцветия, где можно найти нектар.
С помощью протоцеребрума особи могут усваивать новую информацию, которую они потом могут использовать например для добычи пищи. Пчела может запомнить цвета окружающих объектов и их расположение. Это помогает найти дорогу к цветку, где она накануне собрала большое количество нектара. Кроме того, исследования, проведенные недавно, доказали, что насекомых можно целенаправленно обучать. Так, ученые обучили шмеля двигать мячик в определенное место, после чего шмель получал сладкий сироп. Несколько особей легко запомнили порядок действий и повторяли его.
Также у букашек отлично развито ориентирование в пространстве. Пчелы или шмели запоминают окружающие предметы, муравьи прокладывают дорожки к пище, а жуки-навозники могут ориентироваться даже ночью по звездному небу.
Насекомые не самые примитивные существа, как многие из нас привыкли думать. Их мозг одновременно и простой, и сложный. Многим видам такая структура нервной системы помогает избежать опасности, найти пищу и даже организовать иерархию в гнезде.