能够在一立方米的空气中感觉到一百个分子的物质的人就是一只蝴蝶,
自然是一位非常有创造力和技能的工程师。每个生物都是独特而惊人的。一种这样的生物是蝴蝶。一些种类的蝴蝶是化学意义上的理想器官,因为它们的嗅觉和味觉,如果不是完美的,则接近于此。
为什么我们在一篇文章中同时考虑气味和味道?关键是两种感觉都基于化学感受器。只有嗅觉才能确定空气中某些物质的存在,并且味道只有在潮湿的环境下才相同。在蝴蝶中,嗅觉的产生要归功于触角,而味道则要归功于口腔器官。
让我们从气味开始
在大多数昆虫中,所谓的嗅觉感官负责嗅觉。它们的形状通常是圆锥形的。如上所述,Sensilla位于触角上。感官越大,昆虫对气味越敏感。
例如,蜜蜂的触角上有大约6,000感官。其他昆虫可能有更多。在某些种类的蝴蝶中,一根触角上的感官数达到几千。而在像Antheraea polirhemus这样的物种中,感官的数量超过了60,000。
带有三叶虫感器的corn虫(Helicoverpa zea Boddie)触角的一部分的电子显微照片(根据Lee和Baker,2008年)。Source
Sensilla与特定的神经元群相关。每个组中有几十个。感官-多孔,它们充当化学物质分子的陷阱。那些进入毛孔的细胞与神经元的过程相互作用,继而将电信号发送到神经系统。这是气味的定义。
( Gullan, Cranston, 2005):
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许多人知道雄性蝴蝶,尤其是夜行性蝴蝶,有梳状触角,并能感觉到雌性蝴蝶的存在长达数公里。多亏了大量的感官。雌性发出信息素,雄性捕获信息素并涌向源。因此,那些嗅觉最敏感的人(好吧,或者巧合的是,这是所有事物中最接近的,这也是合乎逻辑的)可以留下遗产。
昆虫学家已经多次尝试了Saturnias。因此,从行驶中的火车的窗户以不同的间隔释放出来,雄性蝴蝶能够返回到雌性蝴蝶,雌性蝴蝶与它们之间的距离最大为12 km。这些雄性被贴上标签,其中约26%的人能够在11公里之外找到他们崇拜的对象。
众所周知,雄性蝴蝶能够捕获距离它们3-6公里的雌性信息素分子。诸如梨农神(梨孔雀眼)之类的物种能够实现更加出色的性别壮举,感知到10公里外有雌性。目前,在昆虫中,“梨气味饱和度”在“生活气味检测器”中排名第一。蚕的雄性每1m 3需要100个信息素分子才能找到雌性。
当然,其他昆虫也有气味。因此,食草节肢动物仅凭它们的气味就决定了适合它们的植物。有时,似乎这种昆虫只是在寻找食物而徘徊,但事实并非如此,尽管它不是一条直线,但却达到了目标。
使我们感到高兴的清道夫,苍蝇,蚊子和其他昆虫通过气味来确定食物。早就知道,大多数社交昆虫还通过气味来识别“朋友”。如果同一物种的外来者意外进入殖民地,则会被赶走或杀死。好吧,什么,它闻起来不是应该的。
那味道呢?
在这里,一切也井井有条-昆虫几乎是检测液体和固体中各种化学物质的理想检测器。此外,它们的味觉器官位于口腔器官,触角,前腿(对同一只蝴蝶打招呼)或什至是产卵器。的确,在后一种情况下,它与味道无关,而与蛋将在其中放置的基质的化学特性有关。
至于蝴蝶,当他们用前腿接触甜味物质时,它们的长鼻立即反应。顺便说一句,蝴蝶的“脚”感觉到的物质浓度比人类低得多,它们的敏感性高出大约2000倍。科学家确定鳞翅目的代表能够区分不同的物质,包括奎宁,蔗糖等非常弱的溶液。
味觉检测器基于相同的传感器,自然界决定不重新发明轮子。仅在这种情况下,感官是厚壁的,并且每个感官的底部没有几十个神经元,而是3-5个神经元。在极少数情况下,它们的数量达到50个-这是针对少数品尝者的。这里的工作原理是相同的:化学物质通过毛孔渗透到神经元的顶部并与之相互作用。
有趣的是,在许多情况下,位于味觉感应器底部的神经元是高度专门化的。一个例子是红顶蝇,其中神经元群仅由三个元素组成。但另一方面,一个神经元-触觉的,第二个-决定甜味,第三个-咸。苍蝇需要的只是甜食,因此不需要定义更多的口味。
但是在其他昆虫中,例如蜜蜂,神经元的功能更强。它们可以定义所有口味-甜和咸,酸或苦。大多数昆虫对味觉的敏感性大约与人类相同或略高或略低。所有相同的蝴蝶在这里都出类拔萃。
蝴蝶的超级大国就在这里吗?
不,它们仍然能够区分红外辐射和超声波。至于第一个能力,它使他们能够在完全黑暗的环境中寻找花朵或寻找伴侣。
但是超声波是一种强制的进化工具。“超声波发声器”可让蝴蝶通过听到它们发出的声音来避开蝙蝠。另外,某些蝴蝶以某种方式使用回声定位来确定空间方向。据了解,它们不会发出超声波,而是受到反射声音的引导。这种能力使他们能够避免障碍。