Luând această întrebare, m-am gândit: „Ei bine, totul se știe cu siguranță despre furnici - și ce, și cum și cum aud ei!” S-a dovedit - nimic de genul! Pentru mirecologi (cum numesc specialiștii furnicilor), un singur lucru este sigur: furnicile pot comunica folosind sunete. Și dacă da, înseamnă că au cu siguranță audiție și organe care (cu o întindere destul de mare) pot fi numite urechi.
Iar „urechile” furnicilor nu sunt deloc asemănătoare cu ceea ce suntem obișnuiți să numim acest cuvânt frumos. Și există mai multe tipuri de „urechi”. Iar auzul nu este în niciun caz singura lor funcție. Și sunt localizate nu numai pe cap, ci și … Bine, cam tot în ordine.
După cum știți, sunetele se pot răspândi nu numai prin aer, ci și prin lichide (de exemplu, apă) și chiar și pe solide (de exemplu, sol, trunchiuri de frunze și frunze). Și dacă pentru oameni cel mai important lucru este sunetul „aerului”, atunci pentru furnici, care se târăsc pe pământ, copaci și alte lucruri solide toată viața, sunetele „dure” au o importanță deosebită. (În principiu, o persoană este în măsură să audă sunete „de substrat greu”. Amintiți-vă de Vasilisa Frumosul, care își pune urechea la pământ pentru a auzi cât de departe se cașoară Kashchei Nemuritorul pe calul său eroic.)
Și pentru a recunoaște astfel de sunete „solide”, trebuie să fii capabil să percepi vibrații, vibrații ale substratului. Și pentru aceasta, două urechi pe cap nu sunt suficiente - organele auzului ar trebui să fie localizate oriunde numai corpul intră în contact cu suprafața „sunătoare”, adică practic în tot corpul.
Figura: 1. Structura organului chordotonal. Scolopidia este ca niște șiruri întinse între cuticule și membrana flexibilă. Când cuticula se mișcă, trage scolopidiul împreună cu ea și provoacă excitația neuronului localizat în acest scolopidiu. Imagine din ceea ce- când- cum.com
În structură, aceste organe nu sunt în nici un fel ca urechile oamenilor sau, să zicem, iepuri. Deoarece nu ar trebui să perceapă undele care zboară în aer, nu au nevoie de acel „captor” extern sub forma unei scoici, pe care suntem obișnuiți să-l numim urechea. Și aceste organe auditive constau din „șiruri” particulare (se numesc scolopidia) întinse între cuticule (scheletul extern al unei insecte) și o membrană flexibilă specială. Fiecare scolopidiu este format din trei celule, dintre care una nervoasă. Dacă suprafața pe care o atinge furnica începe să vibreze, atunci cuticula va începe să tragă scolopidia. Când scolopidiul este întins, celula nervoasă sub influența tensiunii este excitată și trimite un impuls către nodul nervos corespunzător. Astfel, vibrațiile de suprafață sunt transformate în impulsuri nervoase, iar furnica aude sunetul. Organele descrise mai sus se numesc chordotonal și sunt implicate nu numai în distingerea sunetelor, ci și în propriacepție - adică simt întinderea mușchilor și determină poziția corpului în spațiu.
Deci, ne-am dat seama de sunetele „grele”. Dar furnica aude și sunete de „aer”? Nu există încă un răspuns cert la această întrebare, dar este posibil să extrapolați furnicile datele obținute pe alte insecte, de exemplu, țânțari și muște.
Și muștele și țânțarii pot auzi sunete „de aer” cu ajutorul unor peri speciale, localizate pe antene. O undă sonoră mișcă o astfel de perie, peria se trage de scolopidiu, din care neuronul situat în scolopidiu este descărcat și trimite un impuls către nodul nervos. Aceste organe auditive se numesc organe de johnston. Ele sunt un subtip de organe cordonale și sunt sensibile numai în câmpul apropiat (de obicei la o distanță de cel mult zeci de centimetri). Este ușor de înțeles că vor simți nu numai că sună ca atare, ci și orice vibrație în aer - de exemplu, vântul cauzat de o umflătură care se apropie.
Video promotional:
Și în afară de aceasta, insectele au un alt tip de organe simțice capabile să perceapă sunete - sensoza trichoidă. Această frază complexă se referă la perii minusculi de pe corpul unei insecte. Aceste peri sunt direct (și nu prin scolopidiu, la fel ca organele lui Johnston) sunt conectate la sfârșitul nervului, iar atunci când o undă sonoră (sau pur și simplu vânt) vibrează senzilla tricloidă, sfârșitul nervului este excitat și generează un impuls și, ca urmare, informațiile despre vibrații ajung la nodul nervos corespunzător. … Furnicile au senzilla trichoidă, însă dacă acestea sunt suficient de sensibile pentru a percepe sunetele nu este încă complet clară.
Figura: 2. Antenele unei furnici (micrografie electronică). Antenele poartă organele lui Johnston, precum și multe sensilla trioide, dar nu se știe dacă sunt suficient de sensibile pentru a auzi sunete. Lungimea barei de scară din figura superioară este de 500 um, în cea inferioară - 200 microni. Fotografie din articol: R. Hickling și RL Brown. Analiza comunicării acustice de furnici // Journ. Acustice. Soc. Amer. 2000. V. 108, nr. 4. Pp. 1920-1929
Dar se știe ceva despre modul în care furnicile folosesc alarmele sonore.
De exemplu, furnicile de campotus sau furnicile de tâmplar, care își bat cuiburile în lemn, lovesc pereții cuibului cu fălcile sau burta pentru a-și convoca congenerii pentru a-l proteja.
Și încă multe furnici sunt capabile să ciripesc, frecându-și abdomenul pe „răzătoare” speciale pe tulpina dintre piept și abdomen (Fig. 3). Chatul este abia auzit, urechea umană abia o poate distinge chiar și la distanță apropiată. Cu toate acestea, acest volum este suficient pentru furnici și pot comunica perfect între ele folosind ciripit.
Figura: 3. Majoritatea furnicilor sună prin frecarea abdomenului (Gaster) de tulpină (Postpetiole). Fotografie din articol: R. Hickling și RL Brown. Analiza comunicării acustice de furnici // Journ. Acustice. Soc. Amer. 2000. V. 108, nr. 4. Pp. 1920-1929
De exemplu, acest ciripit se transmite prin sol. Kindred poate săpa o furnică îngropată în nisip, auzindu-i „strigătele de ajutor”.
Și prin frunzele și ramurile copacilor se transmit și vibrațiile din ciripit. Unele furnici o folosesc într-un mod foarte neașteptat. S-a dovedit că în furnicile tăiate de frunze, vibrația abdomenului este transmisă maxilarelor (mandibulelor). Când mandibulele taie frunza, acestea vibrează cu o frecvență de aproximativ 1 kHz (de o mie de ori pe secundă!). Datorită acestui lucru, foaia este tăiată, dacă nu mai repede, apoi mai netedă și mai precisă.
Și mai târziu s-a dovedit că furnicile ciripesc mai des când taie frunze nu mai greu, dar mai delicioase! S-a dovedit că, în timp ce făceau acest lucru, muncitori mai mici aleargă până la furnicile muncitoare mai mari. Apoi, un muncitor mare trage frunza tăiată în furnică, iar cei mici se urcă pe frunză și o călăresc. Dar nu doar călărește, ci, de exemplu, protejează porterii de muște care încearcă să-și depună testiculele pe corpul muncitorilor mari.
Recent, s-a dovedit că sunetele pentru comunicare sunt folosite nu numai de furnici, ci și de paraziții lor. Sute de alte specii de insecte trăiesc de obicei într-o furnică. Printre ele se află omizile unor fluturi cu ochi albaștri. Aceste omizi sunt asemănătoare cu larva unei anumite specii de furnici în aparență și, cel mai important, în miros. Lucrând furnicile, găsind o astfel de omidă, trageți-l în cuib. Caterpillarle unor specii continuă să imite larvele atât de bine încât furnicile muncitoare le hrănesc ca pe propriile surori mici (furnicile muncitoare sunt femele sterile, iar larvele sunt surorile lor).
Recent s-a dezvăluit că omizile și pupa „porumbeilor de cuc” fac sunete, imitând furnicile adulte. În același timp, așa cum s-a dovedit, în furnicile gazdă (una dintre speciile genului Myrmica), reginele și furnicile muncitoare ciripesc diferit. Dacă redați sunetele emise de uter către lucrători, acestea înconjoară sursa de sunet și presupun posturi „de protecție” caracteristice, ca și cum păzește uterul real. Omizile vicleane și pupa porumbeilor imită sunetele uterului, iar furnicile muncitoare se grăbesc să le păzească!
Acest exemplu arată că sunetele pot juca un rol important în viața familiei furnicilor: în special, „vocea bine poziționată” regală ajută uterul să ocupe cel mai înalt nivel în ierarhie. Acest lucru înseamnă că furnicile sunt bine conștiente de sunetele diferite ale rudelor lor - indiferent ce aud ei …
Autorul este recunoscător lui N. G. Bibikov, A. A. Zakharov și Vera Bashmakova pentru sfaturi și asistență în pregătirea răspunsului.
Autor: Sergey Glagolev
