La causa del envenenamiento del agua del océano.

Los científicos estadounidenses del estado de Michigan creen que las bacterias son la principal causa del envenenamiento por mercurio de los océanos del mundo.

El secreto de la supervivencia de las ranas.

Los científicos estadounidenses lograron descubrir cómo las ranas logran seguir viviendo incluso después de una congelación profunda.

El secreto de la longevidad del murciélago nocturno.

Los biólogos han creído durante mucho tiempo que la esperanza de vida de un animal se determina de forma muy sencilla: cuanto más grande es, más tiempo vive.

Características biológicas de la clase.

Página 5

El papel del olfato en el comportamiento de los anfibios. En diversas acciones conductuales de los animales, los procesos de comunicación, búsqueda de parejas para aparearse, marcar límites, etc. están asociados con el olfato. Hay muchas formas de transmitir información y, especialmente en el mundo vivo, el “lenguaje” de los olores está muy extendido. Los anfibios utilizan marcas químicas especiales para esto: feromonas. Estas sustancias biológicamente activas son liberadas automáticamente por el cuerpo del animal en el momento adecuado. Y el sistema olfativo, por ejemplo, de una mujer o de un miembro de la tribu, con la ayuda de sus receptores, percibe información sobre las huellas dejadas. Luego los datos obtenidos se comparan con los estándares de olor almacenados en la memoria. Y solo entonces el animal recibe una orden para ciertas acciones con un propósito, por ejemplo, que la hembra se acerque a un lugar preparado por el macho para poner huevos, etc. Muchos anfibios marcan y protegen su territorio. Y algunos de ellos, como, por ejemplo, el anfibio americano sin pulmones, la salamandra terrestre cenicienta, no sólo reconocen y distinguen perfectamente sus propias marcas de las demás, sino también las huellas olfativas de las salamandras de su especie. La salamandra de lomo rojo siempre huele atentamente cerca de su lugar de origen. Y si sin querer cruza la propiedad de sus vecinos, intenta regresar a su sitio lo más rápido posible. Pero ella simplemente ignora los límites de los territorios de salamandras de otras especies. Y las salamandras protegen sus posesiones sólo de invitados no invitados de su propia especie. Cuando invaden un área, el anfibio libera inmediatamente una sustancia química especial que indica que el territorio está ocupado. El sentido del olfato es especialmente importante para los anfibios con mala visión o ceguera. Por ejemplo, los anfibios de cola, proteas europeas que viven en ríos y arroyos de cuevas, cuando viajan a través de depósitos subterráneos oscuros, necesariamente dejan sus marcas de feromonas en los sustratos. Y luego se guían por estos olores o rastros químicos similares de otras proteas, que persisten durante al menos cinco días. La hembra sigue el rastro dejado por el macho y lo busca. Por el olfato, la protea reconoce a todos sus vecinos más cercanos y tiene cuidado de no entrar en el territorio de un macho agresivo.

El sentido del olfato puede jugar un papel importante en la orientación de los anfibios de la zona cuando buscan su reservorio de desove permanente en primavera. Al fin y al cabo, cada estanque o pantano tiene su propio olor debido a la diferente combinación de vegetación circundante, la cantidad y tipo de algas, etc. Los estudios han demostrado que, por ejemplo, una rana leopardo en un laberinto en forma de T (con dos corredores divergentes con diferentes composiciones de agua en sus extremos) determina con precisión en una bifurcación de qué lado está el agua de su estanque. Sintiendo un agradable aroma, la rana se vuelve hacia el agua del estanque.

Respuesta a fenómenos naturales.

Los anfibios, como muchos seres vivos, se caracterizan por una sensibilidad aún inexplicable ante diversos fenómenos naturales. Las ranas, por ejemplo, gracias a sus analizadores, responden claramente a cualquier cambio climático. Incluso con la situación climática inminente, el color de la piel de la rana cambia: antes de la lluvia adquiere un tinte grisáceo y, cuando hace buen tiempo, se vuelve un poco amarilla. Y así, las ranas se preparan de antemano para el futuro espectro de luz y los granos de pigmento necesarios aparecen en las células de su piel. Pero sigue siendo un misterio cómo los anfibios se enteran de los cambios climáticos con varias horas de antelación. Los científicos sugieren que sus cuerpos tienen analizadores electrosensibles que son capaces de detectar incluso pequeños cambios en las cargas de electricidad atmosférica. La búsqueda continúa confirmando que las ranas pueden percibir información sobre los próximos cambios climáticos mediante la interacción de campos naturales con el campo eléctrico del propio cuerpo.

Capacidad de orientación y navegación.

Gracias a la orientación, los animales pueden determinar su ubicación en el espacio y realizar movimientos específicos. La forma más compleja de orientación espacial es la navegación. Ésta es la capacidad de los animales para elegir la dirección correcta de movimiento durante las migraciones de larga distancia. Al navegar, se utilizan tres métodos de orientación: trazar un camino a lo largo de puntos de referencia familiares; orientación de la brújula: moverse a lo largo de un determinado acimut, etc., sin utilizar puntos de referencia; La verdadera navegación es la capacidad de llegar a un objetivo (lugar de reproducción, fuente de alimento, etc.) sin utilizar una brújula ni puntos de referencia familiares. Los anfibios pueden utilizar los tres métodos de orientación. Su orientación y navegación son casi siempre el resultado de analizar y comparar la información que reciben del mundo exterior.

ver también

Los ciclos cósmicos y la biosfera.
Introducción Objetivos: Conocer qué impacto tienen los ciclos cósmicos en los seres humanos, el clima, los animales y el estado general del medio ambiente. El estudio de los ciclos cósmicos es relevante porque...

Mesofauna del suelo de los alrededores de Khanty-Mansiysk.
Introducción Relevancia del tema. La falta de información sobre los invertebrados del suelo dificulta la identificación de características regionales y específicas de zona de las poblaciones de animales del suelo. Relativo...

Morfología de la estructura interna de los peces.
Introducción Los peces (lat. Piscis) son una superclase (de acuerdo con los principios modernos de la cladística, un grupo parafilético) de vertebrados acuáticos. Un extenso grupo de gnatóstomos, por...

Se sabe desde hace mucho tiempo que durante la reproducción de los mamíferos. El olfato juega un papel importante.. Una oveja preñada, a la que el carnero no presta atención, se vuelve atractiva para él si su vagina se lubrica con las secreciones vaginales de una oveja en celo. El papel del olfato en la comunicación en ratas y ratones comenzó a estudiarse hace relativamente poco tiempo.

Efecto Lee-Booth . Si se mantienen las hembras en grupos de cuatro, en esos grupos aumenta la frecuencia de falsos embarazos espontáneos. Esto no sucede si los bulbos olfatorios de los animales se eliminan o se mantienen aislados. El contacto físico no es necesario. Cuando el número de hembras en un grupo llega a 30, su ciclo estral se vuelve muy irregular y muchas hembras no entran en celo durante mucho tiempo.

Entonces, unirse a un grupo causa diversos trastornos en las mujeres: en grupos pequeños, embarazo falso y en grupos grandes, anestro.

efecto blanqueador . Whitten notó que las hembras mantenidas en grupos comienzan a aparearse mucho más tarde que las que se mantienen solas. Este efecto desaparece si se coloca en el grupo una jaula de metal con un macho. Si colocas una jaula con un macho en una habitación que contiene un grupo de 30 hembras, sus ciclos estrales se vuelven mucho más regulares.

efecto bruce . Si una hembra que se ha apareado poco antes se coloca entre machos de la misma o de otra línea, se bloquea su embarazo y, después de 3-4 días, vuelve a entrar en estro. En este caso, como demuestra el análisis genético, toda la descendencia proviene del último macho que la cubrirá. Como en el caso del efecto Lee-Booth, el contacto físico no es necesario para bloquear el embarazo: basta con colocar a la hembra en una jaula vacía que anteriormente contenía un macho. La sensibilidad de la hembra a la presencia de otros machos se limita a cinco días después del apareamiento; al sexto día el efecto ya no aparece.

Resultó que la presencia de machos de otra línea genética es más eficaz que la de machos de la misma línea: en el primer caso, la interrupción del embarazo se observa en el 80% de los casos, y en el segundo, sólo en el 30%.

La presencia del macho que cubrió primero a la hembra elimina la influencia de otros machos. Si se separa la hembra y el macho que la cubrió sin poner a nadie en su lugar, entonces el regreso del mismo macho no causará la interrupción del embarazo. Así, la hembra reconoce a este macho.

Las reacciones descritas pueden producirse en completa oscuridad, y hemos visto que basta con colocar a una hembra en una jaula donde vivía un extraño macho para que se manifieste el efecto Bruce. Por eso, La audición y la visión pueden excluirse y el papel principal puede atribuirse al olfato.. En este caso, es necesario que la jaula contenga ropa de cama ensuciada por el macho, y debe ser sustituida dos veces al día por una nueva, recién extraída de debajo del macho: sólo en este caso el efecto será máximo. Por tanto, el principio activo es inestable, volátil o ambas cosas.

Se desconoce la fuente del olor en los machos. Los machos incapaces de fertilizar y completamente desprovistos de actividad sexual, con su presencia, bloquean el embarazo con la misma eficacia que los machos sexualmente maduros. La extirpación de las glándulas prepuciales y la castración antes de la pubertad no cambia nada a este respecto. La presencia de machos que no tienen sentido del olfato y que no pueden oler a las hembras provoca el mismo efecto.

El sentido del gusto es de gran importancia para los animales. Por sabor, determinan la comestibilidad o no comestibilidad del producto que se está probando. El sabor de la comida es de gran importancia para los animales; muchos de ellos tienen preferencias gustativas especiales. Los dueños de varias mascotas son muy conscientes de lo exigentes que a veces resultan sus mascotas cuando se trata de comida.

A partir de la reacción selectiva y altamente sensible de las células sensoriales surgen los sentidos del gusto y del olfato.

analizador de sabor

El órgano del gusto es uno de los órganos de los sentidos químicos y contribuye al análisis preliminar de la calidad de diversas sustancias que ingresan a la cavidad bucal. Los nutrientes tienen un efecto irritante sobre los folículos pilosos solo en estado disuelto. El disolvente para ellos en la cavidad bucal es la saliva. En la superficie de la lengua se pueden identificar áreas de sensibilidad específica, con papilas gustativas que contienen células receptoras que responden a compuestos químicos que tienen un sabor específico.

La sensación del gusto surge como resultado de la acción de soluciones químicas sobre los quimiorreceptores de las formaciones gustativas de la lengua y la mucosa oral; en este caso surgen sensaciones de sabor amargo, ácido, dulce, salado o mixto. El sentido del gusto en los recién nacidos despierta antes que todas las demás sensaciones.

La parte principal del órgano del gusto es el llamado papilas gustativas (papilas gustativas), que están en papilas gustativas lengua, así como en el paladar blando y faringe. Las papilas gustativas están formadas por células especiales, alrededor de las cuales terminan las fibras nerviosas gustativas (sensibles). Las glándulas especiales ubicadas entre las papilas gustativas secretan un líquido que las lava.

Al ingresar a la cavidad bucal, las sustancias químicas alimentarias disueltas en la saliva ingresan a los recovecos de las papilas gustativas, donde entran en contacto con las microvellosidades formadas por las membranas de las células sensibles. Contribuyen a la formación de un potencial receptor en ellos, que pasa a lo largo de las fibras nerviosas del nervio gustativo primero hasta el bulbo raquídeo y de allí a la corteza cerebral. Aquí es donde se crea la sensación del gusto. departamento de cerebro analizador de sabor Ubicado en el lóbulo temporal. El sentido del gusto juega un papel muy importante en el proceso de digestión. Estimula el centro alimentario, que se percibe como una sensación de apetito. La estimulación del centro alimentario tiene un efecto estimulante sobre el tracto digestivo.

En el sentido del gusto de los alimentos, su olor es de gran importancia. Cuando la comida entra en la boca del animal, éste determina si es comestible. De esto depende la naturaleza de la saliva secretada. Cuando entran sustancias comestibles, se libera saliva mucosa espesa, y cuando entran sustancias no comestibles o irritantes, se libera saliva líquida (algunas sustancias pueden provocar vómitos). Los alimentos comestibles tienen un efecto estimulante sobre el sistema digestivo.

La percepción del gusto está directamente relacionada con el sentido del olfato.

Comunicación olfativa, sentido del olfato.

Oler - esta es la percepción por parte de los animales a través de los órganos correspondientes de una determinada propiedad (olor) de los compuestos químicos en el medio ambiente. El sentido del olfato se diferencia del gusto en que las sustancias olorosas que se perciben con él suelen estar presentes en concentraciones más bajas. Sirven únicamente como señales que indican ciertos objetos o eventos en el entorno externo. Los animales terrestres perciben sustancias olorosas en forma de vapores que llegan al órgano olfativo mediante una corriente de aire o por difusión, y los animales acuáticos, en forma de soluciones. Para muchos animales: insectos, peces, depredadores, roedores, el olfato es más importante que la vista y el oído, ya que les proporciona más información sobre el entorno. La sensibilidad a los olores a veces es simplemente fantástica: por ejemplo, los machos de algunas mariposas reaccionan a varias moléculas de feromona sexual femenina en un metro cúbico de aire.

El grado de desarrollo del sentido del olfato puede variar mucho incluso dentro de un mismo grupo taxonómico de animales. Así, los mamíferos se dividen en macrosmáticos, cuyo sentido del olfato está bien desarrollado (la mayoría de las especies los incluyen), microsmáticos con un desarrollo relativamente débil del sentido del olfato (focas, ballenas barbadas, primates) y anosmáticos, que carecen de órganos olfativos típicos ( ballenas dentadas).

El sentido del olfato sirve a los animales para buscar y seleccionar alimento, rastrear presas, escapar de un enemigo, para la bioorientación y la biocomunicación (marcar territorio, encontrar y reconocer una pareja sexual, etc.). Los peces, anfibios y mamíferos son buenos para distinguir los olores de los individuos de su propia especie y de los de otras especies, y los olores comunes de grupo permiten a los animales distinguir a los “amigos” de los “extraños” (Fig. 4.4).

La cantidad de sustancias olorosas es enorme y el olor de cada una de ellas es único: no hay dos compuestos químicos diferentes que tengan exactamente el mismo olor. Según el efecto de los olores, se pueden dividir en atractivos y excitantes, repulsivos e indiferentes. Los olores atractivos y estimulantes tienen un significado fisiológico positivo para el organismo del animal. Dichos olores incluyen el olor de la comida, el olor de las secreciones femeninas durante la temporada de reproducción, el olor del dueño del perro, etc.

Arroz. 4.4.

Los olores repulsivos no tienen un significado fisiológico positivo y provocan reacciones en el organismo encaminadas a liberarse de sus efectos. Un ejemplo de estos olores pueden ser los fuertes olores de perfumes, tabaco y pintura. Para algunos animales, este olor será el olor de un depredador.

analizador olfativo Los vertebrados consta de un aparato perceptivo, vías y un centro cortical.

órgano olfativo Los vertebrados son un aparato periférico del analizador olfativo. Está ubicado en la cavidad nasal y ocupa un área relativamente pequeña en el área del conducto nasal superior y la parte posterior del tabique nasal. La membrana mucosa de la región olfativa está cubierta por epitelio olfativo, que es el aparato receptor directo del analizador olfativo. El epitelio olfatorio está formado por células olfatorias que tienen forma de huso debido a la presencia de una dendrita y un axón. La dendrita termina en la superficie de la mucosa con vesículas olfatorias equipadas con cilios. Los cilios están sumergidos en una capa de moco que cubre la superficie del epitelio olfatorio. Las moléculas transportadas por el flujo de aire entran en contacto con las membranas de los cilios y las estimulan para generar un impulso.

bulbos olfativos - Son protuberancias de la médula del cerebro, que son un conjunto de células nerviosas. En los bulbos olfatorios se producen las fibras del nervio olfatorio y el procesamiento de la información sensorial procedente de las células receptoras olfatorias. El contacto directo de las partículas olorosas con las células olfativas se produce en la región olfativa de la cavidad nasal.

La percepción del olfato sólo es posible cuando el aire, incluidas las moléculas de sustancias olorosas, se mueve a través de la cavidad nasal. El aire tranquilo, aunque los contenga, no provoca ninguna sensación olfativa. La aparición de sensaciones depende no sólo de la concentración del olor y el tiempo de exposición, sino también de la velocidad con la que la mezcla olorosa pasa por la cavidad nasal. La velocidad a la que el olor pasa por la nariz puede variar mucho dependiendo de la frecuencia respiratoria del animal. Es por eso que el animal, tratando de obtener la máxima información sobre el olor, olfatea intensamente, a menudo aspira aire y, por lo tanto, acelera el flujo de aire que contiene partículas de olor.

En muchos mamíferos macromáticos, el área olfativa de la nariz aumenta debido a las conchas adicionales de la pared ósea de la cavidad nasal. En reptiles y algunos mamíferos, en el tabique nasal, además de los principales órganos del olfato, existe vomeronasal, o Yakobson Organo. Los anfibios, la mayoría de los reptiles y muchos mamíferos lo tienen. En este último, consta de dos tubos delgados en la base del tabique nasal, que se abren hacia la cavidad nasal. El interior de estos tubos está revestido con epitelio sensible, de cuyos receptores parte una rama especial del nervio olfatorio. Los receptores olfativos del órgano vomeronasal están sintonizados selectivamente con los olores más importantes para el animal, asociados con el peligro, la búsqueda de alimento y pareja sexual, y tienen una sensibilidad increíble. El concepto moderno de olfato dual prevé la existencia de sistemas olfativos primarios y adicionales en los vertebrados. El primero juega un papel importante en la naturaleza en la percepción de los olores asociados con la alimentación, el comportamiento en el sistema "depredador-presa", así como en el reconocimiento de los olores individuales de los individuos, los olores de un "grupo", etc. El sistema olfativo adicional es responsable de la percepción de feromonas y juega un papel clave en la regulación del comportamiento sexual y materno.

El papel receptor en él lo desempeña el órgano vomeronasal ya mencionado anteriormente.

En los peces, los órganos olfativos se presentan en pares. fosas nasales, o bolsas ubicadas en la cabeza en las proximidades de la abertura de la boca y que incluyen numerosas placas de tejido conectivo cubiertas por epitelio olfatorio. En los insectos, los órganos olfativos son formaciones sensibles. sensila olfativa, Ubicado principalmente en antenas. Varios moluscos tienen órganos especiales. osfradia.

La agudeza olfativa (umbral absoluto) se mide por la concentración mínima de olores que provoca una respuesta olfativa. La sensibilidad del olfato ante un mismo olor en un animal puede variar en función de su estado fisiológico. Disminuye con la fatiga general, la secreción nasal y también con la fatiga del propio analizador olfativo, que se produce cuando un olor suficientemente fuerte se expone a las células olfativas del animal durante demasiado tiempo.

Para determinar la dirección de origen del olor, es importante la humedad en la nariz del animal. Es necesario determinar la dirección del viento y, por tanto, la dirección de donde proviene el olor. Sin viento, los animales sólo detectan olores a distancias muy cercanas. Los cortes laterales en la nariz de los mamíferos están diseñados para percibir los olores que traen los vientos laterales y traseros.

Feromonas

Un grupo especial de sustancias olorosas consiste en feromonas, que son secretados por los animales al medio ambiente, generalmente con la ayuda de glándulas especiales, y regulan el comportamiento de los representantes de la misma especie. Feromonas– marcadores biológicos de su propia especie, quimioseñales volátiles que controlan reacciones conductuales neuroendocrinas, procesos de desarrollo, así como muchos procesos asociados con el comportamiento social y la reproducción. Si en los vertebrados las señales olfativas actúan, por regla general, en combinación con otras (visuales, auditivas y táctiles), en los insectos la feromona puede desempeñar el papel de único estímulo clave que determina completamente su comportamiento.

La comunicación con feromonas suele considerarse como un sistema complejo que incluye los mecanismos de biosíntesis de feromonas, su liberación al medio ambiente, su distribución en el mismo, su percepción por parte de otros individuos y el análisis de las señales recibidas.

Formas interesantes de garantizar la especificidad de especie de las feromonas. Una feromona siempre contiene varias sustancias químicas. Normalmente se trata de compuestos orgánicos con un peso molecular bajo, de 100 a 300 uma. Las diferencias de especies entre sus mezclas se logran de una de tres maneras:

• 1) el mismo conjunto de sustancias con diferentes proporciones para cada especie;
• 2) una o más sustancias comunes, pero sustancias adicionales diferentes para cada especie;
• 3) sustancias completamente diferentes para cada especie.

Las feromonas más famosas son:

• epagons – “feromonas del amor” o atrayentes sexuales;
• odmihnions - "hilos guía" que indican el camino a la casa o a la presa encontrada, también son marcadores en los límites del territorio individual;
• toribones – feromonas del miedo y la ansiedad;
• gonofiones: feromonas que cambian las propiedades sexuales;
• gamofiones – feromonas de la pubertad;
• etofiones – feromonas conductuales;
• Las licneumonas son feromonas gustativas.

Olor individual

El olor es una especie de “tarjeta de visita” del animal, es puramente individual. Pero al mismo tiempo, el olor es específico de cada especie; mediante él, los animales distinguen claramente a los representantes de su especie de cualquier otro. Los miembros de un mismo grupo o rebaño, en presencia de diferencias individuales, también tienen un olor grupal específico común.

El olor individual de un animal se forma a partir de una serie de componentes: su sexo, edad, estado funcional, etapa del ciclo sexual, etc. Esta información puede estar codificada por una serie de sustancias olorosas que forman la orina, su proporción y concentración. El olor individual puede cambiar bajo la influencia de diversas razones a lo largo de la vida del animal. El paisaje microbiano juega un papel muy importante en la creación de un aroma individual. Los microorganismos que viven en las cavidades de las glándulas cutáneas participan activamente en la síntesis de feromonas. Las fuentes del olor son productos de la oxidación anaeróbica incompleta de las secreciones secretadas por los animales en diversas cavidades y glándulas del cuerpo. La transferencia de bacterias de un individuo a otro puede ocurrir durante la interacción de los miembros del grupo: apareamiento, alimentación de las crías, parto, etc. Por lo tanto, dentro de cada población se mantiene una determinada microflora que abarca todo el grupo, lo que proporciona un olor similar.

El papel del olfato en algunas formas de comportamiento.

El sentido del olfato es extremadamente importante en la vida de los animales de muchos grupos taxonómicos. Con la ayuda del olfato, los animales pueden orientarse en relación con ciertos estados fisiológicos que actualmente son inherentes a otros miembros del grupo. Por ejemplo, el miedo, la excitación, el grado de saturación, la enfermedad, van acompañados en animales y humanos de un cambio en el olor corporal habitual.

La comunicación olfativa es especialmente importante para los procesos asociados con la reproducción. Se han encontrado feromonas sexuales específicas en muchos animales vertebrados e invertebrados. Así, algunos insectos, peces y anfibios con cola tienen feromonas que estimulan el desarrollo de las gónadas femeninas y de los caracteres sexuales secundarios en las hembras. Las feromonas de los machos de algunos peces aceleran la maduración de las hembras, sincronizando la reproducción de la población.

Las termitas y las hormigas estrechamente relacionadas están dotadas de un sistema funcional para inhibir el desarrollo de hembras y machos. Mientras las hormigas obreras lamen las dosis necesarias de gonofiones del abdomen de la hembra ovípara, no habrá nuevas hembras en el nido. Sus gonofiones inhiben el desarrollo de los ovarios en las hormigas obreras. Pero tan pronto como muere la hembra ovípara, algunas hormigas obreras inmediatamente comienzan a dar frutos. En 1954, R. Butler descubrió que las glándulas de la mandíbula de la abeja reina secretan una sustancia uterina especial, que ella esparce por todo el cuerpo y luego permite a las obreras lamerla. La actividad biológica de esta feromona es tan alta que una abeja obrera basta con tocar con su probóscide el cuerpo de una reina viva o muerta y se inhibe el desarrollo de los ovarios. Su función principal es suprimir el desarrollo de los ovarios en las abejas obreras. Pero tan pronto como el útero desaparece, y con él esta feromona, muchos miembros comunes de la familia inmediatamente comienzan a desarrollar ovarios. Estas abejas luego ponen huevos, aunque no sean fertilizados. Lo mismo sucede cuando no hay suficiente feromona reina para todos los miembros de la familia de las abejas.

Las feromonas secretadas por las hembras para atraer a los machos son de gran importancia para el comportamiento sexual. Durante el período de estro en las hembras de los mamíferos, aumenta la secreción de muchas glándulas de la piel, especialmente las que rodean la zona anogenital, en cuya secreción aparecen en este momento hormonas sexuales y feromonas. Durante el estro, estas sustancias se encuentran en cantidades aún mayores en la orina de las hembras. Ayudan a crear olores que atraen la atención de los machos.

Varias feromonas, gonofiones, descritas en invertebrados, contribuyen al cambio de sexo de un animal durante su vida. El gusano poliqueto marino Ophriotroch siempre es macho al comienzo de su vida y cuando crece se convierte en hembra. Las hembras adultas de estos gusanos secretan gonofión en el agua, lo que hace que las hembras se conviertan en machos. Algo parecido ocurre en algunos gasterópodos. También son machos cuando son jóvenes y luego se convierten en hembras.

Los machos de muchos insectos (moscas, grillos, saltamontes, cucarachas, escarabajos, etc.) llevan glándulas en diferentes partes del cuerpo, cuya secreción incentiva a las hembras a reproducirse. Los machos adultos de la langosta del desierto, que liberan feromonas especiales, aceleran la maduración de las langostas jóvenes.

En los mamíferos se describen gamofiones, percibidos principalmente por el olfato. Desempeñan un papel importante en la reproducción. Los ratones han sido los mejor estudiados a este respecto. La orina de los machos agresivos contiene una feromona de agresión, que contiene metabolitos de las hormonas sexuales masculinas. Esta feromona puede promover la agresión en los machos dominantes y una reacción sumisa en los machos de bajo rango. Además de la agresión, el olor de la orina de los ratones domésticos macho provoca muchas otras reacciones fisiológicas y de comportamiento en individuos de la misma especie. Por ejemplo, el olor de un macho desconocido suprime la exploración de un nuevo territorio por parte de otros machos, atrae a las hembras, bloquea el embarazo, provoca la sincronización y aceleración de los ciclos estrales, acelera la pubertad en las hembras jóvenes y suprime el desarrollo normal de la espermatogénesis en los machos jóvenes.

Dado que las hormonas sexuales y las feromonas de todos los mamíferos son básicamente las mismas, se pueden observar fenómenos similares en animales de otras especies.

El olfato es uno de los primeros sentidos que se "activa" en la ontogénesis. Los cachorros ya en los primeros días después del nacimiento recuerdan el olor de su madre. En ese momento, las estructuras nerviosas que proporcionan la percepción del olfato ya se han desarrollado por completo. El olor de los cachorros juega un papel importante en el desarrollo del comportamiento materno normal de la perra. Durante la lactancia, las hembras producen un especial feromona materna, lo que da un olor específico a los cachorros y asegura relaciones normales entre ellos y la madre.

También aparece un olor específico cuando el animal siente miedo. Con la excitación emocional, la secreción de las glándulas sudoríparas aumenta considerablemente. A veces, los animales experimentan una liberación involuntaria de secreción de las glándulas olorosas, la orina e incluso las heces. Las marcas olfativas que los animales utilizan para marcar sus posesiones tienen un gran valor informativo.

Marcando territorio

El sentido del olfato juega un papel muy importante en el comportamiento territorial de los animales. Casi todos los animales marcan sus zonas con un olor específico. La fuente del olor puede ser casi todas las secreciones animales: orina, heces, secreciones de glándulas especiales. El marcado es un comportamiento extremadamente importante para muchas especies de animales terrestres: al dejar sustancias olorosas en diferentes puntos de su hábitat, envían señales sobre sí mismos a otros individuos. Gracias a las marcas olorosas se produce una distribución más uniforme y, lo más importante, estructurada de los individuos en la población; los oponentes, evitando contactos directos que puedan provocar lesiones, reciben información suficiente y completa sobre el "maestro" y las parejas sexuales se encuentran más entre sí. fácilmente.

Comportamiento de marcado. Este fenómeno está muy extendido entre los mamíferos y se lleva a cabo dejando sus huellas en lugares visibles: marcas en forma de secreciones de glándulas olorosas, excrementos, rasguños o rasguños en la corteza de los árboles, piedras o tierra seca, conservando el olor de las secreciones de las glándulas plantares (Fig. 4.5).

Arroz. 4.5.

Los ciervos y algunos antílopes marcan el territorio que ocupan con la abundante secreción olorosa de las glándulas preorbitales, por lo que frotan su hocico contra ramas y troncos de árboles. Durante el período de celo, los corzos, los rebecos y las cabras de las nieves golpean los arbustos, dejando sobre ellos secreciones olorosas de la glándula subcórnea. El pecarí almizclero deja un rastro oloroso, limpiando la secreción de la glándula almizclera dorsal en las ramas colgantes a lo largo del camino. El oso a veces también deja un rastro oloroso, levantándose sobre sus patas traseras cerca de los troncos de los árboles y frotando su hocico y espalda contra ellos, pero más a menudo arranca la corteza con sus garras, aplicando la secreción de las glándulas plantares a los rasguños. Los animales que viven en madrigueras dejan constantemente rastros olorosos en las paredes de la madriguera. En zonas rurales y ciudades es fácil observar marcas en los gatos domésticos. Al pasar junto al objeto marcado, el gato se detiene, le da la espalda y rocía un poco de orina de olor especialmente penetrante, mientras realiza movimientos característicos de la cola. Todos los objetos "sobresalientes" están sujetos a marcado: cumbrera del techo, esquinas de edificios, pilares, montículos, troncos de árboles, ruedas de automóviles, etc. Posteriormente, todos los demás felinos de la zona dejan sus huellas en estos lugares. Marcar la micción es fundamentalmente diferente de la micción "higiénica", cuando el gato primero cava un agujero en el sustrato y luego entierra cuidadosamente sus secreciones para enmascarar el olor.

Todos los miembros de la familia canina también marcan territorio con orina. Los machos levantan las patas y marcan todos los posibles objetos destacados: árboles, pilares, piedras, etc. Cada macho posterior siempre intenta dejar su huella por encima del anterior. Las perras también marcan territorio. El comportamiento de marcado se intensifica especialmente antes y durante el estro. En lugares de paseos masivos de perros domésticos, específicos puntos urinarios. Al olfatear las marcas dejadas por otros perros mientras caminan, los perros reciben mucha información valiosa e interesante. Cal también tiene valor informativo. A la hora de defecar, muchos animales intentan dejarla en los lugares más altos posibles, a veces incluso troncos de árboles o piedras.

Los límites del hábitat de una jauría de perros o lobos se marcan intensamente con orina. Esto lo suele hacer el macho dominante. F. Mowat, que estudió el comportamiento de los lobos polares en Alaska, señala que una manada de lobos recorre las “tierras familiares” aproximadamente una vez a la semana y actualiza las señales de los límites. Un día, cuando los lobos salían a cazar de noche, el científico decidió “vigilar” de la misma forma “su” territorio, una superficie de unos trescientos metros cuadrados. ¡Regresado!) de la caza, el lobo macho notó inmediatamente las marcas de F. Mowat y comenzó a estudiarlas: "Levantándose, olfateó mi señal nuevamente y, obviamente, tomó una decisión. Rápidamente, con una mirada confiada, comenzó un paseo sistemático por la zona que yo mismo había marcado. Al acercarse al siguiente cartel de “frontera”, lo olisqueó una o dos veces y luego hizo con cuidado mi una marca en el mismo manojo de hierba o en una piedra, pero desde el exterior. Al cabo de quince minutos la operación se llenó de humo. Entonces, el lobo salió al camino donde terminaba mi dominio y trotó hacia la casa, proporcionándome alimento para los pensamientos más serios."

Este ejemplo muestra que las marcas de un individuo de una especie pueden ser comprensibles e informativas para individuos de otra especie.

• A.e.m. - unidad de masa atómica.
• Mowat F.¡No llores lobo! M., 2002. pág.75.

Invertebrados. La quimiocomunicación juega un papel muy importante para la mayoría de los invertebrados. Los más primitivos no tienen órganos olfativos especiales, pero la mayor parte de la superficie del cuerpo es sensible a la presencia de sustancias químicas en el agua. Entre los invertebrados acuáticos, las señales químicas son utilizadas por los ciliados ciliados suvoika y los percebes (bellotas de mar), que secretan sustancias químicas que atraen a individuos de su especie. Algunos invertebrados acuáticos, como las langostas y los cangrejos, tienen órganos de quimiocomunicación específicos: papilas gustativas en la base de las patas. Los caracoles uva, moluscos terrestres muy extendidos, se disparan entre sí finas “flechas de amor” en forma de dardos durante el apareamiento. Estas estructuras en miniatura contienen una sustancia que prepara al receptor para la transferencia de esperma.

insectos. La comunicación química es la más extendida entre los insectos. Esto se aplica principalmente a las abejas y las hormigas, lo que se debe a la compleja estructura de las comunidades y a la división de funciones entre sus miembros.

En las hormigas, diferentes formas de sensibilidad química juegan un papel más importante que otros tipos de recepción. La comunicación entre individuos se lleva a cabo mediante antenas largas, o antenas, que realizan una doble función, siendo simultáneamente órganos del tacto y del olfato.

Los olores juegan un papel extremadamente importante a la hora de desencadenar el comportamiento de las hormigas. Los senderos muy transitados se extienden desde un hormiguero o nido hasta lugares de recolección de alimentos. Las hormigas marcan su camino liberando feromonas específicas. Una hormiga, al salir de un hormiguero, probablemente se siente como una persona parada en una bifurcación de una calle o carretera bien iluminada, equipada con señales que conducen a la distancia. Pero una persona vive principalmente en el mundo de la visión y una hormiga en el mundo de los olores, el tacto y los sabores y, por lo tanto, para ellos las marcas de feromonas son lo mismo que para nosotros los carteles de tiendas bien iluminados. Las marcas olfativas también indican qué camino tomar para encontrar más comida. Los caminos muy transitados tienen un olor más fuerte porque por ellos han pasado más hormigas, tocando el suelo con el abdomen, dejando un rastro oloroso.

Además, las hormigas también tienen un sentido topoquímico, cuando pueden determinar la forma de una marca o de un objeto olfativo mediante el olfato. Las feromonas controlan toda la vida de las hormigas. Por ejemplo, la feromona de alarma liberada por una hormiga perturbada excita instantáneamente a los demás. Esto, como una reacción en cadena, se extiende aún más y ahora cientos de hormigas están listas para atacar al enemigo.

Las hembras no sólo secretan feromonas especiales que dictan cierto comportamiento a las hormigas obreras, sino que las larvas también secretan sustancias específicas que alientan a los adultos a alimentarlas. Los habitantes de un hormiguero reconocen a “amigos” y “extraños” por el olfato. Incluso sus parientes saben si una hormiga está viva o muerta mediante secreciones específicas. Cuando dos hormigas se encuentran cara a cara, uno de los insectos suele “lamer” la cabeza y el abdomen del otro. Se supone que esto facilita la transferencia de secreciones que tienen su olor específico dentro de cada colonia. Al parecer, es gracias a este olor que las hormigas pueden distinguir fácilmente a los miembros de su hormiguero de los “extraños”. En muchas especies de hormigas, un extraño que accidentalmente cae en el territorio de otro hormiguero es simplemente asesinado por los anfitriones.

No sólo para las hormigas, sino también para muchos insectos, los indicadores olfativos son los puntos de referencia más importantes y necesarios que siempre utilizan. Cuando los abejorros salen volando del nido por la mañana, lo rodean durante un tiempo, tarareando afanosamente sus alas y dejando marcas de gotas olorosas en las plantas y el suelo vecinos. Cada tipo de abejorro coloca el cartel de forma diferente, para no confundirse al volver a casa: en distintas plantas, a distintas alturas del suelo y con distintos olores.

Cada colmena, como cada hormiguero, tiene su propio olor. Cuando las abejas jóvenes aprenden a volar cerca de su colmena natal, los adultos suelen ayudarlas sentándose en la entrada, abriendo la glándula aromática y dispersando el olor a su alrededor con los movimientos de sus alas. El olor autóctono evita que las abejas jóvenes se pierdan.

Las abejas, habiendo encontrado abundante alimento, marcan este lugar con la ayuda de una glándula olorosa. Por cada abeja que regresa con un buen soborno, hay un rastro invisible de olor en el aire. Otras abejas siguen este hilo. Si observas de cerca a las abejas que recogen miel en un prado en flor, notarás un hecho sorprendente: una abeja corre de trébol en trébol y no presta atención a las otras flores, otra vuela hacia el tomillo y la tercera solo está interesada. en el nomeolvides. Los biólogos llaman a este comportamiento "persistencia floral". Esto se aplica a individuos, no a toda la familia.

La consistencia floral es beneficiosa tanto para las abejas como para las plantas. Para las abejas, porque, aunque permanecen fieles a determinadas flores, encuentran en todas partes las mismas condiciones de trabajo a las que ya están acostumbradas. Pero este comportamiento de las abejas es aún más importante para las flores, ya que de ello depende su rápida y exitosa polinización; Está claro que el polen de trébol, por ejemplo, sería completamente inadecuado para el tomillo.

El papel relativo del olor y el color para atraer a las abejas depende en cada caso individual de la intensidad del olor y el color de la flor. Pero en general podemos decir que desde lejos el color de la flor sirve de guía a las abejas, y se guían por él durante el vuelo, pero en las inmediaciones de la flor reconocen por el olor si es la planta. ellos están buscando.

Pez. Los peces tienen dos pares de fosas nasales, cuya ubicación en la cabeza puede ser completamente diferente, según el tipo de pez. El flujo de agua pasa a través de todos los agujeros, fluyendo hacia las fosas nasales delanteras y saliendo por las fosas nasales traseras, irritando las células sensibles que informan al pez sobre el olor. Los peces tienen una reacción bien conocida ante la llamada “sustancia atemorizante” que se libera en el agua. La “reacción de miedo” (dispersión del banco, movimientos bruscos y apresurados) se reproduce fácilmente en un experimento si, por ejemplo, se añade al acuario un extracto de piel de peces de la misma especie o de especies sistemáticamente similares. La certeza biológica de la reacción a la “sustancia aterradora” se ve confirmada por el hecho de que, por ejemplo, entre los Verjovkas la reacción ante la apariencia real de un depredador (el lucio), su imagen visual (el lucio en un recipiente de vidrio) y la sustancia aterradora eran exactamente iguales. La reacción a las sustancias liberadas por peces heridos (o muertos) por un depredador es una adaptación indudable a nivel poblacional, cuando el efecto de evitar a un depredador que es beneficioso para la población se logra a costa de la muerte de uno o más individuos. .

En cuanto a la naturaleza de la "sustancia aterradora", podría ser sangre o líquido tisular (es conocida la reacción de miedo a los peces con la piel dañada), pero algunos autores creen que esta sustancia puede ser la secreción de glándulas cutáneas especiales. En particular, se demostró que una sustancia secretada por células especiales de la epidermis en forma de matraz provocó una reacción de miedo en los representantes de Ostariophysi, Kneriidae y Phractolaemidae, y la acción de esta sustancia fue igualmente efectiva independientemente de la afiliación sistemática del " donante” y “receptor”. En este caso, es posible que la secreción de la "sustancia aterradora" también sea posible en peces intactos bajo la influencia de estímulos nerviosos asociados con la reacción a la aparición de un depredador; Aún no se ha hecho ninguna confirmación objetiva de esta posibilidad. La idoneidad biológica de la producción de la “sustancia aterradora” queda claramente demostrada por las observaciones de algunos peces. Así, en Piniephales promelas, los machos durante el período de desove pierden células epidérmicas que contienen esta sustancia, lo que probablemente se debe a características de comportamiento: limpian activamente el sustrato para la puesta de huevos y podrían ahuyentar a las hembras como resultado de rasguños accidentales. La regulación de la producción de la “sustancia aterradora” es de naturaleza hormonal: los machos expuestos artificialmente a la testosterona dejaron de producir esta sustancia.

Los experimentos realizados con renacuajos de 8 especies de anfibios sin cola revelaron una reacción de miedo a una secreción cutánea específica en los renacuajos de sapo. La secreción de esta sustancia (“bufotoxina”) es producida por células especiales de la piel.

Es característico que el "olor a miedo" también se encuentre en ratones roedores domésticos que, como se muestra arriba, llevan un estilo de vida grupal. Si normalmente en un grupo el olor de los individuos individuales tiene propiedades atractivas, entonces el olor de los ratones que previamente estaban asustados (al soplar o sacudir) provocó una clara reacción defensiva.

El sentido del olfato es de gran importancia para los llamados peces migratorios, que realizan largas migraciones desde los tramos superiores de los ríos en los que nacieron hasta el mar. En el mar crecen y viven hasta la madurez sexual, para luego regresar a su lugar de nacimiento para poner huevos. Así, cada primavera, millones de salmones del Pacífico regresan a sus aguas para desovar. Tienen que hacer un difícil viaje río arriba, de varios cientos de kilómetros de longitud. Por ejemplo, el salmón Chinook del Pacífico, al que los japoneses llaman el “príncipe del salmón”, recorre 4.000 kilómetros a lo largo del río más grande de Alaska, el Yukón. Un estudio experimental de la fisiología de los peces durante la migración ha demostrado que la principal pauta en la búsqueda de un hogar para los peces es el olor del agua de su río natal. Un sentido del olfato inusualmente sensible ayuda al salmón a escapar de numerosos depredadores, que se reúnen en grandes cantidades en las orillas del río durante su paso. Así, se ha demostrado que si se mete la mano, la pata de un perro o de un oso en el agua, los salmones que se encuentran río abajo se congelan inmediatamente, retroceden y no reanudan el movimiento hasta transcurridos 15-20 minutos. Los científicos llaman a las sustancias que capturan "factor de piel animal".

Muchas otras especies de peces también tienen un sentido del olfato inusualmente sensible. Por ejemplo, una anguila en una masa de agua como la que llena el lago Ladoga reconocería una cucharada de alcohol feniletílico. Ni siquiera los humanos disponemos de dispositivos tan ultrasensibles. Y los tiburones pueden oler la sangre disuelta en agua en una concentración de 1: 10.000.000.

Los peces, al igual que los insectos y algunos otros animales, utilizan feromonas, sustancias químicas de señalización. Los bagres reconocen a los individuos de su especie saboreando las sustancias que secretan, probablemente producidas por las gónadas o contenidas en la orina o en las células mucosas de la piel. Después del primer encuentro de bagre, recuerdan el sabor de las feromonas de cada uno. El próximo encuentro de estos peces puede terminar en guerra o paz, dependiendo de la relación previamente establecida. Muchos peces tienen espinas equipadas con glándulas venenosas que los protegen de los ataques de los depredadores.

anfibios. Muchos anfibios tienen glándulas especiales que secretan una secreción cáustica y, a veces, venenosa. Algunos sapos, como defensa, emiten un líquido muy ácido producido por las glándulas parótidas (una detrás de cada ojo). El sapo de Colorado puede rociar este líquido venenoso a una distancia de hasta 3,6 m. Al menos una especie de salamandra utiliza una "bebida de amor" especial que se produce durante la época de apareamiento mediante glándulas especiales ubicadas cerca de la cabeza.

Reptiles. El sentido del olfato y del gusto está bien desarrollado en serpientes y lagartos; en cocodrilos y tortugas es relativamente débil. Sacando rítmicamente la lengua, la serpiente mejora su sentido del olfato, transfiriendo partículas olorosas a una estructura sensorial especial, la llamada estructura sensorial ubicada en la boca. El órgano de Jacobson. Algunas serpientes, tortugas y caimanes secretan un líquido almizclado como señal de advertencia; otros usan el olor como atrayente sexual.

Al igual que los peces migratorios, las tortugas marinas también navegan por el olor del agua y realizan largas migraciones hacia sus zonas de reproducción. La ruta más corta para las tortugas desde Brasil hasta la Isla Ascensión va exactamente hacia la Contracorriente Ecuatorial, cuya masa de agua en movimiento crea una “zona” o “cuña de olor”. Es realista suponer que su sentido del olfato les permite, una vez atrapados en una “cuña del olfato”, no perderlo y moverse contra la corriente.

Aves. La mayoría de las aves carecen casi por completo de olfato. Sin embargo, entre toda la masa de aves, hay algunas especies que son excepciones a la regla. Estas excepciones incluyen el famoso kiwi de Nueva Zelanda, que tiene un buen sentido del olfato. Evidentemente, esta característica del kiwi está asociada a su estilo de vida terrestre en la espesura del bosque tropical. Esta ave tiene una estructura de pico muy especial que la distingue de otros grupos taxonómicos de aves. Entonces, las fosas nasales de un kiwi no se encuentran en la base del pico, sino en su extremo. Mientras busca presas, el pájaro utiliza su pico para olfatear gusanos e insectos en el suelo.

Los buitres americanos, que son comunes en los bosques de América del Norte desde la frontera canadiense hasta la Patagonia y vuelan a baja altura, tienen un sentido del olfato bien desarrollado. Las densas copas de los árboles no les permiten buscar carroña, como los buitres asiáticos que viven en espacios abiertos. Lo que permite que un gran depredador-carroñero emplumado sobreviva en tales condiciones es que huele a presas "oliendo" en los matorrales. Se ha demostrado experimentalmente la presencia del sentido del olfato en algunas especies de patos, así como en algunas especies de herrerillos.

Mamíferos. En el mundo animal, las capacidades olfativas alcanzan su mayor desarrollo en los mamíferos con su cerebro altamente desarrollado. Los científicos estudian con gran detalle el sentido del olfato y su papel en todo el complejo del comportamiento. Uno de los desafíos que enfrentan los investigadores es modelar esta capacidad para crear sensores olfativos que puedan detectar una variedad de olores. Sin embargo, hasta ahora este problema no ha encontrado solución y la nariz del perro sigue siendo el aparato olfativo más preciso. La mucosa de los órganos olfativos de los perros contiene miles de veces más células sensibles que la nariz humana; sus lóbulos olfativos del cerebro también están mejor desarrollados. Con la ayuda de su nariz, un perro puede reconocer una variedad de olores tanto naturales como sintéticos. A partir de los más mínimos matices, es capaz de distinguir los olores individuales de personas y animales, por lo que se puede entrenar a un perro para que reconozca, por ejemplo, a una persona concreta por el olfato. Es esta característica la que la gente utiliza cuando entrena perros para el servicio de detección. Por supuesto, un olor individual no es exclusivo de los humanos, y un perro puede identificar a individuos individuales por su olor, ya sea un tigre, un oso o un ratón. Gracias a una identificación individual clara, se pueden eliminar de la población individuos específicos, como los tigres devoradores de hombres. Los agudos sentidos de los perros también se utilizan ampliamente para otros fines, como detectar explosivos o drogas. Actualmente, ningún servicio de aduanas puede prescindir de ellos. Varios servicios de rescate utilizan activamente perros para ayudar a encontrar personas entre los escombros después de terremotos, bajo avalanchas o turistas perdidos en las montañas. Desde 1966, nuestro país comenzó a utilizar perros para la búsqueda de minerales. Los empleados de la rama de Carelia de la Academia de Ciencias de la URSS, con la ayuda de perros, encontraron depósitos de tungsteno en la península de Kola, depósitos de níquel en la región de Ladoga y otros. En algunos países, los perros están entrenados con bastante éxito para buscar fugas de gas en las tuberías de gas de la ciudad.

En la vida humana, los sentidos químicos desempeñan un papel muy insignificante y, por tanto, son difíciles de estudiar; Quizás sea precisamente por eso que los científicos no les prestaron atención durante mucho tiempo. Hasta ahora, ni siquiera sabemos exactamente por qué huelen los “olores”; y, sin embargo, como ya se ha demostrado, muchos animales viven en un mundo dominado por los olores.

El sentido del olfato es la percepción de las sustancias químicas del aire que ingerimos cuando respiramos; por tanto, es un sentimiento lejano. El gusto está muy relacionado con el sentido del olfato; al contrario, es un sentido de contacto: con la ayuda del gusto determinamos la naturaleza química de las sustancias que están en contacto con los receptores. Sin embargo, las capacidades de un analizador de sabor son muy limitadas y lo que normalmente percibimos como el sabor de los alimentos es en realidad principalmente su olor. Cuando estás resfriado y tienes la nariz tapada, la comida a menudo parece insípida. Si se tapa la nariz y deja de masticar, es muy difícil distinguir los nabos de las cebollas. Sólo se nos dan cuatro tipos de sensaciones gustativas puras; La lengua humana sólo distingue sabores dulces, ácidos, salados y amargos. Quizás la palabra “ramo” sea más adecuada para la combinación de olfato y gusto; sin embargo, no debemos olvidar que estos tres términos son subjetivos; describen sólo nuestras propias sensaciones y sería un error aplicarlas a los animales.

Los insectos tienen órganos sensoriales químicos en la boca, las antenas e incluso las patas, por lo que es difícil determinar si huelen o saborean la comida. Esta pregunta no surge en la literatura científica. La sensación química se llama quimiorrecepción, y los órganos sensoriales correspondientes - quimiorreceptores.Éste no es un término muy bueno; después de todo, a nadie se le ocurriría decir que una mosca azul “percibe señales químicas” cuando se arrastra sobre un trozo de carne. Si recordamos que, estrictamente hablando, sólo existen cuatro tipos de sensaciones gustativas, entonces es más apropiado considerar que las moscas azules y otros insectos perciben el olor de la comida.

El sentido del olfato probablemente surgió en los animales antes que todos los demás sentidos. Los primeros organismos vivos que nadaron en el océano mundial (el caldo primordial) que cubría la Tierra debieron tener la capacidad de reaccionar de alguna manera ante diversas sustancias químicas disueltas en el agua: alejarse nadando de compuestos nocivos y buscar aquellos que les servían de alimento. Como ya se ha demostrado, incluso las bacterias reaccionan a los productos químicos: buscan un entorno con concentraciones adecuadas de oxígeno y azúcar; También sabemos que en la vida de muchos animales, desde insectos hasta mamíferos, el sentido del olfato juega un papel muy importante. Los animales utilizan el sentido del olfato para obtener alimento, detectar enemigos, reconocer individuos del sexo opuesto y de su propia descendencia y en diversos rituales previos al apareamiento. Incluso se ha sugerido que los humanos no somos tan “narices cortas” como se pensaba y que los olores influyen en nuestro comportamiento emocional.

El estudio del sentido del olfato plantea muchas dificultades. Dado que los humanos utilizamos poco nuestro sentido del olfato, no disponemos de términos precisos para describir los olores. Términos como "floral", "almizclado", "moho" son bastante vagos y diferentes personas los interpretan de manera diferente. Además, distintas personas pueden describir el mismo olor de forma diferente. No existe una base absoluta para la clasificación de los olores, de forma análoga al espectro de longitudes de onda para los colores o al espectro de frecuencias para los sonidos. Encontrar una base tan objetiva para la clasificación es el objetivo de toda investigación sobre el mecanismo del olfato, ya que cualquier teoría puede considerarse probada sólo si permite hacer predicciones. Una teoría del olfato debería poder predecir el olor de una sustancia química basándose en otras propiedades de esa sustancia.

Durante las últimas dos décadas se han propuesto varias teorías sobre el olfato. Cada una de estas teorías corresponde a uno u otro dato de la fisiología del olfato, pero todas tienen defectos; Se necesita más investigación antes de poder decidir si alguna de estas teorías, aunque sea en forma modificada, es adecuada para explicar el mecanismo del olfato, o si será necesario crear una teoría completamente nueva. La solución a este problema es de gran importancia no sólo para los fisiólogos que estudian el funcionamiento de los órganos de los sentidos. El conocimiento de los mecanismos fisiológicos del olfato, que juega un papel muy importante en la vida de muchos animales, también es necesario para estudiar las características de comportamiento de estos animales.

El desarrollo de un sistema para clasificar los olores y estudiar los mecanismos fisiológicos del olfato se ve obstaculizado por el hecho de que no disponemos de ningún equipo para registrar y medir los olores que pueda compararse con una cámara o una grabadora que se utiliza para grabar imágenes o sonidos. El dispositivo disponible actualmente para registrar olores es muy voluminoso e insensible, incluso en comparación con la nariz humana: después de todo, nuestra nariz, aunque no distingue muy bien los olores, es capaz de detectar concentraciones sorprendentemente pequeñas de sustancias olorosas, del orden de millonésimas de gramo por metro cúbico de aire. Ninguno de los instrumentos para análisis químicos tiene tal sensibilidad; sin embargo, algunos olores pueden analizarse si se recolectan muestras lo suficientemente grandes. Los olores del cuerpo humano se pueden analizar colocando a una persona en un cilindro herméticamente cerrado a través del cual pasa aire purificado. Luego, el aire "contaminado" pasa a través de algún disolvente que captura estas sustancias olorosas y se analiza la solución resultante. De esta forma, podrás determinar las diferencias entre los olores corporales de hombres y mujeres.

Higo. 25. Los cilios sensibles de los quimiorreceptores se lavan con moco. Las moléculas de olor del aire penetran en la mucosa nasal, donde estimulan los quimiorreceptores.

Estructura nariz a diferencia de la estructura ojos y el oído no tiene ninguna característica que nos ayude a comprender el mecanismo de su funcionamiento. En la nariz no hay estructuras de soporte, y los receptores olfativos son tan pequeños y las fibras nerviosas que se extienden desde ellos son tan delgadas que es muy difícil estudiarlos mediante métodos electrofisiológicos. Los quimiorreceptores en humanos y otros mamíferos se encuentran en especial Fosas en forma de surco ubicadas en la parte superior de ambas cavidades nasales. Durante la respiración tranquila, el flujo de aire principal pasa por estos orificios y solo entran allí pequeñas porciones de aire: turbulencias del flujo principal, pero cuando olfateamos, el aire es aspirado hacia esta parte de la cavidad nasal y pasa a través del tejido amarillento, el cuyo área es de aproximadamente 3 cm 2. Este tejido contiene varios millones de quimiorreceptores, que representan son células largas y delgadas cubierto de cilios parecidos a pelos; estos cilios forman un plexo denso en la superficie del epitelio olfatorio, lavado con moco (Fig. 25). Los quimiorreceptores están asociados con un área del cerebro llamada bulbo olfatorio, cuyo tamaño indica cuán importante es el papel del olfato en la vida de un animal determinado. Un perro, por ejemplo, tiene bulbos olfativos mucho más grandes que los de un humano.

Como vemos, uno de los principales problemas en el estudio de los mecanismos fisiológicos de la visión y la audición es descubrir cómo se analiza la enorme cantidad de información que ingresa al cerebro desde los receptores en forma de impulsos nerviosos. Sin embargo, al estudiar el mecanismo del olfato, la tarea principal es comprender cómo las moléculas de la sustancia odorífera estimulan los receptores. Por supuesto, no sabemos en detalle cómo se estimulan exactamente los demás receptores, pero sí sabemos con certeza que la luz que entra en el ojo destruye los pigmentos visuales y, en la cóclea, las ondas sonoras deforman las células ciliadas. No disponemos de datos similares sobre cómo se produce exactamente la estimulación de los quimiorreceptores, aunque existen muchas hipótesis al respecto. Una de las dificultades, como ya se señaló, es que no sabemos qué es el olor; Por tanto, estudiar los mecanismos fisiológicos del olfato puede compararse con intentar descubrir cómo funciona tal o cual parte del motor de un coche, sin saber para qué sirve ni dónde está su lugar.

Mientras realizamos nuestras actividades diarias, no prestamos atención a diversos tipos de olores; pero en cuanto pensamos en ellos, inmediatamente sentiremos que hay muchos olores a nuestro alrededor. Se pueden contar cientos, si no miles, de los olores diferentes que distinguimos: el olor de la sopa, del café, de la gasolina, del pescado, del humo del tabaco, de varias flores, etc. Cualquier teoría del mecanismo fisiológico del olfato debería poder explicar qué son los diferentes olores. tienen en común entre sí. Muchos científicos han intentado clasificar los olores partiendo del supuesto de que existen ciertos “olores primarios”, del mismo modo que la variedad de colores que vemos se puede reducir a combinaciones de varios “colores primarios”. Propusieron que cada olor primario estimula un mecanismo receptor específico de la misma manera que tres colores primarios son percibidos por tres pigmentos diferentes, y que las mezclas de olores primarios se perciben como olores nuevos. Se suponía además que las moléculas de cada sustancia olorosa tienen ciertas características específicas, por lo que cada sustancia estimula sólo su propio mecanismo receptor específico. La interacción entre las moléculas de la sustancia y los quimiorreceptores parecía ocurrir como una "llave y cerradura" (Fig. 26).

Higo. 26. Representación esquemática de los principios de la teoría olfativa de “llave y candado”

A la izquierda hay tres "llaves", que son moléculas de tres sustancias olorosas que encajan en la "cerradura A" y no en la "cerradura B". A pesar de que estas sustancias están formadas por moléculas de diferentes formas, tienen el mismo olor.

Esta suposición llevó al estudio de la estructura molecular de muchas sustancias olorosas para descubrir si había alguna característica común en la fórmula de las moléculas de todas las sustancias que tienen, por ejemplo, olor a almizcle, pero que están ausentes en el Moléculas de todas las sustancias con aroma a menta. Si fuera posible identificar tales características, entonces podríamos suponer que la forma geométrica general de las moléculas es precisamente la "llave" para "cerrar" el mecanismo receptor. Según una de las últimas teorías propuestas por J. Eymour, existen siete receptores olfativos principales que son sensibles a los olores alcanforados, etéreos, florales, almizclados, mentolados, picantes y pútridos. Hay pruebas bastante sólidas de que todas las sustancias que tienen uno de estos olores tienen moléculas de forma similar, y Eimour sugiere que encajan en una de las siete "cerraduras" de los quimiorreceptores, lo que hace que los receptores de alguna manera produzcan carga eléctrica. Se supone que las "cerraduras" tienen una forma muy simple, por lo que en ellas caben varias moléculas "llaves" similares, pero de ninguna manera idénticas en forma. Después de estudiar la estructura de las moléculas de diversas sustancias olorosas, Eimur sugirió que las "llaves" etéreas tienen la forma de un palo, el almizcle, la forma de un disco, el alcanfor, una forma esférica, etc.

Según otra teoría, desarrollada por R. Wright, un rasgo característico de la molécula odorante son sus vibraciones, resultantes del movimiento vibratorio de todos sus átomos constituyentes. Así, cada sustancia se caracteriza por un tipo específico de vibración y, por tanto, las sustancias químicas con vibraciones similares deberían tener olores muy similares.

Para dar preferencia a una teoría u otra, es necesario recopilar información sobre las configuraciones y características vibratorias de las moléculas de muchos olores diferentes y ver si sustancias con olores similares realmente tienen las mismas propiedades.

Paralelamente al desarrollo de estas teorías, se llevaron a cabo investigaciones sobre quimiorreceptores para determinar cómo son estimulados por los olores. Se descubrió que el mecanismo de esta estimulación era muy complejo. Cada quimiorreceptor responde a varios olores y responde de manera diferente a diferentes olores; Con toda probabilidad, el quimiorreceptor funciona de forma muy parecida al omatidio del ojo del insecto. Un solo omatidio contiene todos los elementos de un ojo compuesto y transmite al cerebro información bastante detallada sobre alguna parte del campo visual directamente frente a él. Luego se combina la información de todos los omatidios, lo que da como resultado una imagen holística del mundo exterior. De manera similar, tal vez los quimiorreceptores individuales perciban los componentes individuales del olor que actúan sobre ellos, y todos los quimiorreceptores detecten colectivamente el olor, por así decirlo, "en su conjunto", después de lo cual el cerebro analiza este olor.

Los quimiorreceptores de insectos, especialmente los de contacto, se han estudiado mucho mejor que los de vertebrados, principalmente debido a la relativa simplicidad de su estructura. Los quimiorreceptores de la mosca azul están ubicados en pelos huecos ubicados en sus patas y trompa (las partes de la boca alargadas formando un tubo a través del cual la mosca succiona el alimento). Si la mosca tiene hambre o sed, en respuesta a la irritación de dicho pelo con la sustancia química adecuada, la trompa se endereza y se coloca en una posición en la que se pueda absorber el alimento. Por lo tanto, aplicando gotas de diversas sustancias en la punta del cabello, es bastante fácil determinar qué sustancias estimulan los quimiorreceptores. Cada cabello tiene de dos a cinco receptores; Los experimentos en los que se consideró el enderezamiento de la probóscide como un indicador de sensibilidad química, así como los experimentos que estudiaron la actividad eléctrica de las fibras nerviosas individuales utilizando un osciloscopio, demostraron que existen cuatro tipos de receptores. Algunos responden a la flexión del cabello, otros a la estimulación con agua limpia, otros a determinados azúcares y otros a determinadas sales. Así, si una mosca azul hambrienta o sedienta se arrastra sobre la comida o cualquier superficie húmeda, su trompa se extenderá automáticamente y la mosca comenzará a beber o comer.

Con la ayuda de sus fuertes antenas, esta larva busca un lugar adecuado para establecerse. Habiendo encontrado un lugar así, "se pone de cabeza", fija sus antenas a las piedras y se convierte en una bellota de mar adulta. Se lleva la comida a la boca con la ayuda de sus "piernas".

Al comienzo de este capítulo ya señalamos lo difícil que es distinguir entre quimiorreceptores de contacto y distantes entre sí; Si observamos el comportamiento de una bellota de mar, es difícil incluso saber qué sentido utiliza: el olfato o el tacto. Las bellotas de mar son percebes, crustáceos relacionados con los camarones y los cangrejos; Al igual que estos animales, en su desarrollo pasan por la etapa de larva que nada libremente (Fig. 27), que eventualmente se convierte en una forma sexualmente madura. Cualquiera que haya mirado piedras en la orilla del mar conoce bien los densos grupos de bellotas marinas y, por lo tanto, es poco probable que sorprenda el mensaje de que las larvas de estos crustáceos prefieren asentarse cerca de los adultos de su especie. Las antenas de la larva tienen unos discos peculiares rodeados de pelos, que se utilizan para examinar la superficie de las piedras en busca de un lugar adecuado para fijarlas. Se considera un “buen” lugar aquel donde alguna vez estuvo otra bellota de mar: después de todo, si logró sobrevivir y dejar su huella, entonces este lugar probablemente será adecuado para otras bellotas. La huella que dejó el anterior ocupante es una proteína similar a la que forma parte del tegumento duro de todos los crustáceos y animales afines: piojos de la madera, insectos y arañas, pero las bellotas de mar son capaces de reconocer esa proteína especial que sólo tiene su especie. La peculiaridad de esta proteína es que es completamente insoluble en agua; por lo tanto, las bellotas de mar no tienen que lidiar con partículas de proteína individuales en el agua, sino con una masa de proteína continua. Quizás la larva de bellota de mar de alguna manera "determina al tacto" la configuración de las moléculas de proteínas. Si resulta que los receptores situados en las antenas del percebe responden únicamente a aquellas moléculas que son similares en estructura a las moléculas de las proteínas mencionadas anteriormente, esto servirá para confirmar la idoneidad de la teoría basada en la “llave y candado”. Principio para explicar el mecanismo del olfato.

Es importante para nosotros no sólo comprender qué determina el olor de los productos químicos y por qué tienen diferentes olores, sino también establecer en qué concentraciones de estas sustancias en el aire se hace perceptible su olor; esto es necesario para calcular la agudeza del olfato y determinar qué papel juega en la vida de varios animales. La agudeza olfativa se mide por la concentración mínima de una sustancia en la que se puede detectar su olor y generalmente se expresa como el número de moléculas por 1 cm3. Este valor no es tan fácil de medir: incluso si es posible obtener una determinada concentración de una sustancia en el aire, es difícil introducirla en la nariz exactamente en esta concentración, sin permitir que disminuya debido al aire en la nariz. la cavidad nasal. La sensibilidad de los órganos olfativos a diferentes sustancias varía. El sulfuro de hidrógeno (un gas que huele a “huevos podridos”) es tan tóxico como el cianuro de hidrógeno, pero es mucho menos peligroso porque podemos oler el gas en concentraciones extremadamente bajas.

Los órganos olfativos humanos tienen una sensibilidad sorprendentemente alta a ciertos olores. Se llevó a cabo un experimento en el que una persona caminaba descalza sobre hojas de papel limpio esparcidas por el suelo y después de medio minuto otra podía determinar por el olfato qué hojas estaba pisando. Si incluso una persona puede encontrar ese rastro por el olfato, incluso si es completamente fresco, entonces no es de extrañar que los perros se las arreglen muy bien.

Se llevaron a cabo muchos experimentos en los que se estudió la capacidad de un perro para encontrar el olor de alguien mediante el olfato. Los primeros experimentos fueron realizados allá por 1885 por D. Romanes. Lideró una cadena de doce personas que caminaban en fila india, cada una siguiendo exactamente los pasos del que iba delante. Después de caminar una cierta distancia, estas personas se dividieron en dos grupos, y cada grupo siguió su propio camino hasta el lugar de refugio. Entonces la perra de Romanes fue liberada y logró encontrar a su dueño casi sin detenerse en el camino. En otros experimentos, siguió las huellas de una persona que llevaba los zapatos de su dueño, pero perdió el rastro cuando los zapatos estaban envueltos en papel.

La agudeza del olfato de los perros se demostró aún más claramente en experimentos con gemelos idénticos: un grupo de personas, incluidos dos gemelos, caminaron por un campo y luego se dividieron por la mitad, de modo que cada nuevo grupo contenía un gemelo; el perro siguió el olor del gemelo cuyo olor le habían presentado antes del experimento. Si uno de los gemelos, cuyo olor se le dio al perro para oler, no participó en el experimento, siguió el rastro dejado por el otro gemelo. Al parecer, esto significa que los olores de los gemelos idénticos son muy similares y un perro sólo puede distinguirlos si los encuentra al mismo tiempo.

Estamos tan acostumbrados a que se utilicen perros como rastreadores que la evidencia de su agudo sentido del olfato no nos sorprende. Puede parecer que los experimentos de Romanes y otros investigadores prueban sólo cosas obvias, pero en la investigación científica esto es completamente inevitable. No tenemos derecho a dar nada por fe, sin una cuidadosa verificación experimental, ya que cualquier fenómeno que observemos puede tener algunas razones no muy obvias que podrían pasar desapercibidas. Sin estar convencido de la fiabilidad de algún hecho o teoría, no se pueden utilizar como base para trabajos posteriores, por muy obvios que parezcan. De lo contrario, todo el trabajo puede irse por el desagüe. Sin embargo, se han hecho y se siguen haciendo con bastante frecuencia declaraciones no comprobadas.

Desde hace medio siglo se dice que los kiwis encuentran alimento mediante el olfato. Esta suposición parece razonable porque los kiwis se alimentan de lombrices de tierra, que buscan en el suelo húmedo con sus largos picos, y porque son las únicas aves con fosas nasales situadas en la punta del pico. Sin embargo, el sentido del olfato de las aves está muy poco desarrollado y, si los kiwis encuentran su alimento a través del olfato, son una excepción.

No fue hasta 1968 que se publicaron datos (Nature, diciembre de 1968) que demostraban la capacidad del kiwi para detectar alimentos mediante el olfato. En un santuario de aves en Nueva Zelanda, se entrenó a kiwis para encontrar comida sellada en tubos de aluminio y enterrada en el suelo. Los kiwis aprendieron esto rápidamente. Luego algunos de los tubos se llenaban con lombrices o algún otro alimento, y el resto con tierra. Los tubos de aluminio se ataron firmemente en la parte superior con trozos de tela de nailon y se cubrieron con una gran cantidad de tierra. Por la mañana se descubrió que durante la noche los kiwis habían perforado sólo los tubos que contenían comida, mientras que los tubos llenos de tierra quedaron intactos.

En comparación con la capacidad del kiwi para buscar alimento en el suelo, la capacidad de los peces migratorios, como el salmón, de encontrar el camino río arriba hasta sus aguas de origen para desovar parece casi asombrosa. De hecho, la magia no tiene nada que ver con eso; Con toda probabilidad, los peces encuentran el camino a su tierra natal guiados primero por el sol y luego por el olfato. Sin embargo, nadie ha mostrado todavía exactamente cómo lo hacen. Cada año, los salmones hacen el viaje desde el océano, donde se alimentaban, hasta las desembocaduras de sus ríos nativos, y luego, con increíble determinación, nadan río arriba, superando repetidamente los rápidos y esforzándose a toda costa por llegar a sus zonas de desove.

La migración del salmón consta de dos etapas. Primero nadan desde los "pastos" marinos hasta la desembocadura del río y luego viajan río arriba hasta sus zonas de desove. El camino hasta la desembocadura de un río puede abarcar muchos cientos de kilómetros, como ocurre con el salmón escocés, que se alimenta frente a la costa de Groenlandia, a casi 4.000 km de Escocia. Se cree que en esta etapa de la migración, los salmones se orientan por el sol, al igual que las aves. Los salmones capturados pierden su capacidad de navegar cuando el cielo se cubre de nubes y, en condiciones de laboratorio, se guían por un “sol” artificial.

La navegación solar probablemente sea lo suficientemente precisa como para que el salmón se encuentre a unos 100 kilómetros de su río de origen. A partir de este lugar, el salmón remonta el río, guiado por otros puntos de referencia. Los científicos han estado interesados ​​durante mucho tiempo en esta capacidad del salmón para encontrar sus zonas de desove, eligiendo la dirección correcta en cada bifurcación del río. Los salmones que fueron marcados antes de abandonar el estanque donde eclosionaron regresaron al mismo lugar para desovar varios años después. A veces, hasta 10.000 o más salmones marcados regresaban al mismo lugar y ninguno se extraviaba. Ahora se ha demostrado con bastante precisión que el salmón de alguna manera capta el olor especial de su reservorio nativo. Los quimiorreceptores de los salmónidos se encuentran en tubos poco profundos en forma de U situados justo delante de los ojos (lám. XIV). El agua entra por un extremo del tubo, pasa sobre los quimiorreceptores y sale por el otro extremo, impulsada por los movimientos pulsantes de los cilios microscópicos o el flujo de agua a través de la superficie de la piel provocado por los movimientos del pez. Los experimentos realizados por investigadores estadounidenses que taparon las "fosas nasales" del salmón con hisopos de algodón demostraron que estos peces se guían por señales olfativas en su camino hacia las zonas de desove. Los salmones con tampones perdieron por completo la capacidad de encontrar el camino correcto (a veces lo lograron por pura casualidad); al mismo tiempo, los salmones, cuyas “fosas nasales” no estaban cerradas, encontraron su camino hacia el “hogar” incluso si fueron liberados en el río sobre su afluente nativo. Nadaron río abajo hacia las masas de otros salmones que iban subiendo río arriba hasta encontrar el camino correcto.

Estos datos fueron respaldados por los resultados de estudios electrofisiológicos. A varios salmones, capturados en sus zonas de desove, se les pasó por la nariz agua extraída de diferentes partes del río. Cuando los quimiorreceptores de un salmón fueron lavados con agua de su afluente nativo, el bulbo olfatorio en la base del cerebro mostró una fuerte actividad eléctrica, mientras que el agua de zonas de desove extranjeras no produjo ninguna respuesta; Al mismo tiempo, bajo la influencia del agua extraída del río debajo de las zonas de desove del salmón experimental, se pudo observar una débil reacción en su bulbo olfatorio.

De ello se deduce que el agua de las zonas de desove nativas del salmón tiene un cierto olor que difiere de los olores de las zonas de desove extranjeras. Se calculó que incluso desde un afluente muy pequeño del río entra en su desembocadura una cantidad suficiente de diversas sustancias para que los peces puedan captar el olor específico de sus lugares de origen. Sin embargo, identificar este olor requerirá una investigación larga y costosa. Las concentraciones de las sustancias correspondientes son tan bajas que esto dificulta mucho su análisis; Además, en el agua hay demasiadas sustancias diferentes que pueden contribuir a crear el olor específico del depósito. Puede ser causado por algas o sustancias eliminadas del sedimento del río. El análisis químico no reveló ninguna diferencia significativa entre las muestras de agua tomadas de varios afluentes del río, pero al estudiar la reacción de los peces al agua tratada de diversas formas, se pudo establecer que la sustancia disuelta en el agua que atrae a los peces es un compuesto orgánico. , es decir, de origen vegetal o animal.

Recientemente, se han identificado una serie de sustancias químicas que atraen insectos; sin embargo, esto requirió mucho tiempo y esfuerzo. Encontrar dichas sustancias fue muy importante porque pueden usarse como “cebo” para atrapar plagas. El sentido del olfato juega un papel muy importante en la vida de los insectos: lo utilizan no solo para obtener alimento, sino también cuando buscan compañeros para aparearse, y reconocen a los miembros de su comunidad o familia por el olfato; Además, el sentido del olfato es de gran importancia para la organización de actividades comunitarias. En todos estos casos, los olores sirven como medio de comunicación entre insectos individuales; las sustancias correspondientes se llaman feromonas. Así como las hormonas sirven como mensajeros químicos que transmiten órdenes de una parte del cuerpo a otra, las feromonas transmiten información fuera del cuerpo, de un individuo a otro. La abeja reina, por ejemplo, atrae a los zánganos por el olor de las secreciones de unas glándulas especiales situadas en su boca. Este olor específico, que atrae sólo a los machos, es tan fuerte que puede atraerlos a una distancia de varios cientos de metros. Además, este olor no sólo atrae a los zánganos, sino que también los incita a aparearse con la reina: por ejemplo, si se humedece un trozo de papel secante con la secreción de las glándulas de la abeja reina y se cuelga a una altura de unos 5 m de la suelo, es decir, al nivel del vuelo de la reina, entonces los zánganos intentarán aparearse con el papel. Durante el vuelo de apareamiento, la reina está rodeada de muchos zánganos; Durante el proceso de apareamiento, se les transmite el olor de la reina y otros zánganos comienzan a perseguirlos por error.

Una de las feromonas que es necesario identificar es la secretada por las hembras de los gusanos de seda. Se llama bombicol(del nombre latino del gusano de seda - Bombyx mori). Para aislar el bombicol, fue necesario extraer las glándulas odoríferas de más de trescientas mil hembras de gusanos de seda. Fue una tarea muy difícil, seguida de un trabajo aún más minucioso: analizar el extracto líquido de las glándulas y determinar exactamente qué sustancia atrae a los gusanos de seda machos. Para ello, el líquido extraído se dividió en dos partes para que cada parte contuviera diferentes químicos. Luego, cada parte se probó en gusanos de seda machos para determinar cuál causaba una reacción y, por lo tanto, contenía la feromona. Repitiendo este procedimiento muchas veces, el líquido se fue aclarando gradualmente y al final quedó una gota de líquido aceitoso: un total de 4 mg. Fue puro bombicol; una millonésima de picogramo (un picogramo equivale a una millonésima de gramo) de esta sustancia fue suficiente para excitar a un gusano de seda macho.

Ahora es bien sabido que en muchos insectos las feromonas sirven para atraer un macho hacia una hembra y viceversa; a veces los insectos pueden atraer individuos del sexo opuesto a una distancia de varios kilómetros (Fig. 28). A esta distancia no pueden determinar de qué dirección proviene el olor, pero vuelan contra el viento y, tan pronto como pierden el olor, comienzan a moverse en círculo y finalmente se acercan lo suficiente a la fuente del olor para detectarlo. un ligero aumento de su concentración; esto permite a los insectos encontrar la dirección correcta que los lleve a la meta. Para atraer insectos ahora se utilizan feromonas, encontradas mediante prueba y error. Esto es mucho más sencillo que aislarlos mediante un análisis sistemático de la materia prima extraída de los cuerpos de los insectos; El análisis químico de este material es tan laborioso que probar la respuesta de los insectos a una amplia variedad de productos químicos suele llevar mucho menos tiempo. Por lo general, primero se encuentran varios compuestos que causan al menos una reacción débil en los insectos, y luego es relativamente fácil reducir su círculo y encontrar uno entre ellos que tenga un efecto muy fuerte.

Higo. 28. Las antenas plumosas de la polilla están revestidas de quimiorreceptores, con la ayuda de los cuales el macho puede detectar el olor de una hembra ubicada a 2...3 km de él.

Piedwings mediterráneos (Ceratitis capitada) son plagas de las plantaciones de naranjos y limoneros; Los estudios han demostrado que se sienten atraídos por el aceite de angélica. Desgraciadamente, esta sustancia es bastante rara y además cara; sin embargo, pruebas adicionales dieron como resultado un compuesto sintético barato que es sorprendentemente bueno para atraer moscas polilla macho. Una de las ventajas de utilizar atrayentes químicos para reducir las plagas es que son muy potentes: por ejemplo, una hembra de mosca sierra (una plaga de la madera) puede atrapar hasta 11.000 machos. Otra característica muy importante de estas sustancias es que cada una de ellas atrae a individuos de una sola especie, lo que significa que dicha trampa no matará a los insectos beneficiosos o inofensivos, que durante la fumigación normal de los cultivos a menudo sufren más que las plagas. Si las plagas caen en una trampa y mueren instantáneamente, esto elimina la posibilidad de que los pesticidas pasen de sus cuerpos a los animales depredadores, que a menudo mueren al comer insectos envenenados. Otra forma de combatir las plagas con feromonas es "envolver" la zona con el olor correspondiente, como resultado de lo cual los quimiorreceptores se sobreexcitan, los insectos se confunden y pierden la capacidad de encontrar compañeros de apareamiento.

Las feromonas ayudan a los insectos sociales a unirse en comunidades y organizar sus actividades dentro de la comunidad. El mismo olor que atrae a los zánganos hacia la reina durante su vuelo nupcial regula el comportamiento de las abejas en la colmena, como impedir la aparición de nuevas reinas. La feromona geraniol, que las abejas obreras secretan durante la danza del meneo, complementa la información transmitida por la danza. Si una abeja obrera pica a un "intruso", deja una marca en el lugar de la picadura en forma de una pequeña gota de feromona, después de lo cual otras abejas comienzan a picar a este objetivo y la concentración del veneno aumenta.

Las hormigas y las termitas dejan rastros químicos para ayudar a sus compañeros a localizar su fuente de alimento. hormiga ladrona (Solenopsis), que tiene mala reputación en Estados Unidos por causar fuertes dolores a personas incautas, deja marcas al sacar periódicamente su aguijón y tocar el suelo con él. Cualquier hormiga obrera que tropiece con estas marcas inmediatamente sigue el rastro y así llega a la fuente de alimento. Este sendero no es sólo una serie de “puntos de referencia”: las hormigas dejan esos senderos en su camino a casa sólo si lograron encontrar comida. Así, el olor de un sendero aumenta si se encuentra una rica fuente de alimento: cuanto más fuerte es el olor de un sendero, más hormigas lo siguen. Luego, a medida que se agotan los suministros de alimentos, algunas hormigas regresan a casa hambrientas y no dejan su marca olfativa, por lo que el rastro se debilita gradualmente. Finalmente, cuando la fuente de alimento se seca, el rastro desaparece. Se trata de una forma muy precisa de regular el trabajo necesario para llevar los alimentos a casa, en función de la cantidad de alimentos; Gracias a la feromona toda la operación se realiza con el máximo ahorro.

Algunas hormigas también tienen un "olor de alarma" que emiten cuando se les molesta; Este olor, como el olor de las huellas de las hormigas, está asociado con un cierto tipo de comportamiento que es muy importante para la familia de las hormigas. Cuando aparece el olor de alarma, se propaga en todas direcciones en cuestión de segundos y pone a todas las hormigas en un radio de 10...15 cm en un estado de extrema excitación. La reacción de las hormigas obreras es que se dirigen al lugar donde surgió la perturbación. Si el peligro ha pasado, las feromonas van desapareciendo poco a poco y las hormigas se calman; de lo contrario, se liberan cada vez más feromonas y cada vez más hormigas se alarman. De este modo, las pequeñas violaciones del orden en el hormiguero se eliminan rápidamente y los ataques graves provocan una movilización general.

El comportamiento de los insectos sociales a menudo hace que la gente se pregunte y se pregunte si estos insectos son inteligentes. Una organización social compleja, el cuidado de la descendencia, la capacidad de obtener y almacenar alimentos y proteger su hogar crean la impresión de que los animales que se comportan de esta manera son muy "inteligentes". Sin embargo, los insectos tienen un “cerebro” muy pequeño, que no es más que un pequeño engrosamiento del sistema nervioso central. Es bastante obvio que esto excluye la posibilidad de cualquier actividad nerviosa compleja y, como ya hemos visto, el comportamiento de los insectos se caracteriza por una extrema simplicidad. Por ejemplo, para inducir el comportamiento alimentario en una mosca azul, basta con estimular un quimiorreceptor. De hecho, todos los ejemplos de comportamiento de los insectos sociales descritos en este capítulo muestran que su aparente inteligencia es simplemente el resultado de una reacción "ciega" a estímulos externos; sin embargo, tanto estos estímulos como las reacciones a ellos corresponden perfectamente a las necesidades biológicas de los animales.

En comparación con lo que sabemos hoy sobre el comportamiento de los insectos sociales y el papel que juega el sentido del olfato en él, nuestra comprensión del comportamiento social de los mamíferos apenas comienza a tomar forma. Todo el mundo sabe que los perros utilizan marcas olfativas todo el tiempo; Dado que un perro nunca pasa una marca olfativa sin examinarla (y a menudo aporta su propia contribución), podemos concluir que estas marcas deben ser muy importantes para los perros. Basándose en observaciones cuidadosas, se ha establecido que la mayoría de los mamíferos viven en un mundo de olores y muchos de ellos utilizan los olores para intercambiar información entre sí.

En primer lugar, el olor sirve para anunciar su derecho al territorio. Día tras día, el refugio del animal se impregna de su olor, pero este olor natural a menudo se ve reforzado por las marcas olorosas creadas al orinar, defecar o la secreción de glándulas especiales. Muchos ciervos y antílopes tienen glándulas preorbitales, que parecen pequeños hoyuelos ubicados frente a los ojos. En octubre, los ciervos machos marcan su territorio: aflojan el suelo con sus astas y arrancan la corteza de los árboles. El ciervo frota su hocico contra el árbol, dejando en él una sustancia olorosa proveniente de sus glándulas preorbitales. Lo mismo sucede cuando un ciervo golpea con la cabeza el follaje de los árboles o la hierba alta. Muchos otros animales tienen glándulas odoríferas en la base de la cola. Los tejones, por ejemplo, marcan su territorio presionando la parte posterior de su cuerpo contra rocas o troncos de árboles.

Sería tedioso enumerar los diferentes tipos de glándulas odoríferas que tienen los mamíferos, y los métodos que utilizan los animales para difundir sus olores; En todos los casos, la función del olor es la misma: “construir una valla” alrededor del territorio individual que impida la invasión de extraños (a menos, claro está, que sean individuos del sexo opuesto, ya que en este caso el oloroso las marcas tienen el efecto contrario). Además, el olor crea una sensación de confianza en el animal; Una vez en una jaula nueva, el animal comienza marcando toda la jaula con su olor. Un hámster macho, al entrar en el territorio de una hembra, dispersa su marca olfativa a medida que se mueve e incluso marca el nido de la hembra; Otros mamíferos también marcan a sus parejas de apareamiento con su sustancia olorosa.

Algunos mamíferos consideran que su dominio no es un territorio específico, sino toda una red de caminos; en este caso, los caminos que pertenecen a diferentes individuos a menudo se cruzan y se superponen. En estos cruces, los animales dejan sus marcas olfativas, informando así a otros animales que utilizan los mismos caminos no sólo que ellos han estado aquí, sino también de qué sexo son y el estado de su sistema reproductivo; la frescura de la marca nos permite juzgar los movimientos del animal. Los perros son los animales más conocidos por marcar sus propiedades y examinar los “autógrafos” de todos aquellos que han pasado por ellos; Los gatos también dejan señales olfativas, aunque no las vemos cuando lo hacen. El hipopótamo asegura la difusión de su olor de una manera muy original: durante la defecación, mueve su cola de lado a lado, esparciendo excrementos sobre una superficie bastante amplia, de modo que cae sobre la vegetación circundante a la altura de las fosas nasales del hipopótamo.

Las feromonas de los mamíferos son tan específicas como las de los insectos. Los animales normalmente no prestan atención a las señales de animales de otras especies. Los ratones ciervo, por ejemplo, utilizan el olor para evitar el mestizaje. El ratón ciervo americano es similar en apariencia y estilo de vida al ratón de bosque común. En vastas áreas del país, desde lugares pantanosos hasta semidesiertos, viven 55 especies de roedores parecidos a ratones, y en algunos lugares conviven varias especies, pero incluso en esos lugares no se produce el cruce interespecífico. En experimentos con células especiales divididas en tres compartimentos se demostró cómo los animales utilizan el olfato para mantener la identidad de su especie. Por ejemplo, en uno de los compartimentos se colocó un ratón venado de la región de las Montañas Rocosas y en el otro, un ratón venado de Florida. Cuando ambos compartimentos adquirieron olores característicos de los ratones, se retiraron los ratones. Luego se colocó un nuevo ratón, perteneciente a una de estas dos especies, en el tercer compartimento, permitiéndole moverse por todos los compartimentos. Al registrar el tiempo que el ratón pasaba en cada compartimento, se pudo demostrar que prefería aquella parte de la jaula en la que se conservaba el olor de un ratón de su propia especie. Es casi seguro que es el olor lo que atrae a ratones de la misma especie entre sí, incluso si ocupan el mismo hábitat que ratones de otras especies. En los mismos experimentos, se encontró que los ratones machos se sentían especialmente atraídos por aquella parte de la jaula en la que olía una hembra de su especie, que estaba lista para aparearse.

El olfato también es muy importante para los animales sociales. Los animales que pertenecen al mismo grupo están constantemente en estrecho contacto y se frotan entre sí, por lo que adquieren un olor común. A veces, este olor se difunde deliberadamente: por ejemplo, los conejos machos marcan a los gazapos de su grupo frotándolos con la barbilla, en la que hay glándulas que producen una secreción olorosa. El olor grupal reduce la agresión entre los miembros del grupo y permite identificar instantáneamente a un extraño. Si se coloca una rata nueva en una habitación donde vive un grupo bien establecido de ratas, los dueños la atacarán inmediatamente. La aceptarán (si, por supuesto, sobrevive) sólo después de que adquiera el olor de este grupo. Las abejas también utilizan el olor grupal para reconocer a sus compañeras de colmena. Cualquier insecto extraño que intente entrar en la colmena será asesinado por las abejas guardianas.

Recientemente se descubrió que el olor grupal tiene otra función, quizás incluso más importante. Si mantienes una colonia de ratas en una habitación espaciosa, su número no aumenta indefinidamente, sino que se estabiliza en un cierto nivel. Esto no se debe a un aumento de la mortalidad o simplemente a un aumento de la mortalidad de los animales jóvenes. El tamaño de la población se estabiliza cuando el número de individuos por metro cuadrado se vuelve ligeramente mayor que en los hábitats naturales, y es la densidad de población el factor que inhibe un mayor aumento del número de ratas. Cuando el número de ratas u otros animales aumenta excesivamente, las peleas entre ellos se vuelven comunes y los miembros del grupo muestran signos de estrés físico y mental. Las funciones de las glándulas endocrinas se alteran y el comportamiento de los animales se vuelve anormal. Esto tiene un efecto particularmente notable en el comportamiento matrimonial. El proceso de cortejo se interrumpe, las hembras pierden la capacidad de dar a luz y quienes lo logran a menudo no cuidan adecuadamente a sus crías. En resumen, la vida de la comunidad se ve alterada, la tasa de natalidad cae y la tasa de mortalidad de los animales jóvenes aumenta.

Hay razones bastante buenas para creer que las feromonas desempeñan un papel importante en estos cambios. Si, cuatro días después del apareamiento, un macho extraño se coloca con una hembra preñada, se interrumpe su embarazo. En este caso no es del todo necesario que el nuevo macho entre en contacto con ella. Para interrumpir el embarazo basta con que su olor penetre en la célula de la hembra. Parece que el olor del macho impide de alguna manera la secreción de una hormona que regula el ciclo sexual de la hembra.

Notas:

Más precisamente, la sensibilidad de los órganos olfativos. - Nota traducción