علت مسمومیت با آب اقیانوس ها

دانشمندان آمریکایی از ایالت میشیگان معتقدند که باکتری ها عامل اصلی مسمومیت با جیوه در اقیانوس های جهان هستند.

راز بقای قورباغه.

دانشمندان آمریکایی موفق شدند بفهمند که چگونه قورباغه ها حتی پس از انجماد عمیق به زندگی خود ادامه می دهند.

راز طول عمر خفاش شب.

زیست شناسان مدت ها بر این باور بودند که طول عمر یک حیوان بسیار ساده تعیین می شود: هر چه بزرگتر باشد، عمر طولانی تری دارد.

خصوصیات بیولوژیکی کلاس

صفحه 5

نقش بویایی در رفتار دوزیستان. در اعمال مختلف رفتاری حیوانات، فرآیندهای ارتباطی، جست‌وجوی شرکای جفت‌گیری، علامت‌گذاری مرزها و غیره با بویایی مرتبط است. راه های زیادی برای انتقال اطلاعات وجود دارد، و به خصوص در دنیای زنده، "زبان" بوها گسترده است. دوزیستان برای این کار از علائم شیمیایی خاصی استفاده می کنند - فرمون. این مواد فعال بیولوژیکی به طور خودکار توسط بدن حیوان در زمان مناسب آزاد می شوند. و سیستم بویایی، به عنوان مثال، یک زن یا هم قبیله، با کمک گیرنده های خود، اطلاعات مربوط به آثار باقی مانده را درک می کند. سپس داده های به دست آمده با استانداردهای بو ذخیره شده در حافظه مقایسه می شود. و تنها پس از آن است که حیوان دستوری برای اقدامات هدفمند خاص دریافت می کند - مثلاً ماده نزدیک به مکانی که نر برای تخم گذاری آماده شده است و غیره. بسیاری از دوزیستان قلمرو خود را علامت گذاری کرده و از آن محافظت می کنند. و برخی از آنها، به عنوان مثال، دوزیستان بدون ریه آمریکایی - سمندر خاکستری، نه تنها علائم خود را کاملاً تشخیص می دهند و از دیگران متمایز می کنند، بلکه آثار بویایی سمندرهای گونه خود را نیز تشخیص می دهند. سمندر پشت قرمز همیشه در نزدیکی محل زندگی خود با دقت بو می کشد. و اگر ناخواسته از اموال همسایگان خود عبور کند، سعی می کند در اسرع وقت به سایت خود بازگردد. اما او به سادگی مرزهای قلمرو سمندرهای گونه های دیگر را نادیده می گیرد. و سمندرها فقط از دارایی های خود در برابر مهمانان ناخوانده گونه خود محافظت می کنند. هنگامی که آنها به منطقه ای حمله می کنند، دوزیست بلافاصله ماده شیمیایی خاصی را آزاد می کند که نشان می دهد قلمرو اشغال شده است. حس بویایی برای دوزیستان با بینایی ضعیف یا نابینا بسیار مهم است. به عنوان مثال، دوزیستان دم دار - پروتئاهای اروپایی، که در رودخانه ها و جویبارهای غار زندگی می کنند، هنگام عبور از مخازن زیرزمینی تاریک، لزوماً علائم فرمون خود را روی بسترها می گذارند. و سپس آنها توسط این بوها یا آثار شیمیایی مشابه سایر پروتئین ها هدایت می شوند که حداقل برای پنج روز باقی می مانند. ماده ردی را که نر به جا گذاشته دنبال می کند و او را جستجو می کند. با بو، پروتئا تمام نزدیکترین همسایگان خود را می شناسد و مراقب است که وارد قلمرو یک نر پرخاشگر نشود.

حس بویایی می تواند نقش مهمی در جهت گیری دوزیستان در منطقه ایفا کند که در بهار به دنبال مخزن تخم ریزی دائمی خود می گردند. هرچه باشد، هر برکه یا باتلاقی به دلیل ترکیب متفاوتی از پوشش گیاهی اطراف، میزان و نوع جلبک و غیره، بوی خاص خود را دارد. مطالعات نشان داده است که مثلاً یک قورباغه پلنگی در یک پیچ و خم T شکل (با دو راهروی واگرا با ترکیبات مختلف آب در انتهای آنها) به طور دقیق در یک دوشاخه تعیین می کند که آب حوضچه اش در کدام طرف است. قورباغه با احساس عطر مطبوعی به سمت آب حوض می چرخد.

واکنش به پدیده های طبیعی

دوزیستان، مانند بسیاری از موجودات زنده، با حساسیتی غیرقابل توضیح نسبت به پدیده های مختلف طبیعی مشخص می شوند. به عنوان مثال، قورباغه ها، به لطف تحلیلگرهای خود، به وضوح به هرگونه تغییر آب و هوا پاسخ می دهند. حتی با شرایط آب و هوایی قریب الوقوع، رنگ پوست قورباغه تغییر می کند: قبل از باران، رنگ مایل به خاکستری پیدا می کند و در هوای صاف کمی زرد می شود. و بنابراین، قورباغه ها از قبل برای طیف نور آینده آماده می شوند و دانه های رنگدانه لازم در سلول های پوست آنها ظاهر می شود. اما این که چگونه دوزیستان چند ساعت قبل از تغییرات آب و هوا یاد می گیرند، یک راز باقی مانده است. دانشمندان پیشنهاد می کنند که بدن آنها دارای تحلیلگرهای حساس به الکترود است که قادر به تشخیص تغییرات کوچک در بارهای الکتریسیته اتمسفر است. جست‌وجو برای تأیید این موضوع ادامه دارد که قورباغه‌ها می‌توانند اطلاعات مربوط به تغییرات آب و هوای آینده را از طریق تعامل میدان‌های طبیعی با میدان الکتریکی بدن درک کنند.

جهت یابی و توانایی جهت یابی

به لطف جهت گیری، حیوانات می توانند مکان خود را در فضا تعیین کنند و حرکات هدفمند را انجام دهند. پیچیده ترین شکل جهت گیری فضایی ناوبری است. این توانایی حیوانات برای انتخاب جهت حرکت صحیح در طول مهاجرت های طولانی است. هنگام پیمایش، از سه روش جهت یابی استفاده می شود: تعیین مسیر در امتداد نشانه های آشنا. جهت قطب نما - حرکت در امتداد یک آزیموت خاص و غیره، بدون استفاده از نشانه ها. ناوبری واقعی توانایی رسیدن به یک هدف (محل پرورش، منبع غذایی و غیره) بدون استفاده از قطب نما و نشانه های آشنا است. دوزیستان می توانند از هر سه روش جهت گیری استفاده کنند. جهت گیری و جهت یابی آنها تقریباً همیشه نتیجه تجزیه و تحلیل و مقایسه اطلاعاتی است که از دنیای خارج دریافت می کنند.

همچنین ببینید

چرخه های کیهانی و زیست کره
اهداف مقدمه: بررسی کنید که چرخه های کیهانی چه تأثیری بر انسان، آب و هوا، حیوانات و وضعیت کلی محیط دارند. مطالعه چرخه های کیهانی مرتبط است زیرا ...

مزوفونای خاکی اطراف خانتی مانسیسک
مقدمه ارتباط موضوع. فقدان اطلاعات در مورد بی مهرگان خاک، شناسایی ویژگی های منطقه ای و منطقه ای خاص جمعیت حیوانات خاک را دشوار می کند. نسبت فامیلی...

مورفولوژی ساختار داخلی ماهی
مقدمه ماهی ها (lat. Pisces) یک ابرطبقه (مطابق با اصول مدرن کلاسیک - یک گروه پارافیلتیک) از مهره داران آبزی هستند. گروه گسترده ای از گناتوستوم ها، برای...

مدتهاست که شناخته شده است که در طول تولید مثل پستانداران بو نقش مهمی دارد. گوسفند آبستنی که قوچ به آن توجهی نمی کند، اگر واژنش با ترشحات واژن گوسفندی در فحلی چرب شود برایش جذاب می شود. نقش بویایی در ارتباطات در موش‌ها و موش‌ها نسبتاً اخیراً مورد مطالعه قرار گرفته است.

افکت لی بوث . اگر موش های ماده را در گروه های چهار تایی نگهداری کنید، در چنین گروه هایی فراوانی حاملگی های کاذب خود به خود افزایش می یابد. اگر پیازهای بویایی حیوانات برداشته شوند یا در انزوا نگهداری شوند، این اتفاق نمی افتد. تماس فیزیکی لازم نیست. وقتی تعداد ماده ها در یک گروه به 30 نفر می رسد، چرخه فحلی آنها بسیار نامنظم می شود و بسیاری از ماده ها برای مدت طولانی به فحلی نمی روند.

بنابراین، پیوستن به یک گروه باعث اختلالات مختلفی در زنان می شود: در گروه های کوچک - حاملگی کاذب، و در گروه های بزرگ - آنستروس.

اثر سفید کردن . ویتن متوجه شد که ماده هایی که به صورت گروهی نگهداری می شوند دیرتر از آنهایی که به تنهایی نگهداری می شوند شروع به جفت گیری می کنند. اگر یک قفس فلزی با یک نر در گروه قرار داده شود، این اثر از بین می رود. اگر یک قفس را با یک نر در اتاقی حاوی 30 ماده قرار دهید، چرخه فحلی آنها بسیار منظم تر می شود.

اثر بروس . اگر ماده ای که مدت کوتاهی قبل جفت گیری کرده است در بین نرهای هم ردیف یا دیگری قرار گیرد، بارداری او مسدود می شود و پس از 3-4 روز دوباره به فحلی می رود. در این مورد، همانطور که تجزیه و تحلیل ژنتیکی نشان می دهد، همه فرزندان از آخرین نر که او را پوشش می دهد، می آیند. همانطور که در مورد اثر لی بوث، تماس فیزیکی برای جلوگیری از بارداری ضروری نیست: کافی است ماده را در یک قفس خالی قرار دهید که قبلاً یک نر وجود داشت. حساسیت ماده به حضور سایر نرها به پنج روز پس از جفت گیری محدود می شود. در روز ششم اثر دیگر ظاهر نمی شود.

مشخص شد که حضور مردان با یک خط ژنتیکی متفاوت از مردان هم خط مؤثرتر است: در مورد اول، ختم حاملگی در 80٪ موارد و در دوم - فقط در 30٪ مشاهده می شود.

حضور نر که ماده را می پوشاند ابتدا نفوذ سایر نرها را از بین می برد. اگر ماده و نرى كه او را پوشانده، بدون قرار دادن كسى به جاى او از هم جدا شوند، بازگشت همان نر موجب فسخ حمل نمى شود. بنابراین، ماده این نر را می شناسد.

واکنش های توصیف شده را می توان در تاریکی کامل ایجاد کرد و دیدیم که کافی است یک ماده را در قفسی قرار دهیم که یک مرد عجیب و غریب در آن زندگی می کرد تا اثر بروس خود را نشان دهد. از این رو، شنوایی و بینایی را می توان حذف کرد و نقش اصلی را به بویایی نسبت داد. در این مورد، لازم است که قفس حاوی بستری باشد که توسط نر کثیف شده است، و باید روزی دو بار با یک بستر جدید که تازه از زیر نر گرفته شده است جایگزین شود: فقط در این صورت اثر حداکثر خواهد بود. بنابراین، ماده فعال یا ناپایدار، فرار یا هر دو است.

منبع بو در مردان ناشناخته است. مردانی که قادر به لقاح نیستند و کاملاً فاقد فعالیت جنسی هستند، با حضور خود، به همان اندازه مردان بالغ از نظر جنسی مانع بارداری می شوند. برداشتن غدد ران و اخته قبل از بلوغ چیزی را در این زمینه تغییر نمی دهد. حضور نرهایی که حس بویایی ندارند و بوی ماده را نمی توانند ببویند باعث همین اثر می شود.

حس چشایی برای حیوانات از اهمیت بالایی برخوردار است. آنها با ذائقه، خوراکی یا غیرقابل خوردن محصول مورد چشیدن را تعیین می کنند. طعم غذا برای حیوانات اهمیت زیادی دارد، بسیاری از آنها ترجیحات طعمی خاصی دارند. صاحبان حیوانات خانگی مختلف به خوبی می دانند که گاهی اوقات حیوانات خانگی آنها در مورد غذا چقدر حساس می شوند.

بر اساس واکنش انتخابی و بسیار حساس سلول های حسی، حواس چشایی و بویایی به وجود می آید.

تجزیه و تحلیل طعم

اندام چشایی یکی از اندام های حسی شیمیایی است و به تجزیه و تحلیل اولیه کیفیت مواد مختلف وارد شده به حفره دهان کمک می کند. مواد مغذی فقط در حالت محلول روی فولیکول های مو اثر تحریک کننده دارند. حلال آنها در حفره دهان بزاق است. بر روی سطح زبان، نواحی با حساسیت خاص را می توان شناسایی کرد، با جوانه های چشایی حاوی سلول های گیرنده که به ترکیبات شیمیایی که طعم خاصی دارند پاسخ می دهند.

احساس چشایی در نتیجه عمل محلول های شیمیایی بر روی گیرنده های شیمیایی شکل های طعمی زبان و مخاط دهان ایجاد می شود. در این حالت، احساس طعم تلخ، ترش، شیرین، شور یا مخلوط ایجاد می شود. حس چشایی در نوزادان تازه متولد شده قبل از سایر احساسات بیدار می شود.

قسمت اصلی اندام چشایی به اصطلاح است جوانه های چشایی (چشایی)، که در جوانه های چشایی زبان، و همچنین در کام نرم و حلق. جوانه های چشایی از سلول های خاصی تشکیل شده اند که رشته های عصبی چشایی (حساس) به اطراف آنها ختم می شود. غدد مخصوصی که بین جوانه های چشایی قرار دارند، مایعی ترشح می کنند که جوانه های چشایی را شستشو می دهد.

با ورود به حفره دهان، مواد شیمیایی غذایی حل شده توسط بزاق وارد فرورفتگی جوانه های چشایی می شوند و در آنجا با میکروویلی های تشکیل شده توسط غشای سلول های حساس تماس پیدا می کنند. آنها به تشکیل پتانسیل گیرنده در آنها کمک می کنند که در امتداد رشته های عصبی عصب چشایی ابتدا به بصل النخاع و از آن به قشر مغز می گذرد. اینجاست که حس چشایی ایجاد می شود. بخش مغز تجزیه کننده طعم در لوب تمپورال واقع شده است. حس چشایی نقش بسیار مهمی در فرآیند هضم دارد. مرکز غذا را تحریک می کند که به عنوان احساس اشتها درک می شود. تحریک مرکز غذایی اثر محرکی بر دستگاه گوارش دارد.

از نظر طعم غذا، بوی آن از اهمیت بالایی برخوردار است. زمانی که غذا وارد دهان حیوان می شود، خوراکی بودن آن را مشخص می کند. ماهیت بزاق ترشح شده به این بستگی دارد. با ورود مواد خوراکی، بزاق غلیظ مخاطی ترشح می شود و زمانی که مواد غیر خوراکی یا محرک وارد می شود، بزاق مایع ترشح می شود (برخی مواد می توانند باعث استفراغ شوند). غذای خوراکی اثر محرکی بر سیستم گوارشی دارد.

درک چشایی رابطه مستقیمی با حس بویایی دارد.

ارتباط بویایی، حس بویایی

بو - این ادراک توسط حیوانات از طریق اندام های مربوطه از خاصیت (بو) خاصی از ترکیبات شیمیایی در محیط است. حس بویایی با درک چشایی متفاوت است، زیرا مواد بدبوی که با کمک آن درک می‌شوند معمولاً در غلظت‌های کمتری وجود دارند. آنها فقط به عنوان سیگنال هایی عمل می کنند که اشیا یا رویدادهای خاصی را در محیط خارجی نشان می دهند. جانوران خشکی مواد بدبو را به شکل بخارهایی که با جریان هوا یا با انتشار به اندام بویایی منتقل می شوند و حیوانات آبزی - به شکل محلول ها درک می کنند. برای بسیاری از حیوانات: حشرات، ماهی ها، شکارچیان، جوندگان، بویایی مهمتر از بینایی و شنوایی است، زیرا اطلاعات بیشتری در مورد محیط به آنها می دهد. حساسیت به بوها گاهی اوقات به سادگی خارق العاده است: به عنوان مثال، نر برخی از پروانه ها به چندین مولکول از فرمون جنسی ماده در یک متر مکعب هوا واکنش نشان می دهند.

درجه توسعه حس بویایی حتی در یک گروه طبقه بندی از حیوانات می تواند بسیار متفاوت باشد. بنابراین، پستانداران به ماکروسماتیک ها تقسیم می شوند که حس بویایی آنها به خوبی توسعه یافته است (بیشتر گونه ها شامل آنها می شوند)، میکروسماتیک ها با توسعه نسبتاً ضعیف حس بویایی (فک ها، نهنگ های بالین، نخستی ها) و آنوسماتیک ها که فاقد اندام های بویایی معمولی هستند. نهنگ های دندانه دار).

حس بویایی به حیوانات برای جستجو و انتخاب غذا، ردیابی طعمه، فرار از دشمن، جهت گیری زیستی و ارتباط زیستی (علامت گذاری قلمرو، یافتن و شناسایی شریک جنسی و غیره) خدمت می کند. ماهی‌ها، دوزیستان و پستانداران در تشخیص بوی افراد خود و سایر گونه‌ها خوب عمل می‌کنند، و بوهای گروهی رایج به حیوانات اجازه می‌دهد «دوستان» را از «غریبه‌ها» تشخیص دهند (شکل 4.4).

تعداد مواد بدبو بسیار زیاد است و بوی هر یک از آنها منحصر به فرد است: هیچ دو ترکیب شیمیایی متفاوت دقیقاً بوی یکسانی ندارند. بر اساس تأثیر بوها، آنها را می توان به جذاب و هیجان انگیز، دافعه و بی تفاوت تقسیم کرد. بوهای جذاب و محرک برای بدن حیوان اهمیت فیزیولوژیکی مثبتی دارند. از این قبیل بوها می توان به بوی غذا، بوی ترشحات ماده در فصل تولید مثل، بوی صاحب برای سگ و ... اشاره کرد.

برنج. 4.4.

بوهای دافعه معنای فیزیولوژیکی مثبتی ندارند و باعث ایجاد واکنش هایی در بدن با هدف رهایی از اثرات آنها می شوند. نمونه ای از این بوها می تواند بوی تند عطر، تنباکو و رنگ باشد. برای برخی از حیوانات، این بو بوی یک درنده خواهد بود.

آنالایزر بویایی مهره داران از یک دستگاه ادراکی، مسیرها و یک مرکز قشری تشکیل شده اند.

اندام بویایی مهره داران یک دستگاه محیطی تجزیه و تحلیل بویایی است. در حفره بینی قرار دارد و ناحیه نسبتاً کوچکی در ناحیه مجرای بینی فوقانی و قسمت خلفی تیغه بینی را اشغال می کند. غشای مخاطی ناحیه بویایی با اپیتلیوم بویایی پوشیده شده است که دستگاه گیرنده مستقیم آنالایزر بویایی است. اپیتلیوم بویایی از سلول های بویایی تشکیل شده است که به دلیل وجود یک دندریت و یک آکسون شکل دوکی شکل دارند. دندریت روی سطح غشای مخاطی با وزیکول های بویایی مجهز به مژک ختم می شود. مژک ها در لایه ای از مخاط غوطه ور می شوند که سطح اپیتلیوم بویایی را می پوشاند. مولکول هایی که توسط جریان هوا به ارمغان می آید با غشای مژک ها تماس پیدا می کنند و آنها را تحریک می کنند تا یک ضربه ایجاد کنند.

پیازهای بویایی - اینها برآمدگی های بصل النخاع مغز هستند که مجموعه ای از سلول های عصبی هستند. در پیازهای بویایی، الیاف انتهای عصب بویایی و پردازش اطلاعات حسی حاصل از سلول های گیرنده بویایی رخ می دهد. تماس مستقیم ذرات بو با سلول های بویایی در ناحیه بویایی حفره بینی رخ می دهد.

درک بویایی تنها زمانی امکان پذیر است که هوا، از جمله مولکول های مواد بدبو، در حفره بینی حرکت کند. هوای ساکن، حتی اگر حاوی آنها باشد، هیچ حس بویایی ایجاد نمی کند. ظهور احساسات نه تنها به غلظت بو و زمان قرار گرفتن در معرض آن بستگی دارد، بلکه به سرعت عبور مخلوط بدبو از حفره بینی نیز بستگی دارد. سرعت عبور بو از بینی بسته به سرعت تنفس حیوان می تواند بسیار متفاوت باشد. به همین دلیل است که حیوان سعی می کند حداکثر اطلاعات بو را به دست آورد، به شدت بو می کشد، اغلب هوا را به داخل می کشد و در نتیجه جریان هوای حاوی ذرات بو را تسریع می کند.

در بسیاری از پستانداران ماکروماتیک، ناحیه بویایی بینی به دلیل پوسته های اضافی دیواره استخوانی حفره بینی بزرگ می شود. در خزندگان و برخی از پستانداران، در تیغه بینی، علاوه بر اعضای اصلی بویایی، وجود دارد. vomeronasal، یا یاکوبسون عضو. دوزیستان، بیشتر خزندگان و بسیاری از پستانداران آن را دارند. در دومی، از دو لوله نازک در پایه سپتوم بینی تشکیل شده است که به داخل حفره بینی باز می شود. داخل این لوله ها با اپیتلیوم حساس پوشانده شده است که از گیرنده های آن شاخه خاصی از عصب بویایی خارج می شود. گیرنده های بویایی اندام vomeronasal به طور انتخابی با مهم ترین بوهای حیوان مرتبط با خطر، جستجوی غذا و شریک جنسی تنظیم می شوند و حساسیت باورنکردنی دارند. مفهوم مدرن بویایی دوگانه وجود سیستم های بویایی اولیه و اضافی را در مهره داران فراهم می کند. اولی نقش مهمی در طبیعت در درک بوهای مرتبط با تغذیه، رفتار در سیستم "شکارچی-شکار" و همچنین در تشخیص بوهای فردی افراد، بوهای یک "گروه" و غیره ایفا می کند. سیستم بویایی اضافی. مسئول درک فرمون ها است و نقش کلیدی در تنظیم رفتار جنسی و مادری دارد.

نقش گیرنده در آن توسط اندام vomeronasal که قبلاً در بالا ذکر شد بازی می کند.

در ماهی، اندام های بویایی به صورت جفت ارائه می شوند چاله های بینی، یا کیسه هایی که روی سر در مجاورت دهانه دهان قرار دارند و شامل صفحات بافت همبند متعددی هستند که با اپیتلیوم بویایی پوشانده شده اند. در حشرات، اندام های بویایی تشکیلات حساسی هستند - حس بویایی عمدتا بر روی آنتن ها قرار دارد. تعدادی از نرم تنان اندام خاصی دارند اوسفرادیا

حدت بویایی (آستانه مطلق) با حداقل غلظت مواد بو که باعث پاسخ بویایی می شود اندازه گیری می شود. حساسیت حس بویایی به همان بو در یک حیوان بسته به وضعیت فیزیولوژیکی آن می تواند متفاوت باشد. با خستگی عمومی، آبریزش بینی و همچنین با خستگی خود آنالایزر بویایی کاهش می یابد، که زمانی رخ می دهد که بوی به اندازه کافی قوی برای مدت طولانی در معرض سلول های بویایی حیوان قرار گیرد.

برای تعیین جهت منبع بو، رطوبت موجود در بینی حیوان مهم است. باید جهت وزش باد و در نتیجه جهت بو از آن مشخص شود. بدون باد، حیوانات بوها را فقط در فواصل بسیار نزدیک تشخیص می دهند. برش های جانبی روی بینی پستانداران برای درک بوهای ناشی از بادهای جانبی و عقب طراحی شده است.

فرمون ها

گروه خاصی از مواد بودار شامل فرمون ها، که توسط حیوانات معمولاً با کمک غدد مخصوص به محیط ترشح می شود و رفتار نمایندگان همان گونه را تنظیم می کند. فرمون ها- نشانگرهای بیولوژیکی گونه های خود، سیگنال های شیمیایی فرار که واکنش های رفتاری عصبی غدد درون ریز، فرآیندهای رشد و همچنین بسیاری از فرآیندهای مرتبط با رفتار اجتماعی و تولید مثل را کنترل می کنند. اگر در مهره داران سیگنال های بویایی، به عنوان یک قاعده، در ترکیب با دیگران - سیگنال های بصری، شنوایی، لمسی - عمل می کنند، در حشرات، فرمون می تواند نقش تنها محرک کلیدی را ایفا کند که به طور کامل رفتار آنها را تعیین می کند.

ارتباط با کمک فرومون ها معمولاً به عنوان یک سیستم پیچیده در نظر گرفته می شود که شامل مکانیسم های بیوسنتز فرومون، انتشار آن در محیط، توزیع آن در آن، درک آن توسط افراد دیگر و تجزیه و تحلیل سیگنال های دریافتی می شود.

راه های جالب برای اطمینان از ویژگی گونه ای فرمون ها. یک فرمون همیشه حاوی چندین ماده شیمیایی است. به طور معمول اینها ترکیبات آلی با وزن مولکولی کم - از 100 تا 300 آمو هستند. تفاوت گونه ها بین مخلوط های آنها به یکی از سه روش به دست می آید:

• 1) مجموعه یکسانی از مواد با نسبت های مختلف برای هر گونه؛
• 2) یک یا چند ماده معمول، اما مواد اضافی متفاوت برای هر گونه؛
• 3) مواد کاملاً متفاوت برای هر گونه.

معروف ترین فرمون ها عبارتند از:

• epagons - "فرومون های عشق" یا جاذبه های جنسی.
• odmihnions - "نخ های راهنما" که راه رسیدن به خانه یا طعمه یافت شده را نشان می دهد ، آنها همچنین نشانگرهایی در مرزهای قلمرو فردی هستند.
• توریبون ها - فرمون های ترس و اضطراب؛
• گونوفیون ها - فرمون هایی که خواص جنسی را تغییر می دهند.
• گاموفیون ها - فرمون های بلوغ؛
• اتوفیون ها - فرمون های رفتاری؛
• لیکنومون ها فرمون های چشایی هستند.

بوی فردی

بو نوعی «کارت تلفن» حیوان است؛ کاملاً فردی است. اما در عین حال، بو به گونه خاص است؛ با آن، حیوانات به وضوح نمایندگان گونه خود را از هر گونه دیگری متمایز می کنند. اعضای یک گروه یا گله، در صورت وجود تفاوت های فردی، بوی خاص گروهی مشترک نیز دارند.

بوی فردی یک حیوان از تعدادی مؤلفه تشکیل می شود: جنسیت، سن، وضعیت عملکردی، مرحله چرخه جنسی و غیره. این اطلاعات را می توان توسط تعدادی از مواد بدبو که ادرار را تشکیل می دهند، نسبت و غلظت آنها رمزگذاری کرد. بوی فردی می تواند تحت تأثیر دلایل مختلف در طول زندگی حیوان تغییر کند. چشم انداز میکروبی نقش بزرگی در ایجاد یک رایحه فردی دارد. میکروارگانیسم‌هایی که در حفره‌های غدد پوست زندگی می‌کنند، نقش فعالی در سنتز فرمون‌ها دارند. منابع بو محصولات اکسیداسیون بی هوازی ناقص ترشحات ترشح شده توسط حیوانات در حفره ها و غدد مختلف بدن است. انتقال باکتری از فردی به فرد دیگر می تواند در طول تعامل اعضای گروه رخ دهد: جفت گیری، تغذیه نوزادان، زایمان و غیره. بنابراین، در هر جمعیت یک میکرو فلور خاص در سطح گروه حفظ می شود که بوی مشابهی را ارائه می دهد.

نقش بو در برخی از اشکال رفتار

حس بویایی در زندگی حیوانات بسیاری از گروه های طبقه بندی بسیار مهم است. با کمک بویایی، حیوانات می توانند خود را نسبت به حالت های فیزیولوژیکی خاصی که در حال حاضر در سایر اعضای گروه ذاتی هستند، جهت دهی کنند. به عنوان مثال، ترس، هیجان، درجه اشباع، بیماری در حیوانات و انسان ها با تغییر در بوی معمول بدن همراه است.

ارتباط بویایی به ویژه برای فرآیندهای مرتبط با تولید مثل مهم است. فرمون های جنسی خاص در بسیاری از حیوانات مهره داران و بی مهرگان یافت شده است. بنابراین، برخی از حشرات، ماهی ها و دوزیستان دم دار دارای فرمون هایی هستند که رشد غدد جنسی ماده و ویژگی های جنسی ثانویه را در ماده ها تحریک می کند. فرومون های نر برخی از ماهی ها بلوغ ماده ها را تسریع می کنند و تولید مثل جمعیت را همزمان می کنند.

موریانه‌ها و مورچه‌های نزدیک به هم دارای یک سیستم عملکردی برای مهار رشد ماده‌ها و نرها هستند. در حالی که مورچه های کارگر دوزهای مورد نیاز گونوفیون ها را از شکم ماده تخمگذار می لیسند، هیچ ماده جدیدی در لانه وجود نخواهد داشت. گونوفیون های آن رشد تخمدان ها را در مورچه های کارگر سرکوب می کنند. اما به محض اینکه ماده تخم‌زا می‌میرد، برخی از مورچه‌های کارگر بلافاصله شروع به میوه دادن می‌کنند. در سال 1954، آر. باتلر کشف کرد که غدد فک ملکه زنبور عسل ماده رحمی خاصی را ترشح می کند که آن را روی بدن پخش می کند و سپس به کارگران اجازه می دهد آن را بلیسند. فعالیت بیولوژیکی این فرمون به قدری زیاد است که زنبور کارگر فقط باید بدن ملکه زنده یا مرده را با پروبوسیس خود لمس کند و از رشد تخمدان ها جلوگیری می شود. نقش اصلی آن سرکوب رشد تخمدان ها در زنبورهای کارگر است. اما به محض ناپدید شدن رحم و همراه با آن این فرمون، بسیاری از اعضای عادی خانواده بلافاصله شروع به رشد تخمدان می کنند. این زنبورها سپس تخم می گذارند، حتی اگر بارور نشده باشند. هنگامی که فرمون ملکه کافی برای همه اعضای خانواده زنبور عسل وجود نداشته باشد همین اتفاق می افتد.

فرومون‌هایی که توسط ماده‌ها برای جذب مردان ترشح می‌شوند، برای رفتار جنسی اهمیت زیادی دارند. در طول دوره فحلی در پستانداران ماده، ترشح بسیاری از غدد پوستی به ویژه غدد اطراف ناحیه تناسلی افزایش می یابد که در ترشح آن هورمون های جنسی و فرمون ها در این زمان ظاهر می شوند. در طول فحلی، این مواد به مقدار بیشتری در ادرار زنان یافت می شود. آنها به ایجاد بوهایی کمک می کنند که توجه مردان را به خود جلب می کند.

تعدادی از فرومون ها - گونوفیون ها که در بی مهرگان توصیف شده اند، در تغییر جنسیت حیوان در طول زندگی آن نقش دارند. کرم پلی کات دریایی Ophriotroch در ابتدای زندگی خود همیشه نر است و وقتی بزرگ شد به ماده تبدیل می شود. ماده های بالغ این کرم ها گونوفیون را در آب ترشح می کنند که باعث می شود ماده ها به نر تبدیل شوند. چیزی مشابه در برخی از گاستروپودها اتفاق می افتد. آنها همچنین در جوانی نر هستند و سپس ماده می شوند.

نرهای بسیاری از حشرات (مگس، جیرجیرک، ملخ، سوسک، سوسک و...) غددی را در قسمت های مختلف بدن خود حمل می کنند که ترشح آن ها به ماده ها انگیزه تولید مثل می دهد. ملخ‌های صحرایی نر بالغ، با آزاد کردن فرمون‌های ویژه، بلوغ ملخ‌های جوان را تسریع می‌کنند.

در پستانداران، گاموفیون ها توصیف می شوند که عمدتاً با بو درک می شوند. نقش مهمی در تولید مثل دارند. موش ها در این زمینه بهترین مطالعه شده اند. ادرار مردان پرخاشگر حاوی فرمون پرخاشگری است که حاوی متابولیت های هورمون های جنسی مردانه است. این فرمون می‌تواند پرخاشگری را در مردان غالب و واکنش تسلیم‌آمیز را در مردان با رتبه پایین افزایش دهد. علاوه بر پرخاشگری، بوی ادرار موش های نر خانگی باعث بسیاری از واکنش های رفتاری و فیزیولوژیکی در افراد هم نوع می شود. به عنوان مثال، بوی یک نر ناآشنا، کاوش در قلمرو جدید توسط سایر نرها را سرکوب می کند، ماده ها را جذب می کند، بارداری را مسدود می کند، باعث هماهنگی و تسریع چرخه های فحلی می شود، بلوغ را در دختران جوان تسریع می کند و رشد طبیعی اسپرم زایی در مردان جوان را سرکوب می کند.

از آنجایی که هورمون های جنسی و فرمون های همه پستانداران اساسا یکسان است، پدیده های مشابهی را می توان در حیوانات سایر گونه ها مشاهده کرد.

بویایی یکی از اولین حواس است که در انتوژنز "روشن" می شود. توله ها در روزهای اول پس از تولد بوی مادر خود را به یاد می آورند. در این زمان، ساختارهای عصبی که درک بویایی را فراهم می کنند، به طور کامل توسعه یافته اند. بوی توله ها نقش مهمی در ایجاد رفتار طبیعی مادرانه در عوضی دارد. در دوران شیردهی، ماده های ماده خاصی تولید می کنند فرمون مادر، که بوی خاصی به توله ها می دهد و روابط طبیعی بین آنها و مادر را تضمین می کند.

هنگامی که حیوان ترس را تجربه می کند، بوی خاصی نیز ظاهر می شود. با هیجان عاطفی، ترشح غدد عرق به شدت افزایش می یابد. گاهی اوقات حیوانات ترشح غیر ارادی غدد بو، ادرار و حتی مدفوع را تجربه می کنند. علائم بویی که حیوانات برای علامت زدن دارایی خود استفاده می کنند، ارزش اطلاعاتی زیادی دارند.

علامت گذاری قلمرو

حس بویایی نقش بسیار زیادی در رفتار سرزمینی حیوانات دارد. تقریباً همه حیوانات نواحی خود را با بوی خاصی مشخص می کنند. منبع بو می تواند تقریباً تمام ترشحات حیوانی باشد: ادرار، مدفوع، ترشحات غدد ویژه. علامت گذاری یک شکل رفتار بسیار مهم برای بسیاری از گونه های جانوران زمینی است: با ترک مواد بدبو در نقاط مختلف زیستگاه خود، آنها درباره خود به افراد دیگر سیگنال می دهند. به لطف علائم بو، توزیع یکنواخت‌تر و مهم‌تر از همه ساختارمندتر افراد در جمعیت اتفاق می‌افتد؛ مخالفان، از تماس مستقیمی که می‌تواند منجر به آسیب شود، اجتناب می‌کنند، اطلاعات کامل کافی در مورد «ارباب» دریافت می‌کنند و شرکای جنسی یکدیگر را بیشتر می‌یابند. به آسانی.

رفتار علامت گذاری این پدیده در بین پستانداران شایع است و با گذاشتن آثار آنها در مکان های قابل مشاهده انجام می شود: علائمی به شکل ترشحات غدد بو، مدفوع، خراش یا خراش روی پوست درختان، سنگ ها یا خاک خشک، حفظ بوی ترشحات غدد کف پا (شکل 4.5).

برنج. 4.5.

آهوها و برخی از آنتلوپ‌ها قلمروی را که اشغال می‌کنند با ترشحات بدبوی غدد پیش‌اوربیتال مشخص می‌کنند که به همین دلیل پوزه‌های خود را به شاخه‌ها و تنه درخت می‌مالند. در طول دوره شیار، آهو، بابونه و بزهای برفی به بوته ها می نشینند و ترشحات بدبویی از غده زیر قرنیه را روی آنها می گذارند. مشک یک دنباله بدبو ایجاد می کند و ترشحات غده مشک پشتی را روی شاخه های آویزان در مسیر پاک می کند. خرس همچنین گاهی اوقات یک دنباله بدبو به جا می گذارد و روی پاهای عقب خود در نزدیکی تنه درختان بلند می شود و پوزه و پشت خود را به آنها می مالد، اما اغلب پوست را با چنگال های خود جدا می کند و ترشح غدد کف پا را روی خراش ها اعمال می کند. حیواناتی که در گودال ها زندگی می کنند دائماً آثار بدبویی بر روی دیواره های لانه به جا می گذارند. در مناطق روستایی و شهرها مشاهده علائم در گربه های خانگی آسان است. با عبور از کنار شی مشخص شده، گربه می ایستد، پشت خود را به سمت آن می چرخاند و در حالی که حرکات مشخصی را در دم خود انجام می دهد، کمی ادرار با بوی تند بیرون می پاشید. تمام اشیاء " برجسته" مشمول علامت گذاری هستند: خط الراس سقف، گوشه های ساختمان ها، ستون ها، هوموک ها، تنه درختان، چرخ های ماشین و غیره. پس از آن، تمام گربه های دیگر در منطقه آثار خود را در این مکان ها به جا می گذارند. علامت گذاری ادرار اساساً با ادرار "بهداشتی" متفاوت است، زمانی که گربه ابتدا سوراخی در بستر حفر می کند و سپس ترشحات خود را به دقت مدفون می کند تا بو را بپوشاند.

تمام اعضای خانواده سگ ها نیز با استفاده از ادرار، قلمرو را مشخص می کنند. نرها پاهای خود را بلند می کنند و همه اشیاء برجسته ممکن را علامت می زنند: درختان، ستون ها، سنگ ها و غیره. هر مرد بعدی همیشه سعی می کند نشان خود را بالاتر از قبلی بگذارد. عوضی ها قلمرو را نیز مشخص می کنند. رفتار نشانه گذاری به ویژه قبل و در حین فحلی تشدید می شود. در مکان های پیاده روی دسته جمعی سگ های خانگی، خاص نقاط ادراری سگ ها با استشمام آثار باقی مانده از سگ های دیگر در حین راه رفتن، اطلاعات ارزشمند و جالب زیادی را دریافت می کنند. Cal ارزش اطلاعاتی نیز دارد. هنگام اجابت مزاج، بسیاری از حیوانات سعی می کنند آن را در بالاترین مکان ممکن رها کنند، حتی گاهی اوقات حتی تنه درختان یا سنگ ها.

مرزهای زیستگاه یک دسته سگ یا گرگ به شدت با ادرار مشخص می شود. این معمولاً توسط مرد غالب انجام می شود. F. Mowat که رفتار گرگ‌های قطب شمال را در آلاسکا مطالعه کرد، اشاره می‌کند که دسته‌ای از گرگ‌ها تقریباً هفته‌ای یک‌بار در اطراف «سرزمین‌های خانواده» قدم می‌زنند و علائم مرزی را تازه می‌کنند. یک روز، زمانی که گرگ ها شبانه به شکار می رفتند، دانشمند تصمیم گرفت به همین روش قلمرو "خود" را که مساحتی در حدود سیصد متر مربع بود، "پاک کند". برگشت!) از شکار، گرگ نر بلافاصله متوجه علائم اف.موات شد و شروع به مطالعه آنها کرد: "در حالی که روی پاهایش بلند شد، دوباره علامت من را بو کرد و مشخصا تصمیم گرفت. سریع با نگاهی مطمئن شروع کرد. یک قدم زدن منظم در اطراف منطقه، که برای خودم مشخص کرده بودم. با نزدیک شدن به علامت "مرز" بعدی، یکی دو بار آن را بو کرد و سپس با دقت درست کرد. من علامتی روی همان دسته علف یا روی سنگ، اما از بیرون. بعد از حدود پانزده دقیقه عملیات پر از دود شد. سپس گرگ به مسیری که قلمرو من ختم می‌شد بیرون آمد و به سمت خانه حرکت کرد و برای جدی‌ترین افکار برای من غذا فراهم کرد.»

این مثال نشان می دهد که علائم یک فرد از یک گونه می تواند برای افراد گونه دیگر قابل درک و آموزنده باشد.

• A.e.m. - واحد جرم اتمی
• موات اف.گریه نکن گرگ! م.، 2002. ص 75.

بی مهرگانارتباطات شیمیایی برای اکثر بی مهرگان نقش بسیار مهمی دارد. ابتدایی ترین آنها اندام بویایی خاصی ندارند، اما بیشتر سطح بدن به وجود مواد شیمیایی در آب حساس است. در بین بی مهرگان آبزی، سیگنال های شیمیایی توسط سووویکا مژک دار و خرچنگ - بلوط های دریایی استفاده می شود؛ آنها مواد شیمیایی ترشح می کنند که افراد گونه خود را جذب می کنند. برخی از بی مهرگان آبزی، مانند خرچنگ ها و خرچنگ ها، اندام های ارتباط شیمیایی خاصی دارند - جوانه های چشایی در پایه پاهایشان. نرم تنان زمینی گسترده، حلزون های انگور در طول جفت گیری، «تیرهای عشق» نازک و دارتی شکل را به یکدیگر پرتاب می کنند. این ساختارهای مینیاتوری حاوی ماده ای هستند که گیرنده را برای انتقال اسپرم آماده می کند.

حشرات. ارتباطات شیمیایی در بین حشرات گسترده ترین است. این در درجه اول در مورد زنبورها و مورچه ها صدق می کند، که به دلیل ساختار پیچیده جوامع و تقسیم عملکرد بین اعضای آنها است.

در مورچه ها، اشکال مختلف حساسیت شیمیایی نقش بیشتری نسبت به سایر انواع دریافت دارند. ارتباط بین افراد با کمک آنتن های بلند یا آنتن هایی انجام می شود که عملکردی دوگانه دارند و به طور همزمان اندام های لمس و بویایی هستند.

بوها نقش بسیار مهمی در تحریک رفتار مورچه ها دارند. مسیرهای پیموده شده از یک لانه مورچه یا لانه تا مکان های جمع آوری غذا امتداد دارند. مورچه ها با آزاد کردن فرمون های خاص مسیر خود را مشخص می کنند. مورچه ای که از یک تپه مورچه بیرون می آید، احتمالاً احساس می کند که در کنار یک دوشاخه در یک خیابان یا بزرگراه با نور روشن ایستاده است، مجهز به تابلوهایی که به دوردست ها منتهی می شوند. اما یک فرد عمدتاً در دنیای بینایی زندگی می کند و یک مورچه در دنیای بوها و لمس ها و مزه ها و بنابراین برای آنها علائم فرمون برای ما همان علائم فروشگاهی روشن است. علائم بو همچنین نشان می دهد که برای یافتن غذای بیشتر از کدام مسیر باید استفاده کرد. مسیرهای پیاده‌روی شده بوی قوی‌تری دارند، زیرا مورچه‌های بیشتری از کنار آنها عبور کرده‌اند و با شکم خود خاک را لمس می‌کنند و دنباله‌ای بدبو بر جای می‌گذارند.

علاوه بر این، مورچه ها حس توپوشیمیایی نیز دارند، زمانی که می توانند شکل یک علامت یا یک شی بویایی را با بو تعیین کنند. فرمون ها کل زندگی مورچه ها را کنترل می کنند. به عنوان مثال، فرمون هشداری که توسط مورچه ای آشفته منتشر می شود، فوراً دیگران را هیجان زده می کند. این، مانند یک واکنش زنجیره ای، بیشتر گسترش می یابد و اکنون صدها مورچه آماده هستند تا به سمت دشمن هجوم ببرند.

نه تنها ماده‌ها فرمون‌های خاصی ترشح می‌کنند که رفتار خاصی را به مورچه‌های کارگر دیکته می‌کند، بلکه لاروها نیز مواد خاصی ترشح می‌کنند که بزرگسالان را تشویق می‌کند تا به آنها غذا دهند. ساکنان یک مورچه "دوستان" و "غریبه" را از طریق بو می شناسند. حتی نزدیکانش هم می دانند که مورچه با ترشحات خاصی زنده است یا مرده است. وقتی دو مورچه رو در روی هم قرار می گیرند، یکی از حشرات اغلب سر و شکم دیگری را "لیس" می کند. فرض بر این است که این امر انتقال ترشحاتی را که بوی خاص خود را در هر کلنی دارند تسهیل می کند. ظاهراً به لطف این بو است که مورچه ها به راحتی می توانند اعضای مورچه خود را از "غریبه" تشخیص دهند. در بسیاری از گونه های مورچه ها، یک موجود بیگانه که به طور تصادفی در قلمرو مورچه دیگری قرار می گیرد، به سادگی توسط میزبان کشته می شود.

نه تنها برای مورچه ها، بلکه برای بسیاری از حشرات، شاخص های عطر مهم ترین و ضروری ترین نشانه هایی هستند که همیشه از آنها استفاده می کنند. وقتی زنبورها صبح از لانه بیرون می‌روند، مدتی دور آن حلقه می‌زنند و با بال‌های خود زمزمه می‌کنند و روی گیاهان و خاک همسایه آثار قطرات بدی از خود باقی می‌گذارند. هر نوع زنبور عسل علامت را به گونه‌ای متفاوت قرار می‌دهد تا هنگام بازگشت به خانه گیج نشوند: روی گیاهان مختلف، در ارتفاعات مختلف از زمین و با بوهای متفاوت.

هر کندوی عسل مانند هر لانه مورچه بوی خود را دارد. وقتی زنبورهای جوان پرواز در نزدیکی کندوی بومی خود را یاد می‌گیرند، بزرگسالان اغلب با نشستن در ورودی، غده‌های بو را بیرون می‌آورند و بو را با حرکات بال‌های خود پراکنده می‌کنند. بوی بومی از گم شدن زنبورهای جوان جلوگیری می کند.

زنبورها با یافتن غذای فراوان، این مکان را با کمک یک غده بدبو مشخص می کنند. به ازای هر زنبوری که با رشوه ای خوب برمی گردد، دنباله ای نامرئی از عطر در هوا وجود دارد. زنبورهای دیگر این رشته را دنبال می کنند. اگر به زنبورهای عسل جمع آوری شده در یک علفزار با دقت نگاه کنید، متوجه یک واقعیت قابل توجه خواهید شد: یک زنبور از شبدری به آن شبدری دیگر می شتابد و به گل های دیگر توجه نمی کند، دیگری به سمت آویشن پرواز می کند و سومی فقط علاقه مند است. در فراموش من زیست شناسان این رفتار را "تداوم گل" می نامند. این در مورد افراد صدق می کند، نه کل خانواده.

قوام گل برای زنبورها و گیاهان مفید است. برای زنبورها - زیرا در حالی که به گلهای خاص وفادار می مانند، در همه جا با شرایط کاری مشابهی روبرو می شوند که قبلاً به آن عادت کرده اند. اما این رفتار زنبورها برای گلها اهمیت بیشتری دارد، زیرا گرده افشانی سریع و موفق آنها به آن بستگی دارد. واضح است که برای مثال گرده شبدر برای آویشن کاملاً نامناسب است.

نقش نسبی عطر و رنگ در جذب زنبورها در هر مورد به شدت بوی گل و رنگ آن بستگی دارد. اما به طور کلی می توان گفت که رنگ گل از دور به عنوان راهنمای زنبورها عمل می کند و در طول پرواز توسط آن هدایت می شوند، اما در مجاورت گل از بو تشخیص می دهند که آیا این گیاه است یا خیر. آنها در جستجوی .... هستند.

ماهی.ماهی ها دارای دو جفت سوراخ بینی هستند که محل قرارگیری آنها روی سر بسته به نوع ماهی می تواند کاملاً متفاوت باشد. جریان آب از تمام سوراخ ها می گذرد، به سوراخ های جلویی بینی می ریزد و از سوراخ های پشت بینی به بیرون می ریزد و سلول های حساسی را که به ماهی در مورد بو می گویند تحریک می کند. ماهی ها واکنش شناخته شده ای نسبت به به اصطلاح "ماده ترسناک" منتشر شده در آب دارند. "واکنش ترس" (پراکندگی مدرسه، حرکات ناگهانی و شتابزده) به راحتی در یک آزمایش بازتولید می شود اگر مثلاً عصاره ای از پوست ماهی از گونه های مشابه یا سیستماتیک مشابه به آکواریوم اضافه شود. قطعیت بیولوژیکی واکنش به "ماده ترسناک" با این واقعیت تأیید می شود که، برای مثال، در میان ورخوفکاها، واکنش به ظاهر واقعی یک شکارچی (پیک)، تصویر بصری آن (پیک در یک ظرف شیشه ای) و ماده ترسناک دقیقاً یکسان بود. واکنش به مواد آزاد شده توسط ماهی زخمی (یا کشته شده) توسط یک شکارچی یک سازگاری بدون شک در سطح جمعیت است، زمانی که اثر اجتناب از شکارچی مفید برای جمعیت به قیمت مرگ یک یا چند نفر حاصل شود. .

در مورد ماهیت "ماده ترسناک"، این می تواند خون یا مایع بافتی باشد (واکنش ترس به ماهی با پوست آسیب دیده شناخته شده است)، اما برخی از نویسندگان معتقدند که این ماده ممکن است ترشح غدد پوستی خاص باشد. به ویژه نشان داده شد که ماده ای که توسط سلول های فلاسکی شکل ویژه اپیدرم ترشح می شود باعث واکنش ترس در نمایندگان Ostariophysi، Kneriidae و Phractolaemidae شد و عمل این ماده صرف نظر از وابستگی سیستماتیک "به همان اندازه موثر بود. اهداکننده» و «گیرنده». در این مورد، ممکن است ترشح "ماده ترسناک" در ماهی دست نخورده تحت تأثیر محرک های عصبی مرتبط با واکنش به ظاهر یک شکارچی نیز امکان پذیر باشد. هنوز هیچ تایید عینی از این احتمال انجام نشده است. کفایت بیولوژیکی تولید "ماده ترسناک" به وضوح با مشاهدات برخی از ماهی ها نشان داده شده است. بنابراین، در Piniephales promelas، نرها در طول دوره تخم ریزی، سلول های اپیدرم حاوی این ماده را از دست می دهند، که به احتمال زیاد به دلیل ویژگی های رفتاری است: آنها به طور فعال بستر تخم گذاری را تمیز می کنند و می توانند ماده ها را در نتیجه خراش های تصادفی بترسانند. تنظیم تولید "ماده ترسناک" ماهیت هورمونی دارد: مردانی که به طور مصنوعی در معرض تستوسترون قرار گرفتند تولید این ماده را متوقف کردند.

آزمایش‌هایی که با قورباغه‌های 8 گونه از دوزیستان بدون دم انجام شد، واکنش ترس به ترشح پوستی خاص در قورباغه‌های وزغ را نشان داد. ترشح این ماده ("بوفوتوکسین") توسط سلول های پوستی خاص تولید می شود.

مشخص است که "بوی ترس" در موش های جونده خانگی نیز یافت می شود که همانطور که در بالا نشان داده شد یک سبک زندگی گروهی را هدایت می کنند. اگر معمولاً در یک گروه بوی افراد خاص خاصیت جذابی دارد، پس بوی موش هایی که قبلاً ترسیده بودند (با دمیدن یا تکان دادن) یک واکنش دفاعی واضح ایجاد می کرد.

حس بویایی برای ماهی های به اصطلاح مهاجر که مهاجرت های طولانی را از بالادست رودخانه هایی که در آن از تخم در می آورند به سمت دریا انجام می دهند، اهمیت زیادی دارد. در دریا رشد می کنند و تا بلوغ جنسی زندگی می کنند و سپس برای تخم گذاری به محل تولد خود باز می گردند. بنابراین، هر بهار میلیون ها ماهی آزاد اقیانوس آرام برای تخم ریزی به آب های خود باز می گردند. آنها باید یک سفر دشوار را به سمت رودخانه ها به طول چند صد کیلومتر طی کنند. به عنوان مثال، ماهی قزل آلا شینوک اقیانوس آرام، که ژاپنی ها آن را "شاهزاده ماهی قزل آلا" می نامند، 4000 کیلومتر در امتداد بزرگترین رودخانه آلاسکا، یوکان، طی می کند. مطالعه تجربی فیزیولوژی ماهی در هنگام مهاجرت نشان داده است که راهنمای اصلی در جستجوی خانه ماهی، بوی آب رودخانه بومی آنهاست. حس بویایی غیرمعمول به ماهی قزل آلا کمک می کند تا از دست شکارچیان متعددی که به تعداد زیادی در کناره های رودخانه جمع می شوند، فرار کند. بنابراین، نشان داده شده است که اگر دست، پنجه سگ یا خرس را در آب قرار دهید، ماهی آزاد واقع در پایین دست بلافاصله یخ می زند، به عقب حرکت می کند و تنها پس از 15-20 دقیقه حرکت را از سر می گیرد. دانشمندان موادی را که جذب می‌کنند «فاکتور پوست حیوانات» می‌نامند.

بسیاری از گونه های دیگر ماهی نیز حس بویایی غیرعادی حساسی دارند. به عنوان مثال، یک مارماهی در چنین توده ای از آب که دریاچه لادوگا را پر می کند، یک قاشق فنیل اتیل الکل را تشخیص می دهد. حتی انسان ها چنین دستگاه های فوق حساسی ندارند. و کوسه ها می توانند خون حل شده در آب را با غلظت 1: 10،000،000 بو کنند.

ماهی ها مانند حشرات و برخی دیگر از حیوانات از فرمون ها استفاده می کنند - مواد سیگنال دهنده شیمیایی. گربه ماهی افراد گونه خود را با چشیدن موادی که آنها ترشح می کنند، که احتمالاً توسط غدد جنسی تولید می شود یا در ادرار یا سلول های مخاطی پوست وجود دارد، می شناسد. بعد از اولین ملاقات گربه ماهی ها طعم فرمون های یکدیگر را به یاد می آورند. ملاقات بعدی این ماهی ها بسته به رابطه قبلی ممکن است به جنگ یا صلح ختم شود. تعداد کمی از ماهی ها دارای خارهای مجهز به غدد سمی هستند که از آنها در برابر حملات شکارچیان محافظت می کند.

دوزیستان. بسیاری از دوزیستان غدد خاصی دارند که ترشحات سوزاننده و گاهی سمی ترشح می کنند. برخی از وزغ ها در دفاع، مایع بسیار اسیدی تولید شده توسط غدد بناگوشی (یکی در پشت هر چشم) منتشر می کنند. وزغ کلرادو می تواند این مایع سمی را تا فاصله 3.6 متری اسپری کند.حداقل یکی از گونه های سمندر از یک "نوشیدنی عاشقانه" ویژه ای استفاده می کند که در طول فصل جفت گیری توسط غدد مخصوصی که در نزدیکی سر قرار دارند، تولید می شود.

خزندگان.حس بویایی و چشایی در مارها و مارمولک ها به خوبی توسعه یافته است. در کروکودیل ها و لاک پشت ها نسبتا ضعیف است. مار که به طور ریتمیک زبان خود را بیرون می‌آورد، حس بویایی خود را تقویت می‌کند و ذرات بدبو را به یک ساختار حسی خاص منتقل می‌کند - به اصطلاح ساختار حسی واقع در دهان. اندام جیکوبسون برخی از مارها، لاک‌پشت‌ها و تمساح‌ها مایع مشک‌آلود را به عنوان سیگنال‌های هشدار ترشح می‌کنند. دیگران از عطر به عنوان یک جاذبه جنسی استفاده می کنند.

لاک‌پشت‌های دریایی نیز مانند ماهی‌های مهاجر، با بوی آب حرکت می‌کنند و همچنین مهاجرت‌های طولانی‌تری به محل پرورش خود انجام می‌دهند. کوتاه ترین مسیر برای لاک پشت ها از برزیل به جزیره آسنسیون دقیقاً به سمت جریان متقابل استوایی می رود که جرم متحرک آب آن یک "منطقه" یا "گوه بوی" ایجاد می کند. این واقع بینانه است که فرض کنیم حس بویایی آنها به آنها این امکان را می دهد که وقتی در یک "گوه بویایی" گرفتار شدند، آن را از دست ندهند و برخلاف جریان حرکت کنند.

پرنده ها.اکثر پرندگان تقریباً به طور کامل فاقد بو هستند. با این حال، در میان کل توده پرندگان، گونه هایی وجود دارند که از قاعده مستثنی هستند. چنین استثناهایی شامل کیوی معروف نیوزلند است که حس بویایی خوبی دارد. بدیهی است که این ویژگی کیوی با سبک زندگی زمینی آن در بیشه‌زارهای جنگل‌های استوایی مرتبط است. این پرنده ساختار منقاری بسیار خاصی دارد که آن را از سایر گروه های طبقه بندی پرندگان متمایز می کند. بنابراین، سوراخ های بینی کیوی نه در پایه منقار، بلکه در انتهای آن قرار دارد. هنگام جستجوی طعمه، پرنده از منقار خود برای بو کشیدن کرم ها و حشرات در زمین استفاده می کند.

کرکس های بوقلمون آمریکایی که در جنگل های آمریکای شمالی از مرز کانادا تا پاتاگونیا رایج هستند و در ارتفاع پایینی از سطح زمین پرواز می کنند، حس بویایی خوبی دارند. تاج های متراکم درختان به آن ها اجازه نمی دهد مانند کرکس های آسیایی که در فضاهای باز زندگی می کنند، به دنبال مردار باشند. چیزی که به یک شکارچی پردار بزرگ اجازه می دهد در چنین شرایطی زنده بماند این است که طعمه های «بوی» را در بیشه ها بو می کشد. وجود حس بویایی در برخی از گونه های اردک و همچنین برخی از گونه های جوانان به صورت تجربی ثابت شده است.

پستانداران. در دنیای حیوانات، توانایی های بویایی در پستانداران با مغز بسیار توسعه یافته خود به بزرگترین رشد خود می رسد. دانشمندان حس بویایی و نقش آن در کل مجموعه رفتار را با جزئیات زیاد مطالعه می کنند. یکی از چالش های پیش روی محققان مدل سازی این توانایی به منظور ایجاد حسگرهای بویایی است که می تواند انواع بوها را تشخیص دهد. با این حال، تا کنون این مشکل در واقع راه حل خود را پیدا نکرده است و بینی سگ دقیق ترین دستگاه بویایی باقی مانده است. غشای مخاطی اندام‌های بویایی در سگ‌ها حاوی هزاران برابر سلول‌های حساس‌تر از بینی انسان است؛ لوب‌های بویایی مغز آنها نیز بهتر توسعه یافته است. سگ با کمک بینی خود می تواند انواع خوشبو کننده های طبیعی و مصنوعی را تشخیص دهد. بر اساس کوچکترین تفاوت های ظریف، می تواند بوهای فردی افراد و حیوانات را تشخیص دهد، بنابراین می توان سگ را طوری آموزش داد که مثلاً یک فرد خاص را از طریق بو تشخیص دهد. این ویژگی است که مردم هنگام آموزش سگ ها برای خدمات تشخیص استفاده می کنند. بوی فردی البته منحصر به انسان نیست و سگ می تواند افراد را از طریق رایحه آنها شناسایی کند، خواه ببر، خرس یا موش باشد. به لطف شناسایی واضح فردی، افراد خاصی مانند ببرهای انسان خوار را می توان از جمعیت حذف کرد. حواس تیزبین سگ ها نیز به طور گسترده ای برای مقاصد دیگر مانند کشف مواد منفجره یا مواد مخدر استفاده می شود. در حال حاضر، هیچ یک از خدمات گمرکی نمی توانند بدون آنها کار کنند. سرویس های مختلف نجات به طور فعال از سگ ها برای کمک به یافتن افراد زیر آوار پس از زلزله، زیر بهمن یا گردشگرانی که در کوهستان گم شده اند استفاده می کنند. از سال 1966، کشور ما شروع به استفاده از سگ برای جستجوی مواد معدنی کرد. کارمندان شاخه کارلی آکادمی علوم اتحاد جماهیر شوروی با کمک سگ ها رسوبات تنگستن را در شبه جزیره کولا، ذخایر نیکل در منطقه لادوگا و غیره پیدا کردند. در برخی از کشورها، سگ ها برای جستجوی نشت گاز از شبکه های گاز شهری کاملاً با موفقیت آموزش داده می شوند.

در زندگی انسان، حواس شیمیایی نقش بسیار ناچیزی ایفا می کنند و بنابراین مطالعه آنها دشوار است. شاید دقیقاً به همین دلیل است که دانشمندان برای مدت طولانی به آنها توجه نمی کردند. تا به حال، ما حتی نمی‌دانیم دقیقاً چرا بو می‌دهد. و با این حال، همانطور که اکنون ثابت شده است، بسیاری از حیوانات در دنیایی زندگی می کنند که بوها بر آن حاکم است.

حس بویایی ادراک مواد شیمیایی موجود در هوا است که هنگام نفس کشیدن دریافت می کنیم. بنابراین، این یک احساس دور است. چشایی ارتباط نزدیکی با حس بویایی دارد، برعکس، حس تماسی است: با کمک چشایی ماهیت شیمیایی موادی را که با گیرنده‌ها در تماس هستند مشخص می‌کنیم. با این حال، قابلیت های یک آنالایزر طعم بسیار محدود است و آنچه ما معمولاً به عنوان طعم غذا درک می کنیم در واقع عمدتاً بوی آن است. وقتی سرما خورده اید و بینی شما گرفتگی دارد، غذا اغلب بی مزه به نظر می رسد. اگر بینی خود را بگیرید و جویدن را متوقف کنید، تشخیص شلغم از پیاز بسیار دشوار است. فقط چهار نوع حس چشایی خالص به ما داده می شود. زبان انسان فقط مزه های شیرین، ترش، شور و تلخ را تشخیص می دهد. شاید کلمه "دسته" برای ترکیب بو و طعم مناسب تر باشد. با این حال، ما نباید فراموش کنیم که هر سه این اصطلاحات ذهنی هستند. آنها فقط احساسات خود ما را توصیف می کنند، و اعمال آنها در مورد حیوانات اشتباه است.

حشرات دارای اندام های حسی شیمیایی در دهان، روی شاخک ها و حتی روی پاهای خود هستند، بنابراین تشخیص اینکه آیا آنها بو یا مزه غذا را می چشند دشوار است. این سوال در ادبیات علمی مطرح نمی شود. احساس شیمیایی نامیده می شود دریافت شیمیایی،و اندام های حسی مربوطه - گیرنده های شیمیاییاین اصطلاح خیلی خوبی نیست. از این گذشته، هیچ کس به این فکر نمی کند که بگوید مگس باد هنگام خزیدن روی یک تکه گوشت "سیگنال های شیمیایی را درک می کند". اگر به یاد داشته باشیم که به طور دقیق، فقط چهار نوع حس چشایی وجود دارد، بهتر است در نظر بگیریم که مگس ها و سایر حشرات بوی غذا را درک می کنند.

حس بویایی احتمالاً قبل از همه حواس دیگر در حیوانات بوجود آمده است. اولین موجودات زنده ای که در اقیانوس جهانی شنا کردند (آبگوشت اولیه) که زمین را پوشانده بود، باید توانایی واکنش به مواد شیمیایی مختلف حل شده در آب را داشته باشند: شنا کردن به دور از ترکیبات مضر و جستجوی آنهایی که آنها را به عنوان غذا استفاده می کردند. همانطور که اکنون مشخص شده است، حتی باکتری ها به مواد شیمیایی واکنش نشان می دهند: آنها به دنبال محیطی با غلظت مناسب از اکسیژن و قند برای آنها هستند. ما همچنین می دانیم که در زندگی بسیاری از حیوانات - از حشرات گرفته تا پستانداران - حس بویایی نقش بسیار زیادی دارد. حیوانات هنگام تهیه غذا، شناسایی دشمنان، تشخیص افراد جنس مخالف و فرزندان خود و در مراسم مختلف قبل از جفت گیری از حس بویایی خود استفاده می کنند. حتی پیشنهاداتی وجود دارد مبنی بر اینکه انسان‌ها آنطور که قبلاً تصور می‌شد «پوزه‌کوتاه» نیستند و بوها بر رفتار عاطفی ما تأثیر می‌گذارند.

مطالعه حس بویایی با مشکلات زیادی همراه است. از آنجایی که انسان ها از حس بویایی ما استفاده چندانی نمی کنند، اصطلاحات دقیقی برای توصیف بوها نداریم. اصطلاحاتی مانند "گل"، "مشکی"، "مشکی" کاملا مبهم هستند و افراد مختلف آنها را متفاوت تفسیر می کنند. علاوه بر این، افراد مختلف ممکن است یک بو را متفاوت توصیف کنند. هیچ مبنای مطلقی برای طبقه بندی بوها وجود ندارد، مشابه طیف طول موج برای رنگ ها یا طیف فرکانس برای صداها. یافتن چنین مبنای عینی برای طبقه بندی هدف تمام تحقیقات در مورد مکانیسم بویایی است، زیرا هر نظریه ای را تنها در صورتی می توان اثبات شده دانست که امکان پیش بینی را فراهم کند. یک نظریه بویایی باید بتواند بوی یک ماده شیمیایی را بر اساس سایر خواص آن ماده پیش بینی کند.

در طول دو دهه گذشته، چندین نظریه بویایی ارائه شده است. هر یک از این نظریه ها با یک یا آن داده های فیزیولوژی بویایی مطابقت دارد، اما همگی دارای کاستی هایی هستند. قبل از اینکه بتوان تصمیم گرفت که آیا هر یک از این نظریه ها، هرچند به شکل اصلاح شده، برای توضیح مکانیسم بویایی مناسب هستند یا خیر، یا اینکه باید یک نظریه کاملاً جدید ایجاد شود، به تحقیقات بیشتری نیاز است. راه حل این مشکل نه تنها برای فیزیولوژیست هایی که عملکرد اندام های حسی را مطالعه می کنند، اهمیت زیادی دارد. آگاهی از مکانیسم های فیزیولوژیکی بویایی که نقش بسیار مهمی در زندگی بسیاری از حیوانات دارد نیز برای مطالعه ویژگی های رفتاری این حیوانات ضروری است.

توسعه سیستمی برای طبقه‌بندی بوها و مطالعه مکانیسم‌های فیزیولوژیکی بویایی به دلیل این واقعیت است که ما تجهیزاتی برای ضبط و اندازه‌گیری بوها نداریم که بتوان آن را با دوربین یا ضبط صوت که برای ضبط تصاویر یا صداها استفاده می‌شود مقایسه کرد. دستگاهی که در حال حاضر برای ضبط بوها در دسترس است، حتی در مقایسه با بینی انسان بسیار حجیم و غیر حساس است: به هر حال، بینی ما، اگرچه بوها را به خوبی تشخیص نمی دهد، اما قادر است غلظت های بسیار کمی از مواد بدبو را تشخیص دهد. میلیونیم گرم در هر متر مکعب هوا. هیچ یک از ابزارهای آنالیز شیمیایی چنین حساسیتی ندارند. با این حال، اگر نمونه های بزرگ به اندازه کافی جمع آوری شود، می توان برخی از بوها را تجزیه و تحلیل کرد. بوهای بدن انسان را می توان با قرار دادن فرد در یک سیلندر در بسته که هوای تصفیه شده از آن عبور می کند، تجزیه و تحلیل کرد. سپس هوای "آلوده" از طریق حلالی که این مواد بدبو را جذب می کند عبور داده می شود و محلول حاصل تجزیه و تحلیل می شود. به این ترتیب می توانید تفاوت بوی بدن مردان و زنان را مشخص کنید.

شکل. 25. مژک های حساس گیرنده های شیمیایی با موکوس شسته می شوند. مولکول های بو از هوا به مخاط بینی نفوذ می کنند، جایی که گیرنده های شیمیایی را تحریک می کنند.

ساختار بینیبر خلاف ساختار چشم هاو گوش هیچ ویژگی ندارد که به ما در درک مکانیسم عملکرد آن کمک کند. هیچ ساختار حمایتی در بینی وجود ندارد و گیرنده های بویایی به قدری کوچک هستند و رشته های عصبی که از آنها بیرون می آیند به قدری نازک هستند که مطالعه آنها با استفاده از روش های الکتروفیزیولوژیکی بسیار دشوار است. گیرنده های شیمیایی در انسان و سایر پستانداران در آن قرار دارند خاصحفره های شیار شکلی که در بالاترین قسمت هر دو حفره بینی قرار دارند. در حین تنفس آرام، جریان اصلی هوا از این حفره‌ها دور می‌شود و تنها بخش‌های کوچکی از هوا وارد آن می‌شود - تلاطم‌های جریان اصلی، اما زمانی که ما بو می‌کشیم، هوا به این قسمت از حفره بینی کشیده می‌شود و از روی بافت زرد رنگ عبور می‌کند. مساحتی که حدود 3 سانتی متر مربع است. این بافت حاوی چندین میلیون گیرنده شیمیایی است که نشان دهنده آن است سلول های نازک طولانی هستندپوشیده از مژک های مو مانند؛ این مژک ها یک شبکه متراکم را روی سطح اپیتلیوم بویایی تشکیل می دهند که توسط مخاط شسته می شود (شکل 25). گیرنده های شیمیایی با ناحیه ای از مغز به نام مرتبط هستند پیاز بویایی،که اندازه آن نشان می دهد که نقش بویایی در زندگی یک حیوان خاص چقدر است. به عنوان مثال، یک سگ دارای پیازهای بویایی بسیار بزرگتر از یک انسان است.

همانطور که می بینیم، یکی از مشکلات اصلی در مطالعه مکانیسم های فیزیولوژیکی بینایی و شنوایی، این است که چگونه حجم عظیمی از اطلاعاتی که از گیرنده ها به شکل تکانه های عصبی وارد مغز می شود، تجزیه و تحلیل می شود. با این حال، هنگام مطالعه مکانیسم بویایی، وظیفه اصلی این است که بفهمیم مولکول‌های ماده خوشبو چگونه گیرنده‌ها را تحریک می‌کنند. البته، ما به طور دقیق نمی دانیم که گیرنده های دیگر دقیقا چگونه تحریک می شوند، اما به طور قطع می دانیم که نور وارد شده به چشم، رنگدانه های بینایی را از بین می برد و در حلزون، امواج صوتی سلول های مو را تغییر می دهند. ما اطلاعات مشابهی در مورد اینکه دقیقاً چگونه تحریک گیرنده های شیمیایی رخ می دهد نداریم، اگرچه فرضیه های زیادی در این مورد وجود دارد. همانطور که قبلاً اشاره شد، یکی از مشکلات این است که ما نمی دانیم بوی چیست. بنابراین، مطالعه مکانیسم‌های فیزیولوژیکی بویایی را می‌توان با تلاش برای فهمیدن اینکه این یا آن قسمت از موتور خودرو چگونه کار می‌کند، بدون اینکه بدانیم به چه چیزی خدمت می‌کند یا محل آن کجاست، مقایسه می‌شود.

در حین انجام فعالیت های روزانه، به انواع بوها توجه نمی کنیم. اما به محض اینکه به آنها فکر می کنیم، بلافاصله احساس می کنیم که بوهای زیادی در اطراف ما وجود دارد. شما می توانید صدها، اگر نگوییم هزاران رایحه مختلف که ما آنها را تشخیص می دهیم، بشمارید: بوی سوپ، قهوه، بنزین، ماهی، دود تنباکو، گل های مختلف، و غیره. با یکدیگر اشتراک دارند . بسیاری از دانشمندان سعی کرده‌اند بوها را بر اساس این فرض طبقه‌بندی کنند که «بوهای اولیه» خاصی وجود دارد، همانطور که تنوع رنگ‌هایی که می‌بینیم را می‌توان به ترکیبی از چندین «رنگ اصلی» تقلیل داد. آنها پیشنهاد کردند که هر بو اولیه مکانیزم گیرنده خاصی را تحریک می کند به همان روشی که سه رنگ اصلی توسط سه رنگدانه مختلف درک می شوند و مخلوطی از بوهای اولیه به عنوان بوهای جدید درک می شوند. همچنین فرض بر این بود که مولکول‌های هر ماده بدبو دارای ویژگی‌های خاص خاصی هستند، به همین دلیل هر ماده تنها مکانیسم گیرنده خاص خود را تحریک می‌کند. به نظر می رسید که تعامل بین مولکول های ماده و گیرنده های شیمیایی مانند یک "کلید و قفل" رخ می دهد (شکل 26).

شکل. 26. نمایش شماتیک اصول نظریه بویایی «قفل و کلید»

در سمت چپ سه «کلید» وجود دارد که مولکول‌های سه ماده بدبو هستند که با «قفل A» مطابقت دارند و به «قفل B» نمی‌خورند. علیرغم اینکه این مواد از مولکول هایی با اشکال مختلف تشکیل شده اند، بوی یکسانی دارند.

این فرض منجر به مطالعه ساختار مولکولی بسیاری از مواد بودار شد تا مشخص شود آیا هیچ ویژگی مشترکی در فرمول مولکول های همه موادی وجود دارد که مثلاً بوی مشک دارند، اما در آن وجود ندارند. مولکول های همه مواد با عطر نعنا. اگر امکان شناسایی چنین ویژگی‌هایی وجود داشت، می‌توانیم فرض کنیم که شکل هندسی کلی مولکول‌ها دقیقاً "کلید" "قفل" مکانیسم گیرنده است. بر اساس یکی از آخرین تئوری های ارائه شده توسط J. Eymour، هفت گیرنده اصلی بویایی وجود دارد که به بوهای کافوریک، اتری، گل، مشک، نعناع، ​​تند و گندیده حساس هستند. شواهد نسبتاً قوی وجود دارد مبنی بر اینکه همه موادی که یکی از این بوها را دارند، مولکول‌هایی با شکل مشابه دارند، و Eimour پیشنهاد می‌کند که آنها در یکی از هفت قفل در گیرنده‌های شیمیایی قرار می‌گیرند و باعث می‌شوند گیرنده‌ها به نوعی بار الکتریکی تولید کنند. فرض بر این است که "قفل ها" شکل بسیار ساده ای دارند، به همین دلیل تعدادی از مولکول های مشابه، اما به هیچ وجه از نظر شکل یکسان، "کلیدها" در آنها قرار می گیرند. ایمور با مطالعه ساختار مولکول های مواد مختلف بو، پیشنهاد کرد که "کلیدهای" اتری شکل چوب، مشک - شکل دیسک، کافور - شکل کروی و غیره دارند.

بر اساس نظریه دیگری که توسط R. Wright ارائه شده است، یکی از ویژگی های مولکول خوشبو کننده، ارتعاشات آن است که از حرکت ارتعاشی تمام اتم های سازنده آن ناشی می شود. بنابراین، هر ماده با نوع خاصی از ارتعاش مشخص می شود و بنابراین مواد شیمیایی با ارتعاشات مشابه باید بوهای بسیار مشابهی داشته باشند.

برای ارجحیت دادن به یک نظریه یا نظریه دیگر، لازم است اطلاعاتی در مورد تنظیمات و ویژگی‌های ارتعاشی مولکول‌های بسیاری از خوشبوکننده‌های مختلف جمع‌آوری کنیم و ببینیم که آیا مواد با بوهای مشابه واقعاً خواص یکسانی دارند یا خیر.

به موازات توسعه این نظریه ها، تحقیقاتی بر روی گیرنده های شیمیایی انجام شد تا مشخص شود چگونه آنها توسط بوها تحریک می شوند. مکانیسم این تحریک بسیار پیچیده بود. هر گیرنده شیمیایی به چندین بو پاسخ می دهد و به بوهای مختلف واکنش متفاوتی نشان می دهد. به احتمال زیاد، گیرنده شیمیایی تقریباً مانند اوماتیدیوم در چشم حشره عمل می کند. یک ommatidium منفرد حاوی تمام عناصر یک چشم مرکب است و اطلاعات نسبتاً دقیقی را در مورد بخشی از میدان بینایی مستقیماً در مقابل خود به مغز منتقل می کند. سپس اطلاعات همه ommatidia با هم ترکیب می شوند و در نتیجه تصویری جامع از دنیای بیرونی به دست می آید. به روشی مشابه، شاید گیرنده‌های شیمیایی فردی اجزای فردی بویی را که بر روی آنها اثر می‌گذارد درک کنند، و همه گیرنده‌های شیمیایی به طور جمعی بو را تشخیص می‌دهند، اصطلاحاً «به عنوان یک کل»، پس از آن این بو توسط مغز تجزیه و تحلیل می‌شود.

گیرنده های شیمیایی حشرات، به ویژه آنهایی که تماس دارند، بسیار بهتر از گیرنده های شیمیایی مهره داران مورد مطالعه قرار گرفته اند، که عمدتاً به دلیل سادگی نسبی ساختار آنها است. گیرنده های شیمیایی مگس آبی در موهای توخالی واقع در پاها و پروبوسیس (قسمت های دهان کشیده شده به لوله ای که از طریق آن مگس غذا را می مکد) قرار دارد. اگر مگس گرسنه یا تشنه باشد، در پاسخ به تحریک چنین مویی با ماده شیمیایی مناسب، پروبوسیس صاف می شود و در موقعیتی قرار می گیرد که می توان غذا را جذب کرد. بنابراین، با استفاده از قطرات مواد مختلف به نوک مو، می توانید به راحتی تعیین کنید که کدام مواد باعث تحریک گیرنده های شیمیایی می شوند. هر مو دارای دو تا پنج گیرنده است. آزمایش‌هایی که در آنها صاف کردن پروبوسیس به عنوان یک شاخص حساسیت شیمیایی در نظر گرفته شد، و همچنین آزمایش‌هایی که فعالیت الکتریکی فیبرهای عصبی فردی را با استفاده از یک اسیلوسکوپ مطالعه کردند، نشان دادند که چهار نوع گیرنده وجود دارد. برخی به خم شدن مو، برخی دیگر به تحریک با آب تمیز، برخی دیگر به برخی قندها و برخی دیگر به برخی نمک ها پاسخ می دهند. بنابراین، اگر مگس آبی گرسنه یا تشنه روی غذا یا هر سطح مرطوبی بخزد، پروبوسیس آن به طور خودکار گسترش می یابد و مگس شروع به نوشیدن یا خوردن می کند.

این لارو با کمک شاخک های قوی خود به دنبال محل مناسبی برای سکونت می گردد. با یافتن چنین مکانی ، "روی سر خود می ایستد" ، آنتن های خود را به سنگ ها می چسباند و به بلوط دریایی بالغ تبدیل می شود. او غذا را با کمک "پاهای" خود به دهان می فشارد.

در ابتدای این فصل قبلاً اشاره کردیم که تشخیص گیرنده های شیمیایی تماسی و دوردست از یکدیگر چقدر دشوار است. اگر به رفتار یک بلوط دریایی نگاه کنیم، حتی دشوار است که بفهمیم از چه حسی استفاده می کند: بویایی یا لامسه. بلوط های دریایی خرچنگ هستند - سخت پوستان مربوط به میگو و خرچنگ. مانند این حیوانات، در رشد خود از مرحله یک لارو شنای آزاد عبور می کنند (شکل 27)، که در نهایت به شکل بالغ جنسی تبدیل می شود. هرکسی که به سنگ‌های ساحل دریا نگاه کرده باشد، به خوبی از خوشه‌های متراکم بلوط‌های دریایی آگاه است، بنابراین این پیام که لاروهای این سخت‌پوستان ترجیح می‌دهند در نزدیکی گونه‌های بالغ خود مستقر شوند، بعید است که باعث تعجب شود. شاخک های لارو دارای دیسک های عجیب و غریبی است که توسط کرک احاطه شده است که هنگام بررسی سطح سنگ ها در جستجوی مکان مناسب برای اتصال استفاده می شود. یک مکان "خوب" جایی در نظر گرفته می شود که زمانی بلوط دریایی دیگر در آن نشسته است: از این گذشته ، اگر توانست زنده بماند و نشان خود را بگذارد ، احتمالاً این مکان برای سایر بلوط ها مناسب خواهد بود. ردی که از ساکنان قبلی باقی مانده پروتئینی مشابه پروتئینی است که بخشی از پوشش سخت همه سخت پوستان و جانوران مرتبط است: شپش های چوبی، حشرات و عنکبوت ها، اما بلوط های دریایی قادر به تشخیص پروتئین خاصی هستند که فقط گونه های آنها دارند. ویژگی این پروتئین این است که کاملاً در آب نامحلول است. بنابراین، بلوط های دریایی نه با ذرات پروتئینی منفرد در آب، بلکه با یک توده پروتئینی پیوسته سروکار دارند. شاید لارو بلوط دریایی به نوعی "با لمس" پیکربندی مولکول های پروتئین را تعیین کند. اگر معلوم شود که گیرنده های واقع در آنتن های بارناکل فقط به مولکول هایی پاسخ می دهند که از نظر ساختاری شبیه مولکول های پروتئین های ذکر شده در بالا هستند، این امر به تایید مناسب بودن نظریه مبتنی بر "قفل و کلید" کمک می کند. اصل برای توضیح مکانیسم بویایی

برای ما نه تنها مهم است که بفهمیم چه چیزی بوی مواد شیمیایی را تعیین می کند و چرا آنها بوهای متفاوتی دارند، بلکه تعیین اینکه در چه غلظتی از این مواد در هوا بوی آنها قابل توجه است. این برای محاسبه شدت بویایی و تعیین نقش آن در زندگی حیوانات مختلف ضروری است. حدت بویایی با حداقل غلظت ماده ای که بو آن را می توان تشخیص داد اندازه گیری می شود و معمولاً به صورت تعداد مولکول ها در 1 سانتی متر مکعب بیان می شود. اندازه گیری این مقدار چندان آسان نیست: حتی اگر بتوان غلظت خاصی از یک ماده را در هوا به دست آورد، وارد کردن آن به بینی دقیقاً با این غلظت دشوار است، بدون اینکه اجازه دهیم به دلیل هوای موجود در آن کاهش یابد. حفره بینی حساسیت اندام های بویایی به مواد مختلف متفاوت است. سولفید هیدروژن (گازی که بوی "تخم مرغ فاسد" می دهد) به اندازه هیدروژن سیانید سمی است، اما بسیار کمتر خطرناک است زیرا ما می توانیم گاز را در غلظت های بسیار پایین بو کنیم.

اندام های بویایی انسان به طور شگفت انگیزی حساسیت بالایی به بوهای خاص دارند. آزمایشی انجام شد که در آن یک نفر با پای برهنه روی کاغذهای تمیزی که روی زمین پخش شده بود راه می رفت و بعد از نیم دقیقه فرد دیگری با بو تشخیص می داد که روی چه ورقه ای پا می گذارد. اگر حتی شخصی بتواند چنین دنباله‌ای را با بو پیدا کند، حتی اگر کاملاً تازه باشد، جای تعجب نیست که سگ‌ها به خوبی با این موضوع کنار می‌آیند.

آزمایش‌های زیادی انجام شد که در آن‌ها توانایی سگ برای یافتن عطر کسی از طریق بو مورد مطالعه قرار گرفت. اولین آزمایشات در سال 1885 توسط D. Romanes انجام شد. او زنجیره ای متشکل از دوازده نفر را رهبری می کرد که به صورت تک دسته راه می رفتند و هر کدام دقیقاً در رد پای یکی از جلویی قدم می گذاشتند. این افراد پس از طی مسافتی به دو دسته تقسیم شدند و هر گروه راه خود را به سمت پناهگاه رفت. سپس سگ رومنس آزاد شد و او تقریباً بدون توقف در طول راه توانست صاحب خود را پیدا کند. در آزمایش‌های دیگر، او رد پای شخصی را دنبال کرد که کفش‌های صاحبش را پوشیده بود، اما با پیچیده شدن کفش‌ها در کاغذ، مسیر را گم کرد.

قدرت حس بویایی سگ‌ها حتی در آزمایش‌هایی که با دوقلوهای همسان انجام شد، به وضوح نشان داده شد: گروهی از مردم، شامل دو قلو، در یک مزرعه قدم زدند و سپس به دو نیم تقسیم شدند، به طوری که هر گروه جدید شامل یک دوقلو بود. سگ بوی دوقلویی را که قبل از آزمایش با آن آشنا شده بود دنبال کرد. اگر یکی از دوقلوها که سگ رایحه‌اش را بو می‌داد، در آزمایش شرکت نمی‌کرد، ردی را دنبال می‌کرد که دوقلو دیگر به جا گذاشته بود. ظاهراً این بدان معنی است که بوی دوقلوهای همسان بسیار شبیه است و سگ تنها در صورتی می تواند آنها را از هم تشخیص دهد که همزمان با آنها روبرو شود.

ما آنقدر عادت داریم که از سگ ها به عنوان ردیاب استفاده شود که شواهد حاکی از حس بویایی شدید آنها برای ما تعجب آور نیست. ممکن است به نظر برسد که آزمایش های رومنز و سایر محققان فقط چیزهای بدیهی را اثبات می کند، اما در تحقیقات علمی این امر کاملاً اجتناب ناپذیر است. ما حق نداریم چیزی را بر اساس ایمان، بدون تأیید دقیق آزمایشی قبول کنیم، زیرا هر پدیده ای که مشاهده می کنیم ممکن است دلایل نه چندان واضحی داشته باشد که می تواند مورد توجه قرار نگیرد. بدون متقاعد شدن به قابلیت اطمینان هر واقعیت یا نظریه ای، نمی توانید از آنها به عنوان مبنایی برای کار بیشتر استفاده کنید، مهم نیست که چقدر بدیهی به نظر می رسند. در غیر این صورت، ممکن است تمام کارها از بین برود. با این وجود، اظهارات اثبات نشده اغلب گفته شده و همچنان ادامه دارد.

نیم قرن است که می گویند کیوی با بو غذا پیدا می کند. این فرض منطقی به نظر می رسد زیرا کیوی ها از کرم های خاکی تغذیه می کنند که در خاک مرطوب با منقار بلند خود به جستجوی آن می پردازند و به این دلیل که آنها تنها پرندگانی هستند که سوراخ های بینی در نوک منقار خود دارند. با این حال، حس بویایی پرندگان بسیار ضعیف است و اگر کیوی غذای خود را از طریق بو پیدا کند، استثنا است.

تنها در سال 1968 بود که اطلاعاتی منتشر شد (Nature، دسامبر 1968) که توانایی کیوی در تشخیص غذا از طریق بو را نشان می داد. در یک پناهگاه پرندگان در نیوزیلند، کیوی ها برای یافتن غذایی که در لوله های آلومینیومی مهر و موم شده و در زمین دفن شده بودند، آموزش دیدند. کیوی به سرعت این را یاد گرفت. سپس تعدادی از لوله ها را با کرم خاکی یا مواد غذایی دیگر و بقیه را با خاک پر می کردند. لوله های آلومینیومی با تکه های پارچه نایلونی در بالا محکم بسته شده بود و با مقدار زیادی خاک پوشانده شده بود. در صبح مشخص شد که کیوی ها در طول شب فقط لوله هایی را که حاوی غذا بودند سوراخ کرده بودند، در حالی که لوله های پر از خاک دست نخورده باقی مانده بودند.

در مقایسه با توانایی کیوی در جست و جوی علوفه برای غذا در زمین، توانایی ماهی های مهاجر مانند سالمون در یافتن مسیر خود از رودخانه به سمت آب های خانه خود برای تخم ریزی تقریبا غیرعادی به نظر می رسد. در واقع جادو هیچ ربطی به آن ندارد. به احتمال زیاد، ماهی ها با هدایت اول خورشید و سپس بو، به سرزمین خود راه می یابند. با این حال، هنوز هیچ کس دقیقاً نحوه انجام این کار را نشان نداده است. ماهی قزل آلا هر سال از اقیانوس، جایی که تغذیه می‌کردند، به دهانه رودخانه‌های بومی خود سفر می‌کنند و سپس با عزم باورنکردنی در رودخانه شنا می‌کنند و بارها بر تندبادها غلبه می‌کنند و به هر قیمتی برای رسیدن به محل تخم‌ریزی خود تلاش می‌کنند.

مهاجرت ماهی قزل آلا شامل دو مرحله است. آنها ابتدا از «مراتع» دریا تا دهانه رودخانه شنا می کنند و سپس از رودخانه به سمت محل تخم ریزی خود حرکت می کنند. مسیر رسیدن به دهانه یک رودخانه می تواند صدها کیلومتر باشد، مانند ماهی قزل آلا اسکاتلندی، که در سواحل گرینلند، تقریباً 4000 کیلومتر از اسکاتلند تغذیه می کند. اعتقاد بر این است که در این مرحله از مهاجرت، ماهی قزل آلا، مانند پرندگان، خود را با خورشید جهت می دهد. ماهی قزل آلا صید شده زمانی که آسمان با ابرها پوشانده می شود توانایی خود را در جهت یابی از دست می دهند و در شرایط آزمایشگاهی توسط یک "خورشید" مصنوعی هدایت می شوند.

ناوبری توسط خورشید احتمالاً به اندازه کافی دقیق است که ماهی قزل آلا در حدود 100 کیلومتری رودخانه خانه خود باشد. با شروع از این مکان، ماهی قزل آلا راه خود را به سمت رودخانه پیدا می کند، که توسط برخی مکان های دیدنی دیگر هدایت می شود. دانشمندان مدت‌هاست که به این توانایی ماهی قزل آلا برای یافتن محل تخم‌ریزی خانگی خود و انتخاب جهت مناسب در هر انشعاب رودخانه علاقه‌مند بوده‌اند. ماهی قزل آلا که قبل از خروج از حوضچه که در آن جوجه ریزی کرده بودند برچسب گذاری شده بودند، چندین سال بعد به همان مکان بازگشتند تا تخم ریزی کنند. گاهی اوقات تا 10000 یا بیشتر ماهی قزل آلا برچسب زده شده به همان مکان برمی گشتند و حتی یک نفر هم گمراه نمی شد. اکنون کاملاً با دقت ثابت شده است که ماهی قزل آلا به نوعی بوی خاص مخزن بومی خود را می گیرد. گیرنده های شیمیایی در ماهی قزل آلا در لوله های کم عمق U شکل واقع در جلوی چشم قرار دارند (صفحه چهاردهم). آب وارد یک سر لوله می شود، از روی گیرنده های شیمیایی عبور می کند و از انتهای دیگر خارج می شود، که توسط حرکات ضربانی مژک های میکروسکوپی یا جریان آب در سطح پوست ناشی از حرکات ماهی هدایت می شود. آزمایش‌های محققان آمریکایی که سوراخ‌های بینی ماهی سالمون را با سواب‌های پنبه‌ای بسته بودند، نشان داد که این ماهی‌ها در مسیرشان به سمت محل تخم‌ریزی توسط سیگنال‌های بویایی هدایت می‌شوند. ماهی قزل آلا با تامپون کاملاً توانایی یافتن مسیر درست را از دست داد (گاهی اوقات آنها کاملاً تصادفی موفق می شدند). در همان زمان، ماهی قزل آلا، که " سوراخ های بینی" آنها بسته نشده بود، حتی اگر در رودخانه بالای شاخه اصلی خود رها شوند، راه خود را به "خانه" پیدا کردند. آنها در پایین دست به سمت انبوه ماهی های آزاد دیگر که در بالادست بالا می رفتند شنا کردند تا اینکه مسیر درست را پیدا کردند.

این داده ها توسط نتایج مطالعات الکتروفیزیولوژیکی پشتیبانی شد. چندین ماهی قزل آلا که در محل تخمگذاری خود صید شده بودند، از قسمت های مختلف رودخانه آب گرفته شده بود و از سوراخ بینی آنها عبور می کرد. هنگامی که گیرنده های شیمیایی ماهی قزل آلا با آب از شاخه اصلی آن شسته شد، لامپ بویایی در پایه مغز فعالیت الکتریکی قوی نشان داد، در حالی که آب از مناطق تخم ریزی خارجی هیچ پاسخی نداشت. در عین حال، تحت تأثیر آب گرفته شده از رودخانه در زیر زمین های تخم ریزی ماهی سالمون آزمایشی، واکنش ضعیفی در پیاز بویایی آن مشاهده شد.

نتیجه این است که آب از محل تخم ریزی بومی ماهی قزل آلا دارای بوی خاصی است که با بوهای مناطق تخم ریزی خارجی متفاوت است. محاسبه شده بود که حتی از یک شاخه بسیار کوچک رودخانه، مقدار کافی مواد مختلف وارد دهان آن می شود تا ماهی ها بوی خاص مکان های بومی خود را بگیرند. با این حال، شناسایی این بو به تحقیقات طولانی و پرهزینه نیاز دارد. غلظت مواد مربوطه آنقدر کم است که تجزیه و تحلیل آنها را بسیار دشوار می کند. علاوه بر این، مواد مختلف بسیار زیادی در آب وجود دارد که می تواند در ایجاد بوی خاص مخزن نقش داشته باشد. ممکن است ناشی از جلبک ها یا موادی باشد که از رسوبات رودخانه خارج می شوند. تجزیه و تحلیل شیمیایی تفاوت معنی داری را بین نمونه های آب گرفته شده از شاخه های مختلف رودخانه نشان نداد، اما هنگام مطالعه واکنش ماهی به آب تصفیه شده مختلف، این امکان وجود داشت که ماده محلول در آب که ماهی را جذب می کند، یک ترکیب آلی است. ، یعنی منشا گیاهی یا حیوانی.

اخیراً تعدادی از مواد شیمیایی جذب کننده حشرات شناسایی شده است. با این حال، این زمان و تلاش زیادی را می گرفت. یافتن چنین موادی بسیار مهم بود زیرا می توان از آنها به عنوان طعمه برای گرفتن آفات استفاده کرد. حس بویایی نقش بسیار مهمی در زندگی حشرات دارد: آنها نه تنها هنگام تهیه غذا، بلکه در جستجوی شریک برای جفت گیری از آن استفاده می کنند و اعضای جامعه یا خانواده خود را با بو می شناسند. علاوه بر این، حس بویایی برای سازماندهی فعالیت های اجتماعی از اهمیت بالایی برخوردار است. در تمام این موارد، بوها به عنوان وسیله ای برای ارتباط بین حشرات خاص عمل می کنند. مواد مربوطه نامیده می شوند فرمون هاهمانطور که هورمون ها به عنوان پیام رسان های شیمیایی عمل می کنند که دستورات را از یک قسمت بدن به قسمت دیگر منتقل می کنند، فرومون ها نیز اطلاعات را به خارج از بدن - از فردی به فرد دیگر منتقل می کنند. به عنوان مثال، ملکه زنبور عسل با بوی ترشحات غدد ویژه ای که در قسمت های دهانش قرار دارد، پهپادها را جذب می کند. این بوی خاص که فقط نرها را به خود جذب می کند به قدری قوی است که می تواند آنها را در فاصله چند صد متری جذب کند. علاوه بر این، این بو نه تنها پهپادها را جذب می کند، بلکه آنها را تشویق می کند تا با ملکه جفت شوند: به عنوان مثال، اگر یک تکه کاغذ لکه دار را با ترشح غدد ملکه زنبور عسل مرطوب کنید و آن را در ارتفاع حدود 5 متری آویزان کنید. زمین، یعنی در سطح پرواز ملکه، سپس پهپادها سعی می کنند با کاغذ جفت شوند. در طول پرواز جفت گیری، ملکه توسط هواپیماهای بدون سرنشین زیادی احاطه می شود. در طول جفت گیری، بوی ملکه به آنها منتقل می شود و هواپیماهای بدون سرنشین دیگر به اشتباه شروع به تعقیب آنها می کنند.

یکی از فرمون هایی که باید شناسایی شود توسط کرم ابریشم ماده ترشح می شود. نامیده می شود بمب افکن(از نام لاتین کرم ابریشم - Bombyx mori).برای جداسازی بمبیکول، لازم بود غدد بویایی بیش از سیصد هزار کرم ابریشم ماده حذف شوند. این کار بسیار دشواری بود و به دنبال آن کار پر زحمت تری انجام شد: تجزیه و تحلیل عصاره مایع غدد و تعیین اینکه دقیقاً چه ماده ای کرم ابریشم نر را جذب می کند. برای این کار مایع استخراج شده را به دو قسمت تقسیم کردند به طوری که هر قسمت حاوی مواد شیمیایی مختلف بود. سپس هر قسمت روی کرم‌های ابریشم نر مورد آزمایش قرار گرفت تا مشخص شود کدام یک باعث واکنش شده و بنابراین حاوی فرمون است. با تکرار این روش بارها، مایع به تدریج پاک شد و در پایان یک قطره مایع روغنی باقی ماند - در مجموع 4 میلی گرم. بامبیکول خالص بود. یک میلیونم پیکوگرم (یک پیکوگرم برابر با یک میلیونیم گرم است) از این ماده کافی بود تا کرم ابریشم نر به هیجان بیاید.

اکنون به خوبی شناخته شده است که در بسیاری از حشرات، فرمون ها برای جذب نر به ماده و بالعکس عمل می کنند. گاهی اوقات حشرات می توانند افراد جنس مخالف را در فاصله چند کیلومتری جذب کنند (شکل 28). در این فاصله آنها نمی توانند تعیین کنند که بو از کدام جهت می آید، اما برخلاف باد پرواز می کنند و به محض اینکه بو را از دست می دهند شروع به حرکت دایره ای می کنند و در نهایت به اندازه کافی به منبع بو نزدیک می شوند تا تشخیص دهند. افزایش جزئی در غلظت آن؛ این به حشرات اجازه می دهد تا مسیر درستی را که آنها را به هدف هدایت می کند، بیابند. برای جذب حشرات، اکنون از فرمون ها استفاده می شود که از طریق آزمون و خطا یافت می شوند. این بسیار ساده تر از جداسازی آنها با تجزیه و تحلیل سیستماتیک مواد خام استخراج شده از بدن حشرات است. تجزیه و تحلیل شیمیایی این ماده به قدری پر زحمت است که آزمایش پاسخ حشرات به طیف گسترده ای از مواد شیمیایی معمولاً زمان بسیار کمتری می برد. معمولاً ابتدا ترکیبات متعددی پیدا می شود که حداقل واکنش ضعیفی در حشرات ایجاد می کند و پس از آن می توان دایره آنها را محدود کرد و یکی از آنها را یافت که تأثیر بسیار قوی دارد.

شکل. 28. آنتن های پر از پروانه با گیرنده های شیمیایی پوشانده شده است که با کمک آنها نر می تواند بوی ماده ای را که در 2...3 کیلومتری او قرار دارد تشخیص دهد.

پیدوینگ های مدیترانه ای (سراتیت سر)آفات مزارع پرتقال و لیمو هستند. مطالعات نشان داده است که آنها جذب روغن گلپر می شوند. متأسفانه این ماده بسیار کمیاب و گران است. با این حال، آزمایش های بیشتر منجر به یک ترکیب مصنوعی ارزان قیمت شد که به طور شگفت انگیزی در جذب مگس پروانه نر خوب است. یکی از مزایای استفاده از جاذب های شیمیایی برای کاهش آفات این است که بسیار قوی هستند: به عنوان مثال، یک مگس اره ماده (یک آفت چوب) می تواند تا 11000 نر را به دام بیندازد. یکی دیگر از ویژگی های بسیار مهم این مواد این است که هر یک از آنها فقط افراد یک گونه را جذب می کند، به این معنی که چنین تله ای حشرات مفید یا بی ضرر را که در هنگام سمپاشی معمولی محصولات اغلب بیشتر از آفات آسیب می بینند، از بین نمی برد. اگر آفات به دام بیفتند و فوراً بمیرند، این امر امکان انتقال آفت کش ها از بدن آنها به حیوانات درنده را که اغلب با خوردن حشرات مسموم می میرند، از بین می برد. یکی دیگر از راه های کنترل آفات با کمک فرمون ها این است که منطقه را با بوی مربوطه احاطه کنید، در نتیجه گیرنده های شیمیایی بیش از حد تحریک می شوند، حشرات گیج می شوند و توانایی یافتن شریک جفت گیری را از دست می دهند.

فرومون ها به حشرات اجتماعی کمک می کنند تا در جوامع متحد شوند و فعالیت های خود را در جامعه سازماندهی کنند. همان بویی که هواپیماهای بدون سرنشین را در طول پرواز جفت گیری ملکه جذب می کند، رفتار زنبورها در کندو را تنظیم می کند، مانند جلوگیری از ظهور ملکه های جدید. فرمون ژرانیول، که زنبورهای کارگر در طول رقص تکان دادن ترشح می کنند، مکمل اطلاعاتی است که توسط رقص منتقل می شود. اگر زنبور کارگر یک "مخالف" را نیش بزند، در محل گزش به شکل یک قطره ریز فرمون اثری از خود به جای می گذارد، پس از آن زنبورهای دیگر شروع به نیش زدن به این هدف می کنند و غلظت سم افزایش می یابد.

مورچه ها و موریانه ها برای کمک به همنوعان خود در یافتن منبع غذایی خود، دنباله های شیمیایی را ترک می کنند. مورچه دزد (Solenopsis)که در آمریکا به دلیل ایجاد دردهای شدید در افراد بی احتیاط شهرت بدی دارد، با بیرون کشیدن دوره ای نیش و لمس زمین با آن آثاری از خود بر جای می گذارد. هر مورچه کارگری که به این نشانه‌ها برخورد کند، بلافاصله مسیر را دنبال می‌کند و بنابراین به منبع غذا می‌رسد. این مسیر فقط مجموعه‌ای از «نقشه‌های دیدنی» نیست: مورچه‌ها تنها در صورت یافتن غذا چنین مسیرهایی را در راه خانه ترک می‌کنند. بنابراین، اگر یک منبع غذایی غنی پیدا شود، بوی یک دنباله افزایش می یابد: هر چه عطر یک دنباله قوی تر باشد، مورچه های بیشتری آن را دنبال می کنند. سپس، با تمام شدن ذخایر غذا، برخی از مورچه ها گرسنه به خانه باز می گردند و عطر خود را باقی نمی گذارند، بنابراین دنباله به تدریج ضعیف می شود. در نهایت، هنگامی که منبع غذایی خشک می شود، دنباله ناپدید می شود. این یک روش بسیار دقیق برای تنظیم کار مورد نیاز برای حمل غذا به خانه، بسته به مقدار غذا است. به لطف فرمون، کل عملیات با حداکثر صرفه جویی انجام می شود.

برخی از مورچه ها همچنین دارای "بوی زنگ هشدار" هستند که هنگام آشفتگی از خود ساطع می کنند. این بو، مانند بوی ردهای مورچه، با نوع خاصی از رفتار مرتبط است که برای خانواده مورچه ها بسیار مهم است. هنگامی که بوی هشدار ظاهر می شود، در عرض چند ثانیه در همه جهات پخش می شود و همه مورچه ها را در شعاع 10 ... 15 سانتی متر در حالت هیجان شدید قرار می دهد. واکنش مورچه های کارگر این است که به جایی می روند که اغتشاش ایجاد شده است. اگر خطر از بین رفته باشد، فرمون ها به تدریج ناپدید می شوند و مورچه ها آرام می شوند. در غیر این صورت، فرمون های بیشتری آزاد می شوند و مورچه های بیشتری نگران می شوند. بنابراین، نقض جزئی نظم در لانه مورچه به سرعت از بین می رود و حملات جدی منجر به بسیج عمومی می شود.

رفتار حشرات اجتماعی اغلب مردم را به تعجب وا می دارد که آیا این حشرات باهوش هستند یا خیر. یک سازمان اجتماعی پیچیده، مراقبت از فرزندان، توانایی به دست آوردن و ذخیره غذا، و محافظت از خانه آنها این تصور را ایجاد می کند که حیواناتی که به این روش رفتار می کنند بسیار "باهوش" هستند. با این حال، حشرات یک "مغز" بسیار کوچک دارند، که فقط ضخیم شدن کوچکی از سیستم عصبی مرکزی است. کاملاً واضح است که این امکان هرگونه فعالیت عصبی پیچیده را از بین می برد و همانطور که قبلاً دیدیم رفتار حشرات با سادگی بسیار مشخص می شود. به عنوان مثال، برای القای رفتار تغذیه در مگس بادی، تحریک یک گیرنده شیمیایی کافی است. در واقع، تمام نمونه‌های رفتار حشرات اجتماعی که در این فصل توضیح داده شد، نشان می‌دهد که هوش ظاهری آنها صرفاً نتیجه یک واکنش «کور» به محرک‌های بیرونی است. با این حال، هر دو خود این محرک ها و واکنش به آنها کاملاً با نیازهای بیولوژیکی حیوانات مطابقت دارد.

در مقایسه با آنچه امروزه در مورد رفتار حشرات اجتماعی و نقشی که حس بویایی در آن ایفا می کند، می دانیم، درک ما از رفتار اجتماعی پستانداران تازه شروع به شکل گیری کرده است. همه می دانند که سگ ها همیشه از علائم بو استفاده می کنند. از آنجایی که سگ هرگز بدون معاینه از علامت بو عبور نمی کند (و اغلب سهم خود را در آن انجام می دهد)، می توانیم نتیجه بگیریم که این علائم باید برای سگ ها بسیار مهم باشد. بر اساس مشاهدات دقیق مشخص شده است که بیشتر پستانداران در دنیایی از بوها زندگی می کنند و بسیاری از آنها از بوها برای تبادل اطلاعات با یکدیگر استفاده می کنند.

اول از همه، بو در خدمت اعلام حق قلمرو خود است. روز به روز، پناهگاه حیوان از بوی آن اشباع می شود، اما این بوی طبیعی اغلب با علائم بو که در هنگام ادرار، مدفوع یا ترشح غدد خاص ایجاد می شود، تقویت می شود. بسیاری از گوزن ها و آنتلوپ ها دارای غدد پیش چشمی هستند که شبیه گودی های کوچکی هستند که در جلوی چشم قرار دارند. در ماه اکتبر، گوزن های نر قلمرو خود را مشخص می کنند: آنها با شاخ های خود زمین را شل می کنند و پوست درختان را از بین می برند. آهو پوزه‌اش را به درخت می‌مالد و ماده‌ای بدبو از غدد پیش‌اوربیتال روی آن باقی می‌گذارد. همین اتفاق زمانی می افتد که آهو با سر به شاخ و برگ درختان یا علف های بلند برخورد کند. بسیاری از حیوانات دیگر دارای غدد بویایی در پایه دم خود هستند. برای مثال گورکن ها با فشار دادن پشت بدن خود به سنگ ها یا تنه درختان قلمرو خود را مشخص می کنند.

برشمردن انواع مختلف غدد بویایی که پستانداران دارند و روش هایی که حیوانات برای انتشار بوهایشان استفاده می کنند خسته کننده خواهد بود. در همه موارد، عملکرد بو یکسان است: "ساختن حصار" در اطراف قلمرو فردی که از تهاجم غریبه ها جلوگیری کند (مگر اینکه آنها افراد جنس مخالف باشند، زیرا در این مورد بوی بد علائم اثر معکوس دارند). علاوه بر این، بو باعث ایجاد احساس اطمینان در حیوان می شود. هنگامی که حیوان در قفس جدید قرار می گیرد، با علامت زدن کل قفس با بوی خود شروع می کند. یک همستر نر با ورود به قلمرو ماده، علامت بوی خود را در حین حرکت پخش می کند و حتی لانه ماده را مشخص می کند. پستانداران دیگر نیز با ماده بدبوی خود جفت گیری را علامت گذاری می کنند.

برخی از پستانداران حوزه خود را نه یک قلمرو خاص، بلکه یک شبکه کامل از مسیرها در نظر می گیرند. در این حالت، مسیرهای متعلق به افراد مختلف اغلب با هم تلاقی و همپوشانی دارند. در این تقاطع ها، حیوانات علائم بوی خود را به جا می گذارند، بنابراین به حیوانات دیگر که از مسیرهای مشابه استفاده می کنند نه تنها در اینجا بوده اند، بلکه به جنسیت آنها و وضعیت دستگاه تناسلی خود نیز اطلاع می دهند. تازگی علامت به ما اجازه می دهد تا حرکات حیوان را قضاوت کنیم. سگ ها حیواناتی هستند که بیشتر برای ما به دلیل علامت گذاری ویژگی هایشان و بررسی "خودنویس" همه کسانی که از آنها عبور کرده اند می شناسیم. گربه‌ها نیز سیگنال‌های عطری از خود به جا می‌گذارند، اگرچه وقتی این کار را انجام می‌دهند آنها را نمی‌بینیم. اسب آبی پخش بوی خود را به روشی بسیار بدیع تضمین می کند: در هنگام اجابت مزاج، دم خود را از این طرف به سمت دیگر تکان می دهد و فضولات را در یک منطقه نسبتاً بزرگ می پاشد، به طوری که در ارتفاع سوراخ های بینی اسب آبی روی پوشش گیاهی اطراف می افتد.

فرمون های پستانداران به اندازه فرمون های حشرات خاص هستند. حیوانات معمولاً هیچ توجهی به سیگنال های حیوانات گونه های دیگر نمی کنند. به عنوان مثال، موش های گوزن از رایحه برای جلوگیری از آمیختگی استفاده می کنند. موش گوزن آمریکایی از نظر ظاهر و سبک زندگی شبیه به موش معمولی چوبی است. در مناطق وسیعی از کشور - از مکان های باتلاقی تا نیمه بیابانی - 55 گونه جونده موش مانند زندگی می کنند و در برخی نقاط چندین گونه با هم زندگی می کنند، اما حتی در چنین مکان هایی تلاقی بین گونه ای رخ نمی دهد. نحوه استفاده حیوانات از بو برای حفظ هویت گونه‌ها در آزمایش‌هایی با سلول‌های ویژه تقسیم‌شده به سه بخش نشان داده شد. به عنوان مثال، یک موش آهو از منطقه کوه راکی ​​در یکی از محفظه ها و یک موش آهو از فلوریدا در قسمت دیگر قرار داده شد. هنگامی که هر دو محفظه بوی مشخصه موش ها را به دست آوردند، موش ها حذف شدند. سپس یک موش جدید، متعلق به یکی از این دو گونه، در محفظه سوم قرار گرفت و به آن اجازه داد در تمام محفظه ها حرکت کند. با ثبت زمان گذراندن موش در هر محفظه، می‌توان نشان داد که آن قسمت از قفس را ترجیح می‌دهد که در آن بوی موش از گونه خودش حفظ شده باشد. تقریباً به طور قطع این بو است که موش های یک گونه را به سمت یکدیگر جذب می کند، حتی اگر آنها با موش های گونه های دیگر زیستگاه یکسانی داشته باشند. در همین آزمایش‌ها مشخص شد که موش‌های نر مخصوصاً جذب آن قسمت از قفس شده‌اند که در آن بوی ماده‌ای از گونه‌شان که در حالت آمادگی برای جفت‌گیری است، به مشام می‌رسد.

بویایی نیز برای حیوانات اجتماعی بسیار مهم است. حیوانات متعلق به یک گروه دائماً در تماس نزدیک هستند و به یکدیگر مالش می کنند و در نتیجه بوی مشترکی به دست می آورند. گاهی اوقات این بو عمدا پخش می شود: به عنوان مثال خرگوش های نر با مالش چانه خرگوش های جوان گروه خود را علامت گذاری می کنند که غده هایی روی آنها وجود دارد که ترشحات بدبویی تولید می کنند. رایحه گروهی پرخاشگری بین اعضای گروه را کاهش می دهد و شناسایی فوری یک غریبه را ممکن می سازد. اگر یک موش جدید در اتاقی قرار داده شود که در آن گروهی از موش‌ها زندگی می‌کنند، صاحبان آن بلافاصله به آن حمله می‌کنند. آنها او را می پذیرند (البته اگر زنده بماند) تنها پس از به دست آوردن بوی این گروه. زنبورها همچنین از رایحه گروهی برای تشخیص جفت کندوی خود استفاده می کنند. هر حشره خارجی که بخواهد وارد کندو شود توسط زنبورهای نگهبان کشته خواهد شد.

اخیراً کشف شد که بوی گروهی عملکرد دیگری، شاید حتی مهم‌تر، دارد. اگر یک کلنی از موش ها را در یک اتاق بزرگ نگهداری کنید، تعداد آنها به طور نامحدود افزایش نمی یابد، بلکه در یک سطح مشخص تثبیت می شود. این به دلیل افزایش مرگ و میر یا افزایش مرگ و میر حیوانات جوان نیست. اندازه جمعیت زمانی تثبیت می شود که تعداد افراد در هر متر مربع کمی بیشتر از زیستگاه های طبیعی شود و این تراکم جمعیت است که عاملی است که از افزایش بیشتر تعداد موش ها جلوگیری می کند. هنگامی که تعداد موش ها یا حیوانات دیگر بیش از حد افزایش می یابد، دعوا بین آنها رایج می شود و اعضای گروه نشانه هایی از استرس جسمی و روحی را نشان می دهند. عملکرد غدد درون ریز مختل می شود و رفتار حیوانات غیر طبیعی می شود. این امر به ویژه تأثیر قابل توجهی بر رفتار زناشویی دارد. روال خواستگاری مختل می شود، زنان توانایی زایمان را از دست می دهند و آنهایی که موفق می شوند اغلب به درستی از فرزندان خود مراقبت نمی کنند. به طور خلاصه، زندگی جامعه مختل می شود، نرخ زاد و ولد کاهش می یابد و میزان مرگ و میر حیوانات جوان افزایش می یابد.

دلایل نسبتا خوبی وجود دارد که باور کنیم فرمون ها نقش مهمی در این تغییرات دارند. اگر چهار روز پس از جفت گیری، نر خارجی را با ماده باردار قرار دهند، حاملگی او خاتمه می یابد. در این صورت اصلاً لازم نیست که نر جدید با او در تماس باشد. برای ختم حاملگی کافی است بوی آن در سلول ماده نفوذ کند. به نظر می رسد که بوی مردانه به نوعی از ترشح هورمونی که چرخه جنسی زنان را تنظیم می کند، جلوگیری می کند.

یادداشت:

به طور دقیق تر، حساسیت اندام های بویایی. - توجه داشته باشید ترجمه