Az óceánvíz-mérgezés oka.

Michigan állam amerikai tudósai úgy vélik, hogy a baktériumok a fő okai a világ óceánjainak higanymérgezésének.

A békák túlélésének titka.

Amerikai tudósoknak sikerült rájönniük, hogy a békák hogyan tudnak tovább élni még mélyfagyás után is.

Az éjszakai denevér élettartamának titka.

A biológusok régóta úgy gondolják, hogy egy állat élettartamát nagyon egyszerűen határozzák meg: minél nagyobb, annál tovább él.

Az osztály biológiai jellemzői

5. oldal

A szaglás szerepe a kétéltűek viselkedésében. Az állatok különféle viselkedési akcióiban a kommunikációs folyamatok, a párosodási partnerek keresése, a határok kijelölése stb. Az információ továbbításának számos módja van, és különösen az élővilágban elterjedt a szagok „nyelve”. A kétéltűek erre speciális kémiai jeleket használnak - feromonokat. Ezeket a biológiailag aktív anyagokat a megfelelő időben automatikusan felszabadítja az állat szervezete. És például egy nőstény vagy törzstárs szaglórendszere receptorai segítségével érzékeli a hagyott nyomokról szóló információkat. Ezután a kapott adatokat összehasonlítjuk a memóriában tárolt szagszabványokkal. És csak ezután kap parancsot az állat bizonyos céltudatos cselekedetekre - mondjuk, hogy a nőstény közeledjen a hím által tojásrakásra előkészített helyhez stb. Sok kétéltű megjelöli és védi területét. És néhányan közülük, mint például az amerikai tüdő nélküli kétéltű - a hamvas földi szalamandra - nemcsak tökéletesen felismeri és megkülönbözteti saját jegyeit másoktól, hanem fajuk szalamandráinak illatnyomait is. A vörös hátú szalamandra mindig figyelmesen szimatol otthona közelében. És ha véletlenül átlép a szomszédok birtokán, megpróbál a lehető leggyorsabban visszatérni a telephelyére. De egyszerűen figyelmen kívül hagyja a többi fajhoz tartozó szalamandra területének határait. A szalamandra pedig csak a saját fajukhoz tartozó hívatlan vendégektől védi meg vagyonát. Amikor behatolnak egy területre, a kétéltű azonnal kibocsát egy speciális vegyszert, amely jelzi, hogy a területet elfoglalták. A szaglás különösen fontos a rossz látású vagy vakságban szenvedő kétéltűek számára. Például a barlangi folyókban és patakokban élő farkú kétéltűek, amikor sötét földalatti tározókon utaznak, szükségszerűen feromonnyomokat hagynak az aljzaton. Aztán ezek a szagok vagy más proteák hasonló kémiai nyomai vezérlik őket, amelyek legalább öt napig fennmaradnak. A nőstény követi a hím által hagyott nyomot, és keresi őt. Szaglása alapján a protea felismeri az összes legközelebbi szomszédját, és vigyáz, hogy ne lépjen be egy agresszív hím területére.

A szaglás fontos szerepet játszhat a kétéltűek tájékozódásában a térségben, amikor tavasszal állandó ívótározójukat keresik. Hiszen minden tónak vagy mocsárnak saját szaga van a környező növényzet eltérő kombinációja, az algák mennyisége és fajtája stb. miatt. Tanulmányok kimutatták, hogy például egy leopárdbéka egy T-alakú labirintusban (végükön két egymástól eltérő folyosóval, különböző összetételű vízzel) egy elágazásnál pontosan meghatározza, melyik oldalon van a tavából származó víz. Kellemes illatot érezve hozzá, a béka a tóvíz felé fordul.

Természeti jelenségekre adott válasz.

A kétéltűekre, mint sok élőlényre, egyelőre megmagyarázhatatlan érzékenység jellemző a különféle természeti jelenségekre. A békák például az elemzőiknek köszönhetően egyértelműen reagálnak minden időjárási változásra. A közelgő időjárási helyzet mellett is változik a béka bőrének színe: eső előtt szürkés árnyalatot kap, tiszta időben pedig kissé sárgul. Így a békák előre felkészülnek a jövőbeli fényspektrumra, és bőrsejtjeikben megjelennek a szükséges pigmentszemcsék. De továbbra is rejtély, hogy a kétéltűek miként értesülnek az időjárás változásairól néhány órával korábban. A tudósok azt sugallják, hogy testükben olyan elektroérzékeny analizátorok vannak, amelyek képesek a légköri elektromosság töltéseinek kis változásait is kimutatni. A kutatás továbbra is megerősíti, hogy a békák képesek érzékelni a közelgő időjárási változásokra vonatkozó információkat a természetes mezők és a test saját elektromos mezőjének kölcsönhatása révén.

Tájékozódási és navigációs képesség

A tájékozódásnak köszönhetően az állatok képesek meghatározni helyüket a térben és céltudatos mozgásokat végezni. A térbeli tájékozódás legösszetettebb formája a navigáció. Ez az állatok azon képessége, hogy a hosszú távú vándorlás során a megfelelő mozgásirányt választják meg. A navigáció során három tájékozódási módszert alkalmaznak: ösvény fektetése ismerős tereptárgyak mentén; iránytű tájolása - mozgás egy bizonyos irányszög mentén stb., tereptárgyak használata nélkül; Az igazi navigáció az a képesség, hogy iránytű és ismert tereptárgyak használata nélkül eljussunk egy célhoz (tenyésztési hely, táplálékforrás stb.). A kétéltűek mindhárom tájékozódási módszert használhatják. Tájékozódásuk és navigációjuk szinte mindig a külvilágtól kapott információk elemzésének és összehasonlításának az eredménye.

Lásd még

Kozmikus ciklusok és a bioszféra
Bevezetés Célok: Ismerje meg, milyen hatással vannak a kozmikus ciklusok az emberre, az éghajlatra, az állatokra és a környezet általános állapotára. A kozmikus ciklusok tanulmányozása azért fontos, mert...

Hanti-Manszijszk környékének talajmezofaunája
Bevezetés A téma relevanciája. A talajban élő gerinctelenekkel kapcsolatos információk hiánya megnehezíti a talajban élő állatpopulációk regionális és zónaspecifikus jellemzőinek azonosítását. Relatív...

A halak belső szerkezetének morfológiája
Bevezetés A halak (lat. Halak) a vízi gerincesek szuperosztálya (a kladisztika modern elveivel összhangban - parafiletikus csoport). A gnathostomák kiterjedt csoportja a...

Régóta ismert, hogy az emlősök szaporodása során a szag fontos szerepet játszik. A vemhes bárány, amelyre a kos nem figyel, vonzóvá válik számára, ha a hüvelyét egy ivarzó birka hüvelyváladékával kenik. A szaglás szerepét a patkányok és egerek kommunikációjában viszonylag nemrég kezdték el tanulmányozni.

Lee-Booth effektus . Ha a nőstény egereket négyes csoportokban tartja, akkor az ilyen csoportokban megnő a spontán hamis terhességek gyakorisága. Ez nem történik meg, ha az állatok szaglóhagymáit eltávolítják vagy elszigetelten tartják. Fizikai érintkezés nem szükséges. Amikor egy csoportban a nőstények száma eléri a 30-at, ivarzási ciklusuk nagyon rendszertelenné válik, és sok nőstény hosszú ideig nem megy ivarzásba.

Tehát a csoporthoz való csatlakozás különféle rendellenességeket okoz a nőknél: kis csoportokban - hamis terhesség, nagy csoportokban pedig anesztrus.

Fehérítő hatás . Whitten észrevette, hogy a csoportban tartott nőstények sokkal később kezdenek párosodni, mint az egyedül tartottak. Ez a hatás eltűnik, ha egy fémketrec kerül a csoportba egy hímmel. Ha egy ketrecet helyezünk el egy hímmel egy 30 nőstényből álló csoportot tartalmazó helyiségben, az ivarzási ciklusuk sokkal rendszeresebbé válik.

Bruce hatás . Ha egy röviddel azelőtt párosodott nőstényt azonos vagy másik vonalbeli hímek közé helyeznek, akkor a vemhessége blokkolódik, és 3-4 nap múlva ismét ivarzásba kerül. Ebben az esetben, amint azt a genetikai elemzés mutatja, minden utód az utolsó hímtől származik, aki fedezni fogja őt. A Lee-Booth-effektushoz hasonlóan a vemhesség megakadályozásához nem szükséges a fizikai kontaktus: elég, ha a nőstényt egy üres ketrecbe helyezzük, amelyben korábban hím volt. A nőstény érzékenysége más hímek jelenlétére a párzás utáni öt napra korlátozódik; a 6. napon a hatás már nem jelentkezik.

Kiderült, hogy a különböző genetikai vonalú hímek jelenléte hatékonyabb, mint az azonos vonalú hímek: az első esetben az esetek 80% -ában, a másodikban pedig csak 30% -ában figyelhető meg a terhesség megszakítása.

A nőstényt először takaró hím jelenléte kiküszöböli a többi hím befolyását. Ha a nőstényt és az őt takaró hímet úgy választják el, hogy senkit nem helyeznek a helyére, akkor ugyanannak a hímnek a visszatérése nem jelenti a terhesség megszakítását. Így a nőstény felismeri ezt a hímet.

A leírt reakciók teljes sötétségben is előidézhetők, és azt láttuk, hogy elég egy nőstényt egy ketrecbe helyezni, ahol egy furcsa hím élt, hogy a Bruce-effektus megnyilvánuljon. Ennélfogva, a hallás és a látás kizárható, a főszerep pedig a szaglásnak tulajdonítható. Ebben az esetben szükséges, hogy a ketrecben legyen a hím által szennyezett alom, és azt naponta kétszer ki kell cserélni a hím alól frissen vett alomra: csak ebben az esetben lesz maximális a hatás. Így a hatóanyag vagy instabil, illékony, vagy mindkettő.

A hímek illatforrása ismeretlen. A megtermékenyítésre képtelen, szexuális aktivitástól teljesen mentes hímek jelenlétükkel éppolyan hatékonyan blokkolják a terhességet, mint az ivarérett hímek. A preputiális mirigyek eltávolítása és a pubertás előtti kasztrálás ezen a téren semmit nem változtat. Ugyanezt a hatást okozza az olyan hímek jelenléte is, akiknek nincs szaglása, és nem tudják szagolni a nőstényeket.

Az ízérzékelés nagyon fontos az állatok számára. Ízlés szerint meghatározzák a kóstolt termék ehetőségét vagy ehetetlenségét. Az ételek íze nagy jelentőséggel bír az állatok számára, sokuknak különleges ízlési preferenciái vannak. A különféle háziállatok tulajdonosai jól tudják, hogy kedvenceik néha milyen válogatósaknak bizonyulnak, ha ételről van szó.

Az érzéksejtek szelektív és rendkívül érzékeny reakciója alapján kialakul az íz- és szagérzékelés.

Ízelemző

Az ízlelő szerv a kémiai érzékszervek egyike, és hozzájárul a szájüregbe kerülő különféle anyagok minőségének előzetes elemzéséhez. A tápanyagok csak oldott állapotban fejtik ki irritáló hatásukat a hajhagymákra. Az oldószer számukra a szájüregben a nyál. A nyelv felszínén specifikus érzékenységű területek azonosíthatók, ízlelőbimbókban olyan receptorsejtek vannak, amelyek reagálnak a specifikus ízű kémiai vegyületekre.

Az ízérzés a nyelv és a szájnyálkahártya ízképződményeinek kemoreceptoraira ható kémiai oldatok hatására jön létre; ebben az esetben keserű, savanyú, édes, sós vagy vegyes ízérzet jelentkezik. Az újszülött babák ízérzékelése minden más érzés előtt felébred.

Az ízlelőszerv fő része az ún ízlelőbimbók (ízlelőbimbók), amelyek benne vannak ízlelőbimbók a nyelvben, valamint a lágy szájpadlásban és a garatban. Az ízlelőbimbók speciális sejtekből állnak, amelyek körül az ízlelő (érzékeny) idegrostok végződnek. Az ízlelőbimbók között elhelyezkedő speciális mirigyek olyan folyadékot választanak ki, amely átmossa az ízlelőbimbókat.

A szájüregbe kerülve a nyál által oldott élelmiszer-kemikáliák az ízlelőbimbók mélyedéseibe jutnak, ahol érintkezésbe kerülnek az érzékeny sejtek membránja által képződött mikrobolyhokkal. Hozzájárulnak a bennük lévő receptorpotenciál kialakulásához, amely az ízlelőideg idegrostjai mentén először a medulla oblongata-ba, majd onnan az agykéregbe jut. Itt jön létre az ízérzés. Agy osztály ízelemző a temporális lebenyben található. Az ízérzékelés nagyon fontos szerepet játszik az emésztési folyamatban. Serkenti a táplálékközpontot, amit étvágy érzéseként érzékelnek. A táplálékközpont stimulálása serkentően hat az emésztőrendszerre.

Az étel íze szempontjából az illata nagy jelentőséggel bír. Amikor az étel az állat szájába kerül, meghatározza, hogy ehető-e. A kiválasztott nyál természete ettől függ. Az ehető anyagok bejutásakor sűrű nyálkás nyál szabadul fel, ha pedig ehetetlen vagy irritáló anyagok kerülnek be, akkor folyékony nyál szabadul fel (egyes anyagok hányást okozhatnak). Az ehető ételek serkentő hatással vannak az emésztőrendszerre.

Az ízérzékelés közvetlenül kapcsolódik a szagláshoz.

Szaglás, szaglás

Szag - ez az állatoknak a megfelelő szerveken keresztül történő érzékelése a környezetben lévő kémiai vegyületek egy bizonyos tulajdonságáról (szagáról). A szaglás abban különbözik az ízérzékeléstől, hogy a segítségével észlelt szaganyagok általában alacsonyabb koncentrációban vannak jelen. Csak jelzésként szolgálnak a külső környezet bizonyos objektumainak vagy eseményeinek jelzésére. A szárazföldi állatok a szagos anyagokat gőzök formájában érzékelik, amelyek levegőáramlással vagy diffúzióval jutnak a szaglószervbe, a vízi állatok pedig oldatok formájában. Sok állat számára: rovarok, halak, ragadozók, rágcsálók számára a szaglás fontosabb, mint a látás és a hallás, hiszen így több információt kapnak a környezetről. A szagokra való érzékenység néha egyszerűen fantasztikus: egyes lepkék hímjei például a női nemi feromon több molekulájára reagálnak egy köbméter levegőben.

A szaglás fejlettségi foka még egyazon rendszertani csoporton belül is igen eltérő lehet. Így az emlősöket makroszmatikusokra osztják, akiknek a szaglása jól fejlett (a legtöbb fajhoz tartozik), a szaglás szempontjából viszonylag gyenge fejlettségű mikroszmatikusokra (fókák, bálnák, főemlősök) és anozmatikusokra, akiknél hiányoznak a jellegzetes szaglószervek ( fogas bálnák).

A szaglás arra szolgál, hogy az állatok táplálékot keressenek és szelektáljanak, nyomon kövessék a zsákmányt, meneküljenek az ellenség elől, bioorientációt és biokommunikációt végezzenek (terület megjelölése, szexuális partner megtalálása és felismerése stb.). A halak, a kétéltűek és az emlősök jól tudják megkülönböztetni a saját és más fajok egyedeinek szagát, a közös csoportszagok pedig lehetővé teszik az állatok számára, hogy megkülönböztessék a „barátokat” az „idegenektől” (4.4. ábra).

A szagos anyagok száma óriási, és mindegyikük illata egyedi: nincs két különböző kémiai vegyületnek pontosan egyforma szaga. A szagok hatása alapján vonzó és izgalmas, taszító és közömbös csoportokra oszthatók. A vonzó és serkentő szagok pozitív élettani jelentőséggel bírnak az állat szervezetében. Ilyen szagok közé tartozik az étel illata, a női váladék szaga a szaporodási időszakban, a gazdi szaga a kutyának stb.

Rizs. 4.4.

A taszító szagoknak nincs pozitív élettani jelentése, és olyan reakciókat váltanak ki a szervezetben, amelyek célja, hogy megszabaduljanak a hatásuktól. Az ilyen szagokra példa lehet a parfümök, a dohány és a festék erős illata. Egyes állatoknál ez a szag egy ragadozó szaga lesz.

Illatelemző A gerincesek egy észlelő berendezésből, pályákból és egy kérgi központból állnak.

Szaglószerv A gerincesek a szaglóelemző perifériás berendezése. Az orrüregben található, és viszonylag kis területet foglal el a felső orrjárat és az orrsövény hátsó részének területén. A szaglórégió nyálkahártyáját szaglóhám borítja, amely a szaganalizátor közvetlen receptora. A szaglóhám szaglósejtekből áll, amelyek egy dendrit és egy axon jelenléte miatt orsó alakúak. A dendrit a nyálkahártya felszínén csillókkal ellátott szaglóhólyagokkal végződik. A csillók a szaglóhám felületét borító nyálkarétegbe merülnek. A légáram által hozott molekulák érintkezésbe kerülnek a csillók membránjával, és impulzus generálására serkentik őket.

Szaglóhagymák - Ezek az agy velőjének kiemelkedései, amelyek idegsejtek gyűjteménye. A szaglóhagymákban a szaglóideg rostjai véget érnek, és a szaglóreceptor sejtekből érkező szenzoros információ feldolgozása történik. Az illatosító részecskék közvetlen érintkezése a szaglósejtekkel az orrüreg szagló régiójában történik.

A szag érzékelése csak akkor lehetséges, ha a levegő, beleértve a szagú anyagok molekuláit, áthalad az orrüregben. A csendes levegő, még ha tartalmaz is, nem okoz szaglást. Az érzések megjelenése nem csak a szag koncentrációjától és expozíciós idejétől függ, hanem attól is, hogy a szagkeverék milyen sebességgel halad át az orrüregben. Az a sebesség, amellyel a szag áthalad az orron, nagymértékben változhat az állat légzési sebességétől függően. Éppen ezért az állat a maximális szaginformáció megszerzésére törekvően intenzíven szimatol, gyakran levegőt szív be, és ezáltal felgyorsítja a szagrészecskéket tartalmazó levegő áramlását.

Sok makromatikus emlősnél az orrüreg csontos falának további héjai miatt az orr szaglóterülete megnagyobbodik. A hüllőkben és egyes emlősökben az orrsövényben a fő szaglószerveken kívül található vomeronasal, vagy Yakobson szerv. A kétéltűek, a legtöbb hüllő és sok emlős rendelkezik vele. Ez utóbbiban az orrüregbe nyíló két vékony csőből áll az orrsövény tövében. Ezeknek a csöveknek a belsejét érzékeny hám borítja, melynek receptoraiból a szaglóideg egy speciális ága távozik. A vomeronasalis szerv szaglóreceptorai szelektíven az állat számára legfontosabb szagokra vannak hangolva, amelyek a veszélyhez, táplálék- és szexuális partnerkereséshez kapcsolódnak, és hihetetlen érzékenységgel rendelkeznek. A kettős szaglás modern koncepciója biztosítja az elsődleges és kiegészítő szaglórendszerek létezését a gerincesekben. Az első fontos szerepet játszik a természetben a táplálkozással kapcsolatos szagok érzékelésében, a „ragadozó-zsákmány” rendszerben való viselkedésben, valamint az egyedek egyedi szagainak, egy „csoport” szagának felismerésében. A további szaglórendszer felelős a feromonok észleléséért, és kulcsszerepet játszik a szexuális és anyai viselkedés szabályozásában.

A receptor szerepét benne a fentebb már említett vomeronasalis szerv tölti be.

A halakban a szaglószervek párban jelennek meg orrüregek, vagy a fejen a szájnyílás közelében elhelyezkedő zacskók, amelyek számos, szaglóhámmal borított kötőszöveti lemezt tartalmaznak. A rovaroknál a szaglószervek érzékeny képződmények - szaglóérzék, főleg antennákon helyezkednek el. Számos puhatestűnek speciális szerve van osphradia.

A szaglás élességét (abszolút küszöbértéket) a szaglási reakciót kiváltó illatanyagok minimális koncentrációjával mérjük. Az állatok szaglóérzékének érzékenysége ugyanarra a szagra az állat élettani állapotától függően változhat. Csökken az általános fáradtság, orrfolyás, valamint magának a szaglóelemző készüléknek a fáradtsága, amely akkor jelentkezik, ha az állat szaglósejtjeit túl sokáig érik kellően erős szag.

A szagforrás irányának meghatározásához fontos az állat orrában lévő nedvesség. Meg kell határozni a szél irányát, és ezért azt az irányt, ahonnan a szag jön. Szél nélkül az állatok csak nagyon közelről érzékelik a szagokat. Az emlősök orrán lévő oldalsó kivágásokat úgy tervezték, hogy érzékeljék az oldal- és hátsó szél által keltett szagokat.

Feromonok

A szagos anyagok egy speciális csoportját alkotják feromonok, amelyeket az állatok általában speciális mirigyek segítségével választanak ki a környezetbe, és szabályozzák ugyanazon faj képviselőinek viselkedését. Feromonok– saját fajuk biológiai markerei, illékony kemoszignálok, amelyek szabályozzák a neuroendokrin viselkedési reakciókat, a fejlődési folyamatokat, valamint számos, a szociális viselkedéssel és szaporodással kapcsolatos folyamatot. Ha a gerinceseknél a szaglójelek általában másokkal kombinálva - vizuális, hallási, tapintási jelekkel - működnek, akkor a rovaroknál a feromon az egyetlen kulcsinger szerepét töltheti be, amely teljes mértékben meghatározza viselkedésüket.

A feromonok segítségével történő kommunikációt általában összetett rendszernek tekintik, amely magában foglalja a feromonok bioszintézisének mechanizmusait, a környezetbe való kibocsátását, abban való eloszlását, más egyének általi észlelését és a kapott jelek elemzését.

Érdekes módszerek a feromonok fajspecifikusságának biztosítására. Egy feromon mindig több vegyi anyagot tartalmaz. Általában ezek alacsony molekulatömegű szerves vegyületek - 100-300 amu. A keverékeik közötti faji különbségek háromféleképpen érhetők el:

• 1) ugyanaz az anyagkészlet, különböző arányokkal minden fajnál;
• 2) egy vagy több általánosan elterjedt anyag, de fajonként különböző kiegészítő anyagok;
• 3) fajonként teljesen más anyagok.

A leghíresebb feromonok:

• epagonok – „szerelmi feromonok” vagy szexuális attraktánsok;
• odmihnionok - „vezető szálak”, amelyek a házhoz vagy a talált zsákmányhoz vezető utat jelzik, egyben jelölők az egyes terület határain;
• toribonok – a félelem és a szorongás feromonjai;
• gonophionok - feromonok, amelyek megváltoztatják a szexuális tulajdonságokat;
• gamophionok – a pubertás feromonjai;
• etofionok – viselkedési feromonok;
• A lychneumonok íz-feromonok.

Egyéni szag

A szag az állat egyfajta „hívókártyája”, tisztán egyéni. De ugyanakkor a szag fajspecifikus, ez alapján az állatok egyértelműen megkülönböztetik fajuk képviselőit a többitől. Ugyanazon csoport vagy nyáj tagjai egyéni különbségek jelenlétében közös sajátos csoportszaggal is rendelkeznek.

Az állat egyéni szagát számos összetevő alkotja: neme, életkora, funkcionális állapota, a szexuális ciklus szakasza stb. Ezt az információt számos, a vizeletet alkotó szagú anyag, ezek aránya és koncentrációja kódolhatja. Az egyéni szag különféle okok hatására változhat az állat élete során. A mikrobiális táj óriási szerepet játszik az egyéni illat kialakításában. A bőrmirigyek üregeiben élő mikroorganizmusok aktívan részt vesznek a feromonok szintézisében. A szagforrások az állatok által a különböző testüregekben és mirigyekben lévő váladékok nem teljes anaerob oxidációjának termékei. A baktériumok egyedről egyedre átvitele a csoporttagok interakciója során történhet meg: párzás, a fiatalok táplálása, szülés stb. Így minden populáción belül egy bizonyos csoportszintű mikroflóra fennmarad, ami hasonló illatot biztosít.

A szaglás szerepe bizonyos viselkedésformákban

A szaglás rendkívül fontos számos rendszertani csoportba tartozó állat életében. A szaglás segítségével az állatok eligazodhatnak bizonyos fiziológiai állapotokhoz képest, amelyek jelenleg a csoport más tagjaiban rejlenek. Például a félelem, az izgalom, a telítettség mértéke, a betegség az állatoknál és az embereknél a szokásos testszag megváltozásával jár.

A szaglási kommunikáció különösen fontos a szaporodáshoz kapcsolódó folyamatok számára. Számos gerinces és gerinctelen állatban találtak specifikus nemi feromonokat. Így egyes rovarok, halak és farkú kétéltűek olyan feromonokkal rendelkeznek, amelyek serkentik a női nemi mirigyek fejlődését és a nőstények másodlagos nemi jellemzőit. Egyes halak híméből származó feromonok felgyorsítják a nőstények érését, szinkronizálva ezzel a populáció szaporodását.

A termeszek és a közeli rokon hangyák olyan funkcionális rendszerrel rendelkeznek, amely gátolja a nőstények és a hímek fejlődését. Míg a munkáshangyák a petesejt nőstény hasából nyalják ki a szükséges adag gonophiont, nem lesznek új nőstények a fészekben. Gonophionjai elnyomják a petefészkek fejlődését a munkáshangyákban. De amint a petesejt nőstény elpusztul, néhány munkáshangya azonnal termést kezd. 1954-ben R. Butler felfedezte, hogy a méhkirálynő állkapcsának mirigyei egy speciális méhanyagot választanak ki, amelyet szétterít a testén, majd lehetővé teszi a dolgozóknak, hogy lenyalják. Ennek a feromonnak a biológiai aktivitása olyan magas, hogy a munkásméhnek csak egy élő vagy elhunyt királynő testét kell megérinteni orrával, és a petefészkek fejlődése gátolt. Fő szerepe a petefészkek fejlődésének visszaszorítása a munkásméhekben. De amint eltűnik a méh, és vele együtt ez a feromon, sok hétköznapi családtag azonnal elkezd petefészkeket fejleszteni. Ezek a méhek aztán tojásokat raknak, még akkor is, ha nincsenek megtermékenyítve. Ugyanez történik, ha nincs elég királynő feromon a méhcsalád minden tagja számára.

A nőstények által a hímek vonzására kiválasztott feromonok nagy jelentőséggel bírnak a szexuális viselkedésben. A nőstény emlősök ivarzási időszakában számos bőrmirigy szekréciója fokozódik, különösen az anogenitális zónát körülvevő mirigyek szekréciója, amelyek szekréciójában ekkor jelennek meg a nemi hormonok és a feromonok. Az ivarzás során ezek az anyagok még nagyobb mennyiségben találhatók meg a nőstények vizeletében. Segítenek olyan szagokat létrehozni, amelyek felkeltik a hímek figyelmét.

A gerincteleneknél leírt számos feromon - gonophion - hozzájárul az állat nemének megváltozásához élete során. Az Ophriotroch tengeri polichaéta féreg élete kezdetén mindig hím, és amikor felnő, nőstényré változik. E férgek kifejlett nőstényei gonophiont választanak ki a vízbe, amitől a nőstények hímekké alakulnak. Valami hasonló történik néhány haslábúban. Fiatalon hímek is, majd nőstényekké válnak.

Számos rovar (legyek, tücskök, szöcskék, csótányok, bogarak stb.) hímjei testük különböző részein mirigyeket hordoznak, amelyek szekréciója ösztönzi a nőstényeket a szaporodásra. A kifejlett hím sivatagi sáskák speciális feromonokat bocsátanak ki, felgyorsítják a fiatal sáskák érését.

Az emlősökben gamophionokat írnak le, amelyeket főként a szaglás észlel. Jelentős szerepet játszanak a szaporodásban. E tekintetben az egereket tanulmányozták a legjobban. Az agresszív férfiak vizelete agressziós feromont tartalmaz, amely férfi nemi hormonok metabolitjait tartalmazza. Ez a feromon elősegítheti az agressziót a domináns hímeknél és az alázatos reakciót az alacsony rangú hímeknél. Az agresszión kívül a hím házi egerek vizeletének szaga számos más viselkedési és fiziológiai reakciót vált ki ugyanazon faj egyedeiben. Például egy ismeretlen hím illata elnyomja egy új terület felfedezését más hímeknél, vonzza a nőstényeket, blokkolja a terhességet, szinkronizálja és felgyorsítja az ivarzási ciklusokat, felgyorsítja a fiatal nőstények pubertását, és elnyomja a spermatogenezis normális fejlődését fiatal hímeknél.

Mivel az összes emlős nemi hormonjai és feromonjai alapvetően azonosak, hasonló jelenségek figyelhetők meg más fajokhoz tartozó állatoknál is.

A szaglás az egyik legkorábbi érzékszerv, amely „bekapcsol” az ontogenezisben. A kölykök már a születés utáni első napokban emlékeznek anyjuk illatára. Ekkorra már teljesen kifejlődtek a szagérzékelést biztosító idegi struktúrák. A kölykök szaga fontos szerepet játszik a szuka normális anyai viselkedésének kialakulásában. A laktáció alatt a nőstények különleges anyai feromon, amely sajátos illatot kölcsönöz a kölyköknek és biztosítja közöttük és az anya között a normális kapcsolatokat.

Egy sajátos szag is megjelenik, amikor az állat félelmet tapasztal. Az érzelmi izgalom hatására a verejtékmirigyek szekréciója élesen megnő. Néha az állatoknál önkéntelen váladék szabadul fel a szagmirigyekből, vizeletet, sőt székletet is. Az illatjegyek, amelyeket az állatok a birtokaik megjelölésére használnak, nagy információs értékkel bírnak.

Terület megjelölése

A szaglásnak óriási szerepe van az állatok területi viselkedésében. Szinte minden állat sajátos szaggal jelöli meg a területét. A szag forrása szinte minden állati váladék lehet: vizelet, széklet, speciális mirigyek váladéka. A jelölés rendkívül fontos viselkedési forma számos szárazföldi állatfaj számára: élőhelyük különböző pontjain szagú anyagokat hagyva jeleznek magukról más egyedeknek. A szagnyomoknak köszönhetően az egyedek egységesebb és legfőképpen strukturáltabb eloszlása ​​megy végbe a populációban, az ellenfelek elkerülve a sérüléshez vezető közvetlen érintkezést, elegendő teljes körű információt kapnak a „gazdáról”, a szexuális partnerek pedig jobban egymásra találnak. könnyen.

Jelölési viselkedés. Ez a jelenség az emlősök körében széles körben elterjedt, és úgy valósul meg, hogy látható helyeken hagyják nyomaikat: szagmirigyek váladéka, ürülék formájában, karcolások vagy karcolások a fák kérgén, kövek vagy száraz talaj, megőrizve a váladék szagát. a talpi mirigyek (4.5. ábra).

Rizs. 4.5.

A szarvasok és egyes antilopok az általuk elfoglalt területet az orbitális mirigyek bőségesen szekretált szagú váladékával jelzik, amiért az ágakhoz és a fatörzsekhez dörzsölik szájkosarukat. A begördülési időszakban az őz, a zerge és a hókecskék megütik a bokrokat, és a szaruhártya alatti mirigy bűzös váladékát hagyják rajtuk. A pézsmapeka illatos nyomot húz ki, útközben letörli a háti pézsmamirigy váladékát a lelógó ágakon. A medve néha bűzös nyomot is hagy maga után, a fatörzsek közelében felemelkedik a hátsó lábaira, és ezekhez dörzsöli a pofáját és a hátát, de gyakrabban a karmaival letépi a kérget, a talpi mirigyek váladékát kenve a karcolásokra. Az odúkban élő állatok folyamatosan bűzös nyomokat hagynak az odú falán. Vidéki területeken és városokban könnyű megfigyelni a jelöléseket a házimacskákon. A megjelölt tárgy mellett elhaladva a macska megáll, hátat fordít neki, és egy kevés, különösen csípős szagú vizeletet fröcsköl ki, miközben jellegzetes farkamozdulatokat végez. Minden „kiemelkedő” tárgyat meg kell jelölni: tetőgerinc, épületsarkok, oszlopok, domborművek, fatörzsek, autó kerekei stb. Ezt követően a környék összes többi macskája ezeken a helyeken hagyja nyomát. A vizeletürítés megjelölése alapvetően különbözik a „higiénikus” vizeléstől, amikor a macska először lyukat ás az aljzatba, majd óvatosan eltemeti váladékát, hogy elfedje a szagot.

A kutyacsalád minden tagja vizelet segítségével is megjelöli a területet. A hímek felemelik a lábukat, és megjelölnek minden lehetséges kiemelkedő tárgyat: fákat, oszlopokat, köveket stb. Minden következő hím mindig magasabbra próbálja hagyni a nyomát, mint az előző. A szukák területet is jelölnek. A jelölési viselkedés különösen erősödik az ivarzás előtt és alatt. A házikutyák tömeges sétáltatásának helyein specifikus vizelési pontok. Más kutyák által séta közben hagyott nyomok megszagolásával a kutyák sok értékes és érdekes információhoz jutnak. A Calnak információs értéke is van. Székleteléskor sok állat igyekszik a lehető legmagasabb helyen hagyni, néha még fatörzseken vagy köveken is.

A kutya- vagy farkasfalka élőhelyének határait a vizelet intenzíven kijelöli. Ezt általában a domináns hím csinálja. F. Mowat, aki a sarkvidéki farkasok viselkedését tanulmányozta Alaszkában, rámutat, hogy egy farkasfalka körülbelül hetente egyszer körbejárja a „családi földeket”, és frissíti a határtáblákat. Egy nap, amikor a farkasok éjszaka vadászni indultak, a tudós úgy döntött, hogy „kiveszi” „az ő” területét, egy körülbelül háromszáz négyzetméteres területet. Visszatérve!) a vadászatról a hím farkas azonnal észrevette F. Mowat nyomait, és tanulmányozni kezdte őket: „Talpra felállva, ismét megszagolta a jelemet, és nyilvánvalóan döntött. Gyorsan, magabiztos tekintettel kezdte szisztematikus séta a környéken, amit magamnak tűztem ki, a következő „határ” táblához közeledve egyszer-kétszer megszagolta, majd gondosan elkészítette az én egy jel ugyanazon a fűcsomón vagy egy kövön, de kívülről. Körülbelül tizenöt perc elteltével a művelet füsttel telt. Aztán a farkas kijött arra az ösvényre, ahol a birodalmam véget ért, és a ház felé ügetett, táplálva a legkomolyabb gondolatokhoz."

Ez a példa azt mutatja, hogy az egyik faj egyedének jegyei érthetőek és informatívak lehetnek egy másik faj egyedei számára.

• A.e.m. – atomtömeg mértékegysége.
• Mowat F. Ne sírj farkas! M., 2002. 75. o.

Gerinctelenek. A kemokommunikáció nagyon fontos szerepet játszik a legtöbb gerinctelennél. Közülük a legprimitívebbek nem rendelkeznek speciális szaglószervekkel, de a testfelület nagy része érzékeny a vízben lévő vegyszerek jelenlétére. A vízi gerinctelenek közül a kémiai jeleket a suvoika csillós csillósok és a barnacles - tengeri makk használják; olyan vegyszereket választanak ki, amelyek vonzzák fajuk egyedeit. Egyes vízi gerinctelenek, például a homárok és rákok speciális kemokommunikációs szervekkel rendelkeznek – ízlelőbimbók a lábuk tövében. A széles körben elterjedt szárazföldi puhatestűek, szőlőcsigák párzás közben vékony, nyílvessző alakú „szerelmi nyilakat” lőnek egymásba. Ezek a miniatűr struktúrák olyan anyagot tartalmaznak, amely felkészíti a recipienst a spermatranszferre.

Rovarok. A kémiai kommunikáció a rovaroknál a legelterjedtebb. Ez elsősorban a méhekre és a hangyákra vonatkozik, ami a közösségek összetett felépítéséből és tagjaik közötti funkciómegosztásból adódik.

A hangyákban a kémiai érzékenység különböző formái nagyobb szerepet játszanak, mint más típusú vétel. Az egyének közötti kommunikáció hosszú antennák vagy antennák segítségével valósul meg, amelyek kettős funkciót látnak el, egyben tapintási és szaglási szervek.

A szagok rendkívül fontos szerepet játszanak a hangyák viselkedésének kiváltásában. A hangyabolytól vagy fészektől a táplálékgyűjtő helyekig jól kitaposott ösvények húzódnak. A hangyák meghatározott feromonok felszabadításával jelzik útjukat. A hangyabolyból kilépő hangya valószínűleg úgy érzi magát, mint aki egy erősen megvilágított utcában vagy autópályán egy elágazásnál áll, távolba vezető táblákkal felszerelve. De az ember elsősorban a látás világában él, a hangya pedig a szagok, tapintások és ízek világában, ezért számára a feromonnyomok egyet jelentenek számunkra a jól megvilágított üzlettáblákkal. Az illatnyomok azt is jelzik, hogy melyik utat kell megtenni a további táplálék megtalálásához. A jól kitaposott ösvényeknek erősebb a szaga, mert több hangya haladt el rajtuk, hasával megérintette a talajt, szagú nyomot hagyva.

Ezenkívül a hangyáknak van topokémiai érzékük is, amikor szaglás alapján meg tudják határozni a nyom vagy a szagló tárgy alakját. A feromonok szabályozzák a hangyák egész életét. Például a megzavart hangya által kibocsátott riasztóferomon azonnal felizgat másokat. Ez, mint egy láncreakció, tovább terjed, és most hangyák százai állnak készen arra, hogy az ellenségre rohanjanak.

Nemcsak a nőstények választanak ki speciális feromonokat, amelyek bizonyos viselkedést diktálnak a dolgozó hangyáknak, hanem a lárvák is olyan speciális anyagokat választanak ki, amelyek arra ösztönzik az imágókat, hogy táplálják őket. A hangyaboly lakói szaglásukról ismerik fel a „barátokat” és az „idegeneket”. Még rokonai is bizonyos váladékok alapján tudják, hogy egy hangya él-e vagy halt-e. Amikor két hangya kerül szembe, az egyik rovar gyakran „megnyalja” a másik fejét és hasát. Feltételezhető, hogy ez megkönnyíti a sajátos szagú váladékok átvitelét az egyes telepeken belül. Nyilván ennek a szagnak köszönhető, hogy a hangyák könnyen meg tudják különböztetni hangyaboly tagjait az „idegenektől”. Sok hangyafajban egy idegent, aki véletlenül egy másik hangyaboly területére kerül, egyszerűen megölik a gazdák.

Nem csak a hangyák, hanem sok rovar számára is az illatjelzők a legfontosabb és legszükségesebb tereptárgyak, amelyeket mindig használnak. Amikor reggel kirepülnek a poszméhek a fészekből, egy ideig köröznek körülötte, szárnyaikkal zsúfolva, szagú cseppnyomokat hagyva a szomszédos növényeken és talajon. Minden poszméhfaj másképp helyezi el a táblát, hogy hazatérve ne keveredjen össze: más növényekre, a talajtól eltérő magasságban és más szaggal.

Minden méhkasnak, mint minden hangyabolynak, megvan a maga szaga. Amikor a fiatal méhek megtanulnak repülni natív kaptáruk közelében, a felnőttek gyakran úgy segítenek nekik, hogy leülnek a bejáratra, kifordítják az illatmirigyet, és szárnyaik mozdulataival eloszlatják maguk körül a szagot. Az őshonos illat megakadályozza, hogy a fiatal méhek eltévedjenek.

A méhek, miután bőséges táplálékot találtak, egy illatos mirigy segítségével jelölik meg ezt a helyet. Minden méh számára, aki jó kenőpénzzel tér vissza, láthatatlan illatnyom van a levegőben. Más méhek követik ezt a szálat. Ha alaposan megnézi a virágzó réten mézet gyűjtő méheket, feltűnő tényt észlel: az egyik méh lóheréről lóherére siet, és nem figyel a többi virágra, a másik a kakukkfűre repül, a harmadik pedig csak érdeklődik. a nefelejcsben. A biológusok ezt a viselkedést „virágtartósságnak” nevezik. Ez az egyénekre vonatkozik, nem az egész családra.

A virágos állag mind a méhek, mind a növények számára előnyös. Méheknek - mert miközben hűek maradnak bizonyos virágokhoz, mindenhol ugyanazokkal a munkakörülményekkel találkoznak, amelyekhez már hozzászoktak. De a méhek ilyen viselkedése még fontosabb a virágok számára, mivel ezen múlik gyors és sikeres beporzásuk; egyértelmű, hogy például a lóhere pollenje teljesen alkalmatlan lenne a kakukkfűre.

Az illat és a szín relatív szerepe a méhek vonzásában minden esetben a virág illatának intenzitásától és színétől függ. De általánosságban elmondhatjuk, hogy messziről a virág színe irányadó a méhek számára, és ez vezeti őket repülés közben, de a virág közvetlen közelében a szagról felismerik, hogy a növényről van-e szó. keresnek.

Hal. A halaknak két pár orrlyukuk van, amelyek elhelyezkedése a fejen a hal típusától függően teljesen eltérő lehet. A víz áramlása áthalad az összes lyukon, befolyik az elülső orrlyukakba, majd kifolyik a hátsó orrlyukakba, és irritálja az érzékeny sejteket, amelyek a halaknak a szagról árulkodnak. A halak jól ismert reakciót mutatnak a vízbe kerülő úgynevezett „rémanyagra”. Az „ijedt reakció” (az iskola szétszóródása, hirtelen, rohanó mozdulatok) könnyen reprodukálható egy kísérletben, ha például azonos vagy szisztematikusan hasonló fajba tartozó halak bőrének kivonatát adjuk az akváriumba. A „rémisztő anyagra” való reakció biológiai bizonyosságát igazolja, hogy például a Verhovkáknál a ragadozó (csuka) valós megjelenésére adott reakció, annak vizuális képe (csuka üvegedényben), ill. ijesztőanyag pontosan ugyanaz volt. A ragadozó által megsebesített (vagy elpusztított) halak által kibocsátott anyagokra adott reakció kétségtelenül populációs szintű alkalmazkodás, amikor a populáció számára előnyös ragadozó elkerülésének hatását egy vagy több egyed halála árán érik el. .

Ami az „ijesztő anyag” természetét illeti, ez lehet vér vagy szövetfolyadék (a sérült bőrű halak félelemreakciója ismert), de egyes szerzők úgy vélik, hogy ez az anyag speciális bőrmirigyek váladéka lehet. Különösen kimutatták, hogy az epidermisz speciális lombik alakú sejtjei által kiválasztott anyag félelemreakciót váltott ki az Ostariophysi, a Kneriidae és a Phractolaemidae képviselőinél, és ennek az anyagnak a hatása egyformán hatékony volt, függetlenül attól, hogy szisztematikusan hovatartoznak. donor” és „recipiens”. Ebben az esetben lehetséges, hogy a „rémanyag” kiválasztása ép halakban is lehetséges a ragadozó megjelenésére adott reakcióval kapcsolatos idegi ingerek hatására; Ennek a lehetőségnek objektív megerősítése még nem született. A „rémanyag” előállításának biológiai megfelelőségét egyes halak megfigyelései egyértelműen bizonyítják. Így a Piniephales promelasban a hímek az ívási időszakban elveszítik ezt az anyagot tartalmazó epidermális sejteket, ami nagy valószínűséggel viselkedési sajátosságoknak tudható be: aktívan megtisztítják a tojásrakáshoz szükséges szubsztrátumot, és a véletlen karcolások következtében elriaszthatják a nőstényeket. A „rémanyag” termelésének szabályozása hormonális jellegű: a tesztoszteronnak mesterségesen kitett hímek leállították ennek az anyagnak a termelését.

A 8 farkatlan kétéltű ebihal ebihalakkal végzett kísérletei során a varangy ebihalak specifikus bőrváladékára adott félelemreakciót mutattak ki. Ennek az anyagnak a váladékát („bufotoxin”) speciális bőrsejtek termelik.

Jellemző, hogy a „félelem szagát” a házi rágcsáló egereknél is megtalálták, amelyek, mint fentebb látható, csoportos életmódot folytatnak. Ha általában egy csoportban az egyes egyedek szaga vonzó tulajdonságokkal rendelkezik, akkor a korábban (fújással vagy rázással) megijedt egerek szaga egyértelmű védekező reakciót váltott ki.

A szaglás nagy jelentőséggel bír az úgynevezett vándorhalak számára, amelyek a folyók felső szakaszairól, amelyekben kikeltek, hosszan vándorolnak a tengerbe. A tengerben nőnek és élnek ivarérettségig, majd visszatérnek születési helyükre tojást rakni. Így minden tavasszal csendes-óceáni lazacok milliói térnek vissza a vizeikbe ívásra. Nehéz, több száz kilométeres utat kell megtenniük a folyókon. Például a japánok által a „lazac hercegének” nevezett Pacific Chinook lazac 4000 kilométert tesz meg Alaszka legnagyobb folyója, a Yukon mentén. A halak vándorlás közbeni élettanának kísérleti vizsgálata kimutatta, hogy a halak otthonkeresésének fő irányvonala az őshonos folyó vizének illata. A szokatlanul érzékeny szaglás segít a lazacoknak elmenekülni számos ragadozó elől, amelyek nagy számban gyűlnek össze a folyó partján átjárásuk során. Így bebizonyosodott, hogy ha egy kutya vagy medve kezét, mancsát a vízbe tesszük, a folyásirányban elhelyezkedő lazac azonnal megfagy, visszamozdul, és csak 15-20 perc elteltével folytatja a mozgást. A tudósok az általuk felfogott anyagokat „állati bőrfaktornak” nevezik.

Sok más halfajnak is szokatlanul érzékeny a szaglása. Például egy angolna ilyen víztömegben, amely kitölti a Ladoga-tavat, felismerne egy kanál fenil-etil-alkoholt. Még az embereknek sincsenek ilyen ultraérzékeny készülékei. És a cápák képesek megszagolni a vízben oldott vért 1: 10 000 000 koncentrációban.

A halak, akárcsak a rovarok és néhány más állat, feromonokat – kémiai jelzőanyagokat – használnak. A harcsa úgy ismeri fel fajuk egyedeit, hogy megkóstolja az általuk kiválasztott anyagokat, amelyeket valószínűleg az ivarmirigyek termelnek, vagy amelyek a vizeletben vagy a bőr nyálkahártyájában találhatók. A harcsa első találkozása után emlékeznek egymás feromonjainak ízére. E halak következő találkozása háborúval vagy békével végződhet, a korábban kialakult kapcsolattól függően. Jó néhány hal tüskéje mérgező mirigyekkel van felszerelve, amelyek megvédik őket a ragadozók támadásaitól.

Kétéltűek. Sok kétéltűnek speciális mirigyei vannak, amelyek maró, néha mérgező váladékot választanak ki. Egyes varangyok védekezésül erősen savas folyadékot bocsátanak ki, amelyet a fültőmirigyek termelnek (mindegyik szem mögött egyet). Ezt a mérgező folyadékot a coloradói varangy akár 3,6 m-re is ki tudja permetezni.Legalább egy szalamandrafaj speciális „szerelmi italt” használ a párzási időszakban, amelyet a fej közelében található speciális mirigyek állítanak elő.

Hüllők. A kígyók és gyíkok szaglás- és ízérzéke jól fejlett; krokodilokban és teknősökben viszonylag gyenge. A nyelvét ritmikusan kinyújtva a kígyó fokozza a szaglást, a szagú részecskéket egy speciális érzékszervi struktúrába – a szájban elhelyezkedő ún. Jacobson orgonája. Egyes kígyók, teknősök és aligátorok pézsmafolyadékot választanak ki figyelmeztető jelként; mások az illatot szexuális vonzerőként használják.

A vándorló halakhoz hasonlóan a tengeri teknősök is a víz illata alapján navigálnak, és hosszan vándorolnak költőhelyeikre. A teknősök legrövidebb útja Brazíliából az Ascension-szigetre pontosan az Egyenlítői Ellenáramlat felé vezet, amelynek mozgó víztömege „zónát” vagy „szagéket” hoz létre. Reális azt feltételezni, hogy a szaglásuk lehetővé teszi számukra, hogy ha egyszer „szagok ékébe” kerültek, ne veszítsék el, és ne mozduljanak el az áramlással szemben.

Madarak. A madarak többsége szinte teljesen szagtalan. A madarak teljes tömegében azonban vannak olyan fajok, amelyek kivételek a szabály alól. Ilyen kivételek közé tartozik a híres új-zélandi kivi, amelynek jó a szaglása. Nyilvánvaló, hogy a kivinek ez a tulajdonsága a trópusi erdők sűrűjében élő szárazföldi életmódjához kapcsolódik. Ennek a madárnak nagyon különleges csőrszerkezete van, ami megkülönbözteti a madár többi taxonómiai csoportjától. Tehát a kivi orrlyukai nem a csőr tövében, hanem a végén találhatók. Prédakeresés közben a madár a csőrével kiszagolja a férgeket és a rovarokat a talajban.

Az észak-amerikai pulykakeselyűk, amelyek a kanadai határtól Patagóniáig gyakoriak az észak-amerikai erdőkben, és alacsonyan repülnek a föld felett, jól fejlett szaglóérzékkel rendelkeznek. A fák sűrű koronája nem engedi, hogy a dögre nézzenek, mint a nyílt tereken élő ázsiai keselyűk. A nagy tollas ragadozó-vadászat ilyen körülmények között az teszi lehetővé, hogy életben maradjon, hogy a bozótban kiszimatolja a „szagos” zsákmányt. Kísérletileg igazolták a szaglás jelenlétét egyes kacsafajoknál, valamint egyes cinegéknél.

Emlősök. Az állatvilágban a szaglási képességek az emlősökben érik el legnagyobb fejlődésüket magasan fejlett agyukkal. A tudósok nagyon részletesen tanulmányozzák a szaglást és annak szerepét az egész viselkedési komplexumban. A kutatók előtt álló egyik kihívás ennek a képességnek a modellezése annak érdekében, hogy olyan szaglásérzékelőket hozzanak létre, amelyek különféle szagokat képesek érzékelni. Ez a probléma azonban mindmáig nem találta meg a megoldást, és továbbra is a kutya orra a legpontosabb szaglóeszköz. A kutyák szaglószerveinek nyálkahártyája több ezerszer érzékenyebb sejtet tartalmaz, mint az emberi orr, agyi szaglólebenyük is fejlettebb. Az orra segítségével a kutya sokféle természetes és szintetikus illatanyagot felismer. A legapróbb árnyalatok alapján képes megkülönböztetni az emberek és az állatok egyedi szagát, így a kutya megtanítható arra, hogy szaglás alapján felismerjen például egy konkrét személyt. Ezt a funkciót használják az emberek, amikor kutyákat oktatnak észlelési szolgáltatásra. Az egyéni szag természetesen nem csak emberre jellemző, a kutya pedig az egyes egyedeket az illatuk alapján tudja azonosítani, legyen az tigris, medve vagy egér. A világos egyéni azonosításnak köszönhetően bizonyos egyedek, például emberevő tigrisek eltávolíthatók a populációból. A kutyák éles érzékszerveit más célokra is széles körben használják, például robbanóanyagok vagy drogok észlelésére. Jelenleg egyetlen vámhivatal sem nélkülözheti őket. Különböző mentőszolgálatok aktívan használnak kutyákat, hogy segítsenek megtalálni az embereket a földrengések utáni romokban, lavinák alatt vagy a hegyekben eltévedt turistákat. Hazánk 1966 óta kezdett kutyákat használni ásványok felkutatására. A Szovjetunió Tudományos Akadémia karéliai ágának alkalmazottai kutyák segítségével volfrámlerakódásokat találtak a Kola-félszigeten, nikkellerakódásokat a Ladoga régióban és mások. Egyes országokban a kutyákat meglehetősen sikeresen képezik ki arra, hogy keressenek gázszivárgást a városi gázvezetékekből.

Az emberi életben a kémiai érzékszervek nagyon jelentéktelen szerepet játszanak, ezért nehezen tanulmányozhatók; Talán éppen ez az oka annak, hogy a tudósok sokáig nem figyeltek rájuk. Eddig még azt sem tudjuk pontosan, miért szaga van a „szagoknak”; és mégis, amint azt most megállapították, sok állat él a szagok által uralt világban.

A szaglás a levegőben szálló vegyi anyagok észlelése, amelyeket légzés közben veszünk fel; ezért távoli érzés. Az ízlelés nagyon szorosan összefügg a szaglóérzékkel, éppen ellenkezőleg, érintkezési érzék: az ízlelés segítségével meghatározzuk a receptorokkal érintkező anyagok kémiai természetét. Az ízelemző képességei azonban nagyon korlátozottak, és amit általában az étel ízeként érzékelünk, az valójában az illata. Ha megfázik, és eldugul az orra, az étel gyakran ízetlennek tűnik. Ha befogja az orrát, és abbahagyja a rágást, nagyon nehéz megkülönböztetni a fehérrépát a hagymától. Csak négyféle tiszta ízérzetet kapunk; Az emberi nyelv csak édes, savanyú, sós és keserű ízeket különböztet meg. Talán a „csokor” szó alkalmasabb az illat és az íz kombinációjára; azonban nem szabad megfeledkeznünk arról, hogy ez a három kifejezés szubjektív; csak a saját érzéseinket írják le, és helytelen lenne ezeket az állatokra alkalmazni.

A rovarok szájukban, antennájukon, sőt lábukon is vannak kémiai érzékszervek, így nehéz megállapítani, hogy érzik-e az étel szagát vagy ízét. Ez a kérdés nem merül fel a tudományos irodalomban. A kémiai érzést ún kemorecepció,és a megfelelő érzékszervek - kemoreceptorok. Ez nem túl jó kifejezés; elvégre senkinek sem jutna eszébe azt mondani, hogy a légy „kémiai jeleket észlel”, amikor átkúszik egy darab húson. Ha emlékszünk arra, hogy szigorúan véve csak négyféle ízérzékelés létezik, akkor helyénvalóbb figyelembe venni, hogy a légy és más rovarok érzékelik az étel szagát.

A szaglás valószínűleg minden más érzékszerv előtt keletkezett az állatokban. A Földet borító világóceánban (az őslevesben) úszott első élőlények bizonyára képesek voltak valamilyen módon reagálni a vízben oldott különféle vegyi anyagokra: elúszni a káros vegyületektől, és megkeresni azokat, amelyek táplálékul szolgálták őket. Amint azt mára megállapították, még a baktériumok is reagálnak a vegyszerekre: olyan környezetet keresnek, ahol megfelelő koncentrációjú oxigén és cukor van számukra; Azt is tudjuk, hogy sok állat életében – a rovaroktól az emlősökig – a szaglásnak óriási szerepe van. Az állatok szaglásukat használják táplálékszerzéskor, ellenségek észlelésekor, az ellenkező nemű egyedek és saját utódaik felismerésére, valamint a párzást megelőző különféle rituálék során. Még azt is felvetették, hogy az emberek nem olyan „rövid orrúak”, mint korábban gondolták, és a szagok befolyásolják érzelmi viselkedésünket.

A szaglás tanulmányozása számos nehézséggel jár. Mivel az emberek keveset használják a szaglásunkat, nincsenek pontos kifejezéseink a szagok leírására. Az olyan kifejezések, mint a „virágos”, „pézsmás”, „dohos”, meglehetősen homályosak, és különböző emberek eltérően értelmezik őket. Ezenkívül különböző emberek eltérően írhatják le ugyanazt az illatot. A szagok osztályozásának nincs abszolút alapja, a színek hullámhossz-spektrumához vagy a hangok frekvenciaspektrumához hasonlóan. Az osztályozás ilyen objektív alapjainak megtalálása a szagmechanizmus minden kutatásának célja, hiszen bármely elmélet csak akkor tekinthető bizonyítottnak, ha lehetővé teszi előrejelzések készítését. A szaglás elméletének képesnek kell lennie egy vegyi anyag szagának előrejelzésére az anyag egyéb tulajdonságai alapján.

Az elmúlt két évtizedben számos szagelmélet született. Ezen elméletek mindegyike megfelel a szagélettan egyik vagy másik adatának, de mindegyiknek vannak hiányosságai; További kutatásokra van szükség ahhoz, hogy eldönthető legyen, hogy ezen elméletek bármelyike, bár módosított formában, alkalmas-e a szaglás mechanizmusának magyarázatára, vagy egy teljesen új elméletet kell alkotni. A probléma megoldása nem csak az érzékszervek működésével foglalkozó fiziológusok számára fontos. A sok állat életében nagyon fontos szerepet játszó szaglás élettani mechanizmusainak ismerete is szükséges ezen állatok viselkedési sajátosságainak tanulmányozásához.

A szagok osztályozására és a szagélettani mechanizmusok tanulmányozására szolgáló rendszer kidolgozását nehezíti, hogy nem áll rendelkezésünkre olyan szagrögzítésre és mérésre alkalmas berendezésünk, amely összehasonlítható lenne a kép- vagy hangrögzítésre használt kamerával, magnóval. A jelenleg elérhető szagrögzítő készülék az emberi orrhoz képest is nagyon terjedelmes és érzéketlen: végül is az orrunk, bár nem igazán jól megkülönbözteti a szagokat, meglepően kis koncentrációjú szagú anyagok kimutatására képes - nagyságrendileg a gramm milliomod része légköbméterenként. Egyik kémiai elemzési eszköz sem rendelkezik ilyen érzékenységgel; néhány szaganyag azonban elemezhető, ha elég nagy mintákat gyűjtenek. Az emberi testszagokat úgy lehet elemezni, hogy egy személyt hermetikusan lezárt hengerbe helyeznek, amelyen keresztül tisztított levegő áramlik át. Ezután a „szennyezett” levegőt valamilyen oldószeren vezetik át, amely felfogja ezeket a szagokat, és a kapott oldatot elemzik. Ily módon meghatározhatja a férfiak és a nők testszagainak különbségeit.

Ábra. 25. A kemoreceptorok érzékeny csillóit nyálkával mossuk. A levegőből származó szagmolekulák behatolnak az orr nyálkahártyájába, ahol stimulálják a kemoreceptorokat

Szerkezet orr a szerkezettel ellentétben szemekés a fülnek nincs olyan tulajdonsága, amely segítene megérteni működésének mechanizmusát. Az orrban nincsenek tartószerkezetek, a szaglóreceptorok pedig olyan kicsik és a belőlük kinyúló idegrostok olyan vékonyak, hogy elektrofiziológiai módszerekkel nagyon nehéz tanulmányozni őket. Az emberek és más emlősök kemoreceptorai benne rejlenek különleges barázda alakú gödrök találhatók mindkét orrüreg legfelső részén. Csendes légzés során a fő légáram megkerüli ezeket a gödröket, és csak kis mennyiségű levegő jut be oda - a fő áramlás turbulenciái, de ha szippantunk, a levegő az orrüreg ebbe a részébe kerül, és áthalad a sárgás szöveten, a amelynek területe körülbelül 3 cm 2. Ez a szövet több millió kemoreceptort tartalmaz, amelyek képviselik hosszú vékony sejtek szőrszerű csillók borítják; ezek a csillók a szaglóhám felszínén sűrű plexust alkotnak, amelyet nyálka mosott át (25. ábra). A kemoreceptorok az agy egy ún szaglóhagyma, melynek mérete azt jelzi, hogy a szagnak mekkora szerepe van egy adott állat életében. A kutyának például sokkal nagyobb szaglóhagymái vannak, mint az embernek.

Amint látjuk, a látás és hallás fiziológiai mechanizmusainak tanulmányozása során az egyik fő probléma annak kiderítése, hogyan elemezzük azt a hatalmas mennyiségű információt, amely idegimpulzusok formájában jut az agyba a receptorokból. A szaglás mechanizmusának tanulmányozása során azonban a fő feladat annak megértése, hogy az illatanyag molekulái hogyan stimulálják a receptorokat. Azt persze nem ismerjük részletesen, hogy a többi receptor pontosan hogyan stimulálódik, de azt biztosan tudjuk, hogy a szembe jutó fény tönkreteszi a látási pigmenteket, a cochleában pedig a hanghullámok deformálják a szőrsejteket. Nincsenek hasonló adatok arról, hogy pontosan hogyan történik a kemoreceptor-stimuláció, bár sok hipotézis létezik ezzel kapcsolatban. Az egyik nehézség, amint már említettük, hogy nem tudjuk, mi az a szag; Ezért a szaglás fiziológiai mechanizmusainak tanulmányozása összehasonlítható azzal, hogy megpróbáljuk kitalálni, hogyan működik az autó motorjának ez vagy az a része, anélkül, hogy tudnánk, mit szolgál, vagy hol van a helye.

Napi tevékenységeink során nem figyelünk a különféle szagokra; de amint rájuk gondolunk, azonnal érezni fogjuk, hogy sok szag vesz körül bennünket. Több száz, ha nem ezer különféle szag számolható meg, amelyeket megkülönböztetünk: leves, kávé, benzin, hal, dohányfüst, különféle virágok illata stb. A szaglás fiziológiai mechanizmusának bármely elmélete képes megmagyarázni, hogy milyen szagokat különböztetünk meg. közösek egymással. Sok tudós megpróbálta osztályozni a szagokat azon a feltevésen alapulva, hogy vannak bizonyos „elsődleges szagok”, ahogyan az általunk látott színek sokfélesége több „elsődleges szín” kombinációira redukálható. Azt javasolták, hogy minden elsődleges szag egy specifikus receptormechanizmust stimuláljon, ugyanúgy, ahogy három elsődleges színt három különböző pigment érzékel, és hogy az elsődleges szagok keverékeit új szagként érzékelik. Feltételezték továbbá, hogy az egyes szagú anyagok molekulái bizonyos specifikus tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek miatt minden anyag csak a saját specifikus receptormechanizmusát stimulálja. Az anyag molekulái és a kemoreceptorok közötti kölcsönhatás úgy tűnt, mintha „kulcs és zár” lenne (26. ábra).

Ábra. 26. A „zár és kulcs” szagláselmélet elveinek sematikus ábrázolása

A bal oldalon három „kulcs”, amelyek három szagú anyag molekulái, amelyek illeszkednek az „A zárhoz”, és nem illeszkednek a „B zárhoz”. Annak ellenére, hogy ezek az anyagok különböző formájú molekulákból állnak, ugyanaz a szaguk.

Ez a feltevés számos szagú anyag molekulaszerkezetének vizsgálatához vezetett annak érdekében, hogy megtudja, van-e közös vonás az összes olyan anyag molekuláinak képletében, amelyeknek van például pézsma illata, de hiányoznak az anyagból. minden anyag molekulája menta aromájú. Ha lehetséges lenne ilyen jellemzőket azonosítani, akkor feltételezhetnénk, hogy a molekulák általános geometriai alakja éppen a receptormechanizmus „zárának” a „kulcsa”. A J. Eymour által javasolt egyik legújabb elmélet szerint hét fő szaglóreceptor létezik, amelyek érzékenyek a kámforos, éteri, virágos, pézsma, mentás, csípős és rothadó szagokra. Meglehetősen erős bizonyítékok vannak arra, hogy minden olyan anyagnak, amelynek ilyen szagok vannak, hasonló alakú molekulái vannak, és Eimour azt javasolja, hogy illeszkedjenek a kemoreceptorok hét „zárának” egyikébe, aminek következtében a receptorok valamilyen módon elektromos töltést termelnek. Feltételezik, hogy a „zárak” nagyon egyszerű formájúak, aminek köszönhetően számos hasonló, de alakjukban semmiképpen sem azonos molekula, „kulcs” illeszkedik beléjük. A különféle szagú anyagok molekuláinak szerkezetének tanulmányozása után Eimur azt javasolta, hogy az éteri „kulcsok” bot alakúak, pézsma - korong alakú, kámfor - gömb alakú stb.

Egy másik, R. Wright által kidolgozott elmélet szerint az illatmolekulára jellemző rezgések, amelyek az összes alkotó atomjának vibrációs mozgásából adódnak. Így minden egyes anyagot egy meghatározott típusú rezgés jellemez, ezért a hasonló rezgésű vegyszereknek nagyon hasonló szagúaknak kell lenniük.

Egyik vagy másik elmélet előnyben részesítéséhez információkat kell gyűjteni számos különböző szaganyag molekuláinak konfigurációjáról és rezgési jellemzőiről, és meg kell vizsgálni, hogy a hasonló szagú anyagok valóban ugyanazokkal a tulajdonságokkal rendelkeznek-e.

Ezen elméletek kidolgozásával párhuzamosan kutatásokat végeztek a kemoreceptorokkal kapcsolatban, hogy meghatározzák, hogyan stimulálják őket a szagok. Ennek a stimulációnak a mechanizmusát nagyon összetettnek találták. Mindegyik kemoreceptor többféle szagra reagál, és különbözőképpen reagál a különböző szagokra; minden valószínűség szerint a kemoreceptor nagyjából ugyanúgy működik, mint az ommatidium a rovarszemben. Egyetlen ommatidium tartalmazza az összetett szem összes elemét, és meglehetősen részletes információkat továbbít az agynak a közvetlenül előtte lévő látómező bizonyos részeiről. Ezután az összes ommatidia információit egyesítik, ami egy holisztikus képet eredményez a külvilágról. Hasonló módon talán az egyes kemoreceptorok is érzékelik a rájuk ható szag egyes összetevőit, és az összes kemoreceptor együttesen érzékeli a szagot, úgymond „egészként”, majd ezt a szagot az agy elemzi.

A rovarok kemoreceptorait, különösen a kontaktusokat, sokkal jobban tanulmányozták, mint a gerincesek kemoreceptorait, elsősorban szerkezetük viszonylagos egyszerűsége miatt. A kék légy kemoreceptorai üreges szőrszálakban találhatók, amelyek a lábán és az orrban találhatók (a szájrészek megnyúltak egy csővé, amelyen keresztül a légy beszívja a táplálékot). Ha a légy éhes vagy szomjas, akkor az ilyen szőrszálak megfelelő vegyi anyaggal történő irritációjára válaszul a szárat kiegyenesítik, és olyan helyzetbe hozzák, amelyben az élelmiszer felszívódik. Ezért különféle anyagok cseppjeivel a haj hegyére könnyen meghatározhatja, hogy mely anyagok stimulálják a kemoreceptorokat. Minden hajnak kettő-öt receptora van; kísérletek, amelyekben a proboscis kiegyenesedését a kémiai érzékenység indikátorának tekintették, valamint az egyes idegrostok elektromos aktivitását oszcilloszkóp segítségével vizsgáló kísérletek azt mutatták, hogy négyféle receptor létezik. Egyesek a haj hajlítására, mások a tiszta vízzel való stimulációra, mások bizonyos cukrokra, mások pedig bizonyos sókra reagálnak. Így, ha egy éhes vagy szomjas kék légy az ételen vagy bármilyen nedves felületen mászik, orrcsontja automatikusan kinyúlik, és a légy inni vagy enni kezd.

Erős antennái segítségével ez a lárva megfelelő helyet keres megtelepedésére. Miután talált egy ilyen helyet, „a fejére áll”, antennáit a kövekhez rögzíti, és felnőtt tengeri makkká változik. „Lábai” segítségével tolja a szájába az ételt.

A fejezet elején már észrevettük, milyen nehéz megkülönböztetni egymástól a kontakt és a távoli kemoreceptorokat; Ha megnézzük a tengeri makk viselkedését, még azt is nehéz kitalálni, hogy milyen érzéket használ: szaglást vagy tapintást. A tengeri makk barnacles - a garnélarákhoz és a rákokhoz kapcsolódó rákfélék; ezekhez az állatokhoz hasonlóan fejlődésükben átmennek a szabadon úszó lárva stádiumán (27. ábra), amely végül ivarérett formává válik. Aki nézegette a köveket a tengerparton, jól ismeri a tengeri makk sűrű klasztereit, ezért nem valószínű, hogy meglepetést okoz az az üzenet, hogy ezeknek a rákféléknek a lárvái szívesebben telepednek le fajuk imágóinak közelében. A lárva antennáin sajátos szőrszálakkal körülvett korongok találhatók, amelyeket a kövek felületének vizsgálatakor használnak, megfelelő rögzítési helyet keresve. „Jónak” azt tartják, ahol egykor egy másik tengeri makk ült: elvégre, ha sikerült túlélni és nyomot hagyni, akkor ez a hely valószínűleg alkalmas lesz más makk számára. Az előző lakó által hagyott nyom egy olyan fehérje, amely hasonló ahhoz, amely minden rákfélék és rokon állatok kemény szövetének része: az erdei tetvek, rovarok és pókok, de a tengeri makk képes felismerni azt a különleges fehérjét, amivel csak fajuk rendelkezik. Ennek a fehérjének az a sajátossága, hogy vízben teljesen oldhatatlan; ezért a tengeri makkoknak nem a vízben lévő egyes fehérjerészecskékkel kell megküzdeniük, hanem egy folyamatos fehérjetömeggel. Talán a tengeri makk lárva valahogy „érintéssel meghatározza” a fehérjemolekulák konfigurációját. Ha kiderül, hogy a barna antennáin elhelyezkedő receptorok csak azokra a molekulákra reagálnak, amelyek szerkezetileg hasonlóak a fent említett fehérjék molekuláihoz, akkor ez a „zár és kulcs”-on alapuló elmélet alkalmasságának megerősítésére szolgál. elv a szaglás mechanizmusának magyarázatára.

Fontos számunkra, hogy ne csak megértsük, mi határozza meg a vegyszerek szagát, és miért eltérő szagúak, hanem azt is, hogy ezeknek az anyagoknak a levegőben milyen koncentrációinál válik észrevehetővé a szaguk; ez szükséges a szagélesség kiszámításához és annak meghatározásához, hogy milyen szerepet játszik a különböző állatok életében. A szagélességet az anyag azon minimális koncentrációjával mérik, amelynél a szaga kimutatható, és általában az 1 cm3-re jutó molekulák számában fejezik ki. Ezt az értéket nem olyan egyszerű megmérni: még ha el lehet is érni egy bizonyos koncentrációjú anyagot a levegőben, nehéz pontosan ebben a koncentrációban juttatni az orrba anélkül, hogy a levegő miatt csökkenne. az orrüreg. A szaglószervek érzékenysége a különböző anyagokra változó. A hidrogén-szulfid (egy „rohadt tojás-szagú gáz”) ugyanolyan mérgező, mint a hidrogén-cianid, de sokkal kevésbé veszélyes, mert rendkívül alacsony koncentrációban érezzük a gáz szagát.

Az emberi szaglószervek meglepően nagy érzékenységgel rendelkeznek bizonyos szagokra. Kísérletet végeztek, melynek során egy ember mezítláb sétált a padlóra terített tiszta papírlapokon, egy másik pedig fél perc elteltével szag alapján tudta megállapítani, melyik lapokra lép. Ha egy ilyen nyomot még az ember is talál szaglás alapján, még ha teljesen friss is, akkor nem meglepő, hogy a kutyák ezt nagyon jól bírják.

Számos kísérletet végeztek, amelyek során egy kutya azon képességét vizsgálták, hogy szag alapján találja meg valakinek az illatát. Az első kísérleteket még 1885-ben D. Romanes végezte. Tizenkét emberből álló láncot vezetett, akik egyetlen dossziéban haladtak, mindegyik pontosan az előtte haladó nyomdokaiba lépve. Némi távolság megtétele után ezek az emberek két csoportra szakadtak, és mindegyik csoport a maga útján ment a menedékhelyre. Aztán Romanes kutyáját elengedték, és szinte megállás nélkül sikerült megtalálnia gazdáját. Más kísérletekben egy gazdája cipőjét viselő személy nyomait követte, de elvesztette a nyomát, amikor a cipőt papírba csomagolták.

Az egypetéjű ikrekkel végzett kísérletek során még világosabban kimutatták a kutyák szaglásának élességét: egy embercsoport, köztük két iker, átsétált egy mezőn, majd kettévált, így minden új csoport egy ikertestvért tartalmazott; a kutya követte annak az ikernek az illatát, akinek az illatát a kísérlet előtt megismertették vele. Ha az egyik iker, akinek az illatát a kutya megszagolta, nem vett részt a kísérletben, akkor a másik iker által hagyott nyomot követte. Ez nyilvánvalóan azt jelenti, hogy az egypetéjű ikrek illata nagyon hasonló, és a kutya csak akkor tudja megkülönböztetni őket egymástól, ha egyszerre találkozik velük.

Annyira hozzászoktunk ahhoz, hogy a kutyákat nyomkövetőként használják, hogy éles szaglásuk bizonyítéka nem lep meg minket. Úgy tűnhet, hogy Romanes és más kutatók kísérletei csak nyilvánvaló dolgokat bizonyítanak, de a tudományos kutatásban ez teljesen elkerülhetetlen. Nincs jogunk bármit is hitre állítani, gondos kísérleti igazolás nélkül, hiszen minden általunk megfigyelt jelenségnek lehetnek nem túl nyilvánvaló okai, amelyek észrevétlenül maradhatnak. Anélkül, hogy meg lenne győződve bármely tény vagy elmélet megbízhatóságáról, nem használhatja azokat további munka alapjaként, bármennyire is nyilvánvalónak tűnnek. Ellenkező esetben az összes munka a csatornába kerülhet. Ennek ellenére elég gyakran tettek és hangzanak el nem bizonyított kijelentések.

Fél évszázada azt mondják, hogy a kivi szaglás alapján talál táplálékot. Ez a feltevés ésszerűnek tűnik, mivel a kivi földigilisztákból táplálkozik, amelyeket hosszú csőrükkel nedves talajban keres, és mert ők az egyetlen olyan madarak, amelyeknek orrlyukai a csőrük hegyén találhatók. A madarak szaglása azonban nagyon gyengén fejlett, és ha a kivi szaglás alapján találja meg táplálékát, ők kivételt képeznek.

Csak 1968-ban publikáltak adatokat (Nature, 1968. december), amelyek igazolják a kivi azon képességét, hogy szag alapján érzékeli a táplálékot. Egy új-zélandi madárrezervátumban a kiviket arra képezték ki, hogy megtalálják az alumíniumcsövekbe zárt és a földbe ásott táplálékot. Kiwi ezt gyorsan megtanulta. Aztán a tubusok egy részét megtöltötték gilisztával vagy más táplálékkal, a többit pedig földdel. Az alumínium csöveket a tetejére szorosan kötözték nejlonszövetdarabokkal, és nagy mennyiségű földdel borították be. Reggel kiderült, hogy az éjszaka folyamán a kivi csak azokat a csöveket perforálta, amelyekben élelem volt, míg a talajjal teli csövek érintetlenül maradtak.

Ahhoz képest, hogy a kivi képes táplálékot keresni a talajban, a vándorló halak, például a lazac azon képessége, hogy megtalálják az utat a folyón felfelé az otthoni vizeikhez, hogy ívjanak, szinte elképesztőnek tűnik. Valójában a mágiának semmi köze hozzá; minden valószínűség szerint a halak először a naptól, majd a szagtól vezérelve találnak utat hazájukba. Azt azonban még senki nem mutatta meg, hogy pontosan hogyan csinálják ezt. A lazacok minden évben megteszik az utat az óceántól, ahol táplálkoztak, őshonos folyóik torkolatáig, majd hihetetlen elszántsággal úsznak fel a folyón, többször is leküzdve a zuhatagokat, és mindenáron igyekeznek elérni ívóhelyüket.

A lazac vándorlása két szakaszból áll. Először a tengeri "legelőkről" a folyó torkolatáig úsznak, majd a folyón felfelé utaznak ívóhelyeikre. A folyó torkolatához vezető út sok száz kilométeres lehet, például a skót lazac esetében, amely Grönland partjainál táplálkozik, csaknem 4000 km-re Skóciától. Úgy tartják, hogy a vándorlásnak ebben a szakaszában a lazacok a naphoz hasonlóan tájékozódnak a madarakhoz hasonlóan. A kifogott lazacok elveszítik navigációs képességüket, ha az eget felhők borítják, laboratóriumi körülmények között pedig mesterséges „nap” irányítja őket.

A napsütéses navigáció valószínűleg elég pontos ahhoz, hogy a lazacok körülbelül 100 km-en belül legyenek otthoni folyójuktól. Erről a helyről kiindulva a lazac más tereptárgyaktól vezérelve utat talál a folyón felfelé. A tudósokat régóta érdekli a lazac azon képessége, hogy megtalálják otthoni ívóhelyeiket, és a folyó minden egyes elágazásánál a megfelelő irányt választják. Azok a lazacok, amelyeket azelőtt jelöltek meg, hogy elhagyták volna a tavat, ahol kikeltek, évekkel később visszatértek ugyanarra a helyre, hogy ívjanak. Időnként akár 10 000 vagy annál is több megjelölt lazac tért vissza ugyanarra a helyre, és egyetlen egy sem tévedt el. Mára egészen pontosan bebizonyosodott, hogy a lazac valahogy megragadja őshonos víztározójának különleges illatát. A lazacfélékben található kemoreceptorok sekély U-alakú csövekben helyezkednek el, közvetlenül a szemek előtt (XIV. tábla). A víz behatol a cső egyik végébe, áthalad a kemoreceptorokon, a másik végén pedig kilép a mikroszkopikus csillók lüktető mozgása vagy a hal mozgása által a bőr felszínén áthaladó víz áramlása által. Amerikai kutatók kísérletei, akik a lazac „orrlyukait” vattacsomóval bedugták, azt mutatták, hogy ezeket a halakat szaglási jelek irányítják az ívóhely felé vezető úton. A tamponos lazac teljesen elvesztette a képességét, hogy megtalálja a helyes utat (néha pusztán véletlenül sikerült); ugyanakkor a lazac, amelynek „orrlyukai” nem voltak zárva, akkor is „haza” találtak, ha őshonos mellékfolyója fölött a folyóba engedték őket. Lefelé úsztak a többi lazac tömege felé, amelyek felfelé emelkedtek, amíg megtalálták a helyes utat.

Ezeket az adatokat elektrofiziológiai vizsgálatok eredményei is alátámasztották. Több ívóhelyükön fogott lazacnak a folyó különböző részeiről vett vizet az orrlyukán keresztül. Amikor a lazac kemoreceptorait az őshonos mellékfolyójából származó vízzel mostuk, az agy alján lévő szaglóhagyma erős elektromos aktivitást mutatott, míg az idegen ívóhelyekről származó víz nem reagált; ugyanakkor a kísérleti lazac ívóhelye alatt a folyóból vett víz hatására gyenge reakció volt megfigyelhető a szaglóhagymájában.

Ebből következik, hogy a lazac őshonos ívóhelyeiről származó víznek van egy bizonyos szaga, amely eltér a külföldi ívóhelyek szagától. A számítások szerint a folyó egy nagyon kicsi mellékfolyójából is elegendő mennyiségű különféle anyag kerül a torkolatába, hogy a halak meg tudják fogni szülőhelyeik sajátos szagát. Ennek a szagnak az azonosítása azonban hosszadalmas és költséges kutatást igényel. A megfelelő anyagok koncentrációja olyan alacsony, hogy ez nagyon megnehezíti elemzésüket; Ráadásul túl sok különböző anyag van a vízben, amelyek szerepet játszhatnak a tározó sajátos szagának kialakításában. Okozhatják algák vagy a folyó üledékéből kimosott anyagok. A kémiai analízis nem mutatott ki szignifikáns különbséget a folyó különböző mellékfolyóiból vett vízminták között, de a halak különbözőképpen kezelt vízre adott reakcióinak vizsgálatakor sikerült megállapítani, hogy a vízben oldott, halat vonzó anyag szerves vegyület. , azaz növényi vagy állati eredetű.

A közelmúltban számos rovarcsalogató vegyszert azonosítottak; ez azonban sok időt és erőfeszítést igényel. Az ilyen anyagok megtalálása nagyon fontos volt, mert „csaliként” használhatók a kártevők elfogására. A szaglás nagyon fontos szerepet tölt be a rovarok életében: nemcsak táplálékszerzéskor, hanem párkapcsolati partnerkereséskor is alkalmazzák, szaglásról ismerik fel közösségük, családjuk tagjait; Emellett a szaglásnak is nagy jelentősége van a közösségi tevékenységek szervezésében. Mindezekben az esetekben a szagok kommunikációs eszközként szolgálnak az egyes rovarok között; a megfelelő anyagokat nevezzük feromonok. Ahogyan a hormonok kémiai hírvivőkként szolgálnak, amelyek parancsokat továbbítanak a test egyik részéből a másikba, a feromonok a testen kívülre továbbítanak információkat – egyik egyénről a másikra. A méhkirálynő például a szájrészein elhelyezkedő speciális mirigyekből származó váladék illatával vonzza a drónokat. Ez a sajátos szag, amely csak a hímeket vonzza, olyan erős, hogy akár több száz méter távolságra is vonzza őket. Sőt, ez a szag nemcsak vonzza a drónokat, hanem arra is ösztönzi őket, hogy párosodjanak a királynővel: például, ha megnedvesít egy darab itatós papírt a méhkirálynő mirigyek váladékával, és felakasztja kb. talajon, azaz a királynő repülésének szintjén, akkor a drónok megpróbálnak párosodni a papírral. A párzási repülés során a királynőt sok drón veszi körül; A párzási folyamat során a királynő szaga átterjed rájuk, és más drónok tévedésből üldözni kezdik őket.

Az azonosítandó feromonok egyikét a nőstény selyemhernyók választják ki. Ezt hívják bombicol(a selyemhernyó latin nevéből - Bombyx mori). A bombycol izolálásához több mint háromszázezer nőstény selyemhernyó illatmirigyeit kellett eltávolítani. Ez nagyon nehéz feladat volt, majd még fáradságosabb munka következett: a mirigyek folyékony kivonatának elemzése és annak meghatározása, hogy pontosan milyen anyag vonzza a hím selyemhernyókat. Ehhez a kivont folyadékot két részre osztották úgy, hogy mindegyik rész más-más vegyszert tartalmazzon. Ezután mindegyik részt hím selyemhernyókon tesztelték, hogy megállapítsák, melyik váltott ki reakciót, és ezért tartalmazta a feromont. Ezt az eljárást többször megismételve a folyadék fokozatosan kitisztult, és a végén egy csepp olajos folyadék maradt - összesen 4 mg. Tiszta bombicol volt; ennek az anyagnak egy milliomod része pikogramm (egy pikogram egy milliomod grammnak felel meg) elég volt ahhoz, hogy egy hím selyemhernyót izgalomba hozzon.

Ma már jól ismert, hogy sok rovarban a feromonok arra szolgálnak, hogy a hímet a nőstényhez vonzzák, és fordítva; néha a rovarok több kilométeres távolságra is magukhoz vonzhatják az ellenkező nemű egyedeket (28. ábra). Ilyen távolságban nem tudják megállapítani, hogy melyik irányból jön a szag, de a széllel szemben repülnek, és amint elveszítik a szagot, elkezdenek körben mozogni, és végül elég közel kerülnek a szag forrásához, hogy észleljék. koncentrációjának enyhe növekedése; ez lehetővé teszi a rovarok számára, hogy megtalálják a helyes irányt, amely a cél felé vezeti őket. A rovarok vonzására ma feromonokat használnak, amelyeket próba és hiba útján találtak meg. Ez sokkal egyszerűbb, mint a rovartestekből kinyert nyersanyag szisztematikus elemzésével elkülöníteni őket; Ennek az anyagnak a kémiai elemzése annyira fáradságos, hogy a rovarok reakciójának tesztelése sokféle vegyszerre általában sokkal kevesebb időt vesz igénybe. Általában először több olyan vegyületet találnak, amelyek legalább gyenge reakciót váltanak ki a rovarokban, majd ezek után viszonylag könnyű leszűkíteni a körüket, és találni közöttük olyat, amelyik nagyon erős hatású.

Ábra. 28. A lepke tollas antennáit kemoreceptorok bélelik, melyek segítségével a hím a tőle 2...3 km-re található nőstény szagát érzékeli.

Mediterrán Piedwings (Ceratitis capitata) a narancs- és citromültetvények kártevői; tanulmányok kimutatták, hogy vonzódnak az angyalgyökérolajhoz. Sajnos ez az anyag meglehetősen ritka és drága is; azonban a további tesztelés egy olcsó szintetikus vegyületet eredményezett, amely meglepően jól vonzza a hím lepkelegyeket. A kémiai attraktánsok egyik előnye a kártevők visszaszorítására, hogy nagyon erősek: például egy nőstény fűrészlegy (fakártevő) akár 11 000 hímet is csapdába ejt. Ezen anyagok másik nagyon fontos jellemzője, hogy mindegyik csak egy faj egyedeit vonzza, ami azt jelenti, hogy egy ilyen csapda nem pusztítja el a hasznos vagy ártalmatlan rovarokat, amelyek a növények normál permetezése során gyakran többet szenvednek, mint a kártevők. Ha a kártevők csapdába esnek és azonnal elpusztulnak, ez kiküszöböli annak lehetőségét, hogy a peszticidek a testükből a ragadozó állatokhoz kerüljenek, amelyek gyakran elpusztulnak mérgezett rovarok elfogyasztása miatt. A kártevők elleni védekezés másik módja a feromonok segítségével, ha a területet megfelelő szaggal „burkolják be”, aminek következtében a kemoreceptorok túlzottan izgatottak lesznek, a rovarok összezavarodnak, elveszítik a párosodási partnerkeresés képességét.

A feromonok segítenek a társas rovaroknak közösségekké egyesülni, és megszervezni tevékenységeiket a közösségen belül. Ugyanaz a szag, amely a drónokat a királynőhöz vonzza a párzási repülése során, szabályozza a méhek viselkedését a kaptárban, például megakadályozza az új királynők megjelenését. A feromon geraniol, amelyet a munkásméhek a csóváló tánc során kiválasztanak, kiegészíti a tánc által közvetített információkat. Ha egy munkásméh megcsíp egy „behatolót”, az apró feromoncseppek formájában nyomot hagy a harapás helyén, ami után a többi méh elkezdi csípni ezt a célpontot, és a méregkoncentráció megnő.

A hangyák és a termeszek vegyi nyomokat hagynak maguk után, hogy segítsenek társaiknak megtalálni táplálékforrásukat. Tolvaj Ant (Solenopsis), amely Amerikában rossz hírnévnek örvend, mert komoly fájdalmat okoz az óvatlan embereknek, nyomokat hagy azáltal, hogy időnként kidugja a csípését és megérinti vele a talajt. Bármely munkáshangya, amely ezekre a nyomokra bukkan, azonnal követi a nyomot, és így eljut az élelemforráshoz. Ez az ösvény nem csupán „tereptárgyak” sorozata: a hangyák hazafelé csak akkor hagyják el ezeket a nyomokat, ha sikerült élelmet találniuk. Így a nyom illata fokozódik, ha gazdag táplálékforrást találunk: minél erősebb egy nyom illata, annál több hangya követi. Aztán ahogy az élelmiszerkészletek kimerülnek, egyes hangyák éhesen térnek haza, és nem hagyják el illatnyomukat, így a nyom fokozatosan gyengül. Végül, amikor az élelmiszerforrás kiszárad, a nyom eltűnik. Ez egy nagyon precíz módszer az élelmiszer hazaszállításához szükséges munkaerő szabályozására, az élelmiszer mennyiségétől függően; A feromonnak köszönhetően a teljes műveletet maximális megtakarítással hajtják végre.

Egyes hangyáknak "riasztó szaga" is van, amelyet zavaráskor bocsátanak ki; ez a szag, akárcsak a hangyanyomok illata, egy bizonyos típusú viselkedéshez kapcsolódik, ami nagyon fontos a hangyacsalád számára. Amikor megjelenik a riasztó szag, pillanatok alatt minden irányba elterjed, és 10...15 cm sugarú körben minden hangyát rendkívüli izgalomba hoz. A munkáshangyák reakciója az, hogy arra a helyre mennek, ahol a zavarás keletkezett. Ha a veszély elmúlt, a feromonok fokozatosan eltűnnek, és a hangyák megnyugszanak; különben egyre több feromon szabadul fel, és egyre több hangya riad meg. Így a hangyabolyban a rend kisebb megsértését gyorsan megszüntetik, a súlyos támadások pedig általános mozgósításhoz vezetnek.

A társas rovarok viselkedése gyakran arra készteti az embereket, hogy elgondolkodjanak, vajon intelligensek-e ezek a rovarok. Az összetett társadalmi szervezet, az utódok gondozása, az élelem megszerzésének és tárolásának képessége, valamint az otthonuk védelme azt a benyomást kelti, hogy az így viselkedő állatok nagyon „intelligensek”. A rovaroknak azonban nagyon kicsi az „agya”, ami csak a központi idegrendszer kis megvastagodása. Teljesen nyilvánvaló, hogy ez kizárja a bonyolult idegi tevékenység lehetőségét, és mint már láttuk, a rovarok viselkedését rendkívüli egyszerűség jellemzi. Például ahhoz, hogy táplálási viselkedést váltsunk ki egy légyben, elegendő egy kemoreceptort stimulálni. Valójában a szociális rovarok viselkedésére ebben a fejezetben leírt összes példa azt mutatja, hogy látszólagos intelligenciájuk egyszerűen a külső ingerekre adott „vak” reakció eredménye; azonban maguk ezek az ingerek és a rájuk adott reakciók is tökéletesen megfelelnek az állatok biológiai szükségleteinek.

Ahhoz képest, amit ma ismerünk a társas rovarok viselkedéséről és a szaglásnak abban betöltött szerepéről, az emlősök társas viselkedésének megértése még csak most kezd kialakulni. Mindenki tudja, hogy a kutyák folyamatosan használnak illatnyomokat; Mivel a kutya soha nem megy át egy szagnyomon anélkül, hogy megvizsgálná azt (és gyakran saját maga is hozzájárul ehhez), arra a következtetésre juthatunk, hogy ezek a jelek nagyon fontosak a kutyák számára. Gondos megfigyelések alapján megállapították, hogy a legtöbb emlős a szagok világában él, és sokan közülük a szagokat használják információcserére.

Mindenekelőtt a szag a területhez való jogának bejelentésére szolgál. Az állat menhelye nap mint nap telítődik szagával, de ezt a természetes szagot gyakran fokozzák a vizelés, székletürítés vagy speciális mirigyek váladékozása során keletkező szagnyomok. Sok szarvasnak és antilopnak orbitális mirigyei vannak, amelyek kis gödröcskéknek tűnnek a szeme előtt. Októberben a hím szarvasok kijelölik területüket: agancsaikkal fellazítják a talajt, és lehántják a fák kérgét. A szarvas a pofáját a fához dörzsöli, szagú anyagot hagyva rajta az orbitális mirigyekből. Ugyanez történik, amikor egy szarvas a fák lombjához vagy a magas fűhöz üti a fejét. Sok más állatnak illatmirigyei vannak a farka tövében. A borzok például úgy jelölik meg területüket, hogy testük hátsó részét a sziklákhoz vagy a fatörzsekhez nyomják.

Unalmas lenne felsorolni az emlősök szagmirigyeinek különböző típusait, és az állatok által a szaguk terjesztésére használt módszereket; a szag funkciója minden esetben ugyanaz: „kerítést építeni” az egyes terület köré, amely megakadályozza az idegenek behatolását (kivéve persze, ha ellenkező nemű egyedekről van szó, hiszen ebben az esetben a szagló a jelek ellenkező hatást váltanak ki). Ezen túlmenően a szag bizalomérzetet kelt az állatban; Az új ketrecbe kerülve az állat először az egész ketrecet megjelöli illatával. A hím hörcsög egy nőstény területére lépve mozgás közben szétoszlatja illatnyomát, sőt a nőstény fészkét is megjelöli; más emlősök is szagú anyagukkal jelölik meg párosodási partnereiket.

Egyes emlősök tartományukat nem egy meghatározott területnek, hanem utak egész hálózatának tekintik; ilyenkor a különböző egyénekhez tartozó utak gyakran keresztezik egymást és átfedik egymást. Ezekben a kereszteződésekben az állatok illatnyomokat hagynak maguk után, így nemcsak arról tájékoztatnak más állatokat, amelyek ugyanazokat az utakat járják, hanem arról is, hogy itt jártak, hanem arról is, hogy milyen neműek és milyen a szaporodási rendszerük állapota; a jel frissessége lehetővé teszi, hogy megítéljük az állat mozgását. A kutyák azok az állatok, amelyeket leginkább arról ismerünk, hogy megjelölik tulajdonságaikat, és megvizsgálják mindazok „autogramjait”, akik áthaladtak rajtuk; a macskák is hagynak szagjeleket, bár nem látjuk őket, amikor ezt teszik. A víziló nagyon eredeti módon biztosítja szagának elterjedését: székletürítés közben egyik oldalról a másikra lóbálja a farkát, ürüléket szórva ki meglehetősen nagy területen, így az a víziló orrlyukai magasságában a környező növényzetre esik.

Az emlősök feromonjai ugyanolyan specifikusak, mint a rovaroké. Az állatok általában nem figyelnek a más fajokhoz tartozó állatok jelzéseire. A szarvas egerek például illatot használnak, hogy megakadályozzák a keresztezést. Az amerikai szarvasegér megjelenésében és életmódjában hasonlít a közönséges erdei egérhez. Az ország hatalmas területein - a mocsaras helyektől a félsivatagokig - 55 egérszerű rágcsálófaj él, helyenként több faj is együtt él, de még ilyen helyeken sem fordul elő fajok közötti kereszteződés. Három részre osztott speciális sejtekkel végzett kísérletek mutatták be, hogy az állatok hogyan használják a szagot a faj azonosságának megőrzésére. Például az egyik rekeszbe a Rocky Mountain régióból származó szarvasegeret, a másikba pedig egy floridai szarvasegeret helyeztek. Amikor mindkét rekesz egerekre jellemző szagokat kapott, az egereket eltávolítottuk. Ezután egy új, e két faj egyikéhez tartozó egeret helyeztek a harmadik rekeszbe, lehetővé téve, hogy áthaladjon az összes rekeszen. Az egér által az egyes rekeszekben eltöltött idő rögzítésével kimutatható volt, hogy a ketrecnek azt a részét részesíti előnyben, amelyben a saját fajtájához tartozó egér szaga megmaradt. Szinte bizonyosan a szag az, ami az azonos fajhoz tartozó egereket vonzza egymáshoz, még akkor is, ha más fajokhoz tartozó egerekkel azonos élőhelyet foglalnak el. Ugyanezen kísérletek során azt találták, hogy a hím egereket különösen a ketrecnek az a része vonzotta, amelyben fajukhoz tartozó nőstény szaga volt, aki párzásra kész állapotban volt.

A szaglás a társasági állatok számára is nagyon fontos. Az azonos csoportba tartozó állatok folyamatosan szorosan érintkeznek és dörzsölődnek egymáshoz, aminek következtében közös szagra tesznek szert. Előfordul, hogy ezt a szagot szándékosan terjesztik: például a hím nyulak úgy jelölik meg csoportjuk fiatal nyulait, hogy az állukat dörzsölik, amelyen szagú váladékot termelő mirigyek találhatók. A csoportszag csökkenti a csoporttagok közötti agressziót, és lehetővé teszi az idegenek azonnali azonosítását. Ha egy új patkányt helyeznek el egy helyiségben, ahol egy jól bevált patkánycsoport él, a tulajdonosok azonnal megtámadják. Csak azután fogadják el (természetesen, ha túléli), miután megérzi ennek a csoportnak a szagát. A méhek csoportos illatot is használnak kaptártársaik felismerésére. A kaptárba bejutni próbáló idegen rovarokat az őrméhek elpusztítják.

Nemrég fedezték fel, hogy a csoportszagnak van egy másik, talán még fontosabb funkciója is. Ha patkánykolóniát tartunk egy tágas szobában, akkor számuk nem növekszik a végtelenségig, hanem egy bizonyos szinten stabilizálódik. Ennek oka nem a mortalitás növekedése vagy egyszerűen a fiatal állatok megnövekedett mortalitása. A populáció mérete akkor stabilizálódik, ha az egyedszám egy négyzetméterre kissé magasabb lesz, mint a természetes élőhelyekben, és a populációsűrűség az, ami gátolja a patkányok számának további növekedését. Amikor a patkányok vagy más állatok száma túlzottan megnövekszik, gyakorivá válnak a harcok közöttük, és a csoport tagjai fizikai és mentális stressz jeleit mutatják. Az endokrin mirigyek működése megzavarodik, és az állatok viselkedése rendellenessé válik. Ez különösen érezhető hatással van a házastársi viselkedésre. Az udvarlási procedúra megszakad, a nőstények elvesztik a szülési képességet, és akiknek sikerül, gyakran nem gondoskodnak megfelelően utódaikról. Röviden: a közösség élete felborul, a születési ráta csökken, és nő a fiatal állatok elhullási aránya.

Meglehetősen jó okunk van azt hinni, hogy a feromonok fontos szerepet játszanak ezekben a változásokban. Ha négy nappal a párzás után egy idegen hímet egy vemhes nőstény mellé helyeznek, a vemhessége megszakad. Ebben az esetben egyáltalán nem szükséges, hogy az új hím kapcsolatba kerüljön vele. A terhesség megszakításához elegendő, ha a szaga behatol a nőstény sejtjébe. Úgy tűnik, hogy a hím illata valamilyen módon megakadályozza a nőstény szexuális ciklusát szabályozó hormon kiválasztását.

Megjegyzések:

Pontosabban a szaglószervek érzékenysége. - jegyzet fordítás