Нервная система и органы чувств

У насекомых нервная система подразделена на центральную, периферическую и симпатическую, или висцеральную.

Центральная нервная система. (слайд 8) (рис. 36) Имеет метамерное строение и тот же общий план, как и нервная система других членистоногих и кольчатых червей. Основу составляет серия парных нервных узлов, или ганглиев, соединенных коннективами, а в сегменте – комиссурами. В принципе каждый сегмент тела имеет по одному парному ганглию, от которого и отходят нервы, образующие в совокупности периферическую нервную систему. Каждый сегмент обслуживается своим ганглием и своей системой нервов, но в связи с олигомеризацией их тела это состояние в той или иной мере утрачивается.

Вся система ганглиев подразделена на два отдела – головной и брюшной. Головной отдел состоит из крупного надглоточного узла, расположенного над кишечником, и менее развитого подглоточного узла (слайд 9) (рис. 8). Оба они соединены между собой тяжами, которые опоясывают передний отдел кишечника и образуют окологлоточное кольцо.

Брюшной отдел состоит из серии ганглиев, располагающихся под кишечником и в совокупности образующих брюшную нервную цепочку

Головной мозг в виде надглоточного узла (слайд 10) (рис. 33) –состоит из трех вполне слившихся ганглиев:

а) протоцеребрум (развит сильнее остальных):

- грибовидные тела (скопления ассоциативных нейронов – высший ассоциативный и координирующий центр нервной системы);

- зрительные доли (иннервируют сложные глаза).

б) дейтоцеребрум (срединный отдел, иннервирует усики; происхождение – ганглий антеннального сегмента);

в) тритоцеребрум (задний отдел, иннервирует верхнюю губу, связан с симпатической нервной системой – от него начинается ее возвратный нерв; по происхождению – ганглий второго антеннального сегмента).

Брюшная нервная цепочка (рис. 36) у примитивных насекомых (прямокрылые, таракановые и др.) состоит из 3 грудных ганглиев и 8 брюшных.

Сокращение числа ганглиев в брюшной нервной цепочке (рис. 36) (слайд 8) достигается путем объединения узлов, вплоть до того, что все узлы брюшной нервной цепочки оказываются объединенными в 2-3 и даже в 1 крупный узел (настоящие мухи, пластинчатоусые жуки).

Периферическая нервная система образована из нервов, отходящих от ганглиев центральной и симпатической нервных систем. К ней также относятся разбросанные по телу чувствительные нейроны, часто со многими свободными нервными окончаниями.

Симпатическая или висцеральная нервная система, регулирует работу внутренних органов и мышечной системы насекомых. Подразделяется на три отдела:

- рото-желудочный (лобный ганглий и отходящий от него назад возвратный нерв, желудочный ганглий с дополнительными образованиям; располагается над передним отделом кишечника; обслуживает наличник, верхнюю губу, а также область передней кишки, сердце и аорту; у некоторых – управляет глотательными движениями);

- брюшной, или вентральный (непарный нерв в виде тонкого тяжа между коннективами брюшной нервной цепочки с парой боковых отростков в каждом сегменте – регулирует работу крыловых и других мышц);

- хвостовой, или каудальный (связан с задним узлом брюшной нервной цепочки и иннервирует задний отдел кишечника и половую систему).

Основу органов чувств составляют сенсиллы (рис. 38), которые состоят из 2 ком­понентов: воспринимающей структуры в коже и прилегающих к ней нервных чувствительных клеток. Сенсиллы располагаются разнообразно: одни выступают над поверхностью кожи в виде волоска, щетинки, конуса и пр., другие же располагаются в коже.

У насекомых следующие чувства и их рецепторы:

- механическое;

- слух;

- химическое;

- гигротермическое;

- зрение.

Механическое чувство. Представлено механоре-цепторами, воспринимающими различные механические воздействия, часто представлены всего лишь одной клеткой. Сюда относятся:

а) осязательные, или тактильные рецепторы (разбросаны по всему телу в виде простых сенсилл с сенсорным волоском – определяют изменение положения волоска при прикосновении твердого предмета или под воздействием движения воды или воздуха);

б) колоколовидные сенсиллы (отсутствует чувствительный волосок и погруженные в кожу, снаружи – кутикулярный колпачок, к которому снизу подходит стержневидный концевой отросток чувствительной клетки – сколопс; располагаются на крыльях, церках, ногах и пр., воспринимают сотрясения тела, а также сгибы, натяжения и др.);

в) хордотональные органы (серия особых сенсилл, натянутых между двумя участками кутикулы. Хордотональные сенсиллы называются сколопофорами, или сколопи- диями, и каждая из них состоит из трех клеток: чув­ствительного нейрона, колпачковой и обкладочной; расположены на на брюшке, усиках, ногах, крыльях и пр. – воспринимают механические напряжения, изменения внутреннего давления, механические вибрации, включая частично и некоторые звуковые воздействия);

г) Джонстонов орган (видоизменения хордотональных, расположен на 2 членике усиков и воспринимает движение и сотрясение воздуха или воды, а также контакт с твердым субстратом, у настоящих комаров выполняет слуховую функцию).

Слух. Развит не у всех насекомых. У прямокрылых (саранчовые, кузнечики, сверчки), певчих цикад, некоторых клопов и ряда чешуекрылых слуховые рецепторы – тимпанальными органами (рис.) (слайд 11). Анатомически представляют собой скопление сколопофоров, которые связаны с утонченными в виде барабанной перепонки.

Химическое чувство. Служит для восприятия запаха и вкуса, и представлено хеморецепторами. Сенсиллы хеморецепторов бывают:

- непогруженные (волоски, конусы, пластинки)

- погруженные (конусы).

а) обоняние (плакоидные и целоконические сенсиллы на усиках);

б) вкус (различают четыре основных вкуса, рецепторы располагаются преимущественно на ротовых частях и лапках ног – пчелы, осы, мухи).

Гигротермическое чувство в зависимости от условий влажности и температуры среды регулирует поведение особи; также контролирует водный баланс и температурный режим тела. Ощущение влажности локализовано у некоторых насекомых на голове и ее придатках – усиках и щупальцах, ощущение тепла – на усиках, лапках и других органах.

Зрение. Органы зрения представлены сложными и простыми глазами.Два сложных, или фасеточных, глаз расположены по бокам головы.

Каждый фасеточный глаз состоит из сотен и даже тысяч омматидиев (рис. 43) (слайд 12). Омматидий снаружи образует на поверхности глаза округлую или шестигранную фасетку и состоит из 3 видов клеток:

- оптическая часть (прозрачный хрусталик и лежащий под ним прозрачный хрустальный конус);

- чувствительная часть (располагается под оптической и образует воспринимающую сетчатку, или ретину, клетки которой вытянуты вдоль омматидия и образуют обкладку центрального стержня омматидия – зрительной палочки, или рабдома);

- пигментная часть (образована пигментными клетками, которые составляют обкладку предыдущих частей, изолируя каждый омматидий друг от друга).

Насекомые обладают 2 видами зрения:

- аппозиционное (дневные насекомые);

- суперпозиционное (ночные и сумеречные).

С помощью сложных глаз насекомые различают форму, движение, окраску и расстояние до предмета, а также поляризованный свет. Большинство насекомых слепы к красному цвету, но видят ультрафиолетовое излучение; диапазон видимых световых волн лежит в пределах 250-800 нм.

Простые глаза, или глазки, располагаются между сложными глазами на лбу и темени либо только на темени. Они малы, обычно в числе трех, и расположены треугольником.

Личинки насекомых с полным превращением имеют латеральные глазки, или стеммы. Они располагаются на боковых частях головы на месте, где у взрослых особей лежат сложные глаза. Иннервируются от зрительных долей головного мозга.