Як тварини і комахи орієнтуються в просторі
Орієнтація тварин - складний процес, що включає отримання інформації про зовнішній світ по різних каналах зв`язку (рецепторних систем), її обробку, зіставлення в центральній нервовій системі і формування відповідної реакції. Прийом і обробка сигналів складається з розпізнавання образу (інформаційного змісту сигналу) і його локації - визначення положення джерела сигналу по відношенню до організму, що здійснюється різними рецепторними системами.
Відео: Пташиний навігатор
оптична орієнтація тварин визначається насамперед можливостями зору органів: очей і інших світлочутливих рецепторів. Останні зазвичай здатні лише реєструвати ступінь освітленості, спектральний склад світла і ступінь його поляризації. Так, у ланцетника, примітивного хордової тварини, що живе в морському грунті, світлочутливі органи - Очки Гессе - розташовані по всій довжині прозорого тіла, уздовж нервової трубки- вони реєструють, чи все тіло тварини занурене в грунт, т. Е. Захищено від нападу хижака . Образне зір безхребетних і особливо хребетних різко збільшує можливості орієнтація тварин в навколишньому середовищі. Необхідність цього зростає при збільшенні рухливості тварин. Детальність і складність аналізу зримого світу невелика у безхребетних і нижчих хребетних. На загальному тлі вони виділяють лише деякі біологічно важливі сигнали. Жаби, наприклад, «бачать» лише рухомі предмети невеликих розмірів (дрібних тварин, службовців їжею) і реагують на швидке затінення ( «ворог») - все інше сприймається ними як байдужий фон. Детальність відображення різко зростає у комах, а також у птахів і ссавців, здатних орієнтуватися не тільки по безлічі «земних» орієнтирів, але і за положенням Сонця, Місяця і зірок (астронавігація). За ним орієнтуються і дрібні раки, що повертаються під час відпливу в море. Руді лісові мурахи здатні враховувати і положення Місяця. «Інстинкт будинку» - здатність повертатися на свою ділянку або в притулок навіть з незнайомого місця - пояснюється запам`ятовуванням характерних особливостей ландшафту і астронавігації. Обов`язкова умова астронавігації - наявність «біологічного годинника», т. Е. Здібності організму орієнтуватися в часі.
Хеморецепція і орієнтація тварин за особливостями хімічного складу середовища особливо широко поширені серед мешканців води і грунту. Прохідні лососеві риби при нерестових міграціях знаходять «рідні» річки по знайомих запахів. Кити при міграціях керуються особливостями хімічного складу води різних мор. течій. По запахах орієнтуються наземні тварини при пошуках їжі, міграціях і розселення. В останньому випадку тварини рухаються переважно проти вітру і картина їх розселення відповідає «розі вітрів». Для самців деяких метеликів (сатурній, шовкопрядів) доведена здатність знаходити по запаху самку на відстані до 10 км.
Акустична орієнтація тварин має переваги у водному середовищі і биотопах з густою рослинністю, де можливості зору обмежені. Багато хижаків знаходять і ловлять видобуток по слуху. Сова по шереху визначає місце розташування гризуна на відстані 15-20 м з точністю до 1о (пасивна локація). Кажани і дельфіни використовують ехолокацію на частотах 20-200 кГц, посилаючи зондувальні сигнали і ловлячи їх відображення (відлуння) від мішені (видобутку) або перешкоди. Ехолокація дозволяє їм орієнтуватися, знаходити і ловити видобуток в темряві. Гніздиться в темних печерах птах Гуахаро орієнтується в них, ехолоціруя на чутних частотах (в звуковому діапазоні).
Багато нижчі безхребетні (наприклад, планарії), а також комахи (мухи, жуки, терміти) орієнтуються по магнітному полю Землі.
Орієнтація тварин - завжди результат зіставлення інформації, отриманої по різних каналах зв`язку з середовищем, т. Е. Інтегральна реакція, хоча основну роль в ній залежно від ситуації може грати то одна, то ін. Рецепторная система. Подібний механізм орієнтація тварин підвищує її надійність ( «стійкість»), гнучкість і значно збільшує пристосувальне значення. Одночасно оріентацнонное поведінку кожної особини коректується співчленами по популяції, стаду, зграї або колонії. Обмін інформацією між особинами збільшує її кількість в групі, ще більш підвищуючи надійність орієнтація тварин Саме цим пояснюється перевага групового (стайного або стадного) способу життя в біологічно найбільш важливі моменти: при міграціях, під час розмноження, в період росту молодняку.
У м`язах хруща є чутливі рецептори. Вони передають інформацію про положення тіла комахи.
Волоски, нервові закінчення, пір`я і рецептори допомагають орієнтуватися в просторі.
Водяні скорпіони не дуже гарні плавці і більшу частину часу проводять, ховаючись серед рослинних залишків у мулистих ставках і канавах.
Плаваючи під час полювання, водяний скорпіон орієнтується за допомогою шести маленьких, наповнених повітрям дихальців - отворів на черевній поверхні. Кожний отвір затягнуто тонкою мембраною. На глибині, де тиск води зростає, повітря стискається, і мембрана вдавлюється всередину. Якщо голова скорпіона ближче до поверхні, ніж хвіст, дихальця, розташовані ближче до голови, відчувають менший тиск, ніж знаходяться ближче до хвоста, і передні мембрани вдавлюються слабкіше, ніж задні. Це підказує водяному скорпіона, що він рухається до поверхні.
Відео: Загадка перелітних птахів. Популярна наука з Анною Урманцева
Африканські шпорцевие жаби знаходять дорогу додому, використовуючи для цього органи бічної лінії. Кожен такий орган оточений мікроскопічними волосками, які згинаються під тиском води, що омиває тіло, посилаючи сигнали від нервових закінчень в мозок. Це дозволяє жабі співставляти свій рух з плином води і відповідно регулювати його напрямок.
