У муравей есть уши или нет

Глухо, как в танке: как и чем нас слышат муравьи

Создавая муравьев природа решила, что уши им ни к чему, и просто не стала включать их в муравьиный набор органов. Так что смело можно называть мурашей глухими, хотя это не совсем так. Органы слуха им заменяют другие, не менее чувствительные органы.

Слышат ли муравьи

Слышат, но не совсем так, как мы привыкли. Все звуки эти насекомые считывают с вибраций поверхности, на которой находятся. В этом помогают сколопидии — больше всего похожие на струны музыкального инструмента. Только натянуты они не снаружи, а внутри тела насекомого: одним концом сколопидии закреплены к внутренней поверхности хитиновой наружной оболочки муравья, а другим крепятся к мембране, считывающей любые колебания, передающиеся по поверхности, на которой находится насекомое, и превращающей их в нервные импульсы.

Что касается звуков, передающихся по воздуху — точных данных нет. Есть лишь версия, что и они не остаются без внимания и принимаются на щетинки, покрывающие тело муравья.

Страна глухих

И хоть муравьиный слух далек от идеального, это не мешает жить полной жизнью. Уши насекомым с успехом заменяют осязание и обоняние, а общение происходит за счет феромонов — химических веществ, действующих на органы вкуса и обоняния. Доказано, что муравьи используют не менее десятка различных феромонных команд для общения друг с другом. Именно поэтому можно часто видеть, как они «обнюхивают» друг друга с помощью усиков, считывая информацию. Именно феромонные метки помогают им передавать важную информацию и отличать своих соплеменников от пришельцев.

Правда, такой подход порой играет злую шутку с колонией. Известны случаи, когда без видимых причин солдаты убивали королеву муравейника. И с большой долей вероятности можно говорить о том, что матка показалась им врагом именно из-за изменения своего феромонного следа.

Жить можно

Недавние исследования новосибирских мирмекологов убедительно доказали, что с помощью феромонов муравьи передают друг другу информацию с предельной точностью, и даже используют систему счета, похожую на римскую, позволяющую точно отсчитывать количество поворотов в лабиринте и безошибочно приближаться к цели.

Да и чувствительность к вибрациям у них достаточно высока. Не даром рекомендуют размещать формикарий подальше от источников шума. Замечено, что постоянный шумовой фон негативно сказывается на жизни внутри муравейника, а значит, по-своему они отлично слышат.

Кстати, некоторые муравьи умеют стрекотать, для чего трутся животиком об отростки на стебельке, соединяющем его с грудным отделом. Этот звук даже может услышать человек, если прислушается. А сами муравьи слышат подобный стрекот очень хорошо и используют в качестве просьбы о помощи.

Посмотрите, что входит в каждый комплект:

Источник

Есть ли у муравья уши? Чем слышит муравей?

Берясь за этот вопрос, я думал: «Ну, уж про муравьев-то всё наверняка известно — и что, и как, и чем они слышат!» Оказалось — ничего подобного! Для мирмекологов (так называют специалистов по муравьям) несомненно только одно: муравьи умеют общаться с помощью звуков. И раз так — значит, у них совершенно точно есть слух и органы, которые (с довольно большой натяжкой) можно назвать ушами.

А «уши» муравьиные нисколечко не похожи на то, что мы с вами привыкли называть этим красивым словом. И «ушей» этих несколько видов. И слух — отнюдь не единственная их функция. И расположены они не только на голове, но и. Ладно, обо всём по порядку.

Как известно, звуки могут распространяться не только по воздуху, но и по жидкости (например, воде) и даже по твердым телам (например, почве, стволам деревьев и листьям). И если для людей важнее всего «воздушные» звуки, то для муравьев, которые всю свою жизнь ползают по земле, деревьям и другим твердым вещам, огромное значение имеют «твердые» звуки. (В принципе, человек тоже способен слышать «твердосубстратные» звуки. Вспомните Василису Прекрасную, которая прикладывает ухо к земле, чтобы услышать, далеко ли скачет Кащей Бессмертный на своем богатырском коне.)

А чтобы такие «твердые» звуки распознать, нужно уметь воспринимать вибрации, колебания субстрата. И для этого мало двух ушей на голове — органы слуха должны быть расположены везде, где только организм соприкасается со «звучащей» поверхностью, то есть практически по всему телу.

Рис. 1. Строение хордотонального органа. Сколопидии, как струны, натянуты между кутикулой и гибкой мембраной. Когда кутикула сдвигается, она тянет за собой сколопидий и вызывает возбуждение расположенного в этом сколопидии нейрона. Изображение с сайта what-when-how.com

По строению эти органы тоже ничуть не похожи на уши людей или, скажем, зайцев. Поскольку они не должны воспринимать пролетающие в воздухе волны, то им совершенно ни к чему тот наружный «уловитель» в виде раковины, который мы и привыкли называть ухом. А состоят эти слуховые органы из своеобразных «струн» (они называются сколопидии), натянутых между кутикулой (наружным скелетом насекомого) и специальной гибкой мембраной. Каждый сколопидий состоит из трех клеток, одна из которых — нервная. Если поверхность, к которой прикасается муравей, станет колебаться, то кутикула начнет тянуть сколопидий. Когда сколопидий растягивается, то нервная клетка под воздействием натяжения возбуждается и отправляет импульс в соответствующий нервный узел. Таким образом колебания поверхности превращаются в нервные импульсы, и муравей слышит звук. Вышеописанные органы называются хордотональными и занимаются не только различением звуков, но также и проприоцепцией — то есть они чувствуют растяжение мышц и определяют положение тела в пространстве.

Итак, с «твердыми» звуками мы разобрались. Но слышит ли муравей также «воздушные» звуки? Однозначного ответа на этот вопрос пока нет, однако можно экстраполировать на муравьев данные, полученные на других насекомых — например, комарах и мухах.

А мухи и комары умеют слышать «воздушные» звуки с помощью специальных щетинок, расположенных на усиках. Звуковая волна шевелит такую щетинку, щетинка тянет за сколопидий, от этого расположенный в сколопидии нейрон разряжается и отправляет в нервный узел импульс. Такие органы слуха называются джонстоновыми органами. Они являются подтипом хордотональных органов и чувствительны только в ближнем поле (обычно на расстоянии не более десятков сантиметров). Нетрудно понять, что они будут ощущать не только звуки как таковые, но и любое колебание воздуха — например, ветер, вызванный приближающейся мухобойкой.

И кроме того, у насекомых есть еще один вид органов чувств, способных к восприятию звуков, — трихоидные сенсиллы. Этим сложным словосочетанием называются крохотные щетинки на теле насекомого. Эти щетинки непосредственно (а не через сколопидий, как джонстоновы органы) соединены с нервным окончанием, и, когда звуковая волна (или просто ветер) колеблет трихоидные сенсиллы, нервное окончание возбуждается и генерирует импульс, и в результате информация о колебаниях доходит до соответствующего нервного узла. У муравьев есть трихоидные сенсиллы, но вот достаточно ли они чувствительны, чтобы воспринимать звуки, до сих пор окончательно не выяснено.

Рис. 2. Усики муравья (электронная микрофотография). На усиках расположены джонстоновы органы, а также много трихоидных сенсилл, но неизвестно, достаточно ли они чувствительны, чтобы слышать звуки. Длина масштабной линейки на верхнем рисунке 500 мкм, на нижнем — 200 мкм. Фото из статьи: R. Hickling and R. L. Brown. Analysis of acoustic communication by ants // Journ. Acoust. Soc. Amer. 2000. V. 108, No. 4. Pp. 1920–1929

Зато кое-что известно насчет того, как муравьи используют звуковую сигнализацию.

Например, муравьи-кампонотусы, или древоточцы, выгрызающие свои гнезда в древесине, ударяют челюстями или брюшком по стенкам гнезда, чтобы призвать сородичей на его защиту.

А еще многие муравьи умеют стрекотать, потирая брюшком о специальные «тёрки» на стебельке между грудью и брюшком (рис. 3). Стрекот получается еле слышным, человеческое ухо едва различает его даже на близком расстоянии. Однако муравьям такой громкости достаточно, и они прекрасно могут общаться друг с другом с помощью стрекотания.

Рис. 3. Большинство муравьев издают звуки с помощью трения брюшка (Gaster) о стебелек (Postpetiole). Фото из статьи: R. Hickling and R. L. Brown. Analysis of acoustic communication by ants // Journ. Acoust. Soc. Amer. 2000. V. 108, No. 4. Pp. 1920–1929

Например, это стрекотание передается через почву. Сородичи могу откопать закопанного в песок муравья, услышав его «крики о помощи».

И через листья и ветви деревьев вибрация от стрекотания тоже передается. Используют это некоторые муравьи весьма неожиданным образом. Оказалось, что у муравьев-листорезов вибрация брюшка передается к челюстям (мандибулам). Когда мандибулы режут лист, то вибрируют с частотой около 1 кГц (тысячу раз в секунду!). Благодаря этому лист режется если и не быстрее, то ровнее и аккуратнее.

А позже выяснилось, что муравьи чаще стрекочут, когда режут не более жесткие, а более вкусные листья! Оказалось, что при этом к более крупным рабочим муравьям подбегают более мелкие. Потом крупный рабочий тащит срезанный лист в муравейник, а мелкие забираются на лист и едут на нём. Но они не просто катаются, а, например, защищают рабочих-носильщиков от мух, которые пытаются отложить на тело крупных рабочих свои яички.

Недавно выяснилось, что звуки для общения используют не только муравьи, но и их паразиты. В муравейнике обычно живут сотни видов других насекомых. Среди них — гусеницы некоторых бабочек-голубянок. Эти гусеницы похожи на личинку определенного вида муравьев по виду, а главное, по запаху. Рабочие муравьи, найдя такую гусеницу, тащат ее в гнездо. Гусеницы некоторых видов продолжают так хорошо подражать личинкам, что рабочие муравьи кормят их, как своих собственных младших сестер (рабочие муравьи — это бесплодные самки, а личинки — их сестры).

Недавно выяснилось, что гусеницы и куколки «голубянок-кукушат» издают звуки, подражая взрослым муравьям. При этом, как оказалось, у муравьев-хозяев (одного из видов рода Myrmica) матки и рабочие муравьи стрекочут по-разному. Если проигрывать рабочим звуки, издаваемые маткой, они окружают источник звука и принимают характерные «защитные» позы, как будто охраняют настоящую матку. Хитрые гусеницы и куколки голубянок подражают именно звукам матки, и рабочие муравьи бросаются их охранять!

Этот пример показывает, что звуки могут играть в жизни муравьиной семьи важную роль: в частности, королевский «хорошо поставленный голос» помогает матке занимать высшую ступень в иерархии. А значит, муравьи хорошо различают разные звуки своих сородичей — чем бы они ни слышали.

Источник

Глухо, как в танке: как и чем нас слышат муравьи

Создавая муравьев природа решила, что уши им ни к чему, и просто не стала включать их в муравьиный набор органов. Так что смело можно называть мурашей глухими, хотя это не совсем так. Органы слуха им заменяют другие, не менее чувствительные органы.

Слышат ли муравьи

Слышат, но не совсем так, как мы привыкли. Все звуки эти насекомые считывают с вибраций поверхности, на которой находятся. В этом помогают сколопидии — больше всего похожие на струны музыкального инструмента. Только натянуты они не снаружи, а внутри тела насекомого: одним концом сколопидии закреплены к внутренней поверхности хитиновой наружной оболочки муравья, а другим крепятся к мембране, считывающей любые колебания, передающиеся по поверхности, на которой находится насекомое, и превращающей их в нервные импульсы.

Что касается звуков, передающихся по воздуху — точных данных нет. Есть лишь версия, что и они не остаются без внимания и принимаются на щетинки, покрывающие тело муравья.

Страна глухих

И хоть муравьиный слух далек от идеального, это не мешает жить полной жизнью. Уши насекомым с успехом заменяют осязание и обоняние, а общение происходит за счет феромонов — химических веществ, действующих на органы вкуса и обоняния. Доказано, что муравьи используют не менее десятка различных феромонных команд для общения друг с другом. Именно поэтому можно часто видеть, как они «обнюхивают» друг друга с помощью усиков, считывая информацию. Именно феромонные метки помогают им передавать важную информацию и отличать своих соплеменников от пришельцев.

Правда, такой подход порой играет злую шутку с колонией. Известны случаи, когда без видимых причин солдаты убивали королеву муравейника. И с большой долей вероятности можно говорить о том, что матка показалась им врагом именно из-за изменения своего феромонного следа.

Жить можно

Недавние исследования новосибирских мирмекологов убедительно доказали, что с помощью феромонов муравьи передают друг другу информацию с предельной точностью, и даже используют систему счета, похожую на римскую, позволяющую точно отсчитывать количество поворотов в лабиринте и безошибочно приближаться к цели.

Да и чувствительность к вибрациям у них достаточно высока. Не даром рекомендуют размещать формикарий подальше от источников шума. Замечено, что постоянный шумовой фон негативно сказывается на жизни внутри муравейника, а значит, по-своему они отлично слышат.

Кстати, некоторые муравьи умеют стрекотать, для чего трутся животиком об отростки на стебельке, соединяющем его с грудным отделом. Этот звук даже может услышать человек, если прислушается. А сами муравьи слышат подобный стрекот очень хорошо и используют в качестве просьбы о помощи.

Посмотрите, что входит в каждый комплект:

Источник

У муравей есть уши или нет

ANTSPECTRUM запись закреплена

Есть ли у муравья уши?

Берясь за этот вопрос, я думал: «Ну, уж про муравьев-то всё наверняка известно — и что, и как, и чем они слышат!» Оказалось — ничего подобного! Для мирмекологов (так называют специалистов по муравьям) несомненно только одно: муравьи умеют общаться с помощью звуков. И раз так — значит, у них совершенно точно есть слух и органы, которые (с довольно большой натяжкой) можно назвать ушами.

А «уши» муравьиные нисколечко не похожи на то, что мы с вами привыкли называть этим красивым словом. И «ушей» этих несколько видов. И слух — отнюдь не единственная их функция. И расположены они не только на голове, но и. Ладно, обо всём по порядку.

Как известно, звуки могут распространяться не только по воздуху, но и по жидкости (например, воде) и даже по твердым телам (например, почве, стволам деревьев и листьям). И если для людей важнее всего «воздушные» звуки, то для муравьев, которые всю свою жизнь ползают по земле, деревьям и другим твердым вещам, огромное значение имеют «твердые» звуки. (В принципе, человек тоже способен слышать «твердосубстратные» звуки. Вспомните Василису Прекрасную, которая прикладывает ухо к земле, чтобы услышать, далеко ли скачет Кащей Бессмертный на своем богатырском коне.)

А чтобы такие «твердые» звуки распознать, нужно уметь воспринимать вибрации, колебания субстрата. И для этого мало двух ушей на голове — органы слуха должны быть расположены везде, где только организм соприкасается со «звучащей» поверхностью, то есть практически по всему телу.

По строению эти органы тоже ничуть не похожи на уши людей или, скажем, зайцев. Поскольку они не должны воспринимать пролетающие в воздухе волны, то им совершенно ни к чему тот наружный «уловитель» в виде раковины, который мы и привыкли называть ухом. А состоят эти слуховые органы из своеобразных «струн» (они называются сколопидии), натянутых между кутикулой (наружным скелетом насекомого) и специальной гибкой мембраной. Каждый сколопидий состоит из трех клеток, одна из которых — нервная. Если поверхность, к которой прикасается муравей, станет колебаться, то кутикула начнет тянуть сколопидий. Когда сколопидий растягивается, то нервная клетка под воздействием натяжения возбуждается и отправляет импульс в соответствующий нервный узел. Таким образом колебания поверхности превращаются в нервные импульсы, и муравей слышит звук. Вышеописанные органы называются хордотональными и занимаются не только различением звуков, но также и проприоцепцией — то есть они чувствуют растяжение мышц и определяют положение тела в пространстве.

Итак, с «твердыми» звуками мы разобрались. Но слышит ли муравей также «воздушные» звуки? Однозначного ответа на этот вопрос пока нет, однако можно экстраполировать на муравьев данные, полученные на других насекомых — например, комарах и мухах.

А мухи и комары умеют слышать «воздушные» звуки с помощью специальных щетинок, расположенных на усиках. Звуковая волна шевелит такую щетинку, щетинка тянет за сколопидий, от этого расположенный в сколопидии нейрон разряжается и отправляет в нервный узел импульс. Такие органы слуха называются джонстоновыми органами. Они являются подтипом хордотональных органов и чувствительны только в ближнем поле (обычно на расстоянии не более десятков сантиметров). Нетрудно понять, что они будут ощущать не только звуки как таковые, но и любое колебание воздуха — например, ветер, вызванный приближающейся мухобойкой.

И кроме того, у насекомых есть еще один вид органов чувств, способных к восприятию звуков, — трихоидные сенсиллы. Этим сложным словосочетанием называются крохотные щетинки на теле насекомого. Эти щетинки непосредственно (а не через сколопидий, как джонстоновы органы) соединены с нервным окончанием, и, когда звуковая волна (или просто ветер) колеблет трихоидные сенсиллы, нервное окончание возбуждается и генерирует импульс, и в результате информация о колебаниях доходит до соответствующего нервного узла. У муравьев есть трихоидные сенсиллы, но вот достаточно ли они чувствительны, чтобы воспринимать звуки, до сих пор окончательно не выяснено.

Зато кое-что известно насчет того, как муравьи используют звуковую сигнализацию.

Например, муравьи-кампонотусы, или древоточцы, выгрызающие свои гнезда в древесине, ударяют челюстями или брюшком по стенкам гнезда, чтобы призвать сородичей на его защиту.

А еще многие муравьи умеют стрекотать, потирая брюшком о специальные «тёрки» на стебельке между грудью и брюшком (рис. 3). Стрекот получается еле слышным, человеческое ухо едва различает его даже на близком расстоянии. Однако муравьям такой громкости достаточно, и они прекрасно могут общаться друг с другом с помощью стрекотания.

Например, это стрекотание передается через почву. Сородичи могут откопать закопанного в песок муравья, услышав его «крики о помощи».

И через листья и ветви деревьев вибрация от стрекотания тоже передается. Используют это некоторые муравьи весьма неожиданным образом. Оказалось, что у муравьев-листорезов вибрация брюшка передается к челюстям (мандибулам). Когда мандибулы режут лист, то вибрируют с частотой около 1 кГц (тысячу раз в секунду!). Благодаря этому лист режется если и не быстрее, то ровнее и аккуратнее.
А позже выяснилось, что муравьи чаще стрекочут, когда режут не более жесткие, а более вкусные листья! Оказалось, что при этом к более крупным рабочим муравьям подбегают более мелкие. Потом крупный рабочий тащит срезанный лист в муравейник, а мелкие забираются на лист и едут на нём. Но они не просто катаются, а, например, защищают рабочих-носильщиков от мух, которые пытаются отложить на тело крупных рабочих свои яйца.

Недавно выяснилось, что звуки для общения используют не только муравьи, но и их паразиты. В муравейнике обычно живут сотни видов других насекомых. Среди них — гусеницы некоторых бабочек-голубянок. Эти гусеницы похожи на личинку определенного вида муравьев по виду, а главное, по запаху. Рабочие муравьи, найдя такую гусеницу, тащат ее в гнездо. Гусеницы некоторых видов продолжают так хорошо подражать личинкам, что рабочие муравьи кормят их, как своих собственных младших сестер (рабочие муравьи — это бесплодные самки, а личинки — их сестры).

Недавно выяснилось, что гусеницы и куколки «голубянок-кукушат» издают звуки, подражая взрослым муравьям. При этом, как оказалось, у муравьев-хозяев (одного из видов рода Myrmica) матки и рабочие муравьи стрекочут по-разному. Если проигрывать рабочим звуки, издаваемые маткой, они окружают источник звука и принимают характерные «защитные» позы, как будто охраняют настоящую матку. Хитрые гусеницы и куколки голубянок подражают именно звукам матки, и рабочие муравьи бросаются их охранять!

Этот пример показывает, что звуки могут играть в жизни муравьиной семьи важную роль: в частности, королевский «хорошо поставленный голос» помогает матке занимать высшую ступень в иерархии. А значит, муравьи хорошо различают разные звуки своих сородичей — чем бы они ни слышали.

Источник