Понимание строения и принципа работы нервной системы насекомых невозможно без изучения подробного строения нервной ткани.
Нейрон как структурная единица нервной системы
Простейший элемент нервной системы носит название нейрон. Это не что иное, как нервная клетка, покрытая оболочкой и имеющая особый набор органелл. Каждый нейрон состоит из трех частей:
- тело клетки – ее основная часть, внутри которой находится ядро и другие структурные компоненты;
- аксон – длинный толстый осевой отросток;
- дендриты – короткие ветвящиеся отростки.[3][4][1]
Типичное строение нейрона
Типичное строение нейрона
1 – тело клетки, 2 – аксон, 3 – дендриты.
Стрелки – направление передачи нервного импульса.
Использовано изображение:[6]
В целом, нейрон имеет звездчатую форму (фото).
Такое строение клетки неразрывно связано с ее функцией. По дендритам нервная клетка получает импульсы от соседних нейронов или чувствительных нервных окончаний, а по аксону отправляет их к другим таким же клеткам или рабочим органам: мышцам, железам (что заставляет их, соответственно, сокращаться или выделять секрет). Нервное возбуждение внутри нейрона передается только в этом направлении и никак иначе.[3]
В зависимости от того, какую функцию выполняет нейрон, нервные клетки разделяются на три вида.
- Чувствительные: воспринимают информацию от рецепторов (нервных окончаний) и передают их в центральную нервную систему.
- Вставочные (ассоциативные): обрабатывают информацию в нервных центрах, проводят импульсы от чувствительных рецепторов к двигательным нейронам.
- Двигательные (моторные) нейроны: передают возбуждение в направлении от нервных центров к рабочим органам.[3][4][1]
Трехнейронная рефлекторная дуга. Совокупность трех нейронов – чувствительного, вставочного и двигательного – составляет так называемую трехнейронную рефлекторную дугу. Она обеспечивает соответствующее реагирование насекомых на различные внешние стимулы, составляя основу для осуществления различных рефлексов.[3]
. Иногда в дуге нет вставочной нервной клетки, тогда в ней «остаются» только чувствительный и двигательный нейрон. Двухнейронная дугатоже может работать, но в этом случае на определенное раздражение чувствительных окончаний появляется однозначный двигательный ответ.
[3]
Это легче пояснить на примере человека, строение нервной ткани у которого то же самое, что и у других живых существ, включая насекомых. Когда мы прикасается к горячему чайнику, мы мгновенно отдергиваем руку, даже не успев понять, что он горячий. Это происходит автоматически, без обдумывания. Аналогичным образом, применимо к «своим» раздражителям, функционируют двухнейронные рефлекторные дуги у насекомых.[3]
дуга. Кроме двух- и трехнейронной дуги, существует еще одна разновидность: полинейронная дуга. В ее составе находятся несколько вставочных нейронов, что обеспечивает сложные формы рефлексов, например, формирующих половое чувство или пищевое поведение.
[3]
Строение нервной системы насекомых
Строение нервной системы насекомых
1 – головной мозг, 2 – подглоточный ганглий,
3 – брюшная нервная цепочка, 4 – нервы
Использовано изображение:[6]
Центральная нервная система
Перейдем от микроструктуры нервной ткани к макростроению нервной системы. Она включает центральный и периферический отделы, а также вегетативную нервную систему. Центральный отдел, как логично предположить, имеет ведущее значение.
Центральная нервная система представлена двойной цепочкой ганглиев – узловых образований, состоящих из нервных клеток. Узлы в каждой цепочке продольно связаны между собой коннективами – волокнами нервных клеток, тела которых располагаются в их составе. Две продольные цепочки имеют и поперечные соединения между собой – комиссуры, тоже состоящие из волокон. Каждая пара ганглиев соответствует одному сегменту тела насекомого.[3][4]
Передние узлы цепочек объединены. Ганглии по меньшей мере трех сегментов слиты в так называемый надглоточный ганглий, который является головным мозгом насекомого. (фото) Соответственно, остальные узлы брюшной нервной цепочки являются аналогом спинного мозга, хотя конкретно данный термин в анатомии нервной системы насекомых не используется.[3]
Расположенные позади головного мозга узлы (также объединенные) носят название подглоточного ганглия. В его составе находятся ганглии трех сегментов челюстей. Коннективы, связывающие его с мозгом, называются окологлоточными коннективами.[3]
Далее располагаются три грудных ганглия, которые иногда соединяются в одну массу. Следом находятся оставшиеся ганглии брюшных сегментов. Так как количество сегментов брюшка у разных насекомых различается, то и число брюшных ганглиев тоже может быть разным. Например, у поденок и нимф их 7 пар.[3]
Иногда ганглии различных отделов тела сливаются между собой и образуют ганглиозные массы, или синганглии. Так, центральная нервная система у высших мух состоит из двух синганглиев – головного мозга и остальных сегментов, а у личинок они вообще собраны в один большой «комок».[3]
Каждая пара ганглиев брюшной нервной цепочки дает чувствительные и двигательные волокна к тканям и иннервирует соответствующий сегмент тела, то есть, управляет его функциями. Например, самая последняя пара контролирует спаривание и процесс откладки яиц, а узлы, расположенные в грудном отделе, управляют работой крыльев и ног.[3]
Самое сложное строение из всех ганглиозных образований имеет головной мозг, который осуществляет контроль не только над органами головы, но и над деятельностью всего организма.[3][4]
Головной мозг насекомых
Головной мозг насекомых
1 – протоцеребрум, 2 – зрительная доля, 3 – нейропиль,
4 – протоцеребральный мост, 5 – грибовидные тела,
6 – центральное тело, 7 – дейтоцеребрум,
8 –тритоцеребрум.
Использовано изображение:[5]
Строение головного мозга
Головной мозг насекомых состоит из нескольких частей:
- протоцеребрум;
- дейтоцеребрум;
- тритоцеребрум.[3] (фото)
– самый крупный. В нем имеются оптические (зрительные) доли, которые получают информацию от органов зрения, а также несколько так называемых ассоциативных центров. Среди них наиболее важными являются структуры под названием центральное тело, протоцеребральный мост и парные грибовидные тела. Все они получают импульсы от различных чувствительных клеток и от других нервных центров. Это обусловливает сложные формы поведения у насекомых. Например, развитие грибовидных тел достигает значительной величины у муравьев, отличающихся очень сложным поведением. У них эти образования могут занимать до половины объема головного мозга.
[2]
В центральной части протоцеребрума находится еще одна структура – нейропиль. В нем находятся тесно переплетенные нервные волокна от разных отделов мозга. Чувствительные, двигательные и вставочные клетки мозга посылают сюда свои отростки, и в нейропиле они контактируют между собой, передавая друг другу информацию.[2]
– средний отдел мозга. В него входят структуры, иннервирующие
антенны.
, или задний отдел, дает волокна к
верхней губе и имеет связь с симпатической нервной системой.
не относится к головному мозгу, но его часто рассматривают наряду с мозговыми структурами. Он управляет функциями
ротовых органов и переднего отдела кишечника.
[2]
Периферическая нервная система
Периферическая система – это часть нервной системы, которая находится за пределами центрального отдела. Она представлена нервными волокнами, которые идут к органам и тканям. С их помощью ганглии соединяются с чувствительными нервными окончаниями и рабочими структурами тела.[2][1]
Информация
В статье описаны лишь наиболее общие моменты строения и функционирования нервной системы насекомых, ее структура и функция намного сложнее и не может быть рассмотрена полностью в рамках данной статьи. Более подробно изучить этот вопрос можно в оригинальных источниках, указанных в списке литературы (см. ниже).
Вегетативная нервная система
Помимо центральной и периферической систем, существует еще и вегетативная (симпатическая) нервная система, которую иногда выделяют отдельно. Она состоит из нескольких непарных ганглиев, находящихся за пределами брюшной нервной цепочки в голове и груди. Симпатическая нервная система управляет работой мышц и внутренних органов, в том числе, желез внутренней секреции.[2]
Анатомически симпатическая нервная система подразделена на 3 отдела:
Рото-желудочный отдел
Его ганглии находятся над передним отделом кишечника. Одной из самых важных его частей является лобный ганглий. Он отвечает за работу наличника, верхней губы, сердца, аорты и передней кишки, отдавая к ним нервные волокна. У некоторых групп насекомых этот отдел также отвечает за глотание.
Брюшной отдел
Он представлен так называемым вентральным непарным нервом и управляет функцией мышц, в том числе, и крыловых. Если насекомому удалить этот нерв, при передвижении у него быстро развивается утомление.
Хвостовой (каудальный) отдел
Самая небольшая часть симпатической нервной системы. Он соединен с последним, задним узлом нервной цепочки и отдает нервы к половым органам и заднему отделу кишечника.[1]
Статья составлена с использованием следующих материалов:
Литературные источники:
1.Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. — 3-е издание., доп.— М.: Высш.школа, 1980. — 416 с.,ил.
Бондаренко Н.В., Поспелов С.М., Персов М.П. - Общая и сельскохозяйственная энтомология. - М.: Колос, 1983.-416 с.
Захваткин Ю.А., Курс общей энтомологии, Москва, «Колос», 2001 - 376 с.
Шванвич Б.Н. Курс общей энтомологии. — М.Л. Советская наука. 1949.—900 с., ил.
Изображения (переработаны):
5.Бондаренко Н.В., Поспелов С.М., Персов М.П. - Общая и сельскохозяйственная энтомология. - М.: Колос, 1983.-416 с. Иллюстрации из книги ©
Захваткин Ю.А. Курс общей энтомологии. – Москва, «Колос», 2001 - 376 с., Иллюстрации из книги. ©
Оставьте свой отзыв:
Отзывы:
Комментарии для сайта Cackle