Біологія. Комплексна підготовка до ЗНО і ДПА
Пристосованість до польоту та поведінка комах
Комахи — єдина група безхребетних тварин, здатних активно літати. Політ комах — це складний фізіологічний процес, який включає роботу крил, м’язів, гангліїв нервової системи, органів чуття, дихальної системи тощо.
Крило комахи під час руху опирається на виріст плейриту — стовпчик поблизу місця прикріплення крила. Завдяки цьому крило стає двоплічним важелем, довге плече якого — це крилова пластинка, а коротке — невеличка ділянка біля його основи. Основа крила укріплена кількома дрібними склеритами, які забезпечують гнучке зчленування.
Рух крила під час польоту відзначається великою складністю. Кожне крило можна розглядали як своєрідний пропелер, що створює поступальний рух комахи. У нерухомо закріпленої комахи крило описує складну фігуру, схожу на вісімку, причому його нахил (кут атаки) весь час змінюється. Крім того, під час руху крила створюється також підйомний ефект, коли воно опускається вниз у вигляді горизонтальної площини. Висока частота помахів забезпечує поєднання підйомного й поступального ефектів, що й дає змогу комасі летіти вперед, стійко утримуючись у повітрі.
Ліве й праве крила обох пар діють синхронно, причому в більшості комах у польоті беруть участь або задні (коли передні крила перетворені в надкрила), або передні (у двокрилих) крила. Часто під час польоту передні та задні крила зчіплюються й діють як єдине ціле (метелики, перетинчастокрилі). У бабок кожне крило діє автономно, чим досягається надзвичайна швидкість і маневреність польоту.
Однією з найдосконаліших форм польоту є так званий стоячий політ. Він характерний для деяких перетинчастокрилих, метеликів та мух і полягає в тому, що комаха «нерухомо» тримається в повітрі в одній точці. Наприклад, метелик-бражник, зависаючи над квіткою, запускає в неї свій хоботок і живиться нектаром.
Швидкість польоту в різних комах різна: у кімнатної мухи вона не перевищує 8 км/год, у сарани — 12,6, у джмеля — 18, у бражника — 54, а у деяких бабок — навіть до 100 км/год.
Великі комахи, поверхня крил яких значна, здатні досягати великої швидкості польоту при невеликій частоті помахів крил. Дрібні ж форми з маленькими крилами збільшують швидкість польоту, підвищуючи частоту помахів крил. Кількість помахів крила за секунду коливається від 5-10 (денні метелики) до кількох сотень у двокрилих, а в комарів-дзвінців та дрібних комарів-мокреців — до 1000 помахів.
У комах із досконалим польотом (бабки, перетинчастокрилі, деякі двокрилі та інші) на передньому краї крила жилки утворюють потовщення — птеростигму. Вона при великих швидкостях гасить шкідливу крилову вібрацію, яка в аеродинаміці називають флатером. У добрих літунів поздовжні жилки частково зливаються та переміщуються до переднього краю крила.
Основу поведінки комах становлять безумовні рефлекси — таксиси та інстинкти. У них спостерігаються рухові рефлекси на світло (фототаксиси), тепло (термотаксиси), вологу (гідротаксиси), земне тяжіння (геотаксиси) та ін. Прикладами позитивних таксисів можуть бути: термотаксису — концентрація навесні мух на стінах будинків, нагрітих сонцем; фототаксису — скупчення комах біля джерела світла у нічний час.
У комах спостерігаються інстинкти, пов’язані зі збереженням індивіда: оборонні, або захисні («завмирання», виділення пахучих та отруйних речовин), харчові (здобування їжі, запасання корму), а також інстинкти, спрямовані на збереження виду: відшукування особин протилежної статі, турбота про потомство. Інстинктивна поведінка багатьох комах дуже складна і справляє враження розумної. Проте при зміні умов така спадково закріплена поведінка часто стає недоцільною і призводить комаху або її потомство до загибелі. Наприклад, у самки білана капустяного виражений інстинкт турботи про потомство: свої яйця вона відкладає на листя капусти, яким живляться личинки цього метелика. Якщо ж соком капусти змазати листок паперу, то самка відкладе яйця і на нього. У даному випадку чітко проявляється вся «сліпота» інстинкту турботи про потомство.
Багатьом комахам, особливо гуртовим (бджолам, мурашкам, джмелям, термітам, осам та ін.), властива здатність до вироблення умовних рефлексів. Виникають вони під дією двох одночасних подразників — безумовного (наприклад, їжі) та умовного, або сигнального (будь-якого фактора навколишнього середовища). Умовні рефлекси — індивідуальні й тимчасові: вони виробляються протягом життя особини і якщо не підкріплюються, то можуть зникати. Бджоли, наприклад, відправляючись на пошуки їжі, здатні запам’ятати місцезнаходження її джерела, дорогу до нього і назад до вулика тощо. Органи чуття при цьому сприймають від умовних подразників різноманітні зорові, нюхові та інші сигнальні подразнення, за якими комахи й орієнтуються під час пошуку їжі. В експериментах у бджіл можна виробити умовний рефлекс на запах квітів-медоносів або на певний колір.
