Меню

Какие цвета различают бабочки



Бабочки видят невероятное количество цветов

Бабочки не имеют такого острого зрения как люди, но они превосходят нас по другим параметрам. Учёные установили, что бабочки из семейства парусников вида Graphium sarpendon, имеющие сине-зелёный узор, обладают большим полем зрения, лучше воспринимают быстродвижущиеся объекты и отличают ультрафиолет и поляризованный свет.

Согласно новому исследованию японских учёных, такие бабочки воспринимают наибольшее количество цветов среди других насекомых. Каждый их глаз обладает, по крайней мере, 15 различными типами фоторецепторов.

Напомним, что фоторецепторы – это светочувствительные сенсорные нейроны сетчатки глаза, которые находятся во внешнем зернистом слое сетчатки. Именно эти светочувствительные клетки чувствительны к разным цветам.

Такие фоторецепторы можно сравнить с палочками и колбочками, которые присутствуют в человеческих глазах.

Биологи провели физиологические, анатомические и молекулярные эксперименты для того, чтобы изучить глаза 200 самцов-бабочек, собранных в Японии (G. s. nipponum). В исследование были использованы только самцы, потому что учёным не удалось поймать достаточное количество самок.

«Все фоторецепторы используются в одно и то же время, воспринимая цвет, яркость, движение и форму», — объясняет профессор Кентаро Арикава (Kentaro Arikawa) из Университета специальных исследований в Японии.

Большинство насекомых имеют только три вида фоторецепторов. Даже у людей не так много «инструментов» для цветного зрения, как у этих бабочек, хотя мы различаем миллионы цветов. Остаётся только догадываться, сколько цветов различают они.

По словам исследователей, бабочкам нужно только четыре вида рецепторов для цветного зрения. Тогда зачем этих насекомых природа наградила таким большим количество фоторецепторов?

Учёные подозревают, что некоторые рецепторы должны быть настроены только на конкретные вещи. Вероятно, бабочки с их помощью могут различать маленькие нюансы, которые недоступны другим насекомым.

Например, способность подмечать маленькие вариации в сине-зелёной гамме помогает самцам обнаружить и преследовать своих соперников, даже когда те летят на фоне голубого неба.

Пока остаётся много вопросов о природном использовании удивительной способности насекомыми. По словам Арикавы, в будущем он намерен продолжить исследования в этой области.

Результаты работы японцев опубликованы в научном журнале Frontiers in Ecology and Evolution.

Источник

Бабочки могут воспринимать невероятное количество цветов

Учёные выяснили, что бабочки видят невероятное количество цветов, но с какой целью природа одарила их такой способностью, пока остаётся только догадываться
(фотография K. Mohan Raj/Wikipedia).

Бабочки не имеют такого острого зрения как люди, но они превосходят нас по другим параметрам. Учёные установили, что бабочки из семейства парусников вида Graphium sarpendon, имеющие сине-зелёный узор, обладают большим полем зрения, лучше воспринимают быстродвижущиеся объекты и отличают ультрафиолет и поляризованный свет.

Согласно новому исследованию японских учёных, такие бабочки воспринимают наибольшее количество цветов среди других насекомых. Каждый их глаз обладает, по крайней мере, 15 различными типами фоторецепторов.

Напомним, что фоторецепторы – это светочувствительные сенсорные нейроны сетчатки глаза, которые находятся во внешнем зернистом слое сетчатки. Именно эти светочувствительные клетки чувствительны к разным цветам.

Такие фоторецепторы можно сравнить с палочками и колбочками, которые присутствуют в человеческих глазах.

Биологи провели физиологические, анатомические и молекулярные эксперименты для того, чтобы изучить глаза 200 самцов-бабочек, собранных в Японии (G. s. nipponum). В исследование были использованы только самцы, потому что учёным не удалось поймать достаточное количество самок.

«Все фоторецепторы используются в одно и то же время, воспринимая цвет, яркость, движение и форму», — объясняет профессор Кентаро Арикава (Kentaro Arikawa) из Университета специальных исследований в Японии.

Большинство насекомых имеют только три вида фоторецепторов. Даже у людей не так много «инструментов» для цветного зрения, как у этих бабочек, хотя мы различаем миллионы цветов. Остаётся только догадываться, сколько цветов различают они.

По словам исследователей, бабочкам нужно только четыре вида рецепторов для цветного зрения. Тогда зачем этих насекомых природа наградила таким большим количество фоторецепторов?

Читайте также:  Юбка плиссе цвет хаки с чем носить

Учёные подозревают, что некоторые рецепторы должны быть настроены только на конкретные вещи. Вероятно, бабочки с их помощью могут различать маленькие нюансы, которые недоступны другим насекомым.

Например, способность подмечать маленькие вариации в сине-зелёной гамме помогает самцам обнаружить и преследовать своих соперников, даже когда те летят на фоне голубого неба.

Пока остаётся много вопросов о природном использовании удивительной способности насекомыми. По словам Арикавы, в будущем он намерен продолжить исследования в этой области.

Результаты работы японцев опубликованы в научном журнале Frontiers in Ecology and Evolution.

Источник

Анатомия красоты

Почему бабочки такие красивые? Почему сияют всеми цветами радуги их крылья? Тому есть несколько причин. Во-первых, и зрение, и восприятие цвета у бабочек довольно слабые. Поэтому, чтобы быть узнанными своими сородичами, они должны обладать как можно более яркой окраской.
Во-вторых, ярких насекомых побаиваются хищники: броско окрашенные бабочки могут оказаться ядовитыми или просто отвратительными на вкус. Поэтому такая окраска безопаснее.
В-третьих, известно, что у многих видов животных во время брачных игр самцы демонстрируют многоцветный наряд. Птицы даже специально принимают позы, при которых напоказ выставляются яркие участки оперения. Да и у людей сохраняется обычай обряжаться в красивейшие одежды на свою свадьбу. А ведь бабочки из куколки выходят только для «свадьбы»: у них одна цель — найти «жениха» или «невесту» и оставить потомство. Значит, бабочки просто не могут не быть привлекательными! Но из чего эта красота состоит, как устроена?

На слух, на запах, на ощупь

Тело бабочки, как и других насекомых, чётко разделено на голову, грудь и брюшко. По бокам головы находится пара огромных выпуклых полусферических глаз. У различных видов бабочек цвет глаз варьирует от белого и жёлтого до оранжевого, красного и даже тёмно-коричневого.
Бабочки различают движущиеся предметы лучше, чем неподвижные, довольно чётко видят близкие объекты и воспринимают силуэты отдалённых. Различать цвета они начинают метров с трёх-четырёх. К красному цвету бабочки слепы, но зато улавливают ультрафиолетовую, не видимую человеком часть спектра. Рисунок крыльев многих бабочек в ультрафиолетовом свете заметно отличается от рисунка в видимых нами цветах. Так, самки американского парусника Papilio glaucus, на взгляд человека, встречаются в двух окрасках: жёлтой и тёмно-коричневой или чёрной. Но в отражённых ультрафиолетовых лучах они очень похожи друг на друга, что облегчает самцу поиск самки.
Относительно остроты зрения бабочек у энтомологов единого мнения нет. Иногда их зрение оценивают просто как «слабое». По наблюдениям авторов, самцы аполлона Чарльтона (Parnassius charlto-nius) сворачивают к колышущемуся белому сачку с 10—20 м, а парящие в кронах деревьев самцы гайанской морфиды адонис (Morphoadonis) спускаются к пролетающему менелаю (Morpho menelaus) с расстояния 10—15 м.


Глаза бабочки состоят из множества глазков, каждый из которых образует шестигранную ячейку — фасетку. Отсюда и название этих сложных глаз — фасеточные. Число фасеток на поверхности глаза достигает многих сотен и даже тысяч. Поэтому бабочка видит окружающее как мозаику, сложенную из мельчайших шестигранных кусочков.

На теменной части головы бабочки находится пара усиков (антенн). Форма усиков разнообразна. Они бывают булавовидные, нитевидные, перистые, щетин-ковидные, пиловидные и др. Обычно у самцов ночных бабочек усики развиты сильнее, чем у самок.
Без усиков бабочка жить не сможет. Ими воспринимаются различные сигналы из окружающей среды. Особенно важны химические сигналы (запахи), которые позволяют найти бабочку противоположного пола и пищу. У дневных бабочек химические рецепторы сосредоточены главным образом в углублениях на утолщённых кончиках антенн. Усиками бабочка воспринимает также вибрацию и колебания воздуха, получая информацию об опасности. С их помощью она сохраняет равновесие в полёте. Антенны «работают» и как радарное устройство, позволяя в полете огибать различные препятствия, свободно порхать даже в густых зарослях. Экспериментально установлено, что без усиков бабочка фактически «слепнет»: налетает на все предметы, превращая свои крылья в лохмотья. У некоторых ночных бабочек выработалась способность улавливать ультразвуки, испускаемые летучими мышами, и изменять направление полёта в ответ на «радарные импульсы» своих врагов.

Читайте также:  Бампер белого цвета ваз 2108


У бражников (Sphingidae) усики веретеновидные (вверху); в надсемействах дневных бабочек (Papilionidae) и толстоголовкообразных (Hesperiidae) — булавовидные.

Ниже антенн расположена пара трёхчленистых губных щупиков, плотно покрытых чешуйками. До сих пор их роль окончательно не выяснена. Полагают, что на них находятся органы вкуса и что ими бабочка иногда протирает глаза. А энтомолог из индийского штата Сикким М.Харибал наблюдала, как данаиды (Danaidae) чистили ими передние ноги.

Между щупиками выступает длинный хоботок — ротовой аппарат насекомого. Он образован сильно изменёнными и удлинёнными нижними челюстями и приспособлен для высасывания нектара из цветов. Поэтому бабочка в состоянии питаться только жидкой пищей — нектаром, соком деревьев и переспелых плодов и т.д. В знойные дни можно наблюдать, как бабочки, собираясь у луж, на пологих берегах ручьёв и рек, с явным наслаждением потягивают влагу из мокрого песка. В покое хоботок свёрнут в спираль. Он разворачивается, когда насекол сосёт пищу или воду. Хоботки бабочек разных видов различаютя формой и длиной. У некоторых тропических бражников (Sphingidae) их длина превышает 25 см.

Перепончатой короткой и мягкой шеей голова скреплена с грудью, состоящей из трёх неподвижно соединённых друг с другом сегментов. Места соединения не заметны. Каждый из сегментов несёт по паре членистых ног (а средний и задний сегменты ещё и по два кррыла). Передние лапки самцов нимфалид, сатиров и голубянок недоразвиты; у самок они развиты сильнее, но при ходьбе также не используются и всегда прижаты к груди.


Голова самца бабочки шерстолапки стыдливой с перистыми усиками.

У парусников (Fapilionidae) и толстоголовок (Hesperiidae) все ноги развиты нормально, а голени их передних ног снабжены лопастевидными образованиями, которые, как полагают, используются для чистки глаз и усиков. В основном ноги служат для закрепления на определённом месте и только потом — для передвижения. С помощью коготков и подушечек на последних члениках лапок бабочка удерживается даже на очень гладкой поверхности. У некоторых бабочек на ногах расположены вкусовые рецепторы: до того, как такая бабочка коснётся конечностью сладкого раствора, она не развернёт хоботок и к еде не приступит.

Брюшко бабочек цилиндрическое, удлинённое, покрыто чешуйками, часто с рисунком, гармонирующим с рисунком на крыльях. Здесь находятся органы пищеварения и размножения. Конусовидное брюшко самца тоньше, чем у самки, и иногда уплощено с боков. У самки оно веретеновидное. Брюшко состоит из 10 сегментов, но у самца полностью развиты 8, а у самки 7 сегментов: 2 изменённых сегмента у самца и 3 у самки образуют наружные составные части органов размножения — гениталии.


Чувствительные ворсинки на усиках бабочек под электронным микроскопом. Увеличение в 190 раз.

Так как строение органов спаривания, особенно их твёрдых частей, специфично для каждого вида, они часто позволяют достоверно различать похожих бабочек, например, виды аполлонов, голубянок и др.

Органы размножения самца и самки одного вида благодаря их полному взаимному соответствию образуют единую систему по принципу «замок и ключ к нему». Это обычно препятствует спариванию разных, даже очень близких, видов, хотя появление не способных дать потомство гибридов полностью всё же не исключено.

Дышат бабочки с помощью дыхательных трубок — трахей, по которым поступает кислород и удаляется углекислый газ. На поверхности тела трахеи открываются наружу дыхальцами. Кровеносная система бабочки, в отличие от позвоночных, не замкнута. Кровь заполняет полость тела и промежутки между органами, омывая их. Лишь часть крови находится в особом органе кровообращения — спинном сосуде — мышечной трубке, подвешенной к спинной стенке тела. Задний отдел спинного сосуда — сердце, состоящее из нескольких пульсирующих камер; передний его отдел — аорта. Каждая камера имеет пару боковых отверстий (устьиц, или остий), снабжённых всасывающими клапанами. При пульсации сердца кровь через эти отверстия из полости тела всасывается в сердце и гонится по аорте к голове, где и вытекает в полость тела из отверстия аорты.
Центральная нервная система бабочки, соединённая нервами периферической нервной системы со всеми органами чувств, состоит из головного мозга и нескольких пар нервных центров, представленных в каждом сегменте. Эта система руководит всеми движениями бабочки, кроме таких непроизвольных функций, как циркуляция крови, пищеварение, дыхание. Исследователи полагают, что данные функции контролирует симпатическая нервная система.Четырьмя членистыми лапками непальская голубянка миллионная крепко держится за лист.

Читайте также:  Жидкий стул у новорожденного пенистый стул желтого цвета

Источник

Различают ли цвета насекомые?

Различают ли цвета насекомые?

Про всех насекомых ответить однозначно нельзя, а вот то, что бабочки различают цвета, ученые установили точно. Самые интересные и самые подробные наблюдения проводились над бабочками двух видов – Геликонами Эрато (Heliconius erato) и Геликонами Мельпоменами (Heliconius melpomene). Эти медленно летающие красавицы живут в дебрях джунглей. У них черные крылья с алыми пятнами, и отличить их одну от другой чрезвычайно трудно. Однако сами бабочки прекрасно разбираются в своих соплеменниках и никогда не путают их с представителями другого вида. Самцы этих двух видов по-разному применяют свои пахучие железы. Ни разу ученым не удалось увидеть гибрида от этих двух похожих вида, сколько не держали их в закрытом пространстве вместе.

Для того чтобы определить значение цвета в жизни бабочек за ними долго наблюдали в вольере. Тогда ученым удалось выяснить очень интересные вещи. Оказалось, что яркая расцветка бабочек совсем не случайна. Прежде всего эта окраска предупредительная. Исключительно красивая, цветастая геликона эрато вызывает отвращение почти у всех животных, которые обычно в любое время готовы полакомиться крупными насекомыми.

Если голодная лягушка, надеясь полакомиться по ошибке схватит эрато, то поперхнется немедленно. Вытаращив глаза, лягушка выплевывает ее и, широко разевая рот, долго трясет головой. Ящерицы и птицы тоже с отвращением избегают ее. А обезьянки саймири , которые больше всего на свете любят есть бабочек, очень смешно ведут себя, если им случайно удается поймать эту бабочку. Презрительно фыркнув, и состроив уморительную гримасу, обезьянка отбрасывает это противное существо, а потом несколько минут трет свои лапы о листья кустарника. И только одни разбойники бабочкиного дома – пауки и муравьи — с большим удовольствием пожирают этих красавиц.

Тогда ученые решили изменить окраску бабочек и посмотреть, что из этого получится. Это сделать было непросто, потому что ни одна бабочка не выдерживает грубого обращения, а химические краски, которые пробовали применить для окраски крыльев, оказались тяжелыми для насекомых. Подошел быстросохнущий лак для моделей. Красили их по ночам, потому что в это время они спали, а для того чтобы случайно не проснулись насекомые, им давали наркоз: углекислоту. После этого осторожно брали ее и закрепляли на специальной доске полосками бумаги и булавками. Раскрашивали самым немыслимым узором. Алый цвет заменяли голубым, зеленым, желтым и фиолетовым. Крылья целиком покрывали белыми или оранжевыми точками, полосками и т.д.

Лак высыхал, а сонную бабочку возвращали на место к подругам, правда, совсем теперь не похожую на них. Такие опыты показали, чем ближе была окраска самцов эрато к настоящей оранжево-красной, тем больше самок отвечало на их ухаживания. А от самцов, окрашенных в синий или зеленый цвет улетали все самки, а от полностью окрашенных самок в черный цвет улетали все сородичи. Эти перекрашенные бедняжки пытались обратить на себя внимание, покачивая крыльями и подпрыгивая в воздухе, но все другие бабочки безжалостно пролетали мимо, не обращая на них внимания. Зато когда приходит время откладывать яйца, бабочки отыскивают нужные растения по запаху, совершенно переставая обращать внимание на цвет.

Источник