Чувствуют ли жару насекомые

Мухам тоже бывает больно

Насекомые испытывают хронические боли, а механизм тот же, что и у людей

Насекомые могут чувствовать нечто вроде боли, об этом известно еще с 2003 года. Новое исследование под руководством профессора Грега Нили и его коллег из Университета Сиднея доказывает, что насекомые испытывают также и хронические боли — спустя много времени после того, как полученная некогда травма окончательно зажила. Есть основания полагать, что хронические боли у людей запускает один и тот же механизм.

Фото: Thomas Shahan / Flickr

Фото: Thomas Shahan / Flickr

Австралийские ученые установили генетические причины того, что вызывает хроническую боль у дрозофил — знаменитых плодовых мушек, служащих традиционным объектом генетических исследований. Пристальное изучение этого механизма может привести к тому, что станет возможным такое лечение, которое впервые будет направлено на причину, а не на симптомы хронической боли.

«Люди обыкновенно не задумываются, что и насекомые могут чувствовать какую-либо боль,— говорит профессор Нили, исследовательская группа которого изучает боль в Центре Чарльза Перкиса с целью найти неопиоидные способы борьбы с разными видами боли.— Но уже давно известно о множестве беспозвоночных, что они могут чувствовать боль и стараться избегать ситуаций, в которых предполагается болезненность. Это чувство у животных мы называем ноцицепцией — оно возникает в ответ на потенциально опасные явления вроде жары, холода, травмы, но для простоты мы можем относиться к тому, что испытывают насекомые, как к боли. Итак, нам известно, что насекомые могут испытывать боль, но чего мы не знали, так это того, что травма может привести к долгосрочной гиперчувствительности к обычно безболезненным ситуациям — это схоже с тем, как бывает у людей».

Хроническую боль определяют как постоянную боль, которая продолжается после того, как исходное повреждение успешно излечено. Существуют два ее вида: воспалительная и невропатическая. У дрозофил изучали невропатическую боль, которая появляется после нанесения травмы нервной системе и у людей описывается как жгучая или стреляющая. Невропатическая боль может возникнуть у человека в случаях ишиаса, защемления нерва, повреждения спинного мозга, постгерпетической невралгии, диабетической невропатии или после случайной травмы.

Профессор Нили с коллегами повреждали нерв в одной из лапок дрозофилы, затем позволили этой травме зажить. После окончательного заживления они обнаруживали, что другая лапка стала гиперчувствительной.

«Муха получает болевые сигналы от тела, которые затем проходят через сенсорные нейроны в цепочку брюшных ганглий — мушиный аналог спинного мозга. В этой нервной цепи есть нейроны, которые работают как врата, пропускающие боль для ее восприятия либо блокирующие ее — в зависимости от контекста,— объясняет профессор Нили.— После травмы поврежденный нерв сбрасывает весь “опыт” в нервную цепь и разрушает все преграды в ней навсегда. Изменяется “болевой” порог, и животное становится сверхбдительным».

Источник

Предсказывать погоду будут по насекомым

Можно ли предсказать погоду по особенностям поведения животных? До недавнего времени ученые не знали ответа на этот вопрос. Однако теперь уже нет сомнений в том, что это возможно. Зоологи из Бразилии выяснили, что перед дождем или сильным ветром поведение насекомых может сильно изменяться. В частности, они становятся не так галантны, как обычно.

С древних времен люди пытались предсказывать погоду, наблюдая поведение животных, однако так и не смогли найти таких «метеорологов» среди братьев наших старших, которые не врали бы. Конечно же, наблюдения говорили (и до сих пор говорят) о том, что часто перед дождем птицы и звери снижают активность и стараются спрятаться, а вот земноводные — наоборот, активизируются. Однако совершенно непонятно, что именно заставляет животных так поступать. Если, например, это перемена давления или влажности, то тогда прогноз погоды, представленный четвероногим синоптиком, можно считать более или менее точным, а если изменение общей освещенности — тогда возможны ошибки.

И только недавно ученые смогли обнаружить пример настоящей метеочувствительности среди братьев наших старших. Интересно, что синоптиками, которым можно доверять, оказались… насекомые! Сотрудники лаборатории энтомолога Жозе Бенту из Университета Сан-Паулу (Бразилия) изучавшие этих созданий, заметили, что активность их подопечных в какие-то дни сильно падает, и чаще всего это случалось перед дождем. При этом стоит отметить, что свет, температура и влажность в лаборатории все время были одними и теми же (это контролировалось при помощи компьютеров). Не удивительно, что ученые пришли к выводу, что странности их поведения зависели лишь от перемены атмосферного давления.

Объединившись со своими коллегами из Университета Западного Онтарио (Канада) бразильские зоологи поставили опыты с жуком Diabrotica speciosa, бабочкой Pseudaletia unipuncta и тлей Macrosiphum euphorbiae. В результате они установили, что в то время, когда атмосферное давление быстро падало (а это часто бывает именно перед дождем), самцы жуков слабее реагировали на выделяемые самками феромоны. То есть не то, чтобы они совсем не обращали на дам своего сердца никакого внимания — нет, усатые кавалеры продолжали спариваться со своими избранницами. Однако они делали все это в какой-то спешке, практически без ритуала ухаживания, который представляет собой достаточно сложный воздушный танец.

Создавалось впечатление, что самцы Diabrotica speciosa пренебрегали брачным ритуалом потому, что предчувствовали надвигающийся дождь — он в тропиках настолько сильный, что вообще не дает насекомым подняться в воздух. Ну, а тем, кого он застигнет в воздухе, может вообще не поздоровится — струи дождя собьют кавалера на землю еще до того, как дама обратит на него внимание. Сами понимаете, в такой ситуации уже не до романтики и любезностей — успеть бы только передать свои гены потомству!

Интересно, что абсолютно тоже самое происходило и с бабочками, и с тлями. Впрочем, тут была одна любопытная деталь: в данном случае самки выделяли меньше феромонов перед дождем, словно бы стараясь не провоцировать самцов на безрассудные действия. Интересно, что дамы, принадлежащие к данным видам насекомых, также старались не привлекать самцов, почувствовав быстрое повышение давления — в этой ситуации они практически не посылали им феромональных «любовных писем». Ученые предположили, что такое поведение вполне уместно, поскольку резкий рост давления обычно предвещает сильный ветер, от которого тоже хорошо бы спрятаться, а не бороться с ним, выписывая в воздухе фигуры высшего пилотажа. В свою очередь самцы тлей и бабочек также куда слабее реагировали на феромоны самок при понижении и повышении давления.

Однако, каким же образом насекомые чувствовали, что атмосферное давление меняется? Авторы работы пока не знают этого наверняка, но предполагают, что на хитиновом панцире у насекомых есть специальные рецепторы, которые чувствуют такие перепады. Вполне возможно также, что такие «барометры» имеются у большинства насекомых различных таксономических групп — об этом свидетельствует тот факт, что одно и то же поведение при резких скачках давления обнаружили у представителей столь не родственных групп, как жуки, бабочки и тли.

Интересно, что некоторые странности в поведении насекомых перед дождем ученые замечали и раньше. Так, зоолог Бернард Ройтберг из Университета Саймона Фрейзера (Канада) несколько лет назад обнаружил, что некоторые паразитические осы при резком понижении атмосферного давления становятся невнимательны и начинают откладывать яйца в тела уже зараженных жертв (в данном случае — пауков). Однако ему не удалось доказать, что это было связано именно с переменой погоды. А вот нынешняя работа в этом смысле является образцовой — ученым удалось доказать, что изменение поведения животных происходит исключительно из-за перепадов атмосферного давления…

Все самое интересное читайте в рубрике «Наука и техника»

Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен

Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.

Источник

Чувствуют ли насекомые боль?

Многие из нас в детстве занимались изучением букашек разными способами. Родители учили не обижать собак, кошек и птиц, аргументируя, что им может быть больно, а вот про насекомых такого не говорили. Но разве они не чувствуют боли так же, как другие животные?

Что такое боль?

Боль — это реакция организма на раздражитель. Она выполняет важную эволюционную функцию — способствует выживанию. Мы узнаём о боли уже в раннем возрасте, когда падаем, обжигаемся или режемся осколком разбитой кружки. От раненной конечности сигнал по нервам поступает в головной мозг, который обрабатывает информацию и посылает обратно по выходным нейронам в виде неприятных ощущений. Их мы и будем всеми силами избегать в будущем.

Испытывают ли насекомые боль?

Доказано, что насекомые во время и после ранения испытывают неприятные ощущения. Однако это не совсем боль, и уж точно она далека от человеческой. Для млекопитающих и даже пресмыкающихся боль — это не просто естественная рефлекторная реакция на негативные раздражители. Она имеет еще и эмоциональный аспект, связанный с сознательным страданием.

Поэтому и сложно однозначно ответить на вопрос о том, страдают ли насекомые? Интерпретируют они внешние раздражители как боль или просто реагируют на физическое воздействие? Поскольку здесь затронуты темы, связанные с сознанием животных, ученые не всегда сходятся во мнениях.

С точки зрения анатомии

У насекомых организм устроен намного проще, чем у позвоночных. Их нервная система ограничена ганглиями (нервными узлами) и волокнами, которые их соединяют. Головной мозг у них образован несколькими ганглиями, слитыми воедино. В нем имеется структура — грибовидные тела, имеющая решающее значение для обучения и памяти. Хотя они содержат тысячи нейронов, у плодовых мушек, например, всего 21 выходной нейрон. Для сравнения: у людей гиппокамп имеет сотни тысяч выходных нейронов. Отсутствие выходных нейронов у насекомых ограничивает способность мозга испытывать эмоции, а значит, и боль в том смысле, в котором ее понимаем мы.

С точки зрения эволюции

В процессе эволюции животные часто утрачивают не нужные им свойства, а нервная система обходится дорого. У насекомых она простая и экономная. Дополнительные нейроны, предназначенные для «эмоциональной» нейронной цепи, были бы слишком энерго- и ресурсозатратными. А если можно добиться того же поведения с меньшими убытками, эволюция выберет более «дешевый» вариант. С учетом продолжительности жизни насекомых развитие болевых систем вместо скорости размножения было бы пустой тратой эволюционной энергии.

С точки зрения поведения

Однако если бы насекомые не испытывали бы никакой боли, то среди ученых не велись бы споры и по сей день.

Чтобы проверить страдают насекомые от боли или нет, исследователи подвергли экспериментам плодовую мушку (Drosophila melanogaster). Через некоторые фрукты, употребляемые насекомыми в пищу, был пропущен электрический ток. Дрозофилы, один раз попавшие под его воздействие, избегали садиться на те плоды, от которых «пострадали».

А исследование 2019 года показало, что плодовые мушки, повредившие нерв на одной лапке, после ее заживления становились сверхчувствительными к повреждению остальных лап и сильнее их защищали, из чего можно предположить, что они склонны не просто к боли, но и к хронической боли [1] .

Однако эти исследования до сих пор не могут окончательно утверждать, что насекомые чувствуют боль так же, как люди. Их способность к страданиям кажется ограниченной. Например, известно, что тараканы и другие насекомые могут выживать в течение нескольких недель после обезглавливания [2] . Их головы можно даже накормить и продлить жизнь. Но испытывают ли они боль при этом? Если да, сохраняют ли чувства и голова, и тело?

Пока точно можно сказать лишь то, что их ощущения сильно отличаются от наших, будь то боль или другие восприятия. Насекомым не хватает ключевых характеристик, требующих синтеза эмоций, памяти и познания.

1. Khuong, T. M., et al. (2019). Nerve Injury Derives a Heightened State of Vigilance and Neuropathic Sensitization in Drosophila. Science Advances, 5:7.
https://advances.sciencemag.org/content/5/7/eaaw4099

2. Scientific American. (2007). Fact or Fiction?: A Cockroach Can Live Without Its Head? Retrieved on August 13, 2019, from https://www.scientificamerican.com/article/fact-or-fiction-cockroach-can-live-without-head/

3. Adamo, S. (2019). Is it pain if it does not hurt? On the unlikelihood of insect pain. The Canadian Entomologist, 1-11. doi:10.4039/tce.2019.49 (Paper made available to read for FREE until Sept. 16, 2019 in cooperation with Cambridge University Press)

Источник

Из-за жары бунтуют звери и насекомые

Из-за рекордного зноя, охватившего этим летом Ульяновскую область, в регионе взбунтовалась дикая живность. В дома сельчан заползают змеи, появились комары-мутанты, а измученные жаждой дикие звери идут на водопой… к людям. Как жара влияет на обитателей природного мира, выясняли журналисты «МГ».

Зной 2010 года бьёт все рекорды: 30, 35, 40 градусов – температуру меньше этих показателей жители региона этим летом наблюдали редко. В связи с засухой на полях области объявлен режим чрезвычайной ситуации, из-за пожаров гибнут леса. Отразились эти природные катаклизмы и на тех, кто живёт в дикой природе. Звери, пресмыкающиеся и насекомые спасаются от палящего солнца, как могут, и всё чаще инстинкт выживания толкает их за прохладой и влагой на территорию чужаков – туда, где обитают люди.

Змеи в Майнских лесах были всегда. Самые распространённые здесь – ужи, медянки и гадюки. Но если первые опасности для человека не представляют, то последние могут лишить попавшегося им на пути человека не только здоровья, но и жизни.

– В этом году из-за засушливого и жаркого лета гадюк у нас развелось очень много. В жаркую погоду они чувствуют себя отлично – вот и плодятся, – говорит старший егерь Майнского района Сергей Агапов. – Но самое неприятное, что змеи массово поползли в жилища людей. Всё чаще сельчане сталкиваются с ними в сараях, на чердаках и в своих огородах. На семью Чекулаевых из посёлка Копы шовка гадюки обрушили массовую атаку несколько дней назад. Первым лицом к лицу с незваной гостьей столкнулся 3-летний Миша.

– Утром сын вышел поиграть ко двору, но вдруг со всех ног кинулся прочь от крыльца и стал звать: «Папа! Папа!», – рассказывает Сергей Чекулаев. – Я выскочил во двор, а под половицей уже скрылся змеиный хвост. Меня словно током прошило – слава богу, сынок отбежать догадался, а не полез со змеёй играть!

Пару дней назад мужчина нашёл на погребе целый клубок гадюк, нескольких убил, но две уползли. Видимо, они-то и напугали его сына у домашнего порога.

А буквально через два часа после этого происшествия на «скорой» увезли брата Сергея – 20-летнего Александра. Паренёк отдыхал с друзьями в лесу. На прохладной опушке приятели спасались от жары, потягивая пиво. Перебрав лишнего, Александр задремал, а проснулся от сильной боли в области живота. Как он рассказал потом медикам, гадюка укусила его и успела уползти, а он сам кинулся в село за помощью.

– Его врачи увезли, сыворотку ввели какую-то, – говорит Сергей Чекулаев. – Два дня брат на больничной койке провалялся, но отошёл. Доктора нам сказали, что, если бы был трезвым, вряд ли бы выжил – дескать, алкоголь яд немного нейтрализовал.

Между тем, по словам медиков, укус гадюки очень опасен. Если не принять неотложные меры, то пострадавший может погибнуть как через час, так и через 10-14 дней после укуса.

Кусачая живность в жару активизировалась не только в Майнском районе. Люди и дикие животные в Димитровграде этим летом на собственной коже и шкуре ощутили все «прелести» соседства с аномально-крупными комарами. Эти насекомые, которых в жару должно становиться меньше, нынешним знойным летом невиданно расплодились в Мелекесском районе. По своему размеру и агрессивности комары превосходят прежних в два раза. Похожая ситуация и в Барыш-ском районе:

– Если людям от них удаётся отбиваться, то зверью совсем житья нет, – говорит помощник егеря Алексей Иванович Графинин. – У нас весь молодняк диких животных худеет от приставучих мошек – и кабаны, и лоси… Как в зиму они с таким «куриным» весом выживать будут – не знаю. Жалко их, конечно. За свои 60 лет я такой жары не припомню…

В Старомайнском и Новомалыклинском районах жаре радуются только осы. Эти насекомые в знойные деньки чувствуют себя особо вольготно. В этом году они размножаются очень активно и вьют свои гнёзда прямо во дворах домов.

Сельчане борются с насекомыми, заливая их гнёзда дихлофосом. Возможно, из-за небывалой активности и численности ос от их укусов в Ульяновской области в этом году уже погибло два человека.

Спасаясь от жажды и назойливых насекомых, животные напрочь забывают об инстинкте самосохранения. Так, недавно в селе Абрамовка Майнского района лосиха с маленьким лосёнком вышли на водопой прямо к сельскому озеру, где купались местные жители.

– Только отсутствие воды в лесных родниках могло вынудить диких животных преодолеть страх и идти на водопой к людям. Видимо, другого выбора у зверей просто не осталось, – говорят егеря.

Выходят лоси на водопой к Черемшану и в районе Новочеремшанска.

А в Тереньгульском районе беззащитностью вымотанных жарой диких кабанов воспользовались браконьеры. Выследив одного из обессиленных от жажды самцов, они успели его ранить. Тот убежал, но вскоре от полученных ран умер в чащобе.

И ещё об аномальной живности

А вот в Сурском районе жители от аномальных животных, наоборот, открестились. Недавно перед журналистами «МГ» они развенчали один из мифов о пираньях, якобы обитающих в местных речках. Несколько лет назад в СМИ появилась информация, что в Суре выловили эту американскую хищницу.

– Эти вредные рыбёшки живут у нас испокон веков и называются «суками». У них действительно есть зубки, видимо, из-за этого их и приняли за американских хищниц, – рассказала журналистам «МГ» краевед из Сурского района Людмила Ганина.

Источник