А нюх как у шелкопряда, а глаз как у ктыря: какие насекомые имеют самые острые обоняние, зрение и слух

Человек получает информацию об окружающем мире с помощью пяти чувств, в основном полагаясь на зрение, слух и обоняние. Однако наши глаза, уши и нос далеки от совершенства по сравнению как со многими млекопитающими и птицами, так и с некоторыми насекомыми. Vokrugsveta.ru рассказывает, кто в мире насекомых лучше всех видит, слышит и улавливает запахи.

Зрение

Зрение помогает нам ориентироваться в пространстве, читать, рисовать, смотреть кино или водить машину. Но острота человеческого зрения не идет ни в какое сравнение со зрением ястреба или совы. А ночью мы становимся почти слепы, в отличие, скажем, от кошек, которые прекрасно видят в темноте.

А как обстоят дела со зрением у насекомых? По нашим меркам их можно назвать близорукими — многие насекомые видят на расстоянии всего нескольких метров. Но в отдельных аспектах зрительного восприятия они способны дать человеку фору.

Как известно, большинство насекомых имеет фасеточные глаза, которые состоят из отдельных элементов — омматидиев (фасеток). Каждый омматидий представляет собой крошечный глаз, способный улавливать свет и движение. И чем больше фасеток в глазу насекомого, тем более острым можно назвать его зрение.

По этому показателю лидерами являются стрекозы — в их огромных относительно размеров тела глазах насчитывается, в зависимости от вида, 10-30 тысяч омматидиев. При этом омматидии в глазах у стрекоз имеют разные размеры (большие расположены ближе к центру, а маленькие по краям), что обеспечивает насекомым выдающуюся остроту зрения — во время охоты они ловят жертв на лету почти без промаха.

Однако есть насекомые, которые могут посоревноваться со стрекозами в остроте зрения, хотя их глаза существенно меньше по размеру. Это хищные мухи ктыри. Как выяснили в 2017 году ученые из Кембриджского университета, крошечные ктыри вида Holcocephala fusca, длиной около 6 мм, способны четко разглядеть жертву на расстоянии 50 см, нацелиться на нее и поймать менее чем за полсекунды.

Секрет ктырей заключается в том, что центральные и периферийные омматидии в их глазах отличаются по размеру в 4-5 раз, куда больше, чем у стрекоз.

Впрочем, у насекомых с фасеточными глазами есть и другие особенности зрения, которым можно позавидовать. Например, мухи способны различать до 250 кадров в секунду, а стрекозы — до 300 кадров в секунду, тогда как человеческие возможности ограничены 60–65 кадрами в секунду.

Кроме того, многие насекомые, включая муравьев, бабочек и пчел, улавливают свет в недоступном людям и большинству других живых существ ультрафиолетовом диапазоне, а еще омматидии способны отлично воспринимать недоступный людям поляризованный свет, благодаря чему насекомые лучше ориентируются в пространстве.

Обоняние

У человека в сравнении с собакой или свиньей обоняние развито очень слабо. Однако нюх даже самых лучших ищеек уступает обонянию некоторых насекомых. К примеру, осы-наездники благодаря тончайшему обонянию безошибочно определяют местонахождение под корой личинки жука и с хирургической точностью вонзают в нее свои яйцеклады. А ведь личинки прячутся на глубине до 6 см под поверхностью.

Развитым обонянием обладают и кровососущие насекомые, которые отыскивают жертв, включая людей, по запаху. Например, комары и москиты улавливают запах выделяемого при дыхании углекислого газа и некоторых других соединений.

При этом опубликованное в 2022 году исследование выявило одну удивительную особенность обоняния кровососов. Если у людей и животных каждый обонятельный рецептор, отвечающий за распознавание запаха того или иного вещества, связан с одним нейроном в мозге, то у желтолихорадочных комаров (Aedes aegypti) к одному нейрону «подключены» несколько рецепторов. Возможно, именно этим объясняется выдающееся обоняние комаров.

Однако лучшими «нюхачами» среди насекомых принято считать бабочек, самцы которых способны учуять выделяемые самками феромоны на огромном расстоянии. Так, в одном из экспериментов по определению остроты обоняния бабочек ученые взяли в поезд самцов и самку павлиноглазок и по пути выпускали самцов. Самые упорные кавалеры смогли отыскать самку по запаху, преодолев 11 километров.

Чувствовать запах феромонов самцам бабочек помогают обонятельные сенсиллы — тысячи этих рецепторов покрывают усики насекомых. Чемпионами же по чувствительности к запаху самок принято считать самцов тутового шелкопряда: феромоны потенциальной подруги в воздухе они способны учуять в концентрации 1:10¹⁷.

Слух

О том, что насекомые отлично слышат, люди догадывались давно. Древние греки даже провозгласили цикаду символом музыкального искусства, а в Китае цикад содержали вместо птиц для услаждения слуха.

Но опыты по изучению чувствительности насекомых к звукам ученые стали проводить только в конце XIX — начале XX века. Например, в одном эксперименте самца кузнечика помещали в прозрачный звуконепроницаемый короб, а рядом сажали самку. Она никак не реагировала на самца, хотя и видела его. Так удалось выяснить, что кузнечики «поют», чтобы привлекать самок. Затем было установлено, что звуками самцы обозначают свою территорию.

В дальнейшем выяснилось, что органы слуха у кузнечиков находятся на голенях передних ног и представляют собой две узкие щелочки. У клопов «уши» находятся на груди, у дневных бабочек — на передних крыльях, а у ночных — между грудью и брюшком. У некоторых насекомых они обнаружились на усиках.

Чем дольше длились исследования слуха насекомых, тем больше энтомологи изумлялись их чувствительности к звуковым колебаниям по сравнению с людьми. Так, человек в норме способен слышать звуки в диапазоне частот от 16 Гц до 20 кГц (колебаний в секунду), а тот же кузнечик — в диапазоне 2–100 кГц.

Но и тут первенство принадлежит бабочкам. Некоторые виды ночных бабочек способны воспринимать ультразвук частотой около 250 кГц. Ученые полагают, что это помогает им вовремя услышать сигналы летучих мышей и попытаться спрятаться от этих ночных охотников.  Рекордсменом же сейчас считается большая восковая моль, или пчелиная огневка (Galleria mellonella), улавливающая звуки частотой 300 кГц, что превосходит диапазон летучих мышей. И пока энтомологи не знают, зачем огневке нужен такой тонкий слух.