Skolopidia
Scolopidium (historycznie scolopophor ) jest podstawową jednostką narządu mechanoreceptorowego u owadów . Jest to kompozycja trzech komórek: komórki czapeczki skolopale, która zakrywa komórkę skolopale, oraz dwubiegunowej komórki nerwu czuciowego.
Ogólnym terminem tych ogólnych narządów zmysłów są narządy chordotonalne , przy czym skolopidia zwykle leżą tuż pod egzoszkieletem. Scolopidia mogą znajdować się w obrębie:
- narząd podkolanowy : zlokalizowany w dolnej części nóg; wykrywa przede wszystkim wibracje podłoża
- crista acustica : zbiór indywidualnie dostrojonych scolopidia zdolnych do rozróżniania częstotliwości
- Narząd Johnstona : umiejscowiony w czułkach; wyczuwa ruch anteny względem ciała owada
Istnieje wiele rodzajów skolopidii, w zależności od narządu zmysłu, do którego należą.
Mechanosensacja
Funkcjonować
Skolopidia są wrażliwe na zakłócenia mechaniczne, takie jak dźwięk (wibracje powietrza) lub wibracje podłoża (wibracje otaczającego materiału stałego), w zależności od struktury całego narządu zmysłu, w którym się znajdują. Podczas gdy wiele gatunków używa mechanoreceptorów do przenoszenia i lokalizowania źródeł dźwięku, wykazano również funkcje takie jak wykrywanie sił grawitacyjnych lub przepływu powietrza. Wykrywanie kierunku przepływu powietrza przez mechanoreceptory wydaje się być kluczowe w zachowaniach nawigacyjnych owadów latających, szczególnie w środowiskach z wolnym lub nieobecnym wizualnym sprzężeniem zwrotnym.
Pojedyncza osoba może posiadać skolopidia, które są w stanie wyczuć zakres niskich i wysokich częstotliwości. Dzięki temu pojedynczy organ może służyć wielu funkcjom, od wykrywania grawitacji po wykrywanie akustyczne.
Fizjologia
Scolopidia ostatecznie przekształcają wibracje mechaniczne w impuls nerwowy, który jest wysyłany do wyższych zwojów nerwowych , gdzie informacje są łączone i / lub przetwarzane w wynikowe zachowanie. Informacje mechanosensoryczne odbierane przez skolopidie są zwykle przekazywane szybciej niż wizualne sprzężenie zwrotne, ze względu na fizyczny mechanizm aktywacji impulsu nerwowego. Neurony czuciowe połączone ze skolopidiami mają również większą średnicę, co zwiększa szybkość przewodzenia.
U niektórych ćm, pszczół miodnych i muszek owocowych wypustki ze skolopidii w narządach Johnstona wystają bezpośrednio do obszarów mózgu.
Rodzaje skolopidii
Klasyfikacja i nomenklatura komórek nie zawsze jest jednolita.
Scolopidia można klasyfikować według ich lokalizacji:
- podpowłokowy: dystalny koniec (czapka) jest zawarty w ścianie ciała owada
- powłoka: dystalny koniec jest wolny, na zewnątrz owada
Klasyfikacji można również dokonać na podstawie wyrostków rzęskowych komórek:
- struktury rzęskowe rozszerzają się i zwężają w pobliżu komórki przyczepu
- struktury rzęskowe wykazują stałą ekspansję w całym tekście
- jedna rzęska rozszerza się dystalnie, podczas gdy pozostałe dwie są niezmodyfikowane
Komórki czuciowe Scolopidia można również pogrupować według struktury, umiejscowienia i liczby komórek czuciowych (np. dwie lub trzy).
Lokalizacje
Skolopidia powłokowe znajdują się w narządzie podkolanowym (znanym również jako narząd nadtympanalny), skolopidia podpowłokowe znajdują się w narządzie crista acustica i narządzie pośrednim.
Narząd podkolanowy („organ poniżej kolana”) znajduje się we wszystkich nogach owadów i jest prawdopodobnie ewolucyjnym artefaktem wcześniejszych typów ciała owadów, które wykorzystywały swoje nogi do wykrywania wibracji podłoża (mianowicie koników drzewnych ) . Z drugiej strony narząd pośredni i crista acustica występują tylko tam, gdzie znajduje się tympanon, na przykład na przednich nogach owadów.
Różnorodność liczb
Roje owadów muszą wykrywać odgłosy skrzydeł osobników tego samego gatunku, aby zidentyfikować potencjalnych partnerów, i robią to za pomocą wibracji obecnych w powietrzu. Czułkowy narząd Johnstona roju muchówek (np. muszek i komarów ) może zawierać dziesiątki tysięcy skolopoforowych komórek czuciowych, które są pogrupowane po dwie lub trzy w pojedyncze skolopidia. Duża liczba skolopidiów w narządzie Johnstona zapewnia ewolucyjną przewagę w akustycznej identyfikacji i lokalizacji partnerów.
W związku z tym owady, które nie roją się, mają mniej skolopidii. Niektóre Hemiptera i Diptera mogą posiadać zaledwie 25 scolopidia.
Zobacz też
- Owady: struktura i funkcja , RF Chapman, Reginald Frederick Chapman.