昆虫那么小,有脑子?
除了大脑,昆虫的神经系统主要由一系列腹神经索组成。所以昆虫类似于环节动物,属于腹部神经索的类型。昆虫的神经系统由中枢神经系统、交感神经系统和外周神经系统组成。中枢神经系统是昆虫神经冲动和内分泌的控制中枢。交感神经系统主要包括控制消化道的口腔交感神经和控制瓣膜和背部血管的中间神经。周围神经系统是由感觉神经元和运动神经元的神经纤维组成的神经网络,主要分布在软体幼体的体表。
首先,中枢神经系统
中枢神经系统(centralnervous system,CNS)包括位于消化道前后的大脑和腹神经索,它们由咽周神经索(会阴神经)连接,是神经冲动和内分泌的控制中枢。
(1)脑虫的大脑由头部的三对神经节组成,位于咽喉上方的头壳内,是神经系统中最复杂的部分。尽管现代昆虫的大脑在外观上有许多变化,但它们都是由中脑、中脑和后脑组成的。后脑通过咽周神经索与咽喉下方的食管下神经节相连。
1.前脑位于大脑的最前端,占大脑的一半以上。在两侧,它是一个扩大的和突出的视神经乳头,在正面和背面有一个细长的单眼柄。前脑中的神经主要通向复眼和单眼,是视觉中枢。前脑内部结构复杂,包括球形细胞群、脑体(又称神经纤维体)和神经结缔组织。
脑体由密集的神经纤维群和神经纤维球(神经末梢聚集的小球)组成,* *有四种,即脑桥、中心体、蘑菇和腹侧体。
(1)脑桥部多呈马蹄形,位于前脑背部中央,来自脑内多处的神经纤维均进入脑桥,故为联系中枢。低等昆虫脑桥的背侧分别与一对球形细胞群相连。
(2)中央区在脑桥下呈椭圆形,是大脑各部分神经末梢的交汇处,也是重要的联系中心。
(3)蘑菇位于脑桥两侧,一左一右,形似蘑菇。蘑菇是昆虫大脑中最重要、最复杂的协调和联系中心。它的大小和复杂程度与昆虫行为的复杂程度有关,被认为是昆虫智能的标志。
(4)延髓体略呈球形,大脑前后左右各一个,由横神经索相连,通过神经纤维与上述脑体、视叶、天线等神经中枢相连,也是联系中枢。
前脑是昆虫一切活动、生长发育的控制和协调中枢,脑中部有一组组神经分泌细胞,其神经轴突向后延伸至心体,具有分泌、储存和释放脑激素的功能。
2.中脑中脑位于前脑的后面,由两个扩大的中脑叶组成。中脑两侧各有一个髓质,是触角的神经中枢,有许多连接神经与胸部的神经髓相连。两个延髓体由神经索连接,触角的感觉神经纤维在其周围形成许多神经纤维球。
3.大脑后部位于中脑后部,分为两个脑叶,通常不发达。在后叶有一个延髓体,它的神经通向额神经节和上唇。后脑髓体在后叶,但连接两个髓体的神经在脑外,绕过咽部,故称咽周神经环。
(2)腹神经索腹神经索位于消化道的下部,由下咽神经节、体神经节和纵向连接神经节的神经索组成。
1.下咽神经节,也称为食管下神经节,位于头壳中的咽喉下方。它是腹部神经索中的第1复合神经节,由构成头部最后三段(上颌段、下颌段、下唇段)的三对神经节合并而成。来自下咽神经节的神经通向上颌、下颌、下唇、舌、唾液腺管和颈部肌肉等。它的主要功能是控制和协调口器的运动,所以它是口器的神经中枢。这些神经都含有感觉和运动神经纤维。
2.体神经节昆虫最多可以有11对体神经节,即3对胸,8对腹。胸部三对神经节分别位于前胸、中胸和后胸。发出的神经到达脚、翅膀和胸壁。八对腹神经节位于1-8腹段,最后一对神经节为复合神经节,由8-10腹段至少三对腹神经节合并而成。腹神经节发出的神经分别通向体壁、尾须和各节生殖器官。神经节对其体节有相对的“自主权”,成为各体节的神经中枢,而最后一对神经节则是控制生殖器官和后肠动作的神经中枢。
随着昆虫的进化,腹侧神经索常向前移动并沿纵轴集中,不同昆虫存在不同程度的愈合现象。例如,原始的symptoma的神经节数量是典型的,蝗虫的后胸神经节是由后胸神经节和前三个腹节合并而成,而家蝇的胸腹神经节全部合并成一个胸神经节。随着神经节愈合的提高,昆虫神经的综合能力也得到了加强。
第二,交感神经系统
昆虫的交感神经系统主要控制内脏器官的活动,由口腔神经系统、中间神经和腹部最后一个复合神经节组成。
(1)口腔神经系统口腔神经系统一般包括一个额神经节、1-2个后神经节和1-2个作物神经节及其神经分支。额神经节位于大脑前方,咽喉后壁。它通过两条额叶神经索与大脑后部相连。逆行神经进入背神经节,发出神经至唇底和上唇,主要控制摄食时口器的动作。后神经节和作物神经节控制消化道的运动。后神经节有神经分别与前脑、额神经节、咽侧体或心侧体、食道、嗉囊和中肠前端相连,部分还与上领肌和唾液腺管相连,是前肠、中肠和背侧血管的活动控制中枢,也与昆虫的生长发育、脱皮和变态有关。
(2)中间神经中的神经一般存在于许多昆虫的幼虫和幼虫体内,控制着瓣膜和背侧血管的活动。中间神经位于腹部神经索前后两个神经节的两个神经索之间。它包含两条精细的感觉神经纤维和两条粗大的运动神经纤维。它起源于前神经节,向后延伸至中部。经常向附近的气管、瓣膜及其闭塞器发出1对侧支。因此,每只昆虫的节流器的控制中枢都位于前段的神经节内。
(3)从腹部最后一个复合神经节发出的侧神经通向后肠、生殖器官、瓣膜和尾须,控制后肠和生殖器官的活动,因此也具有交感神经的功能。
第三,周围神经系统
周围神经系统包括所有的运动和感觉神经纤维及其由神经节发出的末梢,从而形成一个密集的神经网络。昆虫的外周神经系统不发达,主要分布在软体动物的体表。它的作用是将感受器和神经末梢感受到的刺激迅速传递到中枢神经系统,然后运动神经经过信息转换发出适当的指令,使效应器做出相应的行为反应。