Kas putukatel on ajusid?

Isegi pisike putukad on ajud, kuigi putuka aju ei mängi nii olulist rolli kui inimese ajud teha. Tegelikult võib putukas elada mitu päeva ilma peata, eeldades, et see ei kaota raputamisel surmavat hulka hemolümfi, mis on vere putukaekvivalent.

Putuka aju asub peas, paiknedes dorsaalselt või taga. See koosneb kolmest paarist lobe:

• protokerebrum
• deutocerebrum
• tritocerebrum

Need lobes on sulanud ganglionid, sensoorseid andmeid töötlevate neuronite klastrid. Iga lobe kontrollib erinevaid tegevusi või funktsioone. Neuronite arv on putukate aju osas erinev. Harilikul puuviljakärbsel on 100 000 neuroni, samal ajal kui mesilasel on 1 miljon neuroni. (See on võrreldav inimese aju umbes 86 miljardi neuroniga.)

Esimene luu, mida nimetatakse protokerebrumiks, ühendab närvide kaudu liitsilmad ja ocelli, mis on valgustundlikud elundid, mis tuvastavad liikumise ja kontrollivad nägemist. Protokerebrum sisaldab seenekehasid, kahte kimpu neuroneid, mis moodustavad putukate ajust olulise osa.

Need seenekehad koosnevad kolmest piirkonnast:

• kaltsiumid
• kärn
• alfa- ja beeta-lobes

Siinseid neuroneid nimetatakse Kenyoni rakkudeks. Kaltsiumid on sisendpiirkonnad, kus võetakse vastu väliseid stiimuleid; kärn on ülekandepiirkond ja alfa- ja beeta-lobes on väljundpiirkond.

Kolme peamise ajukoore keskosa, deutocerebrum, innerveerib antennid või varustab neid närvidega. Antennide neuraalsete impulsside kaudu võib putukas koguda lõhna- ja maitseteateid, puutetundlikkust või isegi keskkonnateavet, nagu temperatuur ja niiskus.

Kolmas põhikeel, tritocerebrum, täidab mitmeid funktsioone. See ühendatakse putuka liikuva ülahuulega labrumiga ja ühendab sensoorset teavet kahest muust ajukoorest. Ka tritocerebrum ühendab aju stomodaeal närvisüsteemiga, mis funktsioneerib eraldi enamiku putuka organite innervatsioonist.

Putukad on nutikad ja neil on märkimisväärne võime meelde jätta. Paljude putukate seenekeha suuruse ja mälu, aga ka seenekeha suuruse ja käitumise keerukuse vahel on tugev seos.

Selle omaduse põhjuseks on Kenyoni rakkude tähelepanuväärne plastilisus: need taastavad närvikiud hõlpsasti, toimides omamoodi närvisubstraadina, millele uued mälestused võivad kasvada.

Macquarie ülikooli professorid Andrew Barron ja Colin Klein väidavad, et putukatel on algeline teadvusvorm, mis võimaldab nad tunnevad selliseid asju nagu nälg ja valu ning "võib-olla väga lihtsad viha analoogid". Nad ei tohi siiski tunda leina ega armukadedust öelda. "Nad plaanivad, kuid ei kujuta ette," ütleb Klein.

Putuka aju kontrollib vaid väikest putuka elamiseks vajalike funktsioonide alamhulka. Stomodaeal närvisüsteem ja muud ganglionid suudavad kontrollida enamikku keha funktsioone ajust sõltumatult.

Erinevad ganglionid kogu kehas kontrollivad enamikku selgest käitumisest, mida putukatel täheldame. Rindkere ganglionid kontrollivad liikumist ja kõhu ganglionid kontrollivad paljunemist ja muid kõhu funktsioone. Aju all asuv subesofageaalne ganglion kontrollib suu osi, süljenäärmeid ja kaela liigutusi.

• Johnson, Norman F. ja Borror, Donald Joyce. Borror ja DeLongi sissejuhatus putukate uurimisse. Triplehorn, Charles A., jätkub, 7. väljaanne, Thomson Brooks / Cole, 2005, Belmont, Calif.
• Srour, Marc. "Putukate ajud ja loomade intelligentsus." Bioteaching.com, 3. mai 2010.
• Tucker, Abigail. “Kas putukatel on teadvust?” Smithsonian.com, Smithsonian Institution, 1. juuli 2016.