Структурата на очите на насекомите. Как изглежда светът през очите на една обикновена муха? Сложени очи - какъв е смисълът?

Да се ​​върнем сега към биологията. Човешко око- в никакъв случай не е единственият тип око. Въпреки че очите на почти всички гръбначни животни са подобни на тези на хората, ние откриваме много други видове очи при низшите животни. Нямаме време да ги обсъждаме. Но сред безгръбначните (например насекоми) има и силно развити видове очи; Това комплекс,или фасетиран,очи. (Повечето насекоми, освен големите сложни очи, имат и прости очи, или оцели.) Зрението на пчелата е проучено най-задълбочено. Лесно е да се изследват визуалните характеристики на пчелите, тъй като е известно, че те са привлечени от меда и можем да проведем експерименти, като намажем например синя или червена хартия с мед и наблюдаваме кой ще привлече пчелата. Този метод разкрива много интересни характеристики на зрението на пчелите.

На първо място, когато се опитват да определят колко ясно една пчела вижда разликата между две парчета „бяла“ хартия, някои изследователи установиха, че тя не я вижда много добре, докато други, напротив, установиха, че го прави адски добре . Дори и да бъдат взети две почти напълно еднакви парчета хартия, пчелата пак ги различава. Едно парче хартия, например, беше избелено с цинково бяло, а друго с олово и въпреки че и двете изглеждаха абсолютно еднакви, пчелата можеше да ги различи, защото отразяваха ултравиолетовата светлина по различен начин. По този начин беше открито, че пчелното око е чувствително към по-къси дължини на вълните от човешкото око. Нашите очи виждат от 7000 до 4000 Å, от червено до виолетово, но пчелите могат да виждат до 3000 Å, т.е. в ултравиолетовата област! И това води до редица много интересни ефекти. Първо, пчелите различават много цветя, които ни изглеждат напълно еднакви. Няма нищо изненадващо; все пак цветята изобщо не цъфтят, за да радват очите ни. Те служат като примамка за пчелите, един вид сигнал, че тук има мед. Всеки знае, че има много "бели" цветя. Цветът, който ние ИзглеждаПчелите явно не виждат бялото, защото се оказа, че различните бели цветя не отразяват ултравиолетовлъчи толкова пълни, колкото и те вярноБели цветя. Не цялата светлина, падаща върху него, се отразява от бял обект; ултравиолетовите лъчи се губят и това е точно същото като загубата на синия цвят, т.е. получаването на жълт цвят. И така, всички бели цветя изглеждат цветни за пчелите. Знаем обаче също, че пчелите не виждат червения цвят. Така че можем да предположим, че червените цветя изглеждат черни за пчелите? Нищо подобно! Внимателното изследване на червените цветя показва, че, първо, дори очите ни могат да различат лек синкав оттенък в по-голямата част от червените цветя, причинен от допълнителното отражение на синия цвят от повечето от тях, което е във видимата зона на пчелите. В допълнение, експериментите показват също, че цветята се различават по способността си да отразяват ултравиолетовата светлина от различни частивенчелистче и т.н. Така че, ако можехме да видим цветята така, както ги виждат пчелите, щяхме да ги намерим още по-красиви и разнообразни!

Въпреки това беше открито, че има такива червени цветя, които не отразяватсини или ултравиолетови лъчи, така че трябва Изглеждачерни пчели! Това до известна степен обяснява недоумението на тези хора, които са много загрижени за този въпрос: в края на краищата черният цвят не изглежда привлекателен и е трудно да се различи от мръсна, плътна сянка. Ето как всъщност се оказва: пчели не пристигатна тези цветя. Но те са точно това, което най-малките харесват колибри; Оказва се, че тези птици виждат перфектно червения цвят!

Друг интересен аспект от зрението на пчелата. Гледайки парче синьо небеи без да вижда самото слънце, пчелата, очевидно, все още може да определи къде е слънцето. Не ни е толкова лесно. Погледни през прозореца към небето. Виждате, че е синьо. В каква посока е слънцето сега? Пчелата може да открие това, защото е много чувствителна към посоката. поляризирансветлина и светлината, отразена от небето поляризиран. Все още има дебат за това как успява да направи това: или защото разсейването на светлината е различно при различни обстоятелства, или защото очите на пчелата са директно чувствителни към посоката на поляризираната светлина. Съвсем наскоро бяха получени данни за пряката чувствителност на окото на пчелата.

Твърди се също, че пчелата е в състояние да различи отделни проблясъци на светлина с честота 200 пъти на 1 сеитба, докато ние различаваме само 20 проблясъци. В кошера пчелите се движат много бързо; Те движат лапите си, пляскат с криле, но очите ни трудно могат да проследят всички тези движения. Сега, ако можехме да различим по-бързите трептения, тогава щеше да е друг въпрос. Очевидно за една пчела е много важно очите й да реагират толкова бързо.

Сега нека поговорим за това какво всъщност е зрителната острота на пчелата? Окото на пчелата е сложно; той се състои от огромен брой специални очи, наречени омматидия,които са разположени върху почти сферична повърхност отстрани на главата на насекомото.

На фиг. Фигура 36.7 показва омматидиум. В горната част има прозрачна зона, нещо като „леща“, но в действителност тя е по-скоро като филтър, който насочва светлината през тясно влакно, където очевидно се абсорбира. От другия му край се простира нервно влакно. Централното нервно влакно има шест клетки отстрани, от които по същество произлиза. За нашите цели това описание е напълно достатъчно; основното е, че клетката има конична форма и много такива клетки, съседни една на друга, образуват повърхността на окото на пчелата.

Нека сега видим каква е разделителната способност на такова око. Нека начертаем линия (фиг. 36.8), схематично изобразяваща омматидиума, върху повърхността на окото, която ще считаме за сфера с радиус r . Сега ще пробваме изчислиширината на всеки омматидиум, за което ще напрегнем малко изобретателността си и ще приемем, че природата е толкова интелигентна, колкото и ние! Ако омматидиумът е много голям, тогава разделителната способност не може да бъде по-голяма. С други думи, един омматидиум получава информация за една посока, съседният омматидиум получава информация за друга и т.н., а пчелата не може да види достатъчно добре обекти, които попадат между тях. По този начин несигурността в зрителната острота на окото несъмнено е свързана с ъгловия размер на края на омматидиума спрямо центъра на кривината на окото. (Всъщност очите са разположени само на повърхността на главата.) Но ъгълът от един омматидиум до следващия е равен, разбира се, на диаметъра на омматидиума, разделен на радиуса на кривината на очната повърхност:

Е ig. 36.7. Структурата на омматидиума.

Така че можем да кажем: „Колкото по-малка е стойността на , толкова по-голяма е зрителната острота.

Е ig. 36.8. Диаграма на разпространение на омматидиите по повърхността на пчелното око.

Но защо тогава природата не е дала на пчелата много, много малки омматидии? В отговор можем да кажем следното: вече познаваме физиката достатъчно добре, за да разберем, че когато се опитваме да прокараме светлина през тесен процеп, поради дифракция е невъзможно да видим достатъчно добре в дадена посока, защото светлината ще стигне до там от различни посоки, т.е. всички посоки, разположени вътре в ъгъл  d, така че

(36.2)

Сега е ясно, че ако го вземем твърде малък, всеки омматидий, поради дифракция, ще вижда не само в една посока! Но ако направите  твърде голямо, тогава въпреки че всички ще гледат в една и съща посока, ще има твърде малко от тях, за да получите достатъчно детайлна картина. Следователно трябва да изберем това разстояние д,така че пълният ефект на тези два механизма е минимален. Ако съберем два израза и намерим мястото, където сумата има минимум, получаваме

(36.3)

какво дава разстоянието

(36.4)

Книгите показват диаметър 30 мк.Както можете да видите, споразумението се оказва доста добро! Ясно е, че именно този механизъм определя размера на окото на пчелата и е напълно достъпен за нашето разбиране. Сега, замествайки полученото число в (36.1), е лесно да се определи каква е ъгловата разделителна способност на окото на пчелата. Оказва се много беден спрямо човешкото око. Ние сме в състояние да видим неща, чийто привиден размер е тридесет пъти по-малък от това, което вижда една пчела. Така че, в сравнение с човек, изображението на пчелата е доста размазано и нефокусирано.

Е ig. 36.9. Оптимален размер ommatidia, равен м .

Въпреки всичко това е така и тя просто не може да разчита на повече. Естествено възниква въпросът: защо пчелата няма око като нашето, с леща и всичко останало? Има няколко доста интересни причини, които пречат на това. Първо, пчелата е твърде малка; ако имаше око, подобно на нашето, но съответно по-малко, тогава размерът на зеницата щеше да бъде около 30 mk,и следователно дифракцията би била толкова голяма, че пчелата пак нямаше да вижда по-добре. Твърде много малко око- Това не е хубаво. Тогава, ако направите окото голямо колкото главата на пчела, то ще заеме цялата глава. В края на краищата стойността на сложното око се крие във факта, че то практически не заема място - само тънък слой върху повърхността на главата на пчелата. Така че, преди да дадете съвет на пчела, не забравяйте, че тя има своите проблеми!

Най-сложните от сетивните органи при насекомите са органите на зрението. Последните са представени от образувания от няколко типа, от които най-важните са сложни фасетни очи с приблизително същата структура като сложните очи на ракообразните.

Очите се състоят от отделни омматидии (фиг. 337), чийто брой се определя главно от биологичните особености на насекомите. Активни хищници и добри летци, водните кончета имат очи с до 28 000 фасети всяко. В същото време мравките (разред Hymenoptera), особено работещите индивиди от видове, които живеят под земята, имат очи, състоящи се от 8 - 9 омматидии.

Всеки омматидий представлява перфектна фотооптична сенсила (фиг. 338). Състои се от оптичен апарат, включващ роговицата, прозрачен участък от кутикулата над омматидиума и така наречения кристален конус. Заедно те действат като леща. Възприемащият апарат на омматидиите е представен от няколко (4 - 12) рецепторни клетки; тяхната специализация е стигнала много далеч, както се вижда от пълната им загуба на флагеларни структури. Същинските чувствителни части на клетките - рабдомерите - са клъстери от гъсто опаковани микровили, разположени в центъра на омматидиума и плътно прилежащи един към друг. Заедно те образуват фоточувствителен елементочи - рабдом.

Екраниращите пигментни клетки лежат по ръбовете на омматидиума; последните се различават значително между дневните и нощните насекоми. В първия случай пигментът в клетката е неподвижен и постоянно разделя съседните омматидии, предотвратявайки преминаването на светлинните лъчи от едното око към другото. Във втория случай пигментът може да се движи в клетките и да се натрупва само в горната им част. В този случай светлинните лъчи удрят чувствителните клетки не на една, а на няколко съседни омматидии, което значително (почти два порядъка) повишава общата чувствителност на окото. Естествено, този вид адаптация възниква при здрач и нощни насекоми. Нервните окончания, които образуват зрителния нерв, се простират от сетивните клетки на омматидиума.

В допълнение към сложните очи, много насекоми имат и прости оцели (фиг. 339), чиято структура не съответства на структурата на един омматидий. Светлопречупващият апарат е с форма на леща, непосредствено под нея има слой от чувствителни клетки. Цялото око е покрито с покритие от пигментни клетки. Оптичните свойства на простите очи са такива, че те не могат да възприемат изображения на обекти.

Ларвите на насекомите в повечето случаи имат само прости оцели, които обаче се различават по структура от простите оцели на възрастните стадии. Няма приемственост между оцелите на възрастните и ларвите. По време на метаморфозата очите на ларвите се резорбират напълно.

Визуалните способности на насекомите са перфектни. Въпреки това, структурните особености на сложното око предопределят специален физиологичен механизъм на зрението. Животните със сложни очи имат "мозаечно" зрение. Малкият размер на омматидиите и тяхната изолация един от друг водят до факта, че всяка група чувствителни клетки възприема само малък и относително тесен лъч от лъчи. Лъчите, падащи под значителен ъгъл, се абсорбират от екраниращите пигментни клетки и не достигат до фоточувствителните елементи на омматидиите. Така, схематично, всеки омматидий получава изображение само на една малка точка от обект, разположен в зрителното поле на цялото око. В резултат на това изображението се състои от толкова светлинни точки, съответстващи на различни части на обекта, колкото е броят на фасетите, върху които перпендикулярно падат лъчите от обекта. Цялостната картина се комбинира, така да се каже, от много малки частични изображения чрез прилагането им едно към друго.

Възприемането на цвета от насекомите също се отличава с известна оригиналност. Представители по-високи групиНасекомите имат цветно зрение, основано на възприемането на три основни цвята, чието смесване дава цялото цветно разнообразие на света около нас. При насекомите обаче, в сравнение с хората, има силно изместване към късовълновата част на спектъра: те възприемат зелено-жълто, синьо и ултравиолетови лъчи. Последните са невидими за нас. Следователно цветовото възприемане на света от насекомите е рязко различно от нашето.

Функциите на простите очи на възрастни насекоми все още изискват сериозно проучване. Очевидно те до известна степен „допълват“ сложните очи, влияейки върху активността и поведението на насекомите при различни условия на осветление. Освен това е доказано, че простите оцели, заедно със сложните очи, са способни да възприемат поляризирана светлина.

Дори в далечното детство много от нас задаваха такива на пръв поглед тривиални въпроси за насекомите, като например: колко очи имат? обикновена муха, защо паяк тъче мрежа, а оса може да ухапе.

Науката ентомология има отговори на почти всеки от тях, но днес ще се позоваваме на знанията на изследователите на природата и поведението, за да разберем въпроса какво е зрителна системаот този тип.

В тази статия ще анализираме как вижда мухата и защо това досадно насекомо е толкова трудно да се убие с мухобойка или да се хване с длан на стена.

Обитател на стаята

Домашната муха или домашната муха принадлежи към семейството на истинските мухи. И въпреки че темата на нашия преглед засяга всички видове без изключение, за удобство ще си позволим да разгледаме цялото семейство, използвайки примера на този много познат вид домашни паразити.

Обикновената домашна муха е много незабележимо насекомо на външен вид. Има сиво-черно оцветяване на тялото, с някои нотки на жълто в долната част на корема. Дължината на възрастен индивид рядко надвишава 1 см. Насекомото има два чифта крила и сложни очи.

Сложни очи - какъв е смисълът?

Зрителната система на мухата включва две големи очиразположени по краищата на главата. Всеки от тях има сложна структураи се състои от много малки шестоъгълни фасети, откъдето идва и името на този вид визия като фасетирана.

Общо окото на мухата има повече от 3,5 хиляди от тези микроскопични компоненти в структурата си. И всеки от тях е в състояние да улови само малка част от цялостното изображение, предавайки информация за получената миникартина на мозъка, който сглобява всички пъзели на тази картина.

Ако сравним фасетна визияи бинокъл, който има човек например, бързо може да се убеди, че предназначението и свойствата на всеки са диаметрално противоположни.

По-развитите животни са склонни да концентрират зрението си върху определена тясна област или върху специфичен обект. За насекомите е важно не толкова да видите конкретен обект, колкото бързо да се ориентирате в пространството и да забележите приближаването на опасността.

Защо е толкова трудна за улавяне?

Този вредител наистина е много труден за изненада. Причината е не само повишената реакция на насекомото в сравнение с бавен човеки възможност за излитане почти мигновено. Главно така високо нивореакциите се дължат на навременното възприемане от мозъка на насекомото на промените и движенията в радиуса на видимост на очите му.

Зрението на мухата й позволява да вижда почти 360 градуса. Този тип визия се нарича още панорамна. Тоест всяко око осигурява 180-градусов изглед. Почти невъзможно е да изненадате този вредител, дори ако го приближите отзад. Очите на това насекомо ви позволяват да контролирате цялото пространство около него, като по този начин осигурявате сто процента цялостна визуална защита.

Има ли още интересна функциявизуално възприемане на цветова палитра от муха. В крайна сметка почти всички видове възприемат по различен начин определени цветове, познати на очите ни. Някои от тях изобщо не могат да бъдат разпознати от насекоми, други им изглеждат различно, в различни цветове.

Между другото, в допълнение към две сложни очи, мухата има още три прости очи. Те се намират в пространството между фасетите, в челната част на главата. За разлика от сложните очи, тези три се използват от насекомите за разпознаване на обект в непосредствена близост.

Така на въпроса колко очи има една обикновена муха, вече можем спокойно да отговорим – 5. Две сложни фасетни очи, разделени на хиляди омматидии (фасети) и предназначени за най-обширен контрол върху промените заобикаляща средаоколо него и три прости очи, позволяващи, както се казва, фокусиране.

Поглед към света

Вече казахме, че мухите са цветни слепи и те или не различават всички цветове, или виждат обекти, познати ни в други цветови тонове. Този вид също е в състояние да различава ултравиолетовата светлина.

Трябва също да се каже, че въпреки уникалността на зрението си, тези вредители практически не виждат в тъмното. През нощта мухата спи, защото очите й не позволяват на това насекомо да ловува в тъмното.

И тези вредители също са склонни да възприемат добре само по-малки и движещи се предмети. Едно насекомо не може да различи предмети, големи колкото човек, например. За една муха това не е нищо повече от друга част от вътрешността на околната среда.

Но приближаването на ръка към насекомо се улавя перфектно от очите му и незабавно дава необходимия сигнал на мозъка. Точно както виждането на всяка друга бързо приближаваща опасност, това няма да е трудно за тези маратонки, благодарение на сложната и надеждна система за проследяване, която природата им е предоставила.

Заключение

Така анализирахме как изглежда светът през очите на мухата. Сега знаем, че тези вездесъщи вредители, както всички насекоми, са невероятни зрителен апарат, което им позволява да не губят бдителност и през светлата част на деня да поддържат кръгова защита за наблюдение на сто процента.

Зрението на обикновената муха наподобява сложна система за проследяване, включваща хиляди миникамери за наблюдение, всяка от които предоставя на насекомото навременна информация за случващото се в непосредствена близост.

Насекоми, подобно на други многоклетъчни организми, имат много различни рецептори или сенсили, чувствителни към определени стимули. Рецепторите на насекомите са много разнообразни. Насекомите имат механорецептори ( слухови рецептори, проприорецептори), фоторецептори, терморецептори, хеморецептори. С тяхна помощ насекомите улавят радиационна енергия под формата на топлина и светлина, включително механични вибрации широк обхватзвуци, механичен натиск, гравитация, концентрация на водни пари във въздуха и летливи вещества, както и много други фактори. Насекомите имат развито обоняние и вкус. Механорецепторите са трихоидни сензили, които възприемат тактилни стимули. Някои сензили могат да открият и най-малките вибрации във въздуха около насекомото, докато други сигнализират за позицията на частите на тялото една спрямо друга. Въздушните рецептори възприемат скоростта и посоката на въздушните потоци в близост до насекомото и регулират скоростта на полета.

Визия

Зрението играе голяма роля в живота на повечето насекоми. Имат три вида зрителни органи - сложни очи, странични (stemmas) и гръбни (ocellie) оцели. Дневните и летящите форми обикновено имат 2 сложни очии 3 оцелии. Стъблата присъстват в ларви на насекоми с пълна метаморфоза. Те са разположени отстрани на главата в размер на 1-30 от всяка страна. Гръбните очи (ocellie) се появяват заедно със сложните очи и функционират като допълнителни зрителни органи. Оцелиите се наблюдават при възрастните на повечето насекоми (липсват при много пеперуди и двукрили, работни мравки и слепи форми) и при някои ларви (каменни мухи, еднодневки, водни кончета). По правило те се срещат само при насекоми, които летят добре. Обикновено има 3 дорзални оцела, разположени в триъгълник във фронтопариталната област на главата. Тяхната основна функция вероятно е да оценят осветеността и нейните промени. Предполага се, че те също участват във визуалната ориентация на насекомите и реакциите на фототаксис.

Визуалните характеристики на насекомите се определят от фасетна структураочи, които се състоят от голям брой омматидии. Най-голямо число ommatidia са открити в пеперуди (12-17 хиляди) и водни кончета (10-28 хиляди). Фоточувствителната единица на омматидиума е ретиналната (зрителна) клетка. Фоторецепцията на насекомите се основава на трансформацията на зрителния пигмент родопсин под въздействието на светлинен квант в изомера метародопсин. Неговото обратно възстановяване го прави възможно повторениеелементарни визуални действия. Обикновено фоторецепторите съдържат 2-3 визуални пигмента, които се различават по своята спектрална чувствителност. Наборът от данни от визуални пигменти също определя характеристиките цветно зрениенасекоми Визуалните изображения в сложните очи се формират от много точкови изображения, създадени от отделни омматидии. Сложните очи нямат способността да се приспособяват и не могат да се адаптират към зрението на различни разстояния. Следователно насекомите могат да бъдат наречени „изключително късогледи“. Насекомите се характеризират с обратно пропорционална връзка между разстоянието до въпросния обект и броя на детайлите, забележими от окото им: колкото по-близо е обектът, толкова повече детайли виждат. Насекомите са в състояние да преценят формата на предметите, но на малки разстояния от тях това изисква очертанията на обектите да се поберат в зрителното поле на сложното око.

Цветното зрение на насекомите може да бъде дихроматично (мравки, бронзови бръмбари) или трихроматично (пчели и някои пеперуди). Поне един вид пеперуда има тетрахроматично зрение. Има насекоми, които могат да различават цветовете само с една (горна или долна) половина на сложното око (водно конче с четири петна). При някои насекоми видимата част от спектъра е изместена към по-къси дължини на вълните. Например пчелите и мравките не виждат червено (650-700 nm), но различават част от ултравиолетовия спектър (300-400 nm). Пчелите и другите опрашващи насекоми могат да видят ултравиолетови шарки върху цветя, които са скрити от човешкото зрение. По същия начин пеперудите са в състояние да различават елементи от оцветяването на крилата, които са видими само при ултравиолетово лъчение.

Възприемането на звуци, предавани през твърд субстрат, се осъществява при насекомите чрез вибрационни рецептори, разположени в пищялите на краката близо до тяхната артикулация с бедрото. Много насекоми имат висока чувствителностдо разклащане на основата, върху която са разположени. Възприемането на звуци във въздуха или водата се осъществява от фонорецептори. Двукрилите възприемат звуци с помощта на органи на Джонстън. Най-сложните слухови органи на насекомите са тъпанчевите органи. Броят на сенсилите, включени в един тимпаничен орган, варира от 3 (някои пеперуди) до 70 (скакалци) и дори до 1500 (при пеещите цикади). При скакалците, щурците и къртиците тъпанчевите органи са разположени в пищяла на предните крака, при скакалците - отстрани на първия коремен сегмент. Слухови органиПесенните цикади са разположени в основата на корема в близост до звукоиздаващия апарат. Слуховите органи на молците са разположени в последния торакален сегмент или в един от двата предни коремни сегмента и могат да възприемат излъчвания ултразвук. прилепи. Медоносните пчели произвеждат звуци чрез вибриране на част от гръдния кош чрез чести мускулни контракции. Звукът се усилва от пластините на крилата. За разлика от много насекоми, пчелите могат да издават звуци с различна височина и тембър, което им позволява да предават информация чрез различни характеристикизвук.

Визия

Насекомите имат развит обонятелен апарат. Възприемането на миризмите се осъществява благодарение на хеморецептори - обонятелни сензили, разположени върху антените, а понякога и върху периоралните придатъци. На нивото на хеморецепторите се получава първичното разделяне на обонятелните стимули поради наличието на два вида рецепторни неврони. Общите неврони разпознават много широк диапазон от химични съединения, но в същото време имат ниска чувствителност към миризми. Специализираните неврони реагират само на едно или няколко свързани химични съединения. Те осигуряват възприятие миризливи вещества, предизвикващи определени поведенчески реакции (полови феромони, хранителни атрактанти и репеленти, въглероден двуокис). При мъжките копринени буби обонятелните сензили достигат теоретично възможна граница на чувствителност: само една молекула от женския феромон е достатъчна, за да възбуди специализиран неврон. В своите експерименти J. A. Fabre установи, че мъжките от крушовото пауново око могат да открият женските чрез феромони на разстояние до 10 km.

Формират се контактни хеморецептори периферен участъканализатор на вкуса на насекоми и им позволява да оценят пригодността на субстрата за хранене или полагане на яйца. Тези рецептори са разположени на частите на устата, върховете на краката, антените и яйцеполагалото. Повечето насекоми могат да разпознават разтвори на соли, глюкоза, захароза и други въглехидрати, както и вода. Хеморецепторите на насекомите рядко реагират на изкуствени вещества, които имитират сладки или горчиви вкусове, за разлика от хеморецепторите на гръбначните. Например, захаринът не се възприема от насекомите като сладко вещество.

По време на еволюцията на зрението някои животни развиват доста сложни оптични устройства. Те, разбира се, включват сложни очи. Те се образуват при насекоми и ракообразни, някои членестоноги и безгръбначни. Как се различава сложното око от обикновеното око, какви са основните му функции? Ще говорим за това в нашия материал днес.

Сложени очи

Това оптична система, растер, където няма единична ретина. И всички рецептори се комбинират в малки мрежи (групи), образувайки изпъкнал слой, който не съдържа повече нервни окончания. По този начин окото се състои от много отделни единици - ommatidia, обединени в обща системавизия.

Присъщите им сложни очи се различават от бинокулярните (присъщи и на хората) по слабата дефиниция на малките детайли. Но те са в състояние да разграничат светлинните колебания (до 300 Hz), докато за хората максималните възможности са 50 Hz. И мембраната на този тип око има тръбна структура. С оглед на това фасетните очи нямат такива рефрактивни характеристики като далекогледство или късогледство, концепцията за акомодация не е приложима за тях.

Някои структурни и визуални характеристики

При много насекоми те заемат по-голямата част от главата и са практически неподвижни. Например сложните очи на водното конче се състоят от 30 000 частици, образуващи сложна структура. Пеперудите имат 17 000 омматидии, мухите имат 4 хиляди, пчелите имат 5. Работната мравка има най-малък брой частици - 100 броя.

Бинокъл или фасет?

Първият тип визия ви позволява да възприемате обема на обектите, техните малки детайли, да оценявате разстоянието до обектите и тяхното местоположение един спрямо друг. Хората обаче са ограничени до ъгъл от 45 градуса. Ако е необходим по-пълен преглед, очна ябълкаизвършва движение на рефлексно ниво (или завъртаме главата си около оста). Сложните очи под формата на полукълба с омматидии ви позволяват да виждате заобикалящата реалност от всички страни, без да обръщате зрителните си органи или главата. Освен това изображението, което окото предава, е много подобно на мозайка: едно структурна единицаочите възприемат отделен елемент и заедно са отговорни за пресъздаването на пълната картина.

Разновидности

Ommatidia имат анатомични особености, в резултат на което техните оптични свойства се различават (например при различни насекоми). Учените определят три типа фасет:

Между другото, някои видове насекоми имат смесен типфасетни органи на зрението и много, в допълнение към тези, които обмисляме, също имат прости очи. Така че, в муха, например, отстрани на главата има сдвоени фасетни органи, разположени доста големи размери. А на короната има три прости очи, които изпълняват спомагателни функции. Пчелата има същата организация на зрителните органи – тоест само пет очи!

При някои ракообразни сложните очи изглеждат разположени върху подвижни стъбла.

А някои земноводни и риби имат и допълнително (теменно) око, което различава светлината, но има предметно зрение. Ретината му се състои само от клетки и рецептори.

Съвременни научни разработки

IN напоследъкСложните очи са обект на изследване и удоволствие за учените. В крайна сметка такива органи на зрението, поради оригиналната си структура, осигуряват основата за научни изобретения и изследвания в света на съвременната оптика. Основните предимства са широк преглед на пространството, развитие на изкуствени аспекти, използвани главно в миниатюрни, компактни, тайни системи за наблюдение.