कीड़ों में दृष्टि। मुख वाली आंखें: वे साधारण लोगों से कैसे भिन्न होती हैं? एक मक्खी दुनिया को कैसे देखती है

ऐसा माना जाता है कि बाहरी दुनिया के बारे में 90% तक ज्ञान एक व्यक्ति अपनी त्रिविम दृष्टि की मदद से प्राप्त करता है। हार्स ने परिधीय दृष्टि प्राप्त कर ली है, जिसकी बदौलत वे उन वस्तुओं को देख सकते हैं जो किनारे पर हैं और उनके पीछे भी हैं। गहरे समुद्र में मछली में, आंखें सिर के आधे हिस्से पर कब्जा कर सकती हैं, और लैम्प्रे की पार्श्विका "तीसरी आंख" इसे पानी में अच्छी तरह से नेविगेट करने की अनुमति देती है। सांप केवल एक चलती हुई वस्तु को देख सकते हैं, और एक पेरेग्रीन बाज़ की आँखों को दुनिया में सबसे सतर्क माना जाता है, जो 8 किमी की ऊँचाई से शिकार को ट्रैक करने में सक्षम है!

लेकिन पृथ्वी पर जीवित प्राणियों के सबसे असंख्य और विविध वर्ग के प्रतिनिधि दुनिया को कैसे देखते हैं - कीड़े? कशेरुकियों के साथ, जिनसे वे केवल शरीर के आकार के मामले में खो देते हैं, यह कीड़े हैं जिनके पास सबसे उत्तम दृष्टि और आंख की जटिल ऑप्टिकल प्रणाली है। हालांकि कीड़ों की मिश्रित आंखों में आवास नहीं होता है, जिसके परिणामस्वरूप उन्हें मायोपिक कहा जा सकता है, वे मनुष्यों के विपरीत, बहुत तेज गति से चलने वाली वस्तुओं को भेद करने में सक्षम होते हैं। और उनके फोटोरिसेप्टर की क्रमबद्ध संरचना के लिए धन्यवाद, उनमें से कई के पास वास्तविक "छठी इंद्रिय" है - ध्रुवीकृत दृष्टि।

दृष्टि फीकी पड़ जाती है - मेरी ताकत,
दो अदृश्य हीरे के भाले...

ए. टारकोवस्की (1983)

मूल्य को पछाड़ना मुश्किल है स्वेता (विद्युत चुम्बकीय विकिरणदृश्यमान स्पेक्ट्रम) हमारे ग्रह के सभी निवासियों के लिए। प्रकाश संश्लेषक पौधों और जीवाणुओं के लिए और परोक्ष रूप से - पृथ्वी के जीवमंडल के सभी जीवित जीवों के लिए सूर्य का प्रकाश ऊर्जा का मुख्य स्रोत है। प्रकाश सीधे सभी विविधता के प्रवाह को प्रभावित करता है जीवन का चक्रपशु, प्रजनन से लेकर मौसमी रंग परिवर्तन तक। और, ज़ाहिर है, विशेष इंद्रियों द्वारा प्रकाश की धारणा के लिए धन्यवाद, जानवरों को एक महत्वपूर्ण (और अक्सर और भी अधिक) प्राप्त होता है के बारे मेंअधिकांश) अपने आसपास की दुनिया के बारे में जानकारी के आधार पर, वे वस्तुओं के आकार और रंग में अंतर कर सकते हैं, निकायों की गति का निर्धारण कर सकते हैं, अंतरिक्ष में नेविगेट कर सकते हैं, आदि।

उन जानवरों के लिए दृष्टि विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जो अंतरिक्ष में सक्रिय रूप से स्थानांतरित करने में सक्षम हैं: यह मोबाइल जानवरों के आगमन के साथ था कि वे बनने और सुधार करने लगे दृश्य उपकरण- सभी ज्ञात संवेदी प्रणालियों में सबसे जटिल। ऐसे जानवरों में कशेरुकी और अकशेरूकीय शामिल हैं - cephalopodsऔर कीड़े। यह जीवों के ये समूह हैं जो दृष्टि के सबसे जटिल अंगों का दावा कर सकते हैं।

हालांकि, इन समूहों का दृश्य तंत्र महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होता है, जैसा कि छवियों की धारणा में होता है। यह माना जाता है कि पूरी तरह से कीड़े कशेरुकियों की तुलना में अधिक आदिम हैं, उनके उच्च स्तर का उल्लेख नहीं करने के लिए - स्तनधारी, और, स्वाभाविक रूप से, मनुष्य। लेकिन उनकी दृश्य धारणाएं कितनी भिन्न हैं? दूसरे शब्दों में, हमारी दुनिया से कितना अलग, एक छोटे से प्राणी की आंखों से देखा जाता है जिसे मक्खी कहा जाता है?

षट्भुज मोज़ेक

कीड़ों की दृश्य प्रणाली, सिद्धांत रूप में, अन्य जानवरों से भिन्न नहीं होती है और इसमें दृष्टि के परिधीय अंग होते हैं, तंत्रिका संरचनाएंऔर केंद्रीय के गठन तंत्रिका प्रणाली. लेकिन दृष्टि के अंगों के आकारिकी के लिए, यहाँ अंतर बस हड़ताली हैं।

कॉम्प्लेक्स से हर कोई परिचित है facetedकीट आंखें, जो वयस्क कीड़ों में या से विकसित होने वाले कीट लार्वा में पाई जाती हैं अधूरा परिवर्तन, यानी पुतली अवस्था के बिना। इस नियम के बहुत सारे अपवाद नहीं हैं: ये पिस्सू (ऑर्डर सिफोनैप्टेरा), पंखे वाले पक्षी (ऑर्डर स्ट्रेप्सिप्टेरा), अधिकांश सिल्वरफ़िश (पारिवारिक लेपिस्मैटिडे) और क्रिप्टोमैक्सिलरी (एंटोग्नाथा) की पूरी श्रेणी हैं।

मिश्रित आंख एक पके सूरजमुखी की टोकरी की तरह दिखती है: इसमें पहलुओं का एक सेट होता है ( ओम्मेटिडियन) - प्रकाश विकिरण के स्वायत्त रिसीवर, प्रकाश प्रवाह और छवि निर्माण के नियमन के लिए आवश्यक सभी चीजें हैं। पहलुओं की संख्या बहुत भिन्न होती है: कुछ ब्रिस्टलेट (आदेश थिसानुरा) से ड्रैगनफलीज़ (आदेश आशना) में 30 हजार तक। हैरानी की बात है कि एक व्यवस्थित समूह के भीतर भी ओमेटिडिया की संख्या भिन्न हो सकती है: उदाहरण के लिए, खुले स्थानों में रहने वाले ग्राउंड बीटल की कई प्रजातियों में अच्छी तरह से विकसित मिश्रित आंखें होती हैं। बड़ी मात्रा ommatidia, जबकि पत्थरों के नीचे रहने वाले भृंगों में, आंखें बहुत कम हो जाती हैं और उनमें कम संख्या में ommatidia होता है।

ओमेटिडिया की ऊपरी परत को कॉर्निया (लेंस) द्वारा दर्शाया जाता है - विशेष कोशिकाओं द्वारा स्रावित एक पारदर्शी छल्ली का एक खंड, जो एक प्रकार का हेक्सागोनल उभयलिंगी लेंस होता है। अधिकांश कीड़ों में कॉर्निया के नीचे एक पारदर्शी क्रिस्टलीय शंकु होता है, जिसकी संरचना भिन्न हो सकती है अलग - अलग प्रकार. कुछ प्रजातियों में, विशेष रूप से जो एक रात की जीवन शैली का नेतृत्व करते हैं, प्रकाश-अपवर्तन तंत्र में अतिरिक्त संरचनाएं होती हैं, जो मुख्य रूप से भूमिका निभाती हैं। परावर्तक - विरोधी लेपऔर आंखों के प्रकाश संचरण में वृद्धि।

लेंस और क्रिस्टल शंकु द्वारा निर्मित प्रतिबिम्ब प्रकाश संवेदी पर पड़ता है रेटिना(दृश्य) कोशिकाएं, जो एक छोटी पूंछ-अक्षतंतु के साथ एक न्यूरॉन हैं। कई रेटिना कोशिकाएं एकल बेलनाकार बंडल बनाती हैं - रेटिनुलस. ऐसी प्रत्येक कोशिका के अंदर, अंदर की ओर की ओर, ओम्मेटिडियम स्थित होता है रबडोमर- कई (75-100 हजार तक) सूक्ष्म ट्यूब-विली का एक विशेष गठन, जिसकी झिल्ली में एक दृश्य वर्णक होता है। सभी कशेरुकियों की तरह, यह वर्णक है rhodopsin- एक जटिल रंग का प्रोटीन। इन झिल्लियों के विशाल क्षेत्र के कारण, फोटोरिसेप्टर न्यूरॉन में होता है एक बड़ी संख्या कीरोडोप्सिन अणु (उदाहरण के लिए, फल मक्खी में ड्रोसोफिलायह संख्या 100 मिलियन से अधिक है!)

सभी दृश्य कोशिकाओं के रबडोमर्स को में संयोजित किया जाता है रबडोम, और यौगिक आंख के प्रकाश-संवेदनशील, रिसेप्टर तत्व हैं, और सभी रेटिन्यूल मिलकर हमारे रेटिना का एक एनालॉग बनाते हैं।

परिधि के साथ पहलुओं का प्रकाश-अपवर्तन और प्रकाश-संवेदनशील तंत्र वर्णक के साथ कोशिकाओं से घिरा हुआ है, जो प्रकाश अलगाव की भूमिका निभाते हैं: उनके लिए धन्यवाद, प्रकाश प्रवाह, अपवर्तन, केवल एक ओम्मेटिडियम के न्यूरॉन्स पर पड़ता है। लेकिन तथाकथित में पहलुओं को इस तरह व्यवस्थित किया जाता है फोटोपिकआंखें उज्ज्वल दिन के उजाले के अनुकूल हैं।

गोधूलि या निशाचर जीवन शैली का नेतृत्व करने वाली प्रजातियों के लिए, एक अलग प्रकार की आंखें विशेषता हैं - स्कोटोपिक. इस तरह की आंखों में अपर्याप्त प्रकाश उत्पादन के लिए कई अनुकूलन होते हैं, उदाहरण के लिए, बहुत बड़े रबडोमर। इसके अलावा, ऐसी आंखों के ओमेटिडिया में, प्रकाश-परिरक्षण वर्णक स्वतंत्र रूप से कोशिकाओं के अंदर स्थानांतरित हो सकते हैं, जिसके कारण प्रकाश प्रवाह पड़ोसी ओम्मेटिडिया की दृश्य कोशिकाओं तक पहुंच सकता है। यह घटना तथाकथित को रेखांकित करती है अंधेरा अनुकूलन कीट आंख - कम रोशनी में आंख की संवेदनशीलता में वृद्धि।

जब प्रकाश फोटॉनों को रबडोमेरेस द्वारा अवशोषित किया जाता है, तो रेटिना कोशिकाओं में तंत्रिका आवेग उत्पन्न होते हैं, जो अक्षतंतु के साथ कीट मस्तिष्क के युग्मित दृश्य लोब में भेजे जाते हैं। प्रत्येक दृश्य लोब में तीन सहयोगी केंद्र होते हैं, जहां एक साथ कई पहलुओं से आने वाली दृश्य जानकारी के प्रवाह का प्रसंस्करण किया जाता है।

एक से तीस

प्राचीन किंवदंतियों के अनुसार, लोगों के पास एक बार "तीसरी आंख" थी, जो अतिरिक्त धारणा के लिए जिम्मेदार थी। इसका कोई प्रमाण नहीं है, लेकिन वही लैम्प्रे और अन्य जानवर, जैसे कि तुतारा छिपकली और कुछ उभयचर, "गलत" स्थान पर असामान्य प्रकाश-संवेदनशील अंग हैं। और इस अर्थ में, कीड़े कशेरुकियों से पीछे नहीं रहते हैं: सामान्य मिश्रित आंखों के अलावा, उनकी छोटी अतिरिक्त आंखें होती हैं - ओसेलीललाट-पार्श्विका सतह पर स्थित है, और STEMMA- सिर के किनारों पर।

ओसेली मुख्य रूप से अच्छी तरह से उड़ने वाले कीड़ों में पाए जाते हैं: वयस्क (पूर्ण कायापलट वाली प्रजातियों में) और लार्वा (अपूर्ण कायापलट वाली प्रजातियों में)। एक नियम के रूप में, ये तीन आंखें एक त्रिकोण के रूप में स्थित होती हैं, लेकिन कभी-कभी माध्यिका एक या दो पार्श्व अनुपस्थित हो सकती हैं। संरचना में, ओसेली ओम्मेटिडिया के समान हैं: एक प्रकाश-अपवर्तक लेंस के तहत, उनके पास पारदर्शी कोशिकाओं (एक क्रिस्टलीय शंकु के समान) और एक रेटिना रेटिना की एक परत होती है।

स्टेमा कीट लार्वा में पाया जा सकता है जो पूर्ण रूप से कायापलट के साथ विकसित होता है। प्रजातियों के आधार पर उनकी संख्या और स्थान भिन्न होता है: सिर के प्रत्येक तरफ एक से तीस ओसेली स्थित हो सकते हैं। कैटरपिलर में, छह आंखें अधिक सामान्य होती हैं, ताकि उनमें से प्रत्येक के पास दृष्टि का एक अलग क्षेत्र हो।

कीड़ों के विभिन्न क्रमों में, तना संरचना में एक दूसरे से भिन्न हो सकता है। ये अंतर संभवतः विभिन्न रूपात्मक संरचनाओं से उनकी उत्पत्ति से जुड़े हैं। इस प्रकार, एक आंख में न्यूरॉन्स की संख्या कई इकाइयों से लेकर कई हजार तक हो सकती है। स्वाभाविक रूप से, यह कीड़ों द्वारा आसपास की दुनिया की धारणा को प्रभावित करता है: यदि उनमें से कुछ केवल प्रकाश की गति को देख सकते हैं और काले धब्बे, तब अन्य लोग वस्तुओं के आकार, आकार और रंग को पहचानने में सक्षम होते हैं।

जैसा कि हम देख सकते हैं, स्टेममा और ओमेटिडिया दोनों एकल पहलुओं के अनुरूप हैं, भले ही संशोधित वाले हों। हालांकि, कीड़ों के पास अन्य "फॉलबैक" विकल्प हैं। इस प्रकार, कुछ लार्वा (विशेष रूप से डिप्टेरा क्रम से) शरीर की सतह पर स्थित प्रकाश संवेदनशील कोशिकाओं की मदद से पूरी तरह से छायांकित आंखों से भी प्रकाश को पहचानने में सक्षम होते हैं। और कुछ प्रकार की तितलियों में तथाकथित जननांग फोटोरिसेप्टर होते हैं।

ऐसे सभी फोटोरिसेप्टर ज़ोन एक समान तरीके से व्यवस्थित होते हैं और एक पारदर्शी (या पारभासी) छल्ली के नीचे कई न्यूरॉन्स के संचय का प्रतिनिधित्व करते हैं। इस तरह की अतिरिक्त "आंखों" के कारण, डिप्टेरा लार्वा खुले स्थानों से बचते हैं, और मादा तितलियाँ छायांकित स्थानों पर अंडे देते समय उनका उपयोग करती हैं।

मुखर पोलरॉइड

कीड़ों की जटिल आंखें क्या करने में सक्षम हैं? जैसा कि आप जानते हैं, किसी भी प्रकाशिक विकिरण की तीन विशेषताएं होती हैं: चमक, स्पेक्ट्रम(तरंग दैर्ध्य) और ध्रुवीकरण(विद्युत चुम्बकीय घटक के दोलनों का उन्मुखीकरण)।

कीड़े आसपास की दुनिया की वस्तुओं को पंजीकृत करने और पहचानने के लिए प्रकाश की वर्णक्रमीय विशेषता का उपयोग करते हैं। उनमें से लगभग सभी 300-700 एनएम की सीमा में प्रकाश को ग्रहण करने में सक्षम हैं, जिसमें कशेरुकियों के लिए दुर्गम स्पेक्ट्रम का पराबैंगनी भाग भी शामिल है।

आमतौर पर, अलग - अलग रंगमहसूस किया विभिन्न क्षेत्र कंपाउंड आईकीड़े। इस तरह की "स्थानीय" संवेदनशीलता व्यक्ति के लिंग के आधार पर एक ही प्रजाति के भीतर भी भिन्न हो सकती है। अक्सर, एक ही ommatidia में अलग-अलग रंग के रिसेप्टर्स पाए जा सकते हैं। तो, जीनस की तितलियों में पापिलियोदो फोटोरिसेप्टर में एक दृश्य वर्णक होता है जिसमें अधिकतम अवशोषण 360, 400, या 460 एनएम, दो और 520 एनएम, और शेष 520 से 600 एनएम (केल्बर एट अल।, 2001) होता है।

लेकिन यह वह सब नहीं है जो कीट की आंख कर सकती है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, ऑप्टिक न्यूरॉन्स में, रबडोमर माइक्रोविली के फोटोरिसेप्टर झिल्ली को एक गोल या हेक्सागोनल ट्यूब में कुंडलित किया जाता है। इसके कारण, रोडोप्सिन के कुछ अणु प्रकाश के अवशोषण में भाग नहीं लेते हैं क्योंकि इन अणुओं के द्विध्रुवीय क्षण प्रकाश किरण के पथ के समानांतर होते हैं (गोवार्डोव्स्की, ग्रिबाकिन, 1975)। नतीजतन, माइक्रोविलस प्राप्त करता है द्विवर्णता- इसके ध्रुवीकरण के आधार पर प्रकाश को अलग तरह से अवशोषित करने की क्षमता। ओम्मेटिडियम की ध्रुवीकरण संवेदनशीलता में वृद्धि इस तथ्य से भी सुगम है कि दृश्य वर्णक के अणु झिल्ली में बेतरतीब ढंग से व्यवस्थित नहीं होते हैं, जैसा कि मनुष्यों में होता है, लेकिन एक दिशा में उन्मुख होते हैं, और इसके अलावा, वे कठोर रूप से तय होते हैं।

यदि आंख दो प्रकाश स्रोतों के बीच उनकी वर्णक्रमीय विशेषताओं के आधार पर भेद करने में सक्षम है, विकिरण की तीव्रता की परवाह किए बिना, हम इस बारे में बात कर सकते हैं रंग दृष्टि . लेकिन अगर यह ध्रुवीकरण कोण को ठीक करके ऐसा करता है, जैसा कि इस मामले में, हमारे पास कीट ध्रुवीकरण दृष्टि की बात करने का हर कारण है।

कीड़े ध्रुवीकृत प्रकाश को कैसे समझते हैं? ओम्मेटिडियम की संरचना के आधार पर, यह माना जा सकता है कि सभी फोटोरिसेप्टर को एक साथ प्रकाश तरंगों की एक निश्चित लंबाई (लंबाई) और प्रकाश ध्रुवीकरण की डिग्री दोनों के प्रति संवेदनशील होना चाहिए। लेकिन इस मामले में हो सकता है गंभीर समस्याएं- तथाकथित झूठी रंग धारणा. तो, पत्तियों की चमकदार सतह या पानी की सतह से परावर्तित प्रकाश आंशिक रूप से ध्रुवीकृत होता है। इस मामले में, मस्तिष्क, फोटोरिसेप्टर के डेटा का विश्लेषण करते हुए, रंग की तीव्रता या परावर्तक सतह के आकार का आकलन करने में गलती कर सकता है।

कीड़ों ने ऐसी कठिनाइयों का सफलतापूर्वक सामना करना सीख लिया है। तो, कई कीड़ों (मुख्य रूप से मक्खियों और मधुमक्खियों) में, ओमेटिडिया में जो केवल रंग का अनुभव करते हैं, एक रबडोम बनता है। बंद प्रकार, जिसमें रबडोमर्स एक दूसरे से संपर्क नहीं करते हैं। साथ ही, उनके पास सामान्य सीधे रबडोमा के साथ ओमेटिडिया भी होता है, जो ध्रुवीकरण प्रकाश के प्रति भी संवेदनशील होते हैं। मधुमक्खियों में, ऐसे पहलू आंख के किनारे पर स्थित होते हैं (वेहनेर और बर्नार्ड, 1993)। कुछ तितलियों में, रबडोमेरे माइक्रोविली (केल्बर एट अल।, 2001) की महत्वपूर्ण वक्रता के कारण रंग धारणा में विकृतियां दूर हो जाती हैं।

कई अन्य कीड़ों में, विशेष रूप से लेपिडोप्टेरा में, सामान्य प्रत्यक्ष rhabdoms सभी ommatidia में संरक्षित होते हैं, इसलिए उनके फोटोरिसेप्टर एक साथ "रंगीन" और ध्रुवीकृत प्रकाश दोनों को देखने में सक्षम होते हैं। इसके अलावा, इनमें से प्रत्येक रिसेप्टर्स केवल वरीयता के एक निश्चित ध्रुवीकरण कोण और प्रकाश की एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के प्रति संवेदनशील है। यह जटिल दृश्य धारणा तितलियों को खिलाने और अंडे देने में मदद करती है (केल्बर एट अल।, 2001)।

अपरिचित भूमि

कोई भी कीट आंख की आकृति विज्ञान और जैव रसायन की विशेषताओं में अंतहीन रूप से तल्लीन हो सकता है और अभी भी इस तरह के एक सरल और एक ही समय में अविश्वसनीय रूप से जटिल प्रश्न का उत्तर देना मुश्किल है: कीड़े कैसे देखते हैं?

किसी व्यक्ति के लिए कीड़ों के मस्तिष्क में उत्पन्न होने वाली छवियों की कल्पना करना भी मुश्किल है। लेकिन सभी को ध्यान देना चाहिए कि आज लोकप्रिय है मोज़ेक दृष्टि सिद्धांत, जिसके अनुसार कीट छवि को हेक्सागोन की पहेली के रूप में देखता है, समस्या के सार को सटीक रूप से प्रतिबिंबित नहीं करता है। तथ्य यह है कि हालांकि प्रत्येक एकल पहलू एक अलग छवि को कैप्चर करता है, जो पूरी तस्वीर का केवल एक हिस्सा है, ये छवियां पड़ोसी पहलुओं से प्राप्त छवियों के साथ ओवरलैप हो सकती हैं। इसलिए, एक विशाल ड्रैगनफली आंख की मदद से प्राप्त दुनिया की छवि, जिसमें हजारों लघु पहलू कैमरे और एक "मामूली" छह-मुखी चींटी की आंख शामिल है, बहुत भिन्न होगी।

विषय में दृश्य तीक्ष्णता (संकल्प, यानी, वस्तुओं के विच्छेदन की डिग्री को अलग करने की क्षमता), फिर कीड़ों में यह प्रति इकाई पहलुओं की संख्या से निर्धारित होता है उत्तल सतहआंखें, यानी उनका कोणीय घनत्व। मनुष्यों के विपरीत, कीड़ों की आंखों में आवास नहीं होता है: प्रकाश-संचालक लेंस की वक्रता त्रिज्या उनमें नहीं बदलती है। इस अर्थ में, कीड़ों को मायोपिक कहा जा सकता है: वे जितना अधिक विवरण देखते हैं, वे अवलोकन की वस्तु के करीब होते हैं।

साथ ही, मिश्रित आंखों वाले कीड़े बहुत तेजी से चलने वाली वस्तुओं को भेद करने में सक्षम होते हैं, जो उनके उच्च विपरीत और कम जड़ता द्वारा समझाया जाता है। दृश्य प्रणाली. उदाहरण के लिए, एक व्यक्ति प्रति सेकंड केवल बीस चमक को भेद सकता है, और एक मधुमक्खी - दस गुना अधिक! यह संपत्ति तेजी से उड़ने वाले कीड़ों के लिए महत्वपूर्ण है जिन्हें सीधे उड़ान में निर्णय लेने की आवश्यकता होती है।

कीड़ों द्वारा देखी जाने वाली रंगीन छवियां भी हमारी तुलना में बहुत अधिक जटिल और असामान्य हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, एक फूल जो हमें सफेद दिखाई देता है, अक्सर अपनी पंखुड़ियों में कई रंग छुपाता है जो प्रतिबिंबित कर सकते हैं पराबैगनी प्रकाश. और परागण करने वाले कीड़ों की नजर में, यह कई रंग-बिरंगे रंगों से जगमगाता है - अमृत के रास्ते की ओर इशारा करता है।

ऐसा माना जाता है कि कीड़े "लाल रंग" नहीं देखते हैं, जिसमें " शुद्ध फ़ॉर्म"और प्रकृति में अत्यंत दुर्लभ है (हमिंगबर्ड द्वारा परागित उष्णकटिबंधीय पौधों के अपवाद के साथ)। हालांकि, लाल रंग के फूलों में अक्सर अन्य रंगद्रव्य होते हैं जो लघु-तरंग दैर्ध्य विकिरण को प्रतिबिंबित कर सकते हैं। और यह देखते हुए कि कई कीड़े एक व्यक्ति की तरह तीन प्राथमिक रंगों को नहीं, बल्कि अधिक (कभी-कभी पांच तक!) का अनुभव करने में सक्षम होते हैं, तो उनकी दृश्य छवियां केवल रंगों का एक असाधारण होना चाहिए।

और अंत में, कीड़ों की "छठी इंद्रिय" ध्रुवीकृत दृष्टि है। इसकी मदद से, कीड़े अपने आसपास की दुनिया में यह देखने का प्रबंधन करते हैं कि एक व्यक्ति विशेष ऑप्टिकल फिल्टर की मदद से केवल एक बेहोश विचार प्राप्त कर सकता है। इस तरह से कीड़े बादल वाले आकाश में सूर्य का सटीक पता लगा सकते हैं और ध्रुवीकृत प्रकाश का उपयोग "आकाशीय कम्पास" के रूप में कर सकते हैं। और उड़ान में जलीय कीड़े पानी की सतह से परावर्तित आंशिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश द्वारा जल निकायों का पता लगाते हैं (श्विंड, 1991)। लेकिन वे एक ही समय में किस तरह की छवियां "देखते हैं", किसी व्यक्ति की कल्पना करना असंभव है ...

कोई भी, जो किसी कारण या किसी अन्य कारण से, कीड़ों की दृष्टि में रुचि रखता है, उसके पास एक प्रश्न हो सकता है: उन्होंने एक कक्ष आंख क्यों नहीं बनाई, जैसा कि मनुष्य की आंख, एक छात्र, लेंस और अन्य उपकरणों के साथ?

एक उत्कृष्ट अमेरिकी सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी ने एक बार इस प्रश्न का विस्तृत उत्तर दिया, नोबेल पुरस्कार विजेताआर. फेनमैन: "इसके कई दिलचस्प कारण हैं। सबसे पहले, मधुमक्खी बहुत छोटी है: अगर उसकी आंख हमारे जैसी ही होती, लेकिन उसके अनुरूप छोटी होती, तो पुतली का आकार 30 माइक्रोन के क्रम पर होता, और इसलिए विवर्तन इतना बड़ा होता कि मधुमक्खी अभी भी नहीं कर सकती थी बेहतर देखें। बहुत ज्यादा छोटी आँख- यह बहुत अच्छा नहीं है। यदि ऐसी आंख पर्याप्त आकार की बनी हो तो वह स्वयं मधुमक्खी के सिर से छोटी नहीं होनी चाहिए। मिश्रित आंख का मूल्य इस तथ्य में निहित है कि यह व्यावहारिक रूप से जगह नहीं लेता है - सिर की सतह पर सिर्फ एक पतली परत। इसलिए मधुमक्खी को सलाह देने से पहले यह न भूलें कि उसकी अपनी समस्याएं हैं!"

इसलिए, यह आश्चर्य की बात नहीं है कि दुनिया के दृश्य ज्ञान में कीड़ों ने अपना रास्ता खुद चुना है। हां, और हमें, इसे कीड़ों के दृष्टिकोण से देखने के लिए, सामान्य दृश्य तीक्ष्णता बनाए रखने के लिए विशाल मिश्रित आंखें प्राप्त करनी होंगी। यह संभावना नहीं है कि विकास की दृष्टि से ऐसा अधिग्रहण हमारे लिए उपयोगी होगा। हर किसी का अपना!

साहित्य
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2. Klowden M. J. कीड़ों में फिजियोलॉजिकल सिस्टम। अकादमी प्रेस, 2007. 688 पी.
3. राष्ट्र जे एल कीट शरीर क्रिया विज्ञान और जैव रसायन। दूसरा संस्करण: सीआरसी प्रेस, 2008।

मक्खियों और मधुमक्खियों दोनों की पांच आंखें होती हैं।तीन साधारण आंखें सिर के ऊपरी हिस्से में स्थित होती हैं (कोई कह सकता है, सिर के ताज पर), और दो जटिल, या सिर के किनारों पर स्थित हैं। मक्खियों, मधुमक्खियों (साथ ही तितलियों, ड्रैगनफली और कुछ अन्य कीड़ों) की मिश्रित आंखें वैज्ञानिकों द्वारा उत्साही अध्ययन का विषय हैं। तथ्य यह है कि दृष्टि के ये अंग बहुत दिलचस्प हैं। वे हजारों व्यक्तिगत हेक्सागोन से बने होते हैं, या इसे रखने के लिए वैज्ञानिक भाषा, पहलू। प्रत्येक पहलू एक लघु आंख है जो वस्तु के एक अलग हिस्से की छवि देता है। घरेलू मक्खी की मिश्रित आँखों में लगभग 4,000 पहलू होते हैं, कार्यकर्ता मधुमक्खी- 5000, ड्रोन के लिए - 8000, तितली के लिए - 17,000 तक, ड्रैगनफली के लिए - 30,000 तक। यह पता चला है कि कीड़ों की आंखें किसी वस्तु के अलग-अलग हिस्सों की कई हजार छवियों को उनके दिमाग में भेजती हैं, हालांकि, हालांकि वे समग्र रूप से वस्तु की एक छवि में विलीन हो जाते हैं, लेकिन यह वस्तु को छोड़कर सभी ऐसा लगता है जैसे यह मोज़ेक से बना हो।

आपको मिश्रित आँखों की आवश्यकता क्यों है?ऐसा माना जाता है कि उनकी मदद से कीड़े खुद को उड़ान में उन्मुख करते हैं। जबकि साधारण आंखों को निकट की वस्तुओं की जांच करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसलिए, यदि कोई मधुमक्खी मिश्रित आंखों को हटा देती है या चिपका देती है, तो वह अंधी मधुमक्खी की तरह व्यवहार करती है। अगर साधारण आंखें चिपकी हुई हैं, तो ऐसा लगता है कि कीट की प्रतिक्रिया धीमी है।

1,2 -मधुमक्खी या मक्खी की मुखी (यौगिक) आंखें
3 -मधुमक्खी या मक्खी की तीन साधारण आंखें

पांच आंखें कीड़ों को 360 डिग्री तक ढकने देती हैंयानी सामने जो कुछ भी होता है उसे दोनों तरफ से और पीछे से देखना। शायद इसीलिए किसी मक्खी के करीब पहुंचना इतना मुश्किल है, जिसका पता नहीं चल पाता। और यदि आप मानते हैं कि मिश्रित आंखें एक स्थिर वस्तु की तुलना में एक गतिमान वस्तु को बहुत बेहतर देखती हैं, तो कोई केवल यह सोच सकता है कि कोई व्यक्ति कभी-कभी एक अखबार के साथ एक मक्खी को थप्पड़ मारने का प्रबंधन कैसे करता है!

छोटी सी भी हलचल को पकड़ने के लिए मिश्रित आंखों वाले कीड़ों की विशेषता निम्नलिखित उदाहरण में प्रदर्शित होती है: यदि मधुमक्खियां और मक्खियां लोगों के साथ एक फिल्म देखने के लिए बैठती हैं, तो उन्हें ऐसा प्रतीत होगा कि द्विपाद दर्शक लंबे समय तक एक फ्रेम को देखते हैं अगले पर जाने से पहले। कीड़ों के लिए एक फिल्म देखने के लिए (और एक तस्वीर की तरह अलग-अलग फ्रेम नहीं), प्रोजेक्टर फिल्म को 10 गुना तेजी से घुमाया जाना चाहिए।

क्या यह कीड़ों की आंखों से ईर्ष्या करने लायक है? शायद ऩही। उदाहरण के लिए, एक मक्खी की आंखें बहुत कुछ देखती हैं, लेकिन करीब से देखने में सक्षम नहीं होती हैं। इसलिए वे मेज पर रेंगकर और सचमुच उसमें टकराकर भोजन की खोज करते हैं (उदाहरण के लिए जाम की एक बूंद)। और मधुमक्खियां, उनकी दृष्टि की ख़ासियत के कारण, लाल रंग में अंतर नहीं करती हैं - उनके लिए यह काला, ग्रे या नीला है।

दृष्टि के विकास की प्रक्रिया में, कुछ जानवर जटिल ऑप्टिकल उपकरणों का विकास करते हैं। इनमें, निश्चित रूप से, मिश्रित आंखें शामिल हैं। वे कीड़े और क्रस्टेशियंस, कुछ आर्थ्रोपोड और अकशेरूकीय में बनते हैं। क्या अंतर है कंपाउंड आईसरल से, इसके मुख्य कार्य क्या हैं? हम इस बारे में अपनी आज की सामग्री में बात करेंगे।

मुख वाली आँखें

यह एक ऑप्टिकल सिस्टम, रास्टर है, जहां एक भी रेटिना नहीं होता है। और सभी रिसेप्टर्स छोटे रेटिन्यूल्स (समूहों) में संयुक्त होते हैं, एक उत्तल परत बनाते हैं जिसमें अब कोई तंत्रिका अंत नहीं होता है। इस प्रकार, आँख में कई अलग-अलग इकाइयाँ होती हैं - ommatidia, संयुक्त में सामान्य प्रणालीनज़र।

आंखें मिश्रित, अंतर्निहित हैं, और छोटे विवरणों की खराब परिभाषा में दूरबीन (मनुष्यों में भी अंतर्निहित) से भिन्न हैं। लेकिन वे प्रकाश कंपन (300 हर्ट्ज तक) को भेद करने में सक्षम हैं, जबकि एक व्यक्ति के लिए सीमित क्षमता 50 हर्ट्ज है। और इस प्रकार की आंख की झिल्ली में एक ट्यूबलर संरचना होती है। इसे देखते हुए, मिश्रित आंखों में दूरदर्शिता या मायोपिया जैसी अपवर्तक विशेषताएं नहीं होती हैं, आवास की अवधारणा उन पर लागू नहीं होती है।

संरचना और दृष्टि की कुछ विशेषताएं

कई कीड़ों में, वे अधिकांश सिर पर कब्जा कर लेते हैं और वस्तुतः गतिहीन होते हैं। उदाहरण के लिए, ड्रैगनफ़्लू की मुख वाली आँखों में 30,000 कण होते हैं, जो बनते हैं जटिल संरचना. तितलियों में 17,000 ओम्मेटिडिया होते हैं, एक मक्खी में 4,000, और एक मधुमक्खी में 5 होते हैं। एक कार्यकर्ता चींटी में कणों की सबसे छोटी संख्या 100 टुकड़े होती है।

द्विनेत्री या मुखर?

पहले प्रकार की दृष्टि आपको वस्तुओं की मात्रा, उनके छोटे विवरण, वस्तुओं की दूरी और एक दूसरे के संबंध में उनके स्थान का अनुमान लगाने की अनुमति देती है। हालांकि, एक व्यक्ति 45 डिग्री के कोण तक सीमित है। यदि अधिक संपूर्ण समीक्षा की आवश्यकता है, नेत्रगोलकप्रतिवर्त स्तर पर गति करता है (या हम अपने सिर को अक्ष के चारों ओर घुमाते हैं)। ओमेटिडिया के साथ गोलार्द्धों के रूप में मिश्रित आंखें आपको दृष्टि के अंगों या सिर को घुमाए बिना चारों ओर से आसपास की वास्तविकता को देखने की अनुमति देती हैं। इसके अलावा, इस मामले में आंख जो छवि प्रसारित करती है वह मोज़ेक के समान होती है: एक संरचनात्मक इकाईआंखें एक अलग तत्व का अनुभव करती हैं, और साथ में वे पूरी तस्वीर को फिर से बनाने के लिए जिम्मेदार हैं।

किस्मों

ओम्माटिडिया है शारीरिक विशेषताएं, जिसके परिणामस्वरूप उनके ऑप्टिकल गुण भिन्न होते हैं (उदाहरण के लिए, विभिन्न कीड़ों में)। वैज्ञानिक तीन प्रकार के पहलू को परिभाषित करते हैं:

वैसे, कुछ प्रकार के कीड़े होते हैं मिश्रित प्रकारदृष्टि के मुख वाले अंग, और हमारे द्वारा विचार किए गए लोगों के अलावा, कई की आंखें भी सरल होती हैं। तो, एक मक्खी में, उदाहरण के लिए, सिर के किनारों पर युग्मित पहलू अंग होते हैं बड़े आकार. और सिर के शीर्ष पर तीन साधारण आंखें होती हैं जो सहायक कार्य करती हैं। मधुमक्खी के पास दृष्टि के अंगों का एक ही संगठन है - यानी केवल पांच आंखें!

कुछ क्रस्टेशियंस में, मिश्रित आंखें, जैसे कि मोबाइल आउटग्रोथ-डंठल पर बैठती हैं।

और कुछ उभयचरों और मछलियों में एक अतिरिक्त (पार्श्विका) आंख भी होती है, जो प्रकाश को अलग करती है, लेकिन इसमें वस्तु दृष्टि होती है। इसके रेटिना में केवल कोशिकाएं और रिसेप्टर्स होते हैं।

आधुनिक वैज्ञानिक विकास

पर हाल के समय मेंमिश्रित आंखें वैज्ञानिकों के अध्ययन और प्रसन्नता का विषय हैं। आखिरकार, दृष्टि के ऐसे अंग, अपनी मूल संरचना के कारण, आधुनिक प्रकाशिकी की दुनिया में वैज्ञानिक आविष्कारों और अनुसंधान को जन्म देते हैं। मुख्य लाभ अंतरिक्ष का एक विस्तृत दृश्य है, कृत्रिम पहलुओं का विकास, मुख्य रूप से लघु, कॉम्पैक्ट, गुप्त निगरानी प्रणालियों में उपयोग किया जाता है।

कीड़ों में सेंसर

कीड़ों में इंद्रिय अंग किसके बीच मध्यस्थ होते हैं बाहरी वातावरणऔर जीव। बाहरी उत्तेजनाओं या उत्तेजनाओं के अनुसार, कीड़े कुछ ऐसे कार्य करते हैं जो उनके व्यवहार का निर्माण करते हैं।

कीड़ों की इंद्रियां यांत्रिक इंद्रियां, श्रवण, रासायनिक इंद्रिय, जलतापीय इंद्रियां और दृष्टि हैं।

संवेदी अंगों का आधार तंत्रिका संवेदनशील इकाइयाँ हैं - संवेदी। उनमें दो घटक होते हैं: त्वचा और आसन्न में एक अवधारणात्मक संरचना तंत्रिका कोशिकाएं. सेंसिला त्वचा की सतह के ऊपर एक बाल, बाल, शंकु (चित्र 7) के रूप में बाहर निकलता है।

यांत्रिक भावना।मैकेनोरिसेप्टर्स द्वारा प्रस्तुत किया गया। ये रिसेप्टर्स हैं, साथ ही संवेदनशील संरचनाएं जो हिलाना, शरीर की स्थिति, उसके संतुलन आदि का अनुभव करती हैं। स्पर्श, या स्पर्श, रिसेप्टर्स पूरे शरीर में संवेदी के साथ सरल संवेदी के रूप में बिखरे हुए हैं, अर्थात। संवेदनशील बाल। वस्तुओं या हवा के संपर्क में आने पर बालों की स्थिति में परिवर्तन एक संवेदनशील कोशिका को प्रेषित किया जाता है, जहां उत्तेजना होती है, इसकी प्रक्रियाओं के माध्यम से तंत्रिका केंद्र में प्रेषित होती है।

मैकेनोरिसेप्टर्स में घंटी के आकार का सेंसिला भी शामिल है। उनमें संवेदनशील बालों की कमी होती है और वे त्वचा में अंतर्निहित होते हैं। क्यूटिकल कैप के रूप में उनकी रिसेप्टर सतह छल्ली की सतह पर स्थित होती है। संवेदनशील सेल की रॉड प्रक्रिया, पिन, नीचे से टोपी तक पहुंचती है। बेल के आकार का सेंसिला पंख, cerci, टांगों और तंबू पर पाया जाता है। वे शरीर कांपना, झुकना, तनाव महसूस करते हैं।

सुनने के अंगों के रूप में मैकेनोरिसेप्टर्स में कॉर्डोटोनल अंग होते हैं। उनके न्यूरॉन्स एक रॉड के आकार के पिन में समाप्त होते हैं। यह छल्ली के दो खंडों के बीच फैली विशेष संवेदनाओं की एक श्रृंखला है। कॉर्डोटोनल सेंसिला को स्कोलोपोफोर्स कहा जाता है और इसमें तीन कोशिकाएं होती हैं: संवेदक स्नायु, टोपी और पार्श्विका कोशिकाएं।

सभी कीड़ों में श्रवण विकसित नहीं होता है। ऑर्थोप्टेरा (टिड्डे, टिड्डे, क्रिकेट), गीत सिकाडस, कुछ कीड़े और कई लेपिडोप्टेरा में श्रवण रिसेप्टर्स होते हैं - टाइम्पेनल अंग। ये कीड़े चहकते या गाते हैं। टाइम्पेनल अंग स्कोलोपोफोर्स का एक संग्रह है जो छल्ली के क्षेत्रों से जुड़े होते हैं, जिन्हें इस प्रकार प्रस्तुत किया जाता है कान का परदा(चित्र 8)।

टिड्डे और क्रिकेट में, टाइम्पेनल अंग पेट के पहले खंड के किनारों पर स्थित होते हैं, टिड्डे और क्रिकेट में, वे अग्रभाग के पिंडली पर होते हैं (चित्र 9)।

मच्छरों में, जॉनसन अंग श्रवण अंगों का कार्य करता है। तिलचट्टे और ऑर्थोप्टेरा के सिरों पर, और कैटरपिलर के शरीर पर, बालों पर न्यूरॉन्स होते हैं जो ध्वनि तरंगों को पकड़ते हैं।

सुनवाई के अंगों का मूल्य:

- अपनी प्रजाति के व्यक्तियों से आने वाले संकेतों को माना जाता है, जो लिंगों के संबंध को सुनिश्चित करता है, अर्थात। यह यौन संकेत के स्थान के रूपों में से एक है;

- अन्य ध्वनियों को पकड़ें (सीटी, तेज आवाज, शिकार की तलाश)।

रासायनिक भावना।यह पर्यावरण के रसायन, अर्थात् स्वाद और गंध को समझने का कार्य करता है। केमोरिसेप्टर्स द्वारा प्रतिनिधित्व किया। गंध की भावना किसी पदार्थ की कम सांद्रता वाले गैसीय माध्यम को मानती है और उसका विश्लेषण करती है, और स्वाद - इसकी उच्च सांद्रता वाला तरल माध्यम। केमोरिसेप्टर सेंसिला को शरीर में डूबे हुए बालों, प्लेटों या शंकु के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। एंटीना पर, घ्राण कार्य प्लेकॉइड और कोलोकोनिक सेंसिला द्वारा किया जाता है। गंध की भावना कीड़ों को विपरीत लिंग के व्यक्तियों की खोज करने, अपनी प्रजातियों के व्यक्तियों को पहचानने, भोजन खोजने और अंडे देने के लिए स्थान खोजने का काम करती है। कई कीट आकर्षित करने वाले पदार्थों का स्राव करते हैं - यौन आकर्षित करने वाले या इपगोन।

स्वाद केवल भोजन को पहचानने का काम करता है। कीड़े 4 मूल स्वादों में अंतर करते हैं - मीठा, कड़वा, खट्टा और नमकीन।

अधिकांश शर्करा, जैसे कि ग्लूकोज, फ्रुक्टोज, माल्टोस और अन्य, अपेक्षाकृत कम सांद्रता पर भी मधुमक्खियों और मक्खियों को आकर्षित करते हैं; अन्य शर्करा, जैसे कि गैलेक्टोज, मैनोज और अन्य, केवल उच्च सांद्रता में पहचाने जाते हैं, और मधुमक्खियां उन्हें अस्वीकार कर देती हैं। कुछ तितलियाँ शर्करा के प्रति बहुत संवेदनशील होती हैं, जो इससे भिन्न होती हैं स्वच्छ जलएक नगण्य एकाग्रता के साथ चीनी का घोल - 0.0027%।

कई अन्य पदार्थ - एसिड, लवण, अमीनो एसिड, तेल और अन्य - उच्च सांद्रता पर खारिज किए जा सकते हैं, लेकिन कभी-कभी कमजोर समाधानकुछ अम्लों और लवणों का आकर्षक प्रभाव होता है।

स्वाद कलिकाएँ मुख्य रूप से मौखिक भागों पर स्थित होती हैं, लेकिन उनका अन्य स्थानीयकरण भी संभव है। तो, एक मधुमक्खी में, कुछ मक्खियाँ और कई दैनिक तितलियाँ, वे पैरों के पंजों पर होती हैं और खोजती हैं उच्च संवेदनशील; जब पंजे का तल का भाग चीनी के घोल को छूता है, तो भूखी तितली अपनी सूंड को फैलाकर प्रतिक्रिया करती है। अंत में, मधुमक्खियों और मुड़े हुए ततैया (वेस्पिडे) में, ये रिसेप्टर्स एंटीना के टर्मिनल सेगमेंट पर भी पाए गए हैं।

कीड़ों में रासायनिक भावना के विकास का एक उच्च स्तर उनके शरीर विज्ञान का एक अनिवार्य पहलू है और कार्य करता है वैज्ञानिक आधारहानिकारक प्रजातियों के रासायनिक नियंत्रण के कुछ तरीकों की खोज और अनुप्रयोग में। कीट नियंत्रण के अभ्यास में, चारा विधि का उपयोग किया जाता है, जिसका सार यह है कि कुछ आकर्षित करने वाले खाद्य पदार्थों को जहर के साथ इलाज किया जाता है और उन जगहों पर वितरित किया जाता है जहां कीट केंद्रित होता है; इस तरह के जहरीले चारा व्यापक रूप से और बहुत सफलतापूर्वक टिड्डी नियंत्रण में उपयोग किए जाते हैं। कीटों के खिलाफ लड़ाई में, आकर्षित करने वाले पदार्थ या आकर्षित करने वाले भी मांगे जाते हैं।

हाइग्रोथर्मल भावना।यह कई कीड़ों के जीवन में आवश्यक है और, आर्द्रता की स्थिति और पर्यावरण के तापमान के आधार पर, व्यक्ति के व्यवहार को नियंत्रित करता है; यह भी नियंत्रित करता है शेष पानीऔर शरीर का तापमान। संबंधित रिसेप्टर्स का पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है, लेकिन यह स्थापित किया गया है कि कुछ कीड़ों में नमी की अनुभूति सिर और उसके उपांगों पर स्थानीयकृत होती है - एंटीना और तंबू, गर्मी की अनुभूति - एंटीना, पंजे और अन्य अंगों पर। गर्मी की धारणा कीड़ों में अत्यधिक विकसित होती है, और ख़ास तरह केउनका अपना इष्टतम तापमान क्षेत्र होता है जिसकी वे आकांक्षा करते हैं। हालांकि, इष्टतम तापमान की सीमाएं उस वातावरण के तापमान और आर्द्रता की स्थितियों पर निर्भर करती हैं जिसमें कीट विकसित हुआ, साथ ही साथ इसके विकास के चरण पर भी।

नज़र।रासायनिक अर्थों के साथ मिलकर, यह शायद कीड़ों के जीवन में एक निर्णायक भूमिका निभाता है। दृष्टि के अंगों की एक जटिल संरचना होती है और इन्हें दो प्रकार की आंखों द्वारा दर्शाया जाता है: जटिल और सरल (चित्र। 10)।

चावल। 10. यौगिक आंख की सतह (बी) पर योजनाबद्ध खंड (ए) और पहलू: 1 - कॉर्निया; 2 - क्रिस्टल शंकु; 3 - रेटिना कोशिकाएं।

यौगिक, या मुखर, आंखें, दो सहित, सिर के किनारों पर स्थित होती हैं, अक्सर बहुत दृढ़ता से विकसित होती हैं, और फिर सिर के एक महत्वपूर्ण हिस्से पर कब्जा कर सकती हैं। प्रत्येक मिश्रित आँख में बहु-दृष्टि इकाइयाँ होती हैं - सेंसिला, जिसे ओम्मेटिडिया कहा जाता है, एक मिश्रित आँख में उनकी संख्या कई सैकड़ों, साथ ही हजारों तक पहुँच सकती है।

ओम्मटिडियम में तीन प्रकार की कोशिकाएं होती हैं जो दैहिक, संवेदी और रंजित भागों का निर्माण करती हैं (चित्र 11)। बाहर, प्रत्येक ओम्मैटिडियम आंख की सतह पर एक गोल या हेक्सागोनल कोशिका बनाता है - एक पहलू, यही वजह है कि मिश्रित आंखों को उनका नाम मिला। ओम्मटिडियम के ऑप्टिकल या अपवर्तक भाग में एक पारदर्शी लेंस और उसके नीचे एक पारदर्शी क्रिस्टल शंकु होता है। लेंस, या कॉर्निया, अनिवार्य रूप से एक पारदर्शी छल्ली है और इसमें आमतौर पर एक उभयलिंगी लेंस की उपस्थिति होती है। क्रिस्टल शंकु चार लम्बी पारदर्शी कोशिकाओं द्वारा निर्मित होता है और लेंस के साथ मिलकर एक एकल ऑप्टिकल सिस्टम बनाता है - एक बेलनाकार लेंस; इसके प्रकाशिक अक्ष की लंबाई इसके व्यास से बहुत अधिक है। संवेदनशील भाग ऑप्टिकल के नीचे स्थित होता है, रेटिना या रेटिना बनाता है, जो प्रकाश किरणों को मानता है, और इसमें रेटिना कोशिकाओं की एक श्रृंखला होती है। ये कोशिकाएँ ओम्माटिडियम के साथ लम्बी होती हैं, एक क्षेत्रीय तरीके से व्यवस्थित होती हैं, और इसकी केंद्रीय छड़, ऑप्टिक रॉड, या रबडोम की एक परत बनाती हैं। उनके आधार पर, रेटिनल कोशिकाएं विलीन हो जाती हैं स्नायु तंत्रमस्तिष्क के दृश्य लोब के लिए अग्रणी। वर्णक भाग वर्णक कोशिकाओं द्वारा बनता है, जो एक साथ संवेदनशील भाग और क्रिस्टल शंकु की परत बनाते हैं; इसके कारण, प्रत्येक ओम्मैटिडियम को वैकल्पिक रूप से पड़ोसी से अलग किया जाता है। नतीजतन, वर्णक भाग एक ऑप्टिकल अलगाव तंत्र का कार्य करता है।

दैनंदिन कीड़ों में अपोजिशनल विजन होता है। वर्णक कोशिकाओं के माध्यम से ऑप्टिकल अलगाव के कारण, प्रत्येक ओम्मैटिडियम एक पृथक पतली ट्यूब में कम हो जाता है; इसलिए, केवल लेंस से गुजरने वाली किरणें और, इसके अलावा, केवल ओम्मेटिडियम के अनुदैर्ध्य अक्ष के साथ सख्ती से मेल खाने से ही इसमें प्रवेश हो सकता है। ये किरणें दृश्य छड़ी, या रबडोम तक पहुँचती हैं; उत्तरार्द्ध ठीक रेटिना का बोधक तत्व है। नतीजतन, प्रत्येक ओम्मैटिडियम का देखने का क्षेत्र बहुत छोटा है और यह विचाराधीन वस्तु का केवल एक महत्वहीन हिस्सा देखता है। परंतु बड़ी संख्या ommatidium आपको देखने के क्षेत्र को नाटकीय रूप से बढ़ाने की अनुमति देता है आपसी आवेदनएक दूसरे या नियुक्तियों के लिए; नतीजतन, छवि के अलग-अलग सबसे छोटे हिस्सों से, मोज़ेक के रूप में एक समग्र छवि बनती है। इस प्रकार, कीड़ों में मोज़ेक दृष्टि होती है।

निशाचर और crepuscular कीड़े हैं सुपरपोजिशन दृष्टि, जो उनके ommatidia के बीच रूपात्मक और शारीरिक अंतर से जुड़ा है। सुपरपोजिशन आंख में, संवेदनशील भाग ऑप्टिकल भाग से अधिक दूर होता है, और वर्णक कोशिकाएं मुख्य रूप से ऑप्टिकल भाग को अलग करती हैं। इसके लिए धन्यवाद दृश्य छड़ी 2 प्रकार की किरणें प्रवेश करती हैं - सीधी और तिरछी; पूर्व लेंस के माध्यम से ommatidium में प्रवेश करता है, जबकि बाद वाला पड़ोसी ommatidium से प्रवेश करता है, जो प्रकाश प्रभाव को बढ़ाता है। नतीजतन, इस मामले में न केवल व्यक्तिगत धारणाओं के संयोजन से, बल्कि उनके सुपरपोजिशन या सुपरपोजिशन द्वारा भी वस्तु की छवि प्राप्त की जाती है।

तेज दिन के उजाले में अध्यारोपण आँखअपोजिशनल आई के साथ कुछ शारीरिक समानता प्राप्त करता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि प्रकाश में वर्णक कोशिकाओं में वर्णक गति करना शुरू कर देता है और इस तरह से वितरित किया जाता है कि यह ओम्मेटिडियम के चारों ओर एक अंधेरे ट्यूब का निर्माण करता है; इसके कारण, ओमेटिडिया वैकल्पिक रूप से एक दूसरे से लगभग अलग हो जाते हैं और मुख्य रूप से अपने लेंस से किरणें प्राप्त करते हैं। रोशनी की डिग्री पर प्रतिक्रिया करने के लिए आंख की क्षमता को आवास के रूप में माना जा सकता है। कुछ हद तक, यह अपोजिशनल आई की भी विशेषता है, जो दैनिक कीड़ों को तेज रोशनी में और छाया में आंख को जल्दी से अनुकूलित करने की अनुमति देता है, उदाहरण के लिए, जब एक खुली जगह से जंगल में उड़ते हैं।

मिश्रित आंखों की सहायता से, कीट आकार, गति, रंग और किसी वस्तु से दूरी के साथ-साथ ध्रुवीकृत प्रकाश के बीच अंतर करते हैं। हालांकि, कीड़े की एक विस्तृत विविधता, उनके जीवन का तरीका और आदतें, निस्संदेह, उनकी दृष्टि की कई तरह की विशेषताएं बनाती हैं। उत्तरार्द्ध आंखों की संरचनात्मक विशेषताओं और उनके ommatidia पर निर्भर करता है; व्यास, लंबाई, बाद की संख्या और अन्य गुण दृष्टि की गुणवत्ता निर्धारित करते हैं। ऐसा माना जाता है कि कई प्रजातियां अदूरदर्शी होती हैं और कुछ ही दूरी पर केवल गति को भेद करती हैं। कई प्रयोगों से इसकी पुष्टि होती है। तो, ड्रैगनफ्लाई लार्वा चलते हुए शिकार की ओर भागते हैं और गतिहीन को नोटिस नहीं करते हैं। ततैया के घोंसले के सामने रखा एक जाल जिसमें उनके शरीर की लंबाई से अधिक कोशिकाएं होती हैं, वे अभी भी घोंसले के प्रवेश द्वार को अवरुद्ध करती हैं, लेकिन थोड़ी देर बाद ततैया इस जाल की कोशिकाओं के माध्यम से रेंगना सीख जाएगी।

अधिकांश कीड़े लाल से अंधे होते हैं लेकिन देख सकते हैं पराबैंगनी विकिरणऔर उनकी ओर आकर्षित होते हैं; दृश्य प्रकाश तरंगों की सीमा 2500-8000 ए की सीमा में है। मधुमक्खी ने नीले आकाश द्वारा उत्सर्जित ध्रुवीकृत प्रकाश को अलग करने की क्षमता की खोज की है, जो इसे उड़ान के दौरान अंतरिक्ष में नेविगेट करने की अनुमति देता है। कई कीड़ों को भी सूर्य की किरणों की दिशा के आधार पर गति में बदलाव की विशेषता है, अर्थात। सौर कम्पास अभिविन्यास। इस घटना का सार इस तथ्य में निहित है कि रेटिना के कुछ हिस्सों पर किरणों का आपतन कोण कुछ समय के लिए स्थिर रहता है; बाधित गति को उसी कोण पर फिर से शुरू किया जाता है, लेकिन सूर्य के विस्थापन के कारण, गति की दिशा समान डिग्री से बदल जाती है।

करीब प्रकाश-कम्पास आंदोलन है, जो प्रकाश में रात के कीड़ों के आगमन की व्याख्या करता है। प्रकाश किरणें रेडियल रूप से विचलन करती हैं और जब उनके संबंध में तिरछी चलती हैं, तो उनके आपतन कोण बदल जाएगा; एक निश्चित कोण बनाए रखने के लिए, कीट को प्रकाश स्रोत की ओर अपना रास्ता लगातार बदलने के लिए मजबूर होना पड़ता है। आंदोलन एक लघुगणकीय सर्पिल का अनुसरण करता है और अंत में, कीट को प्रकाश स्रोत की ओर ले जाता है (चित्र 12)।

साधारण आँखें, या ओसेली, माथे और शीर्ष पर मिश्रित आंखों के बीच, या केवल शीर्ष पर स्थित होते हैं (चित्र 13)। वे छोटे होते हैं, आमतौर पर संख्या में तीन, और एक त्रिकोण में व्यवस्थित होते हैं। सिर के ऊपरी हिस्से में उनकी स्थिति के कारण, उन्हें अक्सर पृष्ठीय ओसेली भी कहा जाता है। रूपात्मक रूप से, ओसेली यौगिक आंखों के ओम्मेटिडिया के अनुरूप नहीं है। तो, वे मस्तिष्क के दृश्य लोब से नहीं, बल्कि प्रोटोसेरेब्रम के मध्य भाग से संक्रमित होते हैं। इसके अलावा, उनके पास एक ऑप्टिकल भाग के लिए संवेदनशील भागों की एक श्रृंखला है। उनके पास एक क्रिस्टल शंकु भी नहीं होता है और उनके ऑप्टिकल भाग को केवल एक क्यूटिकल लेंस द्वारा दर्शाया जाता है, अर्थात। एक क्रिस्टल के साथ।

आंखें सभी कीड़ों में विकसित से बहुत दूर हैं, विशेष रूप से, वे कई डिप्टेरा और तितलियों में अनुपस्थित हैं। पंखहीन या छोटे पंखों वाले कीड़ों में, वे भी अनुपस्थित या अल्पविकसित होते हैं। उनकी भूमिका पर्याप्त स्पष्ट नहीं है। यह स्थापित किया गया है कि कई रूपों में आंख का फोकस संवेदनशील भाग के पीछे होता है, इसलिए, इस मामले में, छवि की धारणा नहीं हो सकती है; मिश्रित आंखों पर पेंटिंग इन कीड़ों को अंधा बना देती है। साथ ही, ओकुलर नसों और यौगिक आंखों की नसों के बीच एक शारीरिक संबंध होता है, जो अस्तित्व को इंगित करता है। कार्यात्मक कनेक्शनइन निकायों के बीच। निस्संदेह, विभिन्न कीड़ों की आंखें एक अलग भूमिका निभा सकती हैं। किसी भी मामले में, कई में मिश्रित आंखों पर उनका नियामक प्रभाव पड़ता है, जिससे प्रकाश की तीव्रता में उतार-चढ़ाव की स्थिति में दृष्टि की स्थिरता सुनिश्चित होती है। इसकी कम तीव्रता पर, ओसेली मिश्रित आंखों की प्रतिक्रिया को बढ़ाता है, अर्थात। उत्तरार्द्ध के खंड बन जाते हैं, उच्च पर - वे मिश्रित आंखों पर एक निरोधात्मक प्रभाव प्रदर्शित करते हैं।

पृष्ठीय ओसेली को पार्श्व या पार्श्व ओसेली से अलग किया जाना चाहिए, जो पूर्ण रूप से कायापलट के साथ कीट लार्वा की विशेषता है। ये ओसेली, जिन्हें स्टेममा भी कहा जाता है, सिर के किनारों पर उस स्थान पर स्थित होते हैं जहां वयस्कों में मिश्रित आंखें होती हैं। एक ही प्रजाति के भीतर उनकी संख्या भिन्न और यहां तक ​​कि परिवर्तनशील होती है। कुछ प्रजातियों में प्रत्येक तरफ केवल एक आंख होती है, जबकि अन्य में छह या अधिक जोड़े होते हैं। जब कोई कीट में गुजरता है वयस्कतापार्श्व ओसेली शोष और मिश्रित आंखों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

स्टेमा संरचनात्मक विवरणों में विविध हैं, लेकिन उन्हें एक लेंस की उपस्थिति की विशेषता है। बटरफ्लाई कैटरपिलर में भी एक क्रिस्टल कोन होता है और केवल एक रबडोम विकसित होता है, जो इस तरह की आंख को कंपाउंड आई ओम्मैटिडियम के समान बनाता है। लेकिन आरी के लार्वा में, कुछ भृंग और अन्य कीड़े, ओसेलस में कई या कई रबडोम होते हैं, और क्रिस्टल शंकु अनुपस्थित हो सकते हैं। यह इस तरह के स्टेममाटा को ओमेटिडिया के समान नहीं, बल्कि पृष्ठीय ओसेली के समान बनाता है।

पार्श्व ओसेली मस्तिष्क के दृश्य लोब से संक्रमित होते हैं और उनका दृश्य कार्य निर्विवाद है।

कुछ कीड़े प्रकाश के प्रति प्रतिक्रिया करने की क्षमता बनाए रखते हैं जब आंखें और ओसेली को हटा दिया जाता है या काले लाह के साथ कवर किया जाता है; एक ही समय में तिलचट्टे प्रकाश से बचते हैं, जैसे कि सामान्य हालत, और कैटरपिलर सकारात्मक प्रतिक्रिया बनाए रखते हैं और प्रकाश स्रोत की ओर बढ़ते हैं। बिना आंखों के गुफा के कीड़े भी प्रकाश पर प्रतिक्रिया कर सकते हैं। जाहिर है, उनके शरीर की सतह प्रकाश को महसूस करने में सक्षम है और इसलिए हम त्वचा की प्रकाश संवेदनशीलता के बारे में बात कर सकते हैं।

देखने की क्षमता दुनियाअपने रंगों और रंगों के पूरे स्पेक्ट्रम में - अनोखा उपहारमनुष्य को प्रकृति। रंगों की दुनिया जिसे हमारी आंखें समझने में सक्षम हैं, उज्ज्वल और अद्भुत है। लेकिन मनुष्य इस ग्रह पर अकेला जीवित प्राणी नहीं है। क्या जानवर और कीड़े भी वस्तुओं, रंगों, रात के आकार को देखते हैं? मक्खियाँ या मधुमक्खियाँ हमारे कमरे को कैसे देखती हैं, उदाहरण के लिए, या एक फूल?

कीट आंखें

आधुनिक विज्ञान ने विशेष उपकरणों की मदद से विभिन्न जानवरों की आंखों से दुनिया को देखने में कामयाबी हासिल की है। यह खोज अपने समय में सनसनी बन गई थी। यह पता चला है कि हमारे कई छोटे भाई, और विशेष रूप से कीड़े, एक पूरी तरह से अलग तस्वीर देखते हैं जिसे हम देखते हैं। क्या मक्खियाँ बिल्कुल देखती हैं? हां, लेकिन ऐसा बिल्कुल नहीं है, और यह पता चला है कि हम और मक्खियों, और अन्य उड़ने वाले और रेंगने वाले, एक ही दुनिया में रहते हैं, लेकिन वे पूरी तरह से अलग हैं।

यह सब के बारे में है कीड़ों में, वह अकेला नहीं है, या यों कहें, बिल्कुल अकेला नहीं है। एक कीट की आंख हजारों पहलुओं या ओमेटिडिया का संग्रह है। वे शंकु लेंस की तरह दिखते हैं। ऐसा प्रत्येक ओम्मैटिडियम चित्र का एक अलग हिस्सा देखता है, जो केवल उसके लिए सुलभ है। मक्खियाँ कैसे देखती हैं? वे जो छवि देखते हैं वह मोज़ेक, या पहेली से इकट्ठी हुई तस्वीर की तरह है।

कीड़ों की दृश्य तीक्ष्णता ओमेटिडिया की संख्या पर निर्भर करती है। सबसे ज्यादा देखा जाने वाला ड्रैगनफ्लाई है, इसमें ओमेटिडिया है - लगभग 30 हजार। तितलियों को भी देखा जाता है - लगभग 17 हजार, तुलना के लिए: एक मक्खी के पास 4 हजार, एक मधुमक्खी के पास 5 है। सबसे अधिक दृष्टिहीन एक चींटी है, इसकी आंख में केवल 100 पहलू हैं।

चौतरफा रक्षा

कीड़ों की एक और क्षमता, जो मानव से अलग है, एक गोलाकार दृश्य की संभावना है। आई-लेंस 360 डिग्री में सब कुछ देखने में सक्षम है। स्तनधारियों में, खरगोश का सबसे बड़ा देखने का कोण है - 180 o। इसलिए, उसे तिरछा उपनाम दिया गया है, और अगर इतने सारे दुश्मन हैं तो क्या करें। शेर दुश्मनों से नहीं डरता, और उसकी आँखें 30 से कम क्षितिज पर देखती हैं। छोटे कीड़ों में, प्रकृति ने उन सभी को देखने की क्षमता से विकास की कमी की भरपाई की, जो उन पर चुपके से जाते हैं। कीड़ों की दृश्य धारणा को और क्या अलग करता है वह है तस्वीर बदलने की गति। तेज उड़ान के दौरान, वे वह सब कुछ नोटिस करने का प्रबंधन करते हैं जो लोग इतनी गति से नहीं देख सकते हैं। उदाहरण के लिए, मक्खियाँ टीवी कैसे देखती हैं? अगर हमारी आंखें मक्खी या मधुमक्खी जैसी होतीं, तो हमें फिल्म को दस गुना तेजी से घुमाने की जरूरत होती। पीछे से एक मक्खी को पकड़ना लगभग नामुमकिन है, वह हाथ की लहर को जितनी तेजी से देखती है उससे कहीं ज्यादा तेजी से देखती है। एक आदमी एक कीट धीमा कछुआ लगता है, और एक कछुआ आम तौर पर एक गतिहीन पत्थर होता है।

इंद्रधनुष के रंग

लगभग सभी कीट कलर ब्लाइंड होते हैं। वे रंगों में अंतर करते हैं, लेकिन अपने तरीके से। दिलचस्प बात यह है कि कीड़ों और यहां तक ​​कि कुछ स्तनधारियों की आंखें लाल रंग को बिल्कुल भी नहीं देखती हैं या इसे नीले, बैंगनी रंग के रूप में नहीं देखती हैं। मधुमक्खी को लाल फूल काले लगते हैं। जिन पौधों को मधुमक्खी परागण की आवश्यकता होती है वे लाल नहीं खिलते हैं। अधिकांश चमकीले रंग लाल, गुलाबी, नारंगी, बरगंडी हैं, लेकिन लाल नहीं हैं। वे दुर्लभ लोग जो खुद को लाल पोशाक की अनुमति देते हैं, उन्हें एक अलग तरीके से परागित किया जाता है। यह प्रकृति में संबंध है। यह कल्पना करना कठिन है कि वैज्ञानिक कैसे यह पता लगाने में कामयाब रहे कि मक्खियाँ कमरे के रंगों को कैसे देखती हैं, लेकिन यह पता चला है कि उनका पसंदीदा रंग पीला है, और नीला और हरा उन्हें परेशान करता है। यही बात है। रसोई में कम मक्खियाँ रखने के लिए, आपको बस इसे ठीक से पेंट करने की आवश्यकता है।

क्या मक्खियाँ अंधेरे में देख सकती हैं?

मक्खियाँ, अधिकांश उड़ने वाले कीड़ों की तरह, रात को सोती हैं। हां, उन्हें भी नींद की जरूरत होती है। यदि मक्खी को लगातार दूर भगाया जाए और तीन दिन तक सोने न दिया जाए तो वह मर जाती है। मक्खियाँ अंधेरे में खराब देखती हैं। ये कीड़े हैं गोल आँखेंलेकिन निकट दृष्टिगोचर। उन्हें भोजन खोजने के लिए आंखों की जरूरत नहीं है।

मक्खियों के विपरीत, श्रमिक मधुमक्खियां रात में अच्छी तरह से देखती हैं, जिससे उन्हें काम करने की अनुमति मिलती है रात की पालीबहुत। रात के समय फूल अधिक सुगन्धित होते हैं और अमृत के प्रतिद्वन्दी कम होते हैं।

वे रात में अच्छी तरह से देखते हैं, लेकिन अमेरिकी तिलचट्टे अंधेरे में दृष्टि में निस्संदेह नेता के रूप में पहचाने जाते हैं।

वस्तु का आकार

विभिन्न कीड़ों द्वारा किसी वस्तु के आकार की धारणा दिलचस्प है। विशिष्टता यह है कि वे सरल रूपों को बिल्कुल भी नहीं समझ सकते हैं जो उनकी व्यवहार्यता के लिए आवश्यक नहीं हैं। मधुमक्खियां, तितलियां साधारण आकार की वस्तुओं को नहीं देखती हैं, विशेष रूप से गतिहीन, लेकिन वे हर उस चीज की ओर आकर्षित होती हैं जिसमें फूलों के जटिल आकार होते हैं, खासकर अगर वे चलती हैं, बोलती हैं। यह बताता है, विशेष रूप से, यह तथ्य कि मधुमक्खियां और ततैया शायद ही कभी खड़े व्यक्ति को डंक मारते हैं, और यदि वे डंक मारते हैं, तो होठों के क्षेत्र में जब वह बात करता है (अपने होंठ हिलाता है)। मक्खियों और कुछ अन्य कीड़े किसी व्यक्ति को नहीं देखते हैं, वे केवल भोजन की तलाश में उस पर बैठते हैं, जिसे वे गंध से खोजते हैं और अपने पंजे पर सेंसर के साथ देखते हैं।

कीट दृष्टि की सामान्य विशेषताएं

• केवल तितलियाँ ही लाल रंग में भेद कर सकती हैं - वे इस श्रेणी के दुर्लभ फूलों को परागित करती हैं।
• आंख की संरचना सभी प्रकार की होती है, अंतर ओम्मेटिडिया की संख्या में होता है।
• ट्राइक्रोमेसिया, या रंगों को तीन प्राथमिक रंगों में बदलने की क्षमता: बैंगनी, हरा और पराबैंगनी।
• प्रकाश किरणों को तोड़ने और प्रतिबिंबित करने और आसपास की वास्तविकता की पूरी तस्वीर देखने की क्षमता।
• बहुत जल्दी बदलने वाली तस्वीरों को देखने की क्षमता।
• कीड़े नेविगेट कर सकते हैं धूप, इसलिए रात की तितलियाँ दीपक की ओर झुंड करती हैं।
• द्विनेत्री दृष्टि कीट शिकारियों को अपने शिकार की दूरी को सटीक रूप से निर्धारित करने में मदद करती है।