Insektet kanë sy të thjeshtë. Përshkrim i shkurtër i insekteve të klasës

Aftësia për të parë Bota në të gjithë spektrin e ngjyrave dhe nuancave të tij - dhuratë unike natyra tek njeriu. Bota e ngjyrave që sytë tanë mund të perceptojnë është e ndritshme dhe e mahnitshme. Por njeriu nuk është e vetmja krijesë e gjallë në këtë planet. A shohin edhe kafshët dhe insektet objekte, ngjyra, forma të natës? Si e shohin mizat ose bletët dhomën tonë, për shembull, ose një lule?

sytë e insekteve

Shkenca moderne, me ndihmën e instrumenteve speciale, ka mundur ta shohë botën përmes syve të kafshëve të ndryshme. Ky zbulim u bë një sensacion në kohën e tij. Rezulton se shumë nga vëllezërit tanë më të vegjël, dhe veçanërisht insektet, shohin një pamje krejtësisht të ndryshme nga ajo që shohim ne. A shohin mizat? Po, por aspak kështu, dhe rezulton se ne dhe mizat, dhe krijesat e tjera fluturuese dhe zvarritëse, duket se jetojmë në të njëjtën botë, por krejtësisht të ndryshme.

Gjithçka ka të bëjë me Insektet, ai nuk është vetëm, ose më mirë, jo plotësisht vetëm. Syri i një insekti është një koleksion i mijëra aspekteve ose ommatidia. Ato duken si lente konike. Çdo ommatidia e tillë sheh një pjesë të ndryshme të figurës, e arritshme vetëm për të. Si shohin mizat? Imazhi që ata vëzhgojnë duket si një foto e mbledhur nga një mozaik ose një enigmë.

Mprehtësia vizuale e insekteve varet nga numri i ommatidive. Më me shikim është pilivesa, ka ommatidia - rreth 30 mijë. Fluturat janë gjithashtu me shikim - rreth 17 mijë, për krahasim: një mizë ka 4 mijë, një bletë ka 5. Më e dëmtuara në shikim është milingona, syri i saj përmban vetëm 100 aspekte.

Mbrojtje e gjithanshme

Një tjetër aftësi e insekteve që ndryshon nga njerëzit është aftësia për të parë përreth. Lentet e syrit janë në gjendje të shohin gjithçka në 360 o. Ndër gjitarët, lepuri ka këndin më të madh vizual - 180 gradë. Kjo është arsyeja pse ai është mbiquajtur i zhdrejtë, por çfarë të bëjmë nëse ka kaq shumë armiq. Luani nuk ka frikë nga armiqtë dhe sytë e tij shikojnë në më pak se 30 gradë të horizontit. Në insektet e vogla, natyra kompensoi mungesën e rritjes me aftësinë për të parë të gjithë ata që zvarriten mbi to. Ajo që dallon tjetër perceptimin vizual të insekteve është shpejtësia me të cilën ndryshon fotografia. Gjatë një fluturimi të shpejtë, ata arrijnë të vërejnë gjithçka që njerëzit nuk mund të shohin me një shpejtësi të tillë. Për shembull, si e shohin mizat TV? Nëse sytë tanë do të ishin si ato të një mize apo blete, do të na duhej ta rrotullonim filmin dhjetë herë më shpejt. Është pothuajse e pamundur të kapësh një mizë nga pas; ajo e sheh valën e dorës më shpejt se sa ndodh. Një njeri duket si një breshkë e ngadaltë për një insekt, dhe një breshkë duket si një gur përgjithësisht i palëvizshëm.

Ngjyrat e ylberit

Pothuajse të gjithë insektet janë të verbër për ngjyrat. Ata dallojnë ngjyrat, por në mënyrën e tyre. Është interesante që sytë e insekteve dhe madje edhe të disa gjitarëve nuk e perceptojnë fare ngjyrën e kuqe ose e shohin atë si blu ose vjollcë. Për një bletë, lulet e kuqe duken të zeza. Bimët që kanë nevojë për pllenim të bletëve nuk lulëzojnë me ngjyrë të kuqe. Shumica ngjyra të ndezura e kuqe, rozë, portokalli, burgundy, por jo e kuqe. Ato të rralla që i lejojnë vetes një veshje të kuqe pjalmohen ndryshe. Kjo është marrëdhënia në natyrë. Është e vështirë të imagjinohet se si shkencëtarët arritën të kuptojnë se si mizat i shohin ngjyrat e një dhome, por rezulton se ngjyra e tyre e preferuar është e verdha, dhe bluja dhe jeshile i irriton ato. Pikërisht ashtu. Për të pasur më pak miza në kuzhinën tuaj, ju vetëm duhet ta lyeni atë siç duhet.

A mund të shohin mizat në errësirë?

Mizat, si shumica e insekteve fluturuese, flenë natën. Po, po, edhe ata kanë nevojë për gjumë. Nëse një mizë largohet vazhdimisht dhe nuk lejohet të flejë për tre ditë, ajo vdes. Mizat shohin keq në errësirë. Këto janë insekte me sy të rrumbullakët, por dritëshkurtër. Ata nuk kanë nevojë për sy për të gjetur ushqim.

Ndryshe nga mizat, bletët punëtore shohin mirë natën, gjë që u lejon atyre të punojnë brenda turni i nates Njësoj. Natën, lulet nuhasin më intensivisht dhe ka më pak konkurrentë për nektarin.

Ata shohin mirë natën, por udhëheqësi i padyshimtë në vizionin në errësirë ​​është kacabuja amerikane.

Forma e artikullit

Perceptimi i formës së një objekti nga insekte të ndryshme është interesant. E veçanta është se ata mund të mos perceptojnë fare forma të thjeshta, të cilat nuk janë të nevojshme për qëndrueshmërinë e tyre. Bletët dhe fluturat nuk shohin objekte me forma të thjeshta, veçanërisht ato të palëvizshme, por ato tërhiqen nga gjithçka që ka forma komplekse lulesh, veçanërisht nëse ato lëvizin ose lëkunden. Kjo shpjegon, në veçanti, faktin se bletët dhe grerëzat rrallë thumbojnë një person që qëndron i palëvizshëm, dhe nëse e bëjnë, është në zonën e buzëve kur ai flet (lëviz buzët). Mizat dhe disa insekte të tjera nuk e perceptojnë një person; ata ulen mbi të thjesht në kërkim të ushqimit, të cilin e kërkojnë me erë dhe e shohin me sensorë në putrat e tyre.

Karakteristikat e përgjithshme të vizionit të insekteve

• Vetëm fluturat mund të dallojnë ngjyrën e kuqe - ato pjalmojnë lule të rralla një gamë të tillë.
• Të gjithë sytë kanë një strukturë aspekti, ndryshimi është në numrin e ommatidia.
• Trichromasia, ose aftësia për të transformuar ngjyrat në tre ngjyra kryesore: vjollcë, jeshile dhe ultravjollcë.
• Aftësia për të thyer dhe reflektuar rrezet e dritës dhe për të parë të gjithë pamjen e realitetit përreth.
• Aftësia për të parë fotot që ndryshojnë shumë shpejt.
• Insektet dinë të lundrojnë nga rrezet e diellit, kështu që mola dynden drejt llambës.
• Shikimi binocular i ndihmon grabitqarët në botën e insekteve të përcaktojnë me saktësi distancat nga gjahu i tyre.

Edhe mizat edhe bletët kanë pesë sy. Tre sy të thjeshtë janë të vendosur në pjesën e sipërme të kokës (mund të thuhet, në kurorë), dhe dy sy të ndërlikuar, ose faqe, janë të vendosura në anët e kokës. Sytë e përbërë të mizave, bletëve (si dhe fluturat, pilivesa dhe disa insekte të tjera) janë objekt i studimit entuziastë nga shkencëtarët. Fakti është se këto organe të shikimit janë rregulluar në një mënyrë shumë interesante. Ato përbëhen nga mijëra gjashtëkëndësha individualë, ose, me fjalë të tjera, gjuha shkencore, aspekte. Secila prej faqeve është një vrimë në miniaturë që jep një imazh të një pjese të veçantë të objektit. Sytë e përbërë të mizës së shtëpisë kanë përafërsisht 4000 faqe, bleta punëtore- 5000, për një dron - 8000, për një flutur - deri në 17,000, për një pilivesa - deri në 30,000. Rezulton se sytë e insekteve dërgojnë në trurin e tyre disa mijëra imazhe të pjesëve individuale të një objekti, të cilat, megjithëse ato shkrihen në një imazh të objektit në tërësi, por i gjithë ky objekt duket sikur është bërë nga një mozaik.

Pse nevojiten syte e perbere? Besohet se me ndihmën e tyre insektet orientohen në fluturim. Derisa sy të thjeshtë Projektuar për të parë objektet që janë afër. Pra, nëse një bletë i hiqen ose mbulohen sytë e përbërë, ajo sillet sikur të ishte e verbër. Nëse sytë e thjeshtë janë të mbyllur, atëherë duket se insekti ka një reagim të ngadaltë.

1,2 -Sytë e përbërë (të përbërë) të një blete a mize
3 -tre sy të thjeshtë të një blete ose mize

Pesë sy i lejojnë insektet të mbulojnë 360 gradë, pra të shohësh gjithçka që ndodh përpara, në të dyja anët dhe prapa. Ndoshta kjo është arsyeja pse është kaq e vështirë t'i afrohesh një mize pa u vënë re. Dhe nëse mendoni se sytë e përbërë e shohin një objekt lëvizës shumë më mirë se një i palëvizshëm, atëherë mund të pyesim veten se si një person ndonjëherë arrin të godasë një mizë me një gazetë!

Veçori e insekteve me sy të përbërë kapja edhe e lëvizjes më të vogël ilustrohet në shembullin e mëposhtëm: nëse bletët dhe mizat ulen me njerëzit për të parë një film, atyre do t'u duket se shikuesit me dy këmbë po shikojnë një kornizë për një kohë të gjatë përpara se të kalojnë në tjetrin. . Në mënyrë që insektet të shikojnë një film (dhe jo korniza individuale, si një foto), filmi i projektorit duhet të rrotullohet 10 herë më shpejt.

A duhet t'i kemi zili sytë e insekteve? Me siguri jo. Për shembull, sytë e një mize shohin shumë, por nuk janë në gjendje të shikojnë nga afër. Kjo është arsyeja pse ata zbulojnë ushqimin (një pikë reçel, për shembull) duke u zvarritur nëpër tryezë dhe fjalë për fjalë duke u përplasur me të. Dhe bletët, për shkak të veçorive të vizionit të tyre, nuk e dallojnë ngjyrën e kuqe - për to është e zezë, gri ose blu.

Faqja 3 nga 5

Insekti dhe njeriu e shikojnë botën fjalë për fjalë me sy të ndryshëm. Sytë e të gjithë insekteve - qoftë miza e shtëpisë, grerëza, flutura apo brumbulli - janë komplekse (faceted), të përbëra nga celula individuale. (Shumë specie kanë gjithashtu sy të thjeshtë.) Disa flutura dhe pilivesa kanë një sy të përbërë nga 30,000 elementë; milingonat kanë vetëm gjashtë. Çdo sy ka thjerrëzat e veta, gjatësia fokale e cila është e fiksuar dhe nuk akomodon. Insekti sheh një foto mozaiku (kjo është se si duket një fotografi gazete e zmadhuar shumë - e përbërë nga pika individuale) dhe e dallon dobët formën e objekteve. Por syri i përbërë sheh në mënyrë të përsosur lëvizjen, gjë që e ndihmon insektin të shmangë grabitqarët dhe të zbulojë prenë.

Sytë e mizave dhe pilivesa zënë pjesën më të madhe të sipërfaqes së kokës, duke siguruar një pamje pothuajse 360 ​​gradë, kështu që grabitqarët mund të shihen duke u afruar nga pas, lart dhe poshtë. Milingonat, të cilat e kalojnë pjesën më të madhe të kohës nën tokë, mjaftohen me sytë e pazhvilluar dhe disa lloje janë të verbëra.

Struktura e syrit të përbërë

Sa sy ka një pilivesa?

Për insektet grabitqare dhe që fluturojnë shpejt, vizioni është rëndësi të madhe. Sytë e tyre përbëhen nga shumë sy individualë. Një sy i tillë i përbërë në pilivesa mund të përbëhet nga 30,000 lente individuale. Duke kaluar nëpër lente dhe kone kristal transparente, drita arrin në qelizat e ndjeshme. Ata e kthejnë atë në impulse elektrike, të cilat më pas transmetohen në tru, ku mblidhet një imazh i plotë. Kjo fotografi duket se është e ndarë në qeliza dhe përbëhet nga shumë pika - si një fotografi gazete ose një mbrojtës ekrani në një televizor. Përveç syve të përbërë, shumë insekte kanë tre sy të vegjël në ballë - me shumë qeliza të ndjeshme ndaj dritës dhe një lente të zakonshme. Insektet kanë nevojë për to për të përcaktuar shkallën e ndriçimit të hapësirës përreth dhe për të rregulluar pozicionin e trupit të tyre kur fluturojnë. Në pilivesa, okelitë individuale brenda syve të përbërë janë qartë të dukshme. Relativisht i thjeshtë për nga struktura, syri shtesë në qendër të ballit duket si një pikë uji.

Shpejtësia e fluturimit të Dragonfly

Pilivesat e mëdha zakonisht fluturojnë me shpejtësi rreth 30 km/h. Një specie australiane e pilivesave mund të arrijë shpejtësi deri në 58 km/h kur fluturon në distanca të shkurtra. Megjithatë, kampionët në fluturimet me shpejtësi të lartë janë mizat e kuajve. Pamje amerikane Mizat e kuajve arrijnë shpejtësi deri në 70 km/h. Falë muskujve të tyre të drejtpërdrejtë, pilivesa mund të lëvizë krahët e tyre në të gjitha drejtimet dhe kështu edhe të fluturojnë mbrapa.

A shohin ngjyrat insektet?

Qelizat vizuale të njeriut njohin tre ngjyra kryesore: blu, jeshile dhe të kuqe. Të gjitha ngjyrat e tjera lindin nga përzierja e këtyre tre ngjyrave kryesore. Çdo bletë mjalti sy të veçantë përmban gjithashtu tre lloje qelizash, të cilat, megjithatë, bëjnë dallimin midis dritës blu, jeshile dhe ultravjollcë. Bletët nuk e perceptojnë ngjyrën e kuqe: ajo u duket gri e errët ose e zezë. Drita ultravjollcë u siguron bletëve, milingonave dhe mizave informacion rreth drejtimit të dridhjeve të dritës së polarizuar, të cilat analizohen nga truri i insektit. Prandaj, insektet, edhe në retë e larta, mund të vlerësojnë vendndodhjen e diellit dhe të lundrojnë në zonë. Defektet e ujit dhe smoothies përdorin gjithashtu të dhëna për dritën e polarizuar, me të cilën ata shohin sipërfaqet e ujit që reflektojnë dritën gjatë fluturimit.

Çfarë është rezolucioni?

Një person mund të perceptojë 20 imazhe të alternuara në sekondë. Nëse kjo ndodh më shpejt, atëherë fotografia shihet në lëvizje. Ky efekt përdoret gjatë xhirimit të filmave. Fotografia në një monitor kompjuteri dhe në ekranin e televizorit përditësohet 50 herë në sekondë dhe për këtë arsye shfaqet konstante. Syri i një mize të plehut mund të dallojë imazhe individuale brenda katër të mijëtave të sekondës. Bletët e mjaltit shohin 300 fotografi në sekondë.

trego të gjitha

Varietetet e strukturës së organeve të vizionit

Tek insektet, sytë mund të paraqiten në tre lloje:

• (faceted);
• (dorsal, ocelli);
• larva (anësore, larva). (Foto)

Ata kane strukturë të ndryshme dhe aftësi të pabarabarta për të parë.

Sytë e përbërë gjenden në shumicën e insekteve dhe sa më shumë të zhvilluar të jenë këta të fundit, aq më mirë zakonisht zhvillohen organet e tyre pamore. quhen edhe me fytyrë, sepse ato sipërfaqja e jashtme Ai përfaqësohet nga një grup lentesh të vendosura pranë njëri-tjetrit - aspekte.

Ommatidium

Ommatidium

A (majtas) - ommatidium apozitiv,

B (djathtas) - mbivendosje ommatidium

1 - aksonet e qelizave vizuale, 2 - qelizat e retinës,

3 - kornea, 4 - kon kristalor,

5 - qeliza pigmenti, 6 - udhëzues i lehtë, 7 - rabdom

Një sy i përbërë përbëhet nga një numër i ndryshëm, zakonisht i madh i individëve njësitë strukturore- ommatidia. përfshijnë një numër strukturash që sigurojnë përcjelljen, thyerjen e dritës (facet, qelizat e kornesë, koni kristalor) dhe perceptimin e sinjaleve vizuale (qelizat e retinës, rabdom, qelizat nervore). Për më tepër, secila ka një pajisje izoluese pigmenti, për shkak të së cilës mbrohet plotësisht ose pjesërisht nga rrezet anësore.

Diagrami i strukturës së një syri të thjeshtë

Nga të gjitha llojet e syve, insektet kanë aftësinë më të dobët për të parë. Sipas disa raporteve, ata nuk performojnë fare funksioni vizual, dhe janë përgjegjës vetëm për përmirësimin e funksionit të syve të përbërë. Kjo, në veçanti, vërtetohet nga fakti se tek insektet praktikisht nuk ka të thjeshta pa komplekse. Përveç kësaj, kur sytë e përbërë janë lyer, insektet pushojnë së orientuari veten në hapësirë, edhe nëse kanë sy të mirëpërcaktuar.

Karakteristikat e shikimit të insekteve

I dedikuar studimit të vizionit të insekteve sasi e madhe punimet shkencore. Për shkak të një interesi të tillë nga ana e specialistëve, shumë nga tiparet e syve të Insecta tani janë sqaruar me besueshmëri. Megjithatë, struktura e organeve vizuale në këta organizma është aq e larmishme sa cilësia e shikimit, perceptimi i ngjyrës dhe vëllimit, diskriminimi midis objekteve në lëvizje dhe atyre të palëvizshme, njohja e imazheve vizuale të njohura dhe vetitë e tjera të vizionit ndryshojnë jashtëzakonisht shumë në grupe të ndryshme insektet Faktorët e mëposhtëm mund të ndikojnë në këtë: në një sy të përbërë - struktura e ommatidia dhe numri i tyre, konveksiteti, vendndodhja dhe forma e syve; në sy të thjeshtë dhe - numri i tyre dhe tiparet delikate strukturore, të cilat mund të përfaqësohen nga një larmi e konsiderueshme opsionesh. Vizioni i bletëve është studiuar më së miri deri më sot.

Lëvizja e një objekti luan një rol të caktuar në perceptimin e formës. Insektet kanë më shumë gjasa të zbresin në lule që lëkunden nga era sesa në ato të palëvizshme. pilivesa nxitojnë pas presë së lëvizshme dhe fluturat mashkullore reagojnë ndaj femrave fluturuese dhe kanë vështirësi të shohin ato të ulura. Kjo është ndoshta për shkak të një frekuence të caktuar të acarimit të ommatidisë së syve gjatë lëvizjes, dridhjeve dhe dridhjeve.

Njohja e objekteve të njohura

Insektet i njohin objektet e njohura jo vetëm nga ngjyra dhe forma, por edhe nga rregullimi i objekteve rreth tyre, kështu që ideja e primitivitetit të jashtëzakonshëm të vizionit të tyre nuk mund të quhet e vërtetë. Për shembull, Grerëza e rërës gjen hyrjen në një strofull, e udhëhequr nga objektet që ndodhen rreth saj (bari, gurët). Nëse ato hiqen ose vendndodhja e tyre ndryshohet, kjo mund të ngatërrojë insektin.

Perceptimi i distancës

Kjo veçori studiohet më së miri duke përdorur shembullin e pilivesa, brumbujve të tokës dhe insekteve të tjera grabitqare.

Aftësia për të përcaktuar distancën është për shkak të pranisë së insekteve më të larta shikimi binocular, domethënë dy sy, fushat e shikimit të të cilëve kryqëzohen pjesërisht. Karakteristikat strukturore të syve përcaktojnë se sa e madhe është distanca e shikimit të një insekti të caktuar. Për shembull, brumbujt kërcyes reagojnë ndaj gjahut dhe hidhen mbi të kur janë në një distancë prej 15 cm nga objekti.

Lëvizje ndriçuese

Shumë insekte lëvizin në atë mënyrë që ata vazhdimisht mbajnë të njëjtin kënd të rënies së dritës në retinë. Kështu, rrezet e diellit janë një lloj busull me të cilin orientohet insekti. Me të njëjtin parim, molat lëvizin në drejtim të burimeve artificiale të dritës.

Besohet se një person merr deri në 90% të njohurive për botën e jashtme me ndihmën e vizionit të tij stereoskopik. Lepurët kanë fituar vizion anësor, falë të cilit ata mund të shohin objekte të vendosura në anën dhe madje edhe pas tyre. Në peshqit e detit të thellë, sytë mund të zënë deri në gjysmën e kokës, dhe "syri i tretë" parietal i llambës e lejon atë të lundrojë mirë në ujë. Gjarpërinjtë mund të shohin vetëm një objekt në lëvizje, por sytë e skifterit të detit njihen si më vigjilentët në botë, të aftë për të gjurmuar gjahun nga një lartësi prej 8 km!

Por si e shohin botën përfaqësuesit e klasës më të madhe dhe të larmishme të krijesave të gjalla në Tokë - insektet? Së bashku me vertebrorët, ndaj të cilëve janë inferiorë vetëm në madhësinë e trupit, janë insektet që kanë vizionin më të përsosur dhe strukturat komplekse. sistemet optike sytë. Edhe pse sytë e përbëra të insekteve nuk kanë strehim, si rezultat i të cilave ato mund të quhen miopë, ata, ndryshe nga njerëzit, janë në gjendje të dallojnë objektet që lëvizin jashtëzakonisht shpejt. Dhe falë strukturës së renditur të fotoreceptorëve të tyre, shumë prej tyre kanë një "shqisën e gjashtë" të vërtetë - vizionin e polarizimit.

Vizioni zbehet - forca ime,
Dy shtiza diamanti të padukshme...

A. Tarkovsky (1983)

Është e vështirë të mbivlerësohet rëndësia Sveta (rrezatimi elektromagnetik spektri i dukshëm) për të gjithë banorët e planetit tonë. rrezet e diellit shërben si burimi kryesor i energjisë për bimët dhe bakteret fotosintetike dhe, në mënyrë indirekte nëpërmjet tyre, për të gjithë organizmat e gjallë të biosferës së tokës. Drita ndikon drejtpërdrejt në rrjedhën e të gjithë diversitetit proceset e jetës kafshët, nga riprodhimi deri te ndryshimet e ngjyrave sezonale. Dhe, sigurisht, falë perceptimit të dritës nga organet e veçanta të shqisave, kafshët marrin të rëndësishme (dhe shpesh b O shumica) e informacionit për botën përreth, ata mund të dallojnë formën dhe ngjyrën e objekteve, të përcaktojnë lëvizjen e trupave, të lundrojnë në hapësirë, etj.

Vizioni është veçanërisht i rëndësishëm për kafshët të afta të lëvizin në mënyrë aktive në hapësirë: ishte me shfaqjen e kafshëve të lëvizshme që vizioni filloi të formohej dhe përmirësohej. aparate vizuale- më kompleksi nga të gjithë të njohurit sistemet shqisore. Këto kafshë përfshijnë vertebrorët dhe ndër jovertebrorët - cefalopodët dhe insektet. Janë këto grupe organizmash që mund të mburren me organet më komplekse të vizionit.

Megjithatë, aparati vizual i këtyre grupeve ndryshon ndjeshëm, ashtu si edhe perceptimi i imazheve. Besohet se insektet në përgjithësi janë më primitivë në krahasim me vertebrorët, për të mos përmendur nivelin e tyre më të lartë - gjitarët dhe, natyrisht, njerëzit. Por sa të ndryshëm janë perceptimet e tyre vizuale? Me fjalë të tjera, a shihet bota me sytë e një krijese të vogël të quajtur mizë shumë ndryshe nga e jona?

Mozaik i gjashtëkëndëshave

Sistemi vizual i insekteve, në parim, nuk është i ndryshëm nga ai i kafshëve të tjera dhe përbëhet nga organet periferike të shikimit, strukturat nervore dhe formacionet e qendrës sistemi nervor. Por sa i përket morfologjisë së organeve vizuale, këtu dallimet janë thjesht të habitshme.

Të gjithë janë të njohur me kompleksin me fytyra sytë e insekteve, të cilat gjenden në insektet e rritura ose në larvat e insekteve që zhvillohen me transformim jo i plotë, pra pa stadin pupal. Nuk ka shumë përjashtime nga ky rregull: këto janë pleshtat (rendi Siphonaptera), krahët e kraharorit (rendi Strepsiptera), shumica e peshqve të argjendtë (familja Lepismatidae) dhe e gjithë klasa e kriptognathanëve (Entognatha).

Syri i përbërë duket si shporta e një luledielli të pjekur: përbëhet nga një grup aspektesh ( ommatidia) - marrës autonome të rrezatimit të dritës që kanë gjithçka të nevojshme për të rregulluar fluksin e dritës dhe formimin e imazhit. Numri i faqeve ndryshon shumë: nga disa në bisht (rendi Thysanura) deri në 30 mijë në pilivesa (rendi Aeshna). Çuditërisht, numri i ommatidia mund të ndryshojë edhe brenda një grupi sistematik: për shembull, një numër i llojeve të brumbujve tokësorë që jetojnë në hapësira të hapura kanë sy të përbërë të zhvilluar mirë me sasi e madhe ommatidia, ndërsa në brumbujt e tokës që jetojnë nën gurë, sytë janë reduktuar shumë dhe përbëhen nga një numër i vogël ommatidia.

Shtresa e sipërme e ommatidia përfaqësohet nga kornea (thjerrëza) - një pjesë e kutikulës transparente të sekretuar nga qeliza të veçanta, e cila është një lloj lente bikonvekse gjashtëkëndore. Nën kornenë e shumicës së insekteve ka një kon kristalor transparent, struktura e të cilit mund të ndryshojë midis tipe te ndryshme. Në disa lloje, veçanërisht ato që janë të natës, ka struktura shtesë në aparatin e thyerjes së dritës që luajnë kryesisht rolin e veshje antireflektuese dhe rritjen e transmetimit të dritës së syrit.

Imazhi i formuar nga lentet dhe koni kristal bie në fotosensitive retinës qelizat (vizuale), të cilat janë një neuron me një akson të shkurtër bisht. Disa qeliza të retinës formojnë një tufë të vetme cilindrike - retinula. Brenda çdo qelize të tillë, në anën e kthyer nga brenda, ndodhet ommatidium rabdomer- një formim i veçantë i shumë (deri në 75-100 mijë) tubave mikroskopikë të vileve, membrana e të cilave përmban pigment vizual. Si në të gjithë vertebrorët, ky pigment është rodopsina- proteina komplekse me ngjyrë. Për shkak të zonës së madhe të këtyre membranave, neuroni fotoreceptor përmban nje numer i madh i molekulat e rodopsinës (për shembull, te mizat e frutave Drosophila ky numër i kalon 100 milionë!).

Rabdomerët e të gjitha qelizave vizuale, të kombinuara në rabdom, dhe janë fotosensitive, elementë receptorë të syrit të përbërë, dhe e gjithë retinula së bashku përbëjnë një analog të retinës sonë.

Aparati refraktues dhe i ndjeshëm ndaj dritës i faqes është i rrethuar përgjatë perimetrit nga qeliza me pigmente, të cilat luajnë rolin e izolimit të dritës: falë tyre, fluksi i dritës, kur thyhet, arrin në neuronet e vetëm një ommatidia. Por kështu janë rregulluar anët në të ashtuquajturat fotopik sy të përshtatur ndaj dritës së ndritshme të ditës.

Për speciet që udhëheqin një mënyrë jetese të muzgut ose të natës, janë karakteristikë sytë e një lloji tjetër - skotopik. Sytë e tillë kanë një numër përshtatjesh ndaj fluksit të pamjaftueshëm të dritës, për shembull, rabdomerë shumë të mëdhenj. Përveç kësaj, në ommatiditë e syve të tillë, pigmentet izoluese të dritës mund të migrojnë lirshëm brenda qelizave, në mënyrë që fluksi i dritës të arrijë në qelizat vizuale të ommatidisë fqinje. Ky fenomen qëndron në themel të të ashtuquajturit përshtatje e errët sytë e insekteve - rritja e ndjeshmërisë së syrit në dritë të ulët.

Kur rabdomerët thithin fotone të dritës në qelizat e retinës, impulset nervore, të cilat dërgohen përgjatë aksoneve në lobet optike të çiftuara të trurit të insekteve. Çdo lob optik ka tre qendra shoqëruese, ku përpunohet rrjedha e informacionit vizual që vjen njëkohësisht nga shumë aspekte.

Nga një në tridhjetë

Sipas legjendave të lashta, njerëzit dikur kishin një "sy të tretë" përgjegjës për perceptimin jashtëshqisor. Nuk ka asnjë provë për këtë, por e njëjta llamba dhe kafshë të tjera, si hardhuca me tufa dhe disa amfibë, kanë organe të pazakonta të ndjeshme ndaj dritës në vendin "e gabuar". Dhe në këtë kuptim, insektet nuk mbeten pas vertebrorëve: përveç syve të zakonshëm të përbërë, ata kanë okela të vogla shtesë - ocelli të vendosura në sipërfaqen frontoparietale, dhe rrjedhin- në anët e kokës.

Ocelli gjendet kryesisht në insektet që fluturojnë mirë: të rriturit (në speciet me metamorfozë të plotë) dhe larvat (në speciet me metamorfozë jo të plotë). Si rregull, këto janë tre ocelli të rregulluar në formën e një trekëndëshi, por ndonjëherë mund të mungojnë një ose dy anësore të mesme. Struktura e okellit është e ngjashme me ommatidia: nën një lente përthyese të dritës ata kanë një shtresë qelizash transparente (analoge me një kon kristalor) dhe një retinë të retinës.

Rrjedhat mund të gjenden në larvat e insekteve që zhvillohen me metamorfozë të plotë. Numri dhe vendndodhja e tyre ndryshon në varësi të specieve: në secilën anë të kokës mund të ketë nga një deri në tridhjetë ocelli. Në vemjet, gjashtë ocelli janë më të zakonshme, të rregulluar në mënyrë që secila prej tyre të ketë një fushë të veçantë shikimi.

Në renditje të ndryshme të insekteve, kërcell mund të ndryshojë nga njëra-tjetra në strukturë. Këto dallime janë ndoshta për shkak të origjinës së tyre nga struktura të ndryshme morfologjike. Kështu, numri i neuroneve në një sy mund të variojë nga disa njësi në disa mijëra. Natyrisht, kjo ndikon në perceptimin e insekteve për botën përreth: nëse disa prej tyre mund të shohin vetëm lëvizjen e dritës dhe njolla të errëta, atëherë të tjerët janë në gjendje të njohin madhësinë, formën dhe ngjyrën e objekteve.

Siç e shohim, të dyja stemat dhe ommatidia janë analoge të aspekteve të vetme, megjithëse të modifikuara. Sidoqoftë, insektet kanë opsione të tjera "rezervë". Kështu, disa larva (veçanërisht nga rendi Diptera) janë në gjendje të njohin dritën edhe me sy plotësisht të hijezuar duke përdorur qeliza fotosensitive të vendosura në sipërfaqen e trupit. Dhe disa lloje fluturash kanë të ashtuquajturat fotoreceptorë gjenital.

Të gjitha zonat e tilla fotoreceptore janë të strukturuara në mënyrë të ngjashme dhe përfaqësojnë një grup të disa neuroneve nën një kutikulë transparente (ose të tejdukshme). Për shkak të "syve" të tillë shtesë, larvat dipterane shmangin hapësirat e hapura, dhe fluturat femra i përdorin ato kur vendosin vezë në zona me hije.

Polaroid me pamje

Çfarë mund të bëjnë sytë komplekse të insekteve? Siç dihet, çdo rrezatim optik mund të ketë tre karakteristika: shkëlqimin, varg(gjatësia valore) dhe polarizimi(orientimi i lëkundjeve të komponentit elektromagnetik).

Insektet përdorin karakteristikat spektrale të dritës për të regjistruar dhe njohur objektet në botën përreth. Pothuajse të gjithë janë të aftë të perceptojnë dritën në rangun nga 300-700 nm, duke përfshirë pjesën ultravjollcë të spektrit, të paarritshme për vertebrorët.

Zakonisht, ngjyra të ndryshme perceptuar fusha të ndryshme sy i përbërë insektet Një ndjeshmëri e tillë "lokale" mund të ndryshojë edhe brenda së njëjtës specie, në varësi të gjinisë së individit. Shpesh, e njëjta ommatidia mund të përmbajë receptorë të ndryshëm ngjyrash. Pra, në fluturat e gjinisë Papilio dy fotoreceptorë kanë një pigment vizual me një maksimum përthithjeje në 360, 400 ose 460 nm, dy të tjerë në 520 nm dhe pjesa tjetër midis 520 dhe 600 nm (Kelber et al., 2001).

Por kjo nuk është gjithçka që mund të bëjë syri i insekteve. Siç u përmend më lart, në neuronet vizuale, membrana fotoreceptore e mikrovileve rabdomerale paloset në një tub me seksion kryq rrethor ose gjashtëkëndor. Për shkak të kësaj, disa molekula rodopsine nuk marrin pjesë në thithjen e dritës për shkak të faktit se momentet dipole të këtyre molekulave janë të vendosura paralelisht me rrugën e rrezes së dritës (Govardovsky dhe Gribakin, 1975). Si rezultat, mikrovillus fiton dikroizëm- aftësia për të thithur dritën ndryshe në varësi të polarizimit të saj. Rritja e ndjeshmërisë së polarizimit të ommatidiumit lehtësohet gjithashtu nga fakti se molekulat e pigmentit vizual nuk janë të vendosura rastësisht në membranë, si te njerëzit, por janë të orientuara në një drejtim dhe, për më tepër, janë të fiksuara në mënyrë të ngurtë.

Nëse syri është në gjendje të dallojë dy burime drite bazuar në karakteristikat e tyre spektrale, pavarësisht nga intensiteti i rrezatimit, mund të flasim për vizion me ngjyra . Por nëse ai e bën këtë duke rregulluar këndin e polarizimit, si në këtë rast, ne kemi çdo arsye të flasim për vizionin e polarizimit të insekteve.

Si e perceptojnë insektet dritën e polarizuar? Bazuar në strukturën e ommatidiumit, mund të supozohet se të gjithë fotoreceptorët duhet të jenë njëkohësisht të ndjeshëm si ndaj një gjatësi(e) të caktuar të valëve të dritës dhe ndaj shkallës së polarizimit të dritës. Por në këtë rast mund të ketë probleme serioze- i ashtuquajturi perceptimi i rremë i ngjyrave. Kështu, drita e reflektuar nga sipërfaqja me shkëlqim e gjetheve ose sipërfaqja e ujit është pjesërisht e polarizuar. Në këtë rast, truri, duke analizuar të dhënat e fotoreceptorëve, mund të bëjë një gabim në vlerësimin e intensitetit të ngjyrës ose formës së sipërfaqes reflektuese.

Insektet kanë mësuar të përballojnë me sukses vështirësi të tilla. Kështu, në një numër insektesh (kryesisht mizat dhe bletët), formohet një rabdom në ommatidia që perceptojnë vetëm ngjyrën. tip i mbyllur, në të cilën rabdomerët nuk kontaktojnë njëri-tjetrin. Në të njëjtën kohë, ata kanë edhe ommatidia me rabdomet e zakonshme të drejta, të cilat janë gjithashtu të ndjeshme ndaj dritës së polarizuar. Në bletë, aspekte të tilla janë të vendosura përgjatë skajit të syrit (Wehner dhe Bernard, 1993). Në disa flutura, shtrembërimet në perceptimin e ngjyrave eliminohen për shkak të lakimit të konsiderueshëm të mikrovileve të rabdomereve (Kelber et al., 2001).

Në shumë insekte të tjera, veçanërisht Lepidoptera, rabdomet e zakonshme të drejta ruhen në të gjitha ommatidia, kështu që fotoreceptorët e tyre janë në gjendje të perceptojnë njëkohësisht dritën "e ngjyrosur" dhe të polarizuar. Për më tepër, secili prej këtyre receptorëve është i ndjeshëm vetëm ndaj një këndi të caktuar polarizimi të preferencës dhe një gjatësi vale të caktuar të dritës. Ky perceptim i sofistikuar vizual i ndihmon fluturat në ushqimin dhe vezëzimin (Kelber et al., 2001).

Tokë e panjohur

Mund të thellohesh pafundësisht në veçoritë e morfologjisë dhe biokimisë së syrit të insekteve dhe akoma ta kesh të vështirë t'i përgjigjesh një pyetjeje kaq të thjeshtë dhe në të njëjtën kohë tepër. çështje komplekse: Si shohin insektet?

Është e vështirë për një person të imagjinojë edhe imazhet që lindin në trurin e insekteve. Por duhet të theksohet se është popullor sot teoria e mozaikut të vizionit, sipas të cilit insekti e sheh imazhin në formën e një lloj enigme gjashtëkëndëshash, nuk pasqyron plotësisht thelbin e problemit. Fakti është se megjithëse çdo aspekt i vetëm kap një imazh të veçantë, i cili është vetëm një pjesë e të gjithë figurës, këto imazhe mund të mbivendosen me imazhet e marra nga aspektet fqinje. Prandaj, imazhi i botës i marrë duke përdorur syrin e madh të një pilivesa, i përbërë nga mijëra kamera në miniaturë, dhe syri "modest" me gjashtë anët e një milingone do të jetë shumë i ndryshëm.

në lidhje me mprehtësi vizuale (rezolucioni, d.m.th., aftësia për të dalluar shkallën e copëtimit të objekteve), atëherë tek insektet përcaktohet nga numri i aspekteve për njësi sipërfaqe konveks sytë, pra dendësia e tyre këndore. Ndryshe nga njerëzit, sytë e insekteve nuk kanë akomodim: rrezja e lakimit të lenteve që përcjellin dritën nuk ndryshon. Në këtë kuptim, insektet mund të quhen miopë: ata shohin më shumë detaje sa më afër objektit të vëzhgimit.

Në të njëjtën kohë, insektet me sy të përbërë janë në gjendje të dallojnë objektet që lëvizin shumë shpejt, gjë që shpjegohet nga kontrasti i lartë dhe inercia e ulët e sistemit të tyre vizual. Për shembull, një person mund të dallojë vetëm rreth njëzet ndezje në sekondë, por një bletë mund të dallojë dhjetë herë më shumë! Kjo pronë është jetike për insektet që fluturojnë shpejt që duhet të marrin vendime gjatë fluturimit.

Imazhet me ngjyra të perceptuara nga insektet gjithashtu mund të jenë shumë më komplekse dhe të pazakonta se e jona. Për shembull, një lule që na duket e bardhë shpesh fsheh në petalet e saj shumë pigmente që mund të reflektojnë dritë ultravjollcë. Dhe në sytë e insekteve pjalmuese, ajo shkëlqen me shumë nuanca shumëngjyrëshe - tregues në rrugën drejt nektarit.

Besohet se insektet "nuk e shohin" ngjyrën e kuqe, e cila në " formë e pastër"dhe është jashtëzakonisht e rrallë në natyrë (me përjashtim të bimëve tropikale të pjalmuara nga kolibrat). Megjithatë, lulet me ngjyrë të kuqe shpesh përmbajnë pigmente të tjera që mund të reflektojnë rrezatimin me valë të shkurtër. Dhe nëse mendoni se shumë insekte janë të afta të perceptojnë jo tre ngjyra kryesore, si një person, por më shumë (nganjëherë deri në pesë!), atëherë imazhet e tyre vizuale duhet të jenë thjesht një ekstravaganzë ngjyrash.

Dhe së fundi, "shqisa e gjashtë" e insekteve është vizioni i polarizimit. Me ndihmën e tij, insektet arrijnë të shohin në botën përreth tyre atë që njerëzit mund të kenë vetëm një ide të zbehtë të përdorimit të filtrave optikë të veçantë. Në këtë mënyrë, insektet mund të përcaktojnë me saktësi vendndodhjen e diellit në një qiell me re dhe të përdorin dritën e polarizuar si një "busull qiellor". Dhe insektet ujore në fluturim zbulojnë trupat e ujit nga drita pjesërisht e polarizuar e reflektuar nga sipërfaqja e ujit (Schwind, 1991). Por çfarë lloj imazhesh ata "shohin" është thjesht e pamundur për një person të imagjinohet ...

Kushdo që, për një arsye ose një tjetër, është i interesuar për vizionin e insekteve mund të ketë një pyetje: pse ata nuk zhvilluan një sy të dhomës të ngjashme me tek syri i njeriut, me një nxënës, lente dhe pajisje të tjera?

Kësaj pyetjeje dikur iu përgjigj në mënyrë shteruese fizikani i shquar teorik amerikan, laureat i Nobelit R. Feynman: “Kjo pengohet disi arsye interesante. Para së gjithash, bleta është shumë e vogël: nëse do të kishte një sy të ngjashëm me tonin, por përkatësisht më të vogël, atëherë madhësia e bebëzës do të ishte e rendit 30 mikron, dhe për këtë arsye difraksioni do të ishte aq i madh sa bleta do të ende nuk mund të shoh më mirë. Shume sy i vogël- Kjo nuk është mirë. Nëse një sy i tillë është bërë me madhësi të mjaftueshme, atëherë ai nuk duhet të jetë më i vogël se koka e vetë bletës. Vlera e një syri të përbërë qëndron në faktin se ai praktikisht nuk merr hapësirë ​​- vetëm një shtresë e hollë në sipërfaqen e kokës. Pra, para se t'i jepni një këshillë një blete, mos harroni se ajo ka problemet e veta!

Prandaj, nuk është për t'u habitur që insektet kanë zgjedhur rrugën e tyre në njohjen vizuale të botës. Dhe për ta parë atë nga këndvështrimi i insekteve, do të na duhej të fitonim sy të mëdhenj të përbërë për të ruajtur mprehtësinë tonë të zakonshme vizuale. Nuk ka gjasa që një blerje e tillë të jetë e dobishme për ne nga një këndvështrim evolucionar. Secilit të tijën!

Letërsia
1. Tyshchenko V. P. Fiziologjia e insekteve. M.: shkollë e diplomuar, 1986, 304 f.
2. Klowden M. J. Sistemet fiziologjike në insekte. Academ Press, 2007. 688 f.
3. Nation J. L. Fiziologjia dhe Biokimia e Insekteve. Botimi i dytë: CRC Press, 2008.