Böceklerin basit gözleri vardır. Böcek sınıfının kısa açıklaması

görme yeteneği Dünya renklerinin ve gölgelerinin tüm yelpazesinde - benzersiz hediye doğa insana. Gözümüzün algılayabildiği renklerin dünyası parlak ve şaşırtıcıdır. Ancak bu gezegende yaşayan tek varlık insan değildir. Hayvanlar ve böcekler de nesneleri, renkleri, gece şekillerini görüyor mu? Sinekler veya arılar odamızı nasıl görür mesela, veya bir çiçek?

böcek gözleri

Modern bilim, özel aletlerin yardımıyla dünyayı farklı hayvanların gözünden görmeyi başarmıştır. Bu keşif, zamanında bir sansasyon yarattı. Görünüşe göre birçok küçük kardeşimiz ve özellikle böcekler bizim gözlemlediğimiz tamamen farklı bir tablo görüyor. Sinekler hiç görür mü? Evet, ama hiç de öyle değil ve biz ve sinekler ve diğer uçan ve sürünenlerin aynı dünyada yaşıyor gibi göründüğü, ancak tamamen farklı oldukları ortaya çıktı.

Her şey hakkında Böceklerde, o yalnız değil, daha doğrusu, tamamen yalnız değil. Bir böceğin gözü, binlerce faset veya ommatidia topluluğudur. Konik merceklere benziyorlar. Bu tür her ommatidium, resmin yalnızca kendisinin erişebileceği farklı bir bölümünü görür. Sinekler nasıl görür? Gözlemledikleri görüntü, bir mozaikten veya yapbozdan derlenmiş bir resim gibidir.

Böceklerin görme keskinliği ommatidia sayısına bağlıdır. En çok gören yusufçuktur, ommatidia'ya sahiptir - yaklaşık 30 bin kadar. Kelebekler de görülebilir - karşılaştırma için yaklaşık 17 bin: bir sinekte 4 bin, bir arıda 5. En görme engelli karıncadır, gözü sadece 100 faset içerir.

Çok yönlü savunma

Böceklerin insandan farklı olan bir diğer yeteneği de dairesel bir görüşe sahip olmalarıdır. Göz merceği her şeyi 360 derece görebilir. Memeliler arasında tavşan en geniş görüş açısına sahiptir - 180 o. Bu nedenle, eğik olarak adlandırılır ve bu kadar çok düşman varsa ne yapmalı. Aslan düşmanlardan korkmaz ve gözleri ufka 30'dan az bakar. Küçük böceklerde, doğa, onlara gizlice yaklaşan herkesi görme yeteneği ile büyüme eksikliğini telafi etti. Böceklerin görsel algısını diğerlerinden ayıran başka bir şey de tabloyu değiştirme hızıdır. Hızlı bir uçuş sırasında, insanların göremediği her şeyi bu hızda fark etmeyi başarırlar. Örneğin sinekler televizyonu nasıl görür? Gözlerimiz bir sineğin ya da arınınki gibi olsaydı, filmi on kat daha hızlı döndürmemiz gerekirdi. Bir sineği arkadan yakalamak neredeyse imkansızdır, elin dalgasını olduğundan daha hızlı görür. Bir adam yavaş bir kaplumbağa gibi görünür ve bir kaplumbağa genellikle hareketsiz bir taştır.

Gökkuşağının renkleri

Neredeyse tüm böcekler renk körüdür. Renkleri ayırt ederler ama kendilerine göre. İlginç bir şekilde böceklerin ve hatta bazı memelilerin gözleri kırmızıyı hiç algılamaz veya mavi, mor olarak görür. Bir arıya kırmızı çiçekler siyah görünür. Arı tozlaşmasına ihtiyaç duyan bitkiler kırmızı çiçek açmazlar. Çoğunluk parlak renkler kırmızı, pembe, turuncu, bordo ama kırmızı değil. Kendilerine kırmızı bir kıyafet sağlayan ender olanlar, farklı bir şekilde tozlaşır. Doğadaki ilişki budur. Bilim adamlarının, sineklerin odanın renklerini nasıl gördüklerini nasıl anladıklarını hayal etmek zor, ancak en sevdikleri rengin sarı olduğu ve mavi ve yeşilin onları rahatsız ettiği ortaya çıktı. Bu kadar. Mutfakta daha az sinek olması için, onu düzgün bir şekilde boyamanız yeterlidir.

Sinekler karanlıkta görebilir mi?

Çoğu uçan böcek gibi sinekler de geceleri uyurlar. Evet, onların da uykuya ihtiyacı var. Bir sinek sürekli uzaklaştırılırsa ve üç gün uyumasına izin verilmezse ölür. Sinekler karanlıkta iyi görmezler. Bunlar böcekler yuvarlak gözler ama miyop. Yiyecek bulmak için gözlere ihtiyaçları yok.

İşçi arılar, sineklerden farklı olarak geceleri iyi görürler ve bu da onların gece vardiyası fazla. Geceleri çiçekler daha güzel kokuludur ve nektar için daha az rakip vardır.

Geceleri iyi görürler, ancak Amerikan hamam böceği karanlıkta görüşte tartışmasız lider olarak kabul edilir.

Öğe Şekli

Bir nesnenin şeklinin farklı böcekler tarafından algılanması ilginçtir. Spesifiklik, yaşayabilirlikleri için gerekli olmayan basit biçimleri hiç algılamayabilmeleridir. Arılar, kelebekler, özellikle hareketsiz olan basit şekilli nesneleri görmezler, ancak karmaşık çiçek şekillerine sahip olan her şeye, özellikle hareket ederlerse, sallanırlarsa çekilirler. Bu, özellikle arıların ve eşek arılarının hareketsiz duran bir kişiyi nadiren soktuğunu ve eğer sokarlarsa, o zaman konuştuğunda (dudaklarını hareket ettirir) dudak bölgesine soktuğunu açıklar. Sinekler ve diğer bazı böcekler bir insanı algılamazlar, sadece yiyecek bulmak için üzerine otururlar, koklayarak ararlar ve pençelerindeki sensörlerle görürler.

Böcek görüşünün genel özellikleri

• Sadece kelebekler kırmızı rengi ayırt edebilir - tozlaşırlar nadir çiçekler böyle bir aralık.
• Gözün yapısı tamamen yönlüdür, fark ommatidia sayısındadır.
• Trikromazi veya renkleri üç ana renge dönüştürme yeteneği: menekşe, yeşil ve ultraviyole.
• Işık ışınlarını kırma ve yansıtma ve çevreleyen gerçekliğin tüm resmini görme yeteneği.
• Çok hızlı değişen resimleri görüntüleme yeteneği.
• Böcekler güneş ışığında nasıl hareket edeceklerini bilirler, bu nedenle gece kelebekleri lambaya akın eder.
• Binoküler görüş, yırtıcı böceklerin avlarına olan mesafeyi doğru bir şekilde belirlemelerine yardımcı olur.

Hem sineklerin hem de arıların beş gözü vardır.Üç basit göz, başın üst kısmında (başın tepesinde söylenebilir) ve başın yanlarında iki karmaşık veya yönlüdür. Sineklerin, arıların (kelebeklerin, yusufçukların ve diğer bazı böceklerin yanı sıra) bileşik gözleri, bilim adamlarının coşkulu araştırmalarının konusudur. Gerçek şu ki, bu görme organları çok ilginç. Binlerce ayrı altıgenden oluşurlar ya da başka bir deyişle bilimsel dil, yönler. Yüzeylerin her biri, nesnenin ayrı bir bölümünün görüntüsünü veren minyatür bir gözdür. Karasineğin bileşik gözleri yaklaşık 4.000 yüze sahiptir. işçi arı- 5000, bir drone için - 8000, bir kelebek için - 17.000'e kadar, bir yusufçuk için - 30.000'e kadar.Böceklerin gözlerinin, bir nesnenin ayrı ayrı parçalarının birkaç bin görüntüsünü beyinlerine gönderdiği ortaya çıktı. bir bütün olarak nesnenin bir görüntüsünde birleşirler, ancak bu nesne dışındaki her şey bir mozaikten yapılmış gibi görünür.

Bileşik gözlere neden ihtiyacınız var? Onların yardımı ile böceklerin kendilerini uçuşta yönlendirdiklerine inanılmaktadır. Süre basit gözler yakın nesneleri görüntülemek için tasarlanmıştır. Yani, bir arı bileşik gözleri çıkarır veya yapıştırırsa, o zaman kör bir arı gibi davranır. Basit gözler yapıştırılırsa, böceğin yavaş tepki verdiği görülüyor.

1,2 -Bir arının veya sineğin yönlü (bileşik) gözleri
3 -bir arının veya sineğin üç basit gözü

Beş göz, böceklerin 360 dereceyi kaplamasına izin verir, yani önde olan her şeyi iki taraftan ve arkadan görmek. Belki de bu yüzden fark edilmeden bir sineğe yaklaşmak bu kadar zordur. Ve bileşik gözlerin hareketli bir nesneyi sabit olandan çok daha iyi gördüğünü düşünürseniz, o zaman bir kişinin bazen bir gazeteyle bir sineği tokatlamayı nasıl başardığını merak edebilirsiniz!

böceklerin özelliği Bileşik gözler en ufak bir hareketi bile yakalamak şu örnekte gösterilmektedir: eğer arılar ve sinekler bir film izlemek için insanlarla oturursa, o zaman onlara iki ayaklı izleyiciler bir kareye geçmeden önce uzun süre bir kareye bakıyormuş gibi görünecektir. sıradaki. Böceklerin bir filmi izleyebilmesi için (fotoğraf gibi tek tek kareleri değil), projektör filminin 10 kat daha hızlı bükülmesi gerekir.

Böceklerin gözlerini kıskanmaya değer mi? Muhtemelen değil. Örneğin bir sineğin gözleri çok şey görür ama yakından bakamaz. Bu nedenle, masanın üzerinde sürünerek ve kelimenin tam anlamıyla ona çarparak yiyecek (örneğin bir damla reçel) keşfederler. Ve arılar, görme özelliklerinden dolayı kırmızıyı ayırt etmezler - onlar için siyah, gri veya mavidir.

5 sayfadan 3. sayfa

Böcek ve adam dünyaya tam anlamıyla bakıyor farklı gözler. Tüm böceklerin gözleri - karasinek, eşek arısı, kelebek veya böcek - ayrı gözlerden oluşan karmaşıktır (yönlü). (Pek çok türün basit gözleri de vardır.) Bazı kelebeklerde ve yusufçuklarda bileşik göz 30.000 elementten oluşur; karıncaların sadece altı tane var. Her gözün kendi merceği vardır odak uzaklığı sabittir ve barındırmaz. Böcek mozaik bir resim görür (tek tek noktalardan büyük ölçüde büyütülmüş bir gazete fotoğrafı böyle görünür) ve nesnelerin şeklini zayıf bir şekilde ayırt eder. Ancak bileşik göz, böceğin avcılardan kaçınmasına ve avını tespit etmesine yardımcı olan hareketi mükemmel bir şekilde görür.

Sinek ve yusufçuğun gözleri başın yüzeyinin çoğunu kaplar ve neredeyse 360 ​​derecelik bir görüş sağlar, böylece bir yırtıcı hayvanın arkadan, yukarıdan ve aşağıdan yaklaştığı görülebilir. Zamanlarının çoğunu yer altında geçiren karıncalar az gelişmiş gözlerle idare ederler ve bazı türler kördür.

Bileşik gözün yapısı

Bir yusufçuğun kaç gözü vardır?

Yırtıcı ve hızlı uçan böcekler için görme, büyük önem. Gözleri birçok bireysel gözden oluşur. Yusufçuklardaki böyle bir bileşik göz, 30.000 ayrı mercekten oluşabilir. Işık, merceklerden ve şeffaf kristal konilerden geçerek hassas hücrelere ulaşır. Bunu, daha sonra tüm görüntünün toplandığı beyne iletilen elektriksel uyarılara dönüştürürler. Bu resim hücrelere bölünmüş gibi görünüyor ve birçok noktadan oluşuyor - örneğin bir gazete fotoğrafı veya televizyondaki bir ekran koruyucu. Bileşik gözlere ek olarak, birçok böceğin alnında üç küçük ocelli vardır - birçok ışığa duyarlı hücre ve bir ortak lens. Böcekler, çevredeki alanın aydınlatma derecesini belirlemek ve uçuş sırasında vücutlarının konumunu ayarlamak için onlara ihtiyaç duyar. Bir yusufçukta, bileşik gözlerin bir parçası olarak ayrı gözler açıkça görülebilir. Yapı olarak nispeten basit, alnın ortasındaki ek bir göz bir su damlasına benziyor.

Yusufçuk uçuş hızı

Büyük yusufçuklar genellikle yaklaşık 30 km/s hızla uçarlar. Bir Avustralya yusufçuk türü, kısa mesafelerde uçarken 58 km/sa hıza ulaşabilir. Ancak, yüksek hızlı uçuşlarda şampiyon at sinekleridir. Amerikan görünümü at sineği, 70 km / saate kadar hız geliştirir. Yusufçuklar direkt kasları sayesinde kanatlarını her yöne hareket ettirebilir ve hatta geriye doğru uçabilirler.

Böcekler renkleri görür mü?

İnsan görsel hücreleri üç ana rengi tanır: mavi, yeşil ve kırmızı. Diğer tüm renkler bu üç ana rengin karışımından gelir. Her bal arısı ayrı göz ayrıca mavi, yeşil ve ultraviyole arasında ayrım yapan üç tür hücre içerir. Arılar kırmızı rengi algılamazlar: onlara koyu gri veya siyah görünür. Ultraviyole ışık arılara, karıncalara ve sineklere polarize ışığın titreşim yönü hakkında böcek beyni tarafından analiz edilen bilgiler sağlar. Bu nedenle böcekler, yüksek bulutlulukta bile güneşin konumunu değerlendirebilir ve kendilerini yere yönlendirebilir. Su böcekleri ve su böcekleri, uçuş sırasında yansıtıcı su yüzeylerini görmek için polarize ışık verilerini de kullanır.

çözünürlük nedir?

Bir insan saniyede 20 ardışık görüntüyü algılayabilir. Bu daha hızlı olursa, resim hareket halinde görülür. Bu efekt film çekerken kullanılır. Bilgisayar monitörü ve TV ekranındaki resim saniyede 50 kez güncellenir ve bu nedenle sabit görünür. Bir gübre sineğinin gözü, saniyenin binde dördü içinde tek tek resimleri ayırt edebilir. Bal arıları saniyede 300 resim görür.

Hepsini Göster ↓

Görme organlarının yapısının çeşitleri

Böceklerde gözler üç çeşitte temsil edilebilir:

• (yönlü);
• (sırt, ocelli);
• larva (yanal, larva). (bir fotoğraf)

Onlarda var farklı yapı ve eşit olmayan görme yeteneği.

Bileşik gözler çoğu böcekte bulunur ve ikincisi ne kadar gelişmişse, görme organları genellikle o kadar iyi gelişir. yönlü olarak da adlandırılır çünkü onlar dış yüzey Yan yana yerleştirilmiş bir dizi mercekle temsil edilir - fasetler.

ommatidium

ommatidium

A (solda) - apozisyonel ommatidium,

B (sağ) - süperpozisyonel ommatidyum

1 - görsel hücrelerin aksonları, 2 - retinüler hücreler,

3 - kornea, 4 - kristal koni,

5 - pigment hücreleri, 6 - ışık kılavuzu, 7 - rabdom

Bileşik göz, kural olarak, çok sayıda ayrı ayrı oluşur. yapısal birimler- ommatidians. İletim, ışık kırılması (faset, kök hücre, kristal koni) ve görsel sinyallerin algılanmasını (retinal hücreler, rabdom, sinir hücreleri). Ek olarak, her biri yanal ışınlardan tamamen veya kısmen korunduğu için bir pigment izolasyon cihazına sahiptir.

Basit bir gözün yapısının şeması

Tüm böcek gözleri çeşitleri arasında görme yeteneği en zayıf olanıdır. Bazı raporlara göre, hiç performans göstermiyorlar görsel işlev ve yalnızca bileşik gözlerin işlevini geliştirmekten sorumludur. Bu, özellikle, böceklerde karmaşık olanların yokluğunda pratikte hiç basit olanın olmadığı gerçeğiyle kanıtlanmıştır. Ek olarak, böcekler, bileşik gözleri boyarken, iyi tanımlanmış gözlere sahip olsalar bile, kendilerini uzayda yönlendirmeyi bırakırlar.

Böcek görüşünün özellikleri

Böcek görüşü çalışmasına adanmıştır büyük miktar bilimsel çalışmalar Uzmanların gösterdiği bu ilgi ışığında, Insecta'da gözlerin çalışmasının birçok özelliği bugüne kadar güvenilir bir şekilde aydınlatılmıştır. Bununla birlikte, bu organizmalardaki görme organlarının yapısı o kadar çeşitlidir ki, görme kalitesi, renk ve hacim algısı, hareketli ve sabit nesneler arasındaki ayrım, tanıdık görsel görüntülerin tanınması ve diğer görme özellikleri çok büyük farklılıklar gösterir. içinde farklı gruplar haşarat. Aşağıdaki faktörler bunu etkileyebilir: bileşik bir gözde - ommatidia'nın yapısı ve bunların sayısı, şişkinliği, gözlerin yeri ve şekli; basit gözlerde ve - önemli bir çeşitlilikte seçeneklerle temsil edilebilecek yapının sayıları ve ince özellikleri. Arıların vizyonu bugün en iyi şekilde incelenmiştir.

Form algısında belirli bir rol, nesnenin hareketi tarafından oynanır. Böceklerin rüzgarda sallanan çiçeklere oturma olasılığı, sabit olanlara göre daha fazladır. yusufçuklar hareket eden avın peşinden koşarlar ve erkek kelebekler uçan dişilere tepki verir ve oturanları görmekte güçlük çeker. Muhtemelen madde, hareket, yanıp sönme ve titreme sırasında ommatidia gözlerinin belirli bir tahriş sıklığındadır.

Tanıdık nesnelerin tanınması

Böcekler tanıdık nesneleri yalnızca renk ve şekilden değil, aynı zamanda etraflarındaki nesnelerin düzenlenmesinden de tanırlar, bu nedenle görüşlerinin olağanüstü ilkelliği fikri doğru olarak adlandırılamaz. Örneğin, Kum Yaban Arısı, çevresinde bulunan nesnelere (çimen, taşlar) odaklanarak vizonun girişini bulur. Kaldırılırlarsa veya yerleri değiştirilirse, bu böceğin kafasını karıştırabilir.

mesafe algısı

Bu özellik en iyi şekilde yusufçuklar, yer böcekleri ve diğer yırtıcı böcekler örneğinde incelenir.

Mesafeyi belirleme yeteneği, daha yüksek böceklerde bulunmasından kaynaklanmaktadır. binoküler görüş, yani görüş alanları kısmen kesişen iki göz. Gözlerin yapısal özellikleri, bir böceğin gözden geçirilebileceği mesafenin ne kadar büyük olduğunu belirler. Örneğin zıplayan böcekler, nesneden 15 cm uzaktayken avına tepki verir ve üzerine atlar.

Hafif pusula hareketi

Pek çok böcek, ışığın retinaya aynı geliş açısını sürekli olarak koruyacak şekilde hareket eder. Böylece, Güneş ışınları böceğin yönlendirildiği bir tür pusuladır. Güveler de aynı prensibe göre yapay ışık kaynaklarına doğru hareket ederler.

Bir kişinin dış dünya hakkındaki bilgisinin% 90'ına kadarının stereoskopik görüşünün yardımıyla aldığına inanılıyor. Yabani tavşan, yan taraftaki ve hatta arkalarındaki nesneleri görebildikleri için çevresel görüş kazanmıştır. Derin deniz balıklarında gözler başın yarısına kadar yer kaplayabilir ve bofa balığının parietal "üçüncü gözü" suda iyi gezinmesini sağlar. Yılanlar yalnızca hareket eden bir nesneyi görebilir ve bir alaca şahinin gözleri, avını 8 km yükseklikten takip edebilen dünyanın en uyanık gözleri olarak kabul edilir!

Ancak dünyadaki en çok sayıda ve çeşitli canlı sınıfının temsilcileri dünyayı nasıl görüyor - böcekler? Sadece vücut ölçüleri bakımından kaybettikleri omurgalılar ile birlikte en mükemmel görüşe ve karmaşık yapılara sahip olanlar böceklerdir. optik sistemler gözler. Böceklerin bileşik gözleri, miyop olarak adlandırılabilecekleri bir barınma özelliğine sahip olmasa da, insanlardan farklı olarak, son derece hızlı hareket eden nesneleri ayırt edebilirler. Ve fotoreseptörlerinin düzenli yapısı sayesinde, birçoğu gerçek bir "altıncı his" - polarize görüşe sahiptir.

Vizyon kaybolur - gücüm,
İki görünmez elmas mızrak...

A. Tarkovski (1983)

Değeri abartmak zordur Sveta (Elektromanyetik radyasyon görünür spektrum) gezegenimizin tüm sakinleri için. Güneş ışığı fotosentetik bitkiler ve bakteriler için ve dolaylı olarak onlar aracılığıyla - dünyanın biyosferindeki tüm canlı organizmalar için ana enerji kaynağı olarak hizmet eder. Işık, tüm çeşitliliğin akışını doğrudan etkiler hayat süreçleri hayvanlar, üremeden mevsime kadar renk değiştirir. Ve tabii ki, özel duyu organları tarafından ışığın algılanması sayesinde, hayvanlar önemli (ve genellikle daha da fazla) ışık alırlar. hakkındaçevrelerindeki dünya hakkındaki bilgilerin çoğu, nesnelerin şeklini ve rengini ayırt edebilir, vücutların hareketini belirleyebilir, uzayda gezinebilir vb.

Vizyon, uzayda aktif olarak hareket edebilen hayvanlar için özellikle önemlidir: hareketli hayvanların ortaya çıkmasıyla birlikte şekillenmeye ve gelişmeye başladılar. görsel aparat- bilinenlerin en karmaşıkı duyu sistemleri. Bu tür hayvanlar arasında omurgalılar ve omurgasızlar arasında - kafadanbacaklılar ve böcekler. En karmaşık görme organlarıyla övünebilen bu organizma gruplarıdır.

Bununla birlikte, bu grupların görsel aygıtları, görüntülerin algılanması gibi önemli ölçüde farklılık gösterir. Böceklerin bir bütün olarak omurgalılardan daha ilkel olduğuna inanılıyor, daha yüksek seviyelerinden bahsetmeye bile gerek yok - memeliler ve doğal olarak insanlar. Fakat görsel algıları ne kadar farklı? Diğer bir deyişle sinek denen küçük bir canlının gözünden bakıldığında dünyamız ne kadar farklı?

altıgen mozaik

Böceklerin görsel sistemi prensip olarak diğer hayvanlarınkinden farklı değildir ve periferik görme organlarından oluşur. sinir yapıları ve merkezi oluşumlar gergin sistem. Ancak görme organlarının morfolojisine gelince, buradaki farklılıklar sadece çarpıcıdır.

Karmaşıklığa herkes aşinadır. yönlü yetişkin böceklerde veya onlardan gelişen böcek larvalarında bulunan böcek gözleri eksik dönüşüm, yani pupa aşaması olmadan. Bu kuralın çok fazla istisnası yoktur: bunlar pireler (Siphonaptera takımı), yelpaze kanatlı kuşlar (Strepsiptera takımı), çoğu gümüş balığı (Lepismatidae familyası) ve kriptomaksiller sınıfının tamamıdır (Entognatha).

Bileşik göz, olgun bir ayçiçeği sepetine benziyor: bir dizi yönden oluşuyor ( ommatidian) - ışık akısının düzenlenmesi ve görüntü oluşumu için gerekli her şeye sahip, otonom ışık radyasyonu alıcıları. Yüzlerin sayısı büyük ölçüde değişir: kılkuyruklarda birkaç taneden (Thysanura takımı) yusufçuklarda (Aeshna takımı) 30 bine kadar. Şaşırtıcı bir şekilde, ommatidia sayısı tek bir sistematik grup içinde bile değişebilir: örneğin, açık alanlarda yaşayan bir dizi yer böceği türü, iyi gelişmiş bileşik gözlere sahiptir. büyük miktar ommatidia, taşların altında yaşayan yer böceklerinde ise gözler büyük ölçüde küçülmüştür ve az sayıda ommatidiadan oluşur.

Ommatidia'nın üst tabakası, bir tür altıgen bikonveks mercek olan özel hücreler tarafından salgılanan şeffaf bir kütikülün bir bölümü olan kornea (lens) ile temsil edilir. Çoğu böceğin korneasının altında şeffaf bir kristal koni vardır ve bu koninin yapısı farklı olabilir. farklı şekiller. Bazı türlerde, özellikle gece yaşam tarzına öncülük edenlerde, ışığı kırma aparatında esas olarak rol oynayan ek yapılar vardır. yansıtıcı olmayan kaplama ve gözlerin ışık iletimini arttırmak.

Mercek ve kristal koninin oluşturduğu görüntü ışığa duyarlıdır. retinal Kısa kuyruk aksonlu bir nöron olan (görsel) hücreler. Birkaç retinal hücre, tek bir silindirik demet oluşturur - retinulus. Bu tür her hücrenin içinde, içe bakan tarafta, ommatidium bulunur kundakçı- zarı görsel bir pigment içeren birçok (75-100 bine kadar) mikroskobik tüp-villustan oluşan özel bir oluşum. Tüm omurgalılar gibi, bu pigment de rodopsin- karmaşık renkli bir protein. Bu zarların geniş alanı nedeniyle, fotoreseptör nöronu şunları içerir: çok sayıda Rodopsin molekülleri (örneğin, meyve sineğinde) Meyve sineği bu sayı 100 milyonu aşıyor!).

Tüm görsel hücrelerin rabdomerleri birleştirildi radom ve ışığa duyarlıdır, bileşik gözün reseptör elemanlarıdır ve tüm retinüller birlikte retinamızın bir analogunu oluşturur.

Çevre boyunca fasetlerin ışığa duyarlı ve ışığa duyarlı aparatı, ışık izolasyonu rolünü oynayan pigmentli hücrelerle çevrilidir: onlar sayesinde, ışık akısı, kırılma, yalnızca bir ommatidyumun nöronlarına düşer. Ancak sözde fasetler bu şekilde düzenlenir. fotopik gözler parlak gün ışığına uyarlanmıştır.

Alacakaranlık veya gece yaşam tarzına öncülük eden türler için, farklı tipte gözler karakteristiktir - skotopik. Bu tür gözler, örneğin çok büyük rabdomerler gibi yetersiz ışık çıkışı için bir dizi uyarlamaya sahiptir. Ek olarak, bu tür gözlerin ommatidiasında, ışık koruyucu pigmentler, ışık akısının komşu ommatidia'nın görsel hücrelerine ulaşabilmesi nedeniyle hücrelerin içinde serbestçe hareket edebilir. Bu fenomen sözde altında yatan karanlık adaptasyon böcek gözü - düşük ışıkta gözün hassasiyetinde bir artış.

Işık fotonları rabdomerler tarafından absorbe edildiğinde, retinal hücreler sinir uyarıları, aksonlar boyunca böceklerin beyninin eşleştirilmiş görsel loblarına gönderilir. Her görsel lobda, aynı anda birçok yönden gelen görsel bilgi akışının işlenmesinin gerçekleştirildiği üç çağrışımsal merkez vardır.

birden otuza kadar

Eski efsanelere göre, insanların bir zamanlar duyular dışı algıdan sorumlu bir "üçüncü gözü" vardı. Bunun için bir kanıt yok, ancak aynı bofa ve tuatara kertenkele ve bazı amfibiler gibi diğer hayvanların "yanlış" yerde olağandışı ışığa duyarlı organları var. Ve bu anlamda, böcekler omurgalıların gerisinde kalmazlar: olağan bileşik gözlere ek olarak, küçük ek gözleri vardır - ocelli fronto-parietal yüzeyde bulunur ve gövde- başın yanlarında.

Ocelli esas olarak iyi uçan böceklerde bulunur: yetişkinler (tam metamorfozlu türlerde) ve larvalar (tamamlanmamış metamorfozlu türlerde). Kural olarak, bunlar üçgen şeklinde yerleştirilmiş üç gözdür, ancak bazen ortanca bir veya iki yanal göz olmayabilir. Yapı olarak ocelli, ommatidia'ya benzer: ışığı kıran bir merceğin altında, şeffaf hücrelerden oluşan bir katmana (kristalin bir koniye benzer) ve bir retinal retinaya sahiptirler.

Stemma, tam metamorfoz ile gelişen böcek larvalarında bulunabilir. Sayıları ve yerleri türe göre değişir: başın her iki yanında bir ila otuz ocelli bulunabilir. Tırtıllarda, her biri ayrı bir görüş alanına sahip olacak şekilde düzenlenmiş altı göz daha yaygındır.

Farklı böcek takımlarında, gövde yapı olarak birbirinden farklı olabilir. Bu farklılıklar muhtemelen farklı morfolojik yapılardan köken almalarıyla ilişkilidir. Böylece, bir gözdeki nöron sayısı birkaç birimden birkaç bine kadar değişebilir. Doğal olarak, bu, çevredeki dünyanın böcekler tarafından algılanmasını etkiler: eğer bazıları yalnızca ışığın hareketini görebilirse ve karanlık noktalar, o zaman diğerleri nesnelerin boyutunu, şeklini ve rengini tanıyabilir.

Gördüğümüz gibi, hem stemma hem de ommatidia, değiştirilmiş olsa da tek fasetlerin analoglarıdır. Bununla birlikte, böceklerin başka "geri dönüş" seçenekleri vardır. Böylece, bazı larvalar (özellikle Diptera takımından), vücut yüzeyinde bulunan ışığa duyarlı hücrelerin yardımıyla tamamen gölgeli gözlerde bile ışığı tanıyabilirler. Ve bazı kelebek türleri sözde genital fotoreseptörlere sahiptir.

Tüm bu fotoreseptör bölgeleri benzer şekilde düzenlenir ve şeffaf (veya yarı saydam) bir kütikül altında birkaç nöronun birikimini temsil eder. Bu tür ek "gözler" nedeniyle Diptera larvaları açık alanlardan kaçınır ve dişi kelebekler gölgeli yerlere yumurtlarken bunları kullanır.

Yönlü Polaroid

Böceklerin karmaşık gözleri neler yapabilir? Bildiğiniz gibi, herhangi bir optik radyasyonun üç özelliği vardır: parlaklık, spektrum(dalga boyu) ve kutuplaşma(elektromanyetik bileşenin salınımlarının yönü).

Böcekler, çevreleyen dünyanın nesnelerini kaydetmek ve tanımak için ışığın spektral özelliğini kullanır. Spektrumun omurgalılar tarafından erişilemeyen ultraviyole kısmı da dahil olmak üzere neredeyse tamamı 300-700 nm aralığında ışığı algılayabilir.

Genellikle, farklı renkler algılanan Çeşitli bölgeler bileşik göz haşarat. Bu "yerel" hassasiyet, bireyin cinsiyetine bağlı olarak aynı tür içinde bile değişebilir. Çoğu zaman, aynı ommatidia'da farklı renk reseptörleri bulunabilir. Yani, cinsin kelebeklerinde Papilio iki fotoreseptör, absorpsiyon maksimumu 360, 400 veya 460 nm'de, ikisi 520 nm'de ve geri kalanı 520 ila 600 nm arasında olan görsel bir pigmente sahiptir (Kelber ve diğerleri, 2001).

Ancak böcek gözünün yapabileceği tek şey bu değildir. Yukarıda bahsedildiği gibi, optik nöronlarda, rabdomer mikrovillusun fotoreseptör zarı yuvarlak veya altıgen bir tüp şeklinde kıvrılmıştır. Buna bağlı olarak bazı rodopsin molekülleri, bu moleküllerin dipol momentlerinin ışık demetinin yoluna paralel olması nedeniyle ışığın soğurulmasına katılmazlar (Govardovsky, Gribakin, 1975). Sonuç olarak, mikrovillus kazanır iki renklilik- polarizasyonuna bağlı olarak ışığı farklı şekilde soğurma yeteneği. Ommatidium'un polarizasyon hassasiyetindeki bir artış, görsel pigment moleküllerinin insanlarda olduğu gibi zarda rastgele düzenlenmesi değil, bir yönde yönlendirilmesi ve ayrıca katı bir şekilde sabitlenmesi gerçeğiyle de kolaylaştırılır.

Göz, radyasyonun yoğunluğundan bağımsız olarak, spektral özelliklerine göre iki ışık kaynağı arasında ayrım yapabiliyorsa, hakkında konuşabiliriz. renkli görüş . Ama bunu polarizasyon açısını sabitleyerek yaparsa, bu durumda olduğu gibi, böcek polarizasyon görüşünden bahsetmek için her türlü nedenimiz var.

Böcekler polarize ışığı nasıl algılar? Ommatidyumun yapısına dayanarak, tüm fotoreseptörlerin aynı anda hem belirli bir ışık dalgası uzunluğuna (uzunluklarına) hem de ışık polarizasyon derecesine duyarlı olması gerektiği varsayılabilir. Ama bu durumda olabilecek ciddi sorunlar- sözde yanlış renk algısı. Böylece yaprakların parlak yüzeyinden veya su yüzeyinden yansıyan ışık kısmen polarize olur. Bu durumda, fotoreseptörlerin verilerini analiz eden beyin, rengin yoğunluğunu veya yansıtıcı yüzeyin şeklini değerlendirmede hata yapabilir.

Böcekler bu tür zorluklarla başarılı bir şekilde başa çıkmayı öğrendiler. Böylece, bazı böceklerde (öncelikle sinekler ve arılar), yalnızca rengi algılayan ommatidia'da bir rabdom oluşur. kapalı tip, rabdomerlerin birbirleriyle temas kurmadığı. Aynı zamanda, polarize edici ışığa da duyarlı olan olağan düz rabdomalara sahip ommatidiaları da vardır. Arılarda bu tür fasetler gözün kenarında bulunur (Wehner ve Bernard, 1993). Bazı kelebeklerde, rabdomere microvilli'nin belirgin eğriliği nedeniyle renk algısındaki bozulmalar giderilir (Kelber ve diğerleri, 2001).

Diğer birçok böcekte, özellikle Lepidoptera'da, tüm ommatidia'da olağan doğrudan rabdomlar korunur, bu nedenle fotoreseptörleri aynı anda hem "renkli" hem de polarize ışığı algılayabilir. Ayrıca, bu alıcıların her biri yalnızca belirli bir polarizasyon tercih açısına ve belirli bir ışık dalga boyuna duyarlıdır. Bu karmaşık görsel algı, kelebeklerin beslenmesine ve yumurtlamasına yardımcı olur (Kelber ve diğerleri, 2001).

yabancı arazi

Böcek gözünün morfolojisi ve biyokimyasının özelliklerini sonsuza dek araştırabilir ve bu kadar basit ve aynı zamanda inanılmaz derecede cevap vermeyi hala zor bulabilirsiniz. karışık mevzu: Böcekler nasıl görür?

Bir insanın böceklerin beyninde oluşan görüntüleri hayal etmesi bile zordur. Ama herkes bugün popüler olduğunu fark etmeli mozaik vizyon teorisi Böceğin görüntüyü bir tür altıgen yapboz şeklinde gördüğüne göre, sorunun özünü tam olarak yansıtmamaktadır. Gerçek şu ki, her bir yüz, tüm resmin yalnızca bir parçası olan ayrı bir görüntü yakalasa da, bu görüntüler komşu yönlerden elde edilen görüntülerle örtüşebilir. Bu nedenle, binlerce minyatür faset kameradan oluşan devasa bir yusufçuk gözü ve "mütevazı" altı yüzlü bir karınca gözü yardımıyla elde edilen dünyanın görüntüsü büyük ölçüde değişecektir.

İlişkin görüş keskinliği (çözüm, yani nesnelerin diseksiyon derecesini ayırt etme yeteneği), o zaman böceklerde birim başına faset sayısı ile belirlenir. dışbükey yüzey gözler, yani açısal yoğunlukları. İnsanlardan farklı olarak, böceklerin gözlerinde konaklama yeri yoktur: ışık ileten merceğin eğrilik yarıçapı içlerinde değişmez. Bu anlamda böceklere miyop denilebilir: ne kadar çok ayrıntı görürlerse, gözlem nesnesine o kadar yakın olurlar.

Aynı zamanda, bileşik gözlü böcekler, görsel sistemlerinin yüksek kontrastı ve düşük eylemsizliği ile açıklanan çok hızlı hareket eden nesneleri ayırt edebilirler. Örneğin, bir kişi saniyede yalnızca yirmi flaşı ve bir arıyı ayırt edebilir - on kat daha fazla! Bu özellik, doğrudan uçarken karar vermesi gereken hızlı uçan böcekler için hayati önem taşır.

Böceklerin algıladığı renkli görüntüler de bizimkinden çok daha karmaşık ve sıra dışı olabilir. Örneğin, bize beyaz görünen bir çiçek, taç yapraklarında çoğu zaman ışığı yansıtabilen birçok pigmenti gizler. morötesi ışık. Ve tozlaşan böceklerin gözünde, birçok renkli tonla parlıyor - nektara giden yoldaki işaretçiler.

Böceklerin kırmızı rengi "görmediğine" inanılıyor. saf formu"ve doğada son derece nadirdir (sinek kuşlarının tozlaştırdığı tropik bitkiler hariç). Bununla birlikte, kırmızı renkli çiçekler genellikle kısa dalga boylu radyasyonu yansıtabilen başka pigmentler içerir. Ve böceklerin çoğunun bir insan gibi üç ana rengi değil, daha fazlasını (bazen beşe kadar!) Algılayabildiği göz önüne alındığında, görsel görüntüleri sadece bir renk fantezisi olmalıdır.

Ve son olarak, böceklerin "altıncı hissi" kutuplaşmış görmedir. Böcekler, onun yardımıyla çevrelerindeki dünyada, bir kişinin özel optik filtreler yardımıyla ancak zayıf bir fikir edinebileceğini görmeyi başarırlar. Bu şekilde böcekler, bulutlu bir gökyüzünde güneşi doğru bir şekilde bulabilir ve polarize ışığı "göksel pusula" olarak kullanabilir. Uçan suda yaşayan böcekler, su yüzeyinden yansıyan kısmen polarize ışıkla su kütlelerini algılar (Schwind, 1991). Ama aynı anda ne tür görüntüler "gördüklerini", bir kişinin hayal etmesi imkansızdır ...

Herhangi bir nedenle böceklerin vizyonuyla ilgilenen herkesin bir sorusu olabilir: neden bunlara benzer bir oda gözü oluşturmadılar? insan gözü, gözbebeği, lens ve diğer cihazlarla?

Seçkin bir Amerikalı teorik fizikçi bir keresinde bu soruyu etraflıca yanıtlamıştı: Nobel ödüllü R. Feynman: "Bu, biraz daha çok ilginç nedenler. Her şeyden önce, arı çok küçüktür: eğer bizimkine benzer bir gözü olsaydı, ama buna göre daha küçük olsaydı, o zaman gözbebeği boyutu 30 mikron mertebesinde olurdu ve bu nedenle kırınım o kadar büyük olurdu ki arı hala bunu göremezdi. daha iyi gör Çok fazla küçük göz- Bu hiç iyi değil. Böyle bir göz yeterli büyüklükte yapılmışsa, arının kafasından daha küçük olmamalıdır. Bileşik gözün değeri, pratik olarak yer kaplamaması gerçeğinde yatmaktadır - başın yüzeyinde sadece ince bir tabaka. O yüzden bir arıya öğüt vermeden önce onun da kendine has sorunları olduğunu unutma!"

Bu nedenle, böceklerin dünyanın görsel bilgisinde kendi yollarını seçmeleri şaşırtıcı değildir. Evet ve onu böceklerin bakış açısından görebilmemiz için, olağan görme keskinliğini korumak için devasa bileşik gözler edinmemiz gerekecekti. Evrim açısından böyle bir kazanımın bizim için yararlı olması pek olası değildir. Herkesinki kendine!

Edebiyat
1. Tyshchenko V.P. Böceklerin fizyolojisi. M.: Yüksek Lisans, 1986, 304 s.
2. Klowden MJ Böceklerde Fizyolojik Sistemler. Akademi Yayınları, 2007. 688 s.
3. Ulus J. L. Böcek Fizyolojisi ve Biyokimyası. İkinci Basım: CRC Press, 2008.