Bir böceğin büyük gözü neden küreseldir? Sıradan bir sineğin gözünden dünya neye benziyor? Bileşik gözün yapısı

Görme organları çoğu böcekte gelişmiştir. en büyük gelişmeye ulaşmak bileşik veya bileşik gözler . Bir karasineğin gözündeki görsel elemanların - ommatidia veya fasetlerin sayısı 4 bine ve yusufçuklarda bile 28 bine ulaşır Ommatidium, bikonveks lens ve şeffaf bir kristal şeklinde şeffaf bir lens veya korneadan oluşur. altında yatan koni. Birlikte yaparlar optik sistem. Koninin altında ışık ışınlarını algılayan retina bulunur. bağlı retina hücreleri sinir lifleri Beynin görsel lobları ile. Her ommatidium pigment hücreleri ile çevrilidir.

Işık algısına bağlı olarak farklı yoğunluk Gözlerin apozisyon ve süperpozisyon tiplerini ayırt eder. Birinci tip göz yapısı, gündüz böceklerinin karakteristiğidir, ikincisi - gece.

AT karşıt göz her bir ommatidium, üst kısmında komşu ommatidia'dan gelen pigment ile izole edilir. Böylece, gözün her bir yapısal birimi diğerlerinden ayrı çalışır ve dış mekanın yalnızca “kendine ait” kısmını algılar. Genel resim, bir böceğin beyninde, sanki bir mozaiğin birçok parçasından oluşuyormuş gibi oluşur.

AT süperpozisyon gözü ommatidia, tüm uzunluk boyunca da olsa, yalnızca kısmen yanal ışınlardan korunur: yarı geçirgendirler. Bir yandan yoğun ışıkta böceklere müdahale ederken, diğer yandan alacakaranlıkta daha iyi görmelerine yardımcı olur.

Ocelli (sırt basit gözler)- Bunlar, bazı yetişkinlerin sahip olduğu ve genellikle başın üst kısmında bulunan küçük görme organlarıdır. Genellikle üç adet olarak sunulurken, biri biraz önde ve iki tane daha - arkada ve ön tarafında bulunur. Ommatidium içermezler, basit gözlerin yapısı büyük ölçüde basitleştirilmiştir. Dışarıda, kök ajan hücrelerinden oluşan kornea bulunur, retinal (hassas) hücrelerin ışığı algılayan aparatı daha derindir, optik sinirin liflerine geçen pigment hücreleri daha da düşüktür.

Tüm böcek gözleri çeşitleri arasında, basit gözler en zayıf görme yeteneğine sahiptir. Bazı raporlara göre, hiç performans göstermiyorlar görsel işlev ve yalnızca bileşik gözlerin işlevini geliştirmekten sorumludur. Bu, özellikle, böceklerin karmaşık gözlerin yokluğunda pratik olarak basit gözlere sahip olmamasıyla kanıtlanmıştır. Ek olarak, böcekler, bileşik gözleri boyarken, iyi tanımlanmış basit gözlere sahip olsalar bile kendilerini uzayda yönlendirmeyi bırakırlar.

Kökler veya yanal basit gözler- tam metamorfozlu böcek larvalarında bulunur. Pupa aşamasında, bileşik gözlere "dönüşürler". Görsel bir işlevi yerine getirirler, ancak basitleştirilmiş yapı nedeniyle nispeten zayıf görürler. Görmeyi iyileştirmek için, larva ocelli genellikle larvalarda birkaç parça miktarında sunulur. Testere sineği larvalarında dorsal olanlara benzerler ve kelebek tırtıllarda bileşik göz ommatidia'ya benzerler. Tırtıllar nesnelerin şeklini algılar, yüzeylerindeki küçük detayları ayırt eder.

Böceklerdeki duyu organlarının en karmaşıkı görme organlarıdır. Sonuncusu, en önemlileri, kabukluların bileşik gözleriyle yaklaşık olarak aynı yapıya sahip bileşik yönlü gözler olan birkaç tip oluşumla temsil edilir.

Gözler, sayısı esas olarak böceklerin biyolojik özelliklerine göre belirlenen ayrı ommatidia'dan (Şekil 337) oluşur. Aktif avcılar ve iyi uçucular olan yusufçukların her biri 28.000'e kadar fasetli gözleri vardır. Aynı zamanda karıncalar (neg. Hymenoptera), özellikle yeraltında yaşayan türlerin çalışan bireyleri, 8 - 9 ommatidiadan oluşan gözlere sahiptir.

Her bir ommatidium mükemmel bir fotooptik sensillayı temsil eder (Şekil 338). Kornea, kütikülün ommatidium üzerindeki saydam bölümü ve sözde kristal koni dahil olmak üzere bir optik aparattan oluşur. Birlikte bir mercek görevi görürler. Ommatidium'un algılama aparatı, birkaç (4 - 12) reseptör hücresi ile temsil edilir; kamçı yapılarını tamamen kaybetmelerinin kanıtladığı gibi, uzmanlıkları çok ileri gitti. Hücrelerin aslında hassas kısımları - rabdomerler - ommatidiumun merkezinde yer alan ve birbirine çok yakın olan, yoğun şekilde paketlenmiş mikrovillus kümeleridir. Birlikte oluştururlar ışığa duyarlı eleman gözler köledir.

Koruyucu pigment hücreleri, ommatidyumun kenarları boyunca uzanır; ikincisi, gündüz ve gece böceklerinde oldukça farklıdır. İlk durumda, hücredeki pigment hareketsizdir ve sürekli olarak komşu ommatidia'yı ayırır, ışık ışınlarının bir gözden diğerine geçmesine izin vermez. İkinci durumda, pigment hücreler içinde hareket edebilir ve sadece üst kısımlarında birikebilir. Bu durumda, ışık ışınları bir değil, birkaç komşu ommatidia'nın hassas hücrelerine düşer ve bu da gözün genel hassasiyetini gözle görülür şekilde (neredeyse iki büyüklük sırası) artırır. Doğal olarak, bu tür bir adaptasyon alacakaranlık ve gece böceklerinde ortaya çıktı. Ommatidia hassas hücrelerden ayrılır sinir uçları optik siniri oluşturur.

Bileşik gözlere ek olarak, birçok böceğin yapısı bir ommatidiumun yapısına uymayan basit gözleri de vardır (Şekil 339). Kırılma aparatı mercek şeklindedir, hemen altında hassas hücrelerden oluşan bir tabaka bulunur. Tüm göz, bir pigment hücresi kılıfı ile kaplıdır. Basit gözlerin optik özellikleri öyledir ki nesnelerin görüntülerini algılayamazlar.

Çoğu durumda böcek larvaları, yapı olarak yetişkin aşamalarının basit ocelli'sinden farklı olan yalnızca basit ocelli'ye sahiptir. Erginlerin gözleri ile larvaların gözleri arasında devamlılık yoktur. Metamorfoz sırasında larvaların gözleri tamamen emilir.

Böceklerin görsel yetenekleri mükemmeldir. Bununla birlikte, bileşik gözün yapısal özellikleri, özel bir fizyolojik görme mekanizmasını önceden belirler. Bileşik gözlü hayvanlar "mozaik" görüşe sahiptir. Küçük ommatidia boyutu ve birbirlerinden izolasyonları, her hassas hücre grubunun yalnızca küçük ve nispeten dar bir ışın demeti algılamasına yol açar. Önemli bir açıyla gelen ışınlar, tarama pigment hücreleri tarafından emilir ve ommatidia'nın ışığa duyarlı elemanlarına ulaşmaz. Böylece, şematik olarak, her ommatidia, tüm gözün görüş alanında bulunan bir nesnenin yalnızca küçük bir noktasının görüntüsünü alır. Sonuç olarak, görüntü, nesneden gelen ışınlara dik olan birçok yüzey kadar, nesnenin farklı bölümlerine karşılık gelen çok sayıda ışık noktasından oluşur. Genel resim, sanki çok sayıda küçük kısmi görüntüden birbirine uygulanarak birleştirilir.

Böceklerin renk algısı da belirli bir özellik ile ayırt edilir. temsilciler daha yüksek gruplar böcekler var renkli görüş, karışımı çevremizdeki dünyanın tüm renkli çeşitliliğini veren üç ana rengin algısına dayanmaktadır. Bununla birlikte, insanlarla karşılaştırıldığında böceklerde, spektrumun kısa dalga boyuna doğru güçlü bir kayma vardır: yeşil-sarı, mavi ve maviyi algılarlar. ultraviyole ışınlar. İkincisi bizim için görünmez. Sonuç olarak, dünyanın böcekler tarafından renk algısı bizimkinden keskin bir şekilde farklıdır.

Yetişkin böceklerin basit gözlerinin işlevleri hala ciddi bir çalışma gerektiriyor. Görünüşe göre, farklı aydınlatma koşullarında böceklerin davranışlarının aktivitesini etkileyen bileşik gözleri bir dereceye kadar "tamamlıyorlar". Ek olarak, bileşik gözlerle birlikte basit ocelli'nin polarize ışığı algılayabildiği gösterilmiştir.

Soru "Kaç gözünüz var? ortak sinek?" göründüğü kadar basit değil. İki büyük gözler başın yanlarında bulunur, çıplak gözle görülebilir. Ama aslında, sineğin görme organlarının düzeni çok daha karmaşıktır.

Bir sineğin gözlerinin büyütülmüş görüntüsüne bakarsanız, bunların peteklere benzediğini ve birçok bağımsız parçadan oluştuğunu görebilirsiniz. Parçaların her biri, düzenli kenarları olan bir altıgen şeklindedir. Böyle bir göz yapısının adının geldiği yer burasıdır - faset (Fransızca'da "faset", "kenar" anlamına gelir). Birçok ve bazı eklembacaklılar, karmaşık bileşik gözlerle övünebilir ve sinek, yön sayısında şampiyon olmaktan çok uzaktır: yalnızca 4.000 yüze sahiptir ve yusufçukların yaklaşık 30.000 yüzü vardır.

Gördüğümüz hücrelere ommatidia denir. Ommatidia, dar ucu gözün derinliklerine uzanan koni şeklindedir. Koni, ışığı algılayan bir hücre ve şeffaf bir kornea ile korunan bir mercekten oluşur. Tüm ommatidia birbirine sıkıca bastırılır ve kornea ile bağlanır. Her biri resmin "kendi" parçasını görür ve beyin bu küçük görüntüleri bir bütün halinde ekler.

Büyük bileşik gözlerin yeri dişi ve erkek sinekler arasında farklılık gösterir. Erkeklerde gözler birbirine yakınken, kadınlarda alın olduğundan daha aralıklıdır. Bir sineğe mikroskop altında bakarsanız, başın ortasında yönlü görme organlarının üzerinde üçgen şeklinde düzenlenmiş üç küçük nokta görebilirsiniz. Aslında bu noktalar basit gözlerdir.

Toplamda, sineğin bir çift bileşik gözü ve üç basit gözü vardır - toplam beş. Doğa neden bu kadar zor bir yol izledi? Gerçek şu ki yönlü vizyonöncelikle bir bakış ve yakalama hareketi ile mümkün olduğu kadar fazla alanı kaplamak için oluşturulmuştur. Bu gözler ana işlevleri yerine getirir. Basit gözlerle, sineğin aydınlatma seviyesini ölçmesi "sağlandı". Bileşik gözler ana görme organıdır ve basit gözler ikincildir. Sineğin basit gözleri olmasaydı, daha yavaş olur ve sadece parlak ışıkta uçabilirdi ve bileşik gözleri olmadan kör olurdu.

Bir sinek dünyayı nasıl görür?

Büyük dışbükey gözler, sineğin etrafındaki her şeyi görmesini sağlar, yani görüş açısı 360 derecedir. Bir insandan iki kat daha geniştir. Böceğin sabit gözleri aynı anda dört tarafa bakar. Ancak bir sineğin görme keskinliği, bir insanınkinden neredeyse 100 kat daha düşüktür!

Her bir ommatidium bağımsız bir hücre olduğundan, birbirini tamamlayan binlerce ayrı küçük görüntüden oluşan resim ağ şeklindedir. Bu nedenle, bir sinek için dünya, birkaç bin parçadan oluşan ve oldukça belirsiz olan bir araya getirilmiş bir yapbozdur. Az çok net bir şekilde, böcek yalnızca 40 - 70 santimetrelik bir mesafede görür.

Sinek renkleri ayırt edebilir ve hatta görünmez insan gözü polarize ışık ve ultraviyole. Sinek gözü, ışığın parlaklığında en ufak bir değişikliği bile algılar. Kalın bulutların gizlediği güneşi görebilir. Ancak karanlıkta sinekler kötü görür ve ağırlıklı olarak günlük bir yaşam tarzına öncülük eder.

Sineğin bir başka ilginç yeteneği de harekete hızlı tepki vermesidir. Sinek hareket eden bir cismi 10 kez algılar bir insandan daha hızlı. Bir nesnenin hızını kolayca "hesaplar". Bu yetenek, tehlike kaynağına olan mesafeyi belirlemek için hayati önem taşır ve görüntüyü bir hücreden - ommatidium'dan diğerine "aktararak" elde edilir. Havacılık mühendisleri sineğin görüşünün bu özelliğini benimsemişler ve uçan bir uçağın hızını hesaplayan, gözünün yapısını tekrarlayan bir cihaz geliştirmişlerdir.

Bu hızlı algı sayesinde sinekler bize göre ağır çekim bir gerçeklik içinde yaşarlar. İnsan gözüyle bir saniye süren bir hareket, sinek tarafından on saniyelik bir hareket olarak algılanır. Elbette insanlar onlara çok yavaş yaratıklar gibi görünüyor. Böcek beyni bir süper bilgisayar hızında çalışarak bir görüntüyü alır, onu analiz eder ve saniyenin binde biri kadar bir sürede vücuda uygun komutları iletir. Bu nedenle, bir sineği ezmek her zaman mümkün değildir.

Öyleyse, "Sineğin kaç gözü vardır?" Sorusunun doğru cevabı. beş numara olacak Başlıca organlar, birçok canlıda olduğu gibi sinekte de eşleştirilmiş bir organdır. Doğa neden tam olarak üç tane yarattı? basit gözler- Bir sır olarak kalır.

Böcekler nasıl görür?

Sinek, üzerine uçan bir nesneyi aniden atlatır, kelebek belirli bir çiçeği seçer ve tırtıl kendisine doğru sürünür. uzun ağaç. Böceklerin de insanlar gibi görme organları vardır, ancak dünyayı özel bir şekilde görürler ve algılarlar. Olağanüstü vizyonuyla, insanlar tarafından erişilemez. Bazı böcekler sadece ışığı ve karanlığı belirleyebilirken, diğerleri gölgeler konusunda ustadır. Peki böcekler dünyayı nasıl görüyor?

Böceklerde dünyayı görmenin yolları

Görme yetenekleri üç yola ayrılır.

Vücudun tüm yüzeyi

İlginç özellik, gözlere sahip olmanın gerekli olmadığı. Ancak en büyük dezavantajı, böceğin sadece ışığı karanlıktan ayırt edebilmesidir. Herhangi bir nesne veya çiçek görmez. O nasıl çalışır? Işık kütikülden geçer dış katman deri ve böceğin kafasına nüfuz eder. Orada beyin hücrelerinde bir reaksiyon gerçekleşir ve böcek üzerine ışık düştüğünü anlar. Böyle bir cihaz herkes tarafından kullanılamaz, ancak yeraltında yaşayan böceklere, örneğin solucanlara veya kör mağara böceklerine çok yardımcı olur. Bu tür görme hamamböceklerinde, yaprak bitlerinde ve tırtıllarda bulunur.

İlgili malzemeler:

polen ne için

Basit gözlerle

Basit gözlü böcekler daha şanslıdır. Sadece karanlığı ışıktan ayırt edemezler, aynı zamanda tek tek nesneleri ve hatta şekillerini ayırt edebilirler. Bu tür gözler en çok böcek larvalarında bulunur. Örneğin sivrisinek larvalarının gözleri vardır. karanlık noktalar bu ışığı yakalar. Ancak tırtılların kafalarının her iki yanında beş ila altı tane gözleri vardır. Bu nedenle, formlar konusunda çok bilgili. Ancak dikey nesneleri yatay olanlardan çok daha iyi görüyor. Örneğin, bir ağaç seçmesi gerekiyorsa, daha geniş olana değil, daha yüksek olana doğru sürünmeyi tercih eder.

Bileşik veya yönlü gözler

Bu tür gözler en çok yetişkin böceklerde bulunur. Onları hemen tanımlayabilirsiniz - genellikle başın yanlarında bulunurlar. Bileşik gözler diğerlerinden çok daha karmaşık ve çeşitlidir. Nesnelerin şekillerini tanıyabilir ve renkleri tanıyabilirler. Bazı böcekler gündüzleri iyi görürken bazıları geceleri iyi görür. Bu gözlerin ilginç bir özelliği de resmin tamamını bir bütün olarak değil, sadece parçaları olarak görmeleridir. Ve zaten beyinde, böcek görmek için alınan görüntülerden bir bulmaca toplar. tam resim. Sinek, uçarken parçanın tüm parçalarını birleştirmeyi nasıl başarıyor? Şaşırtıcı bir şekilde, uçuş sırasında dinlenme durumundan daha iyi görüyor. Ve bir iniş alanı için, herhangi bir böceğin hareket eden veya sallanan bir şeyi seçme olasılığı daha yüksektir.

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 ommatidyum,

B (sağ) - süperpozisyonel ommatidium

1 - görsel hücrelerin aksonları, 2 - retinüler hücreler,

3 - kornea, 4 - kristal koni,

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

Bileşik göz çeşitli bileşenlerden oluşur. Büyük bir sayı bireysel 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, hiçbir şekilde görsel bir işlev yerine getirmezler ve yalnızca bileşik gözlerin işlevini geliştirmekle görevlidirler. 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 göz- ommatidia'nın yapısı ve sayıları, çıkıntıları, 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.