Πώς βλέπουν τα έντομα τον κόσμο γύρω τους. Μύγες - το όραμα μιας μύγας και γιατί είναι δύσκολο να σκοτωθεί

Τα όργανα της όρασης αναπτύσσονται στα περισσότερα έντομα. Η μεγαλύτερη ανάπτυξη επιτυγχάνεται σύνθετα ή σύνθετα μάτια . Ο αριθμός των οπτικών στοιχείων - ommatidia, ή όψεις, στο μάτι μιας οικιακής μύγας φτάνει τις 4 χιλιάδες, και στις λιβελλούλες ακόμη και τις 28 χιλιάδες Η ommatidia αποτελείται από έναν διαφανή φακό ή κερατοειδή αμφίκυρτος φακόςκαι ένας διαφανής κρυστάλλινος κώνος που βρίσκεται από κάτω. Μαζί συνθέτουν οπτικό σύστημα. Κάτω από τον κώνο βρίσκεται ο αμφιβληστροειδής, ο οποίος αντιλαμβάνεται τις ακτίνες φωτός. Τα κύτταρα του αμφιβληστροειδούς συνδέονται νευρικές ίνεςμε τους οπτικούς λοβούς του εγκεφάλου. Κάθε ommatidium περιβάλλεται από χρωστικά κύτταρα.

Ανάλογα με την αντίληψη του φωτός ποικίλης έντασης, διακρίνονται οι αποθετικοί και οι υπερθετικοί τύποι ματιών. Ο πρώτος τύπος δομής των ματιών είναι χαρακτηριστικός των ημερήσιων εντόμων, ο δεύτερος - νυχτερινός.

ΣΕ μάτι κατάθεσηςκάθε ομματίδια απομονώνεται στο πάνω μέρος του με χρωστική ουσία από γειτονικά ομματίδια. Έτσι, κάθε δομική μονάδα του οφθαλμού λειτουργεί ξεχωριστά από όλες τις άλλες, αντιλαμβανόμενη μόνο το «του» μέρος του εξωτερικού χώρου. Η συνολική εικόνα σχηματίζεται στον εγκέφαλο του εντόμου σαν από πολλά κομμάτια μωσαϊκού.

ΣΕ μάτι υπέρθεσης Τα Ομματίδια προστατεύονται μόνο εν μέρει, αν και σε όλο το μήκος τους, από τις πλευρικές ακτίνες: είναι ημιπερατά. Αφενός, αυτό παρεμβαίνει στα έντομα στο έντονο φως, αφετέρου, τα βοηθά να βλέπουν καλύτερα στο λυκόφως.

Ocellus (ραχιαία απλά μάτια) - αυτά είναι μικρά όργανα όρασης που υπάρχουν σε ορισμένους ενήλικες και βρίσκονται συνήθως στην κορυφή του κεφαλιού. Συνήθως παρουσιάζεται σε αριθμό τριών, με ένα να βρίσκεται ελαφρώς μπροστά και δύο ακόμη - πίσω και στο πλάι του μπροστινού μέρους. Δεν περιέχουν ommatidium και η δομή των απλών ocelli είναι σημαντικά απλοποιημένη. Έξω είναι ο κερατοειδής χιτώνας, που αποτελείται από κερατογενή κύτταρα, βαθύτερη είναι η συσκευή λήψης φωτός από κύτταρα αμφιβληστροειδούς (ευαίσθητα) και ακόμη χαμηλότερα βρίσκονται τα χρωστικά κύτταρα που περνούν στις ίνες του οπτικού νεύρου.

Από όλους τους τύπους ματιών εντόμων, οι απλοί οφθαλμοί έχουν την πιο αδύναμη ικανότητα να βλέπουν. Σύμφωνα με ορισμένες αναφορές, δεν αποδίδουν καθόλου οπτική λειτουργίακαι είναι υπεύθυνοι μόνο για τη βελτίωση της λειτουργίας των σύνθετων ματιών. Αυτό, ειδικότερα, αποδεικνύεται από το γεγονός ότι τα έντομα πρακτικά δεν έχουν απλά μάτια ελλείψει πολύπλοκων. Επιπλέον, όταν ζωγραφίζεις σύνθετα μάτιαΤα έντομα παύουν να πλοηγούνται στο διάστημα, ακόμα κι αν έχουν σαφώς καθορισμένα απλά μάτια.

Στελέχη, ή πλάγια απλά μάτια– υπάρχει σε προνύμφες εντόμων με πλήρη μεταμόρφωση. Κατά το στάδιο της νύμφης, «μορφώνονται» σε σύνθετα μάτια. Εκτελούν μια οπτική λειτουργία, αλλά, λόγω της απλοποιημένης δομής τους, βλέπουν σχετικά κακώς. Για να βελτιωθεί η όραση, τα μάτια των προνυμφών υπάρχουν συχνά σε πολλά κομμάτια. Στις προνύμφες πριονιού μοιάζουν με τις ραχιαία, και στις κάμπιες πεταλούδας μοιάζουν με τα ομματίδια του σύνθετου οφθαλμού. Οι κάμπιες αντιλαμβάνονται το σχήμα των αντικειμένων και διακρίνουν μικρές λεπτομέρειες στην επιφάνειά τους.

Δυνατότητα θέασης ο κόσμοςσε όλο το φάσμα των χρωμάτων και των αποχρώσεων του - ένα μοναδικό δώρο της φύσης στον άνθρωπο. Ο κόσμος των χρωμάτων που μπορούν να αντιληφθούν τα μάτια μας είναι φωτεινός και εκπληκτικός. Όμως ο άνθρωπος δεν είναι το μόνο πράγμα Ζωντανό ονσε αυτόν τον πλανήτη. Τα ζώα και τα έντομα βλέπουν επίσης αντικείμενα, χρώματα, νυχτερινά σχήματα; Πώς βλέπουν οι μύγες ή οι μέλισσες το δωμάτιό μας, για παράδειγμα, ή ένα λουλούδι;

μάτια εντόμων

Η χρήση της σύγχρονης επιστήμης ειδικές συσκευέςκατάφερε να δει τον κόσμο μέσα από τα μάτια διαφορετικών ζώων. Αυτή η ανακάλυψη έγινε αίσθηση στην εποχή της. Αποδεικνύεται ότι πολλά από τα μικρότερα αδέρφια μας, και ειδικά τα έντομα, βλέπουν μια εντελώς διαφορετική εικόνα από αυτή που βλέπουμε εμείς. Βλέπουν και οι μύγες; Ναι, αλλά καθόλου έτσι, και αποδεικνύεται ότι εμείς και οι μύγες, και οι άλλοι που πετούν και σέρνονται, μοιάζουμε να ζούμε στον ίδιο κόσμο, αλλά εντελώς διαφορετικό.

Είναι όλα για τα έντομα, δεν είναι μόνος, ή μάλλον, δεν είναι εντελώς μόνος. Το μάτι ενός εντόμου είναι μια συλλογή από χιλιάδες όψεις ή ομματίδια. Μοιάζουν με κωνικούς φακούς. Κάθε τέτοια ομματίδια βλέπει ένα διαφορετικό μέρος της εικόνας, προσβάσιμο μόνο σε αυτό. Πώς βλέπουν οι μύγες; Η εικόνα που παρατηρούν μοιάζει με εικόνα συναρμολογημένη από μωσαϊκό ή παζλ.

Η οπτική οξύτητα των εντόμων εξαρτάται από τον αριθμό των ομματιδίων. Η πιο όραση είναι η λιβελλούλη, έχει ομματίδια - περίπου 30 χιλιάδες. Οι πεταλούδες βλέπονται επίσης - περίπου 17 χιλιάδες, για σύγκριση: μια μύγα έχει 4 χιλιάδες, μια μέλισσα έχει 5. Το πιο με προβλήματα όρασης είναι το μυρμήγκι, το μάτι του περιέχει μόνο 100 όψεις.

Ολόπλευρη άμυνα

Μια άλλη ικανότητα των εντόμων που διαφέρει από τον άνθρωπο είναι η ικανότητα να βλέπουν ολόγυρα. Ο φακός του ματιού μπορεί να δει τα πάντα σε 360 o. Μεταξύ των θηλαστικών, ο λαγός έχει τη μεγαλύτερη οπτική γωνία - 180 μοίρες. Γι' αυτό έχει το παρατσούκλι ο λοξός, αλλά τι να κάνει αν υπάρχουν τόσοι πολλοί εχθροί. Το λιοντάρι δεν φοβάται τους εχθρούς και τα μάτια του κοιτούν λιγότερο από 30 μοίρες του ορίζοντα. Στα μικρά έντομα, η φύση αντιστάθμισε την έλλειψη ανάπτυξης με την ικανότητα να βλέπει όλους όσους έρπουν πάνω τους. Αυτό που άλλο διακρίνει την οπτική αντίληψη των εντόμων είναι η ταχύτητα με την οποία αλλάζει η εικόνα. Κατά τη διάρκεια μιας γρήγορης πτήσης, καταφέρνουν να παρατηρήσουν όλα όσα οι άνθρωποι δεν μπορούν να δουν με τέτοια ταχύτητα. Για παράδειγμα, πώς βλέπουν οι μύγες τηλεόραση; Αν τα μάτια μας ήταν σαν αυτά μιας μύγας ή μιας μέλισσας, θα χρειαζόταν να περιστρέψουμε το φιλμ δέκα φορές πιο γρήγορα. Είναι σχεδόν αδύνατο να πιάσεις μια μύγα από πίσω, βλέπει το κύμα του χεριού πιο γρήγορα από ό,τι συμβαίνει. Ένας άντρας φαίνεται σαν μια αργή χελώνα σε ένα έντομο, και μια χελώνα μοιάζει με μια γενικά ακίνητη πέτρα.

Χρώματα του ουράνιου τόξου

Σχεδόν όλα τα έντομα έχουν αχρωματοψία. Διακρίνουν χρώματα, αλλά με τον δικό τους τρόπο. Είναι ενδιαφέρον ότι τα μάτια των εντόμων και ακόμη και ορισμένων θηλαστικών δεν αντιλαμβάνονται καθόλου το κόκκινο ή το βλέπουν ως μπλε ή βιολετί. Για μια μέλισσα, τα κόκκινα λουλούδια φαίνονται μαύρα. Τα φυτά που χρειάζονται επικονίαση μελισσών δεν ανθίζουν κόκκινα. Η πλειοψηφία φωτεινα χρωματακόκκινο, ροζ, πορτοκαλί, μπορντό, αλλά όχι κόκκινο. Εκείνα τα σπάνια που επιτρέπουν στους εαυτούς τους ένα κόκκινο ντύσιμο επικονιάζονται με διαφορετικό τρόπο. Αυτή είναι η σχέση στη φύση. Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς πώς οι επιστήμονες κατάφεραν να καταλάβουν πώς οι μύγες βλέπουν τα χρώματα ενός δωματίου, αλλά αποδεικνύεται ότι το αγαπημένο τους χρώμα είναι το κίτρινο και το μπλε και το πράσινο τις ερεθίζουν. Έτσι ακριβώς. Για να έχετε λιγότερες μύγες στην κουζίνα σας, απλά πρέπει να τη βάψετε σωστά.

Μπορούν οι μύγες να δουν στο σκοτάδι;

Οι μύγες, όπως τα περισσότερα ιπτάμενα έντομα, κοιμούνται τη νύχτα. Ναι, ναι, χρειάζονται κι αυτοί ύπνο. Εάν μια μύγα διώχνεται συνεχώς και δεν αφήνεται να κοιμηθεί για τρεις ημέρες, πεθαίνει. Οι μύγες βλέπουν άσχημα στο σκοτάδι. Πρόκειται για έντομα με στρογγυλά μάτια, αλλά κοντόφθαλμα. Δεν χρειάζονται μάτια για να βρουν τροφή.

Σε αντίθεση με τις μύγες, οι εργάτριες μέλισσες βλέπουν καλά τη νύχτα, κάτι που τους επιτρέπει να εργαστούν μέσα βραδινή βάρδιαΙδιο. Το βράδυ τα λουλούδια μυρίζουν πιο έντονα και υπάρχουν λιγότεροι ανταγωνιστές για νέκταρ.

Βλέπουν καλά τη νύχτα, αλλά ο αναμφισβήτητος ηγέτης στην όραση στο σκοτάδι είναι η Αμερικανίδα κατσαρίδα.

Σχήμα αντικειμένου

Η αντίληψη του σχήματος ενός αντικειμένου από διάφορα έντομα είναι ενδιαφέρουσα. Η ιδιαιτερότητα είναι ότι μπορεί να μην αντιλαμβάνονται καθόλου απλές μορφές, που δεν είναι απαραίτητες για τη βιωσιμότητά τους. Οι μέλισσες και οι πεταλούδες δεν βλέπουν αντικείμενα απλά σχήματα, ειδικά αυτοί που είναι ακίνητοι, αλλά τους ελκύει ό,τι έχει σύνθετα σχήματαλουλούδια, ειδικά αν κινούνται και ταλαντεύονται. Αυτό εξηγεί, ειδικότερα, το γεγονός ότι οι μέλισσες και οι σφήκες σπάνια τσιμπούν ένα άτομο που στέκεται ακίνητο, και αν το κάνουν, είναι στην περιοχή των χειλιών όταν μιλάει (κινώντας τα χείλη του). Οι μύγες και κάποια άλλα έντομα δεν αντιλαμβάνονται ένα άτομο, κάθονται πάνω του απλά σε αναζήτηση τροφής, το οποίο αναζητούν με τη μυρωδιά και βλέπουν με αισθητήρες στα πόδια τους.

Γενικά χαρακτηριστικά της όρασης των εντόμων

• Μόνο οι πεταλούδες μπορούν να διακρίνουν το κόκκινο χρώμα - γονιμοποιούν σπάνια λουλούδιαένα τέτοιο εύρος.
• Όλα τα μάτια έχουν δομή όψεως, η διαφορά είναι στον αριθμό των ομματιδίων.
• Τριχρωμασία, ή η ικανότητα μετατροπής των χρωμάτων σε τρία βασικά χρώματα: βιολετί, πράσινο και υπεριώδες.
• Η ικανότητα να σπάει και να ανακλά τις ακτίνες φωτός και να βλέπει ολόκληρη την εικόνα της περιβάλλουσας πραγματικότητας.
• Η ικανότητα να βλέπεις φωτογραφίες που αλλάζουν πολύ γρήγορα.
• Τα έντομα ξέρουν πώς να πλοηγούνται από το φως του ήλιου, έτσι οι σκώροι συρρέουν στη λάμπα.
• Η διόφθαλμη όραση βοηθά τα αρπακτικά στον κόσμο των εντόμων να προσδιορίζουν με ακρίβεια τις αποστάσεις από το θήραμά τους.

Τα έντομα αντιλαμβάνονται το φως με τρεις τρόπους: με όλη την επιφάνεια του σώματος, με απλά μάτια και με πολύπλοκα, τα λεγόμενα σύνθετα μάτια.

Όπως έχουν δείξει πειράματα, κάμπιες, προνύμφες σκαθαριών, αφίδες, σκαθάρια (ακόμη και τυφλοί σκαθάρια σπηλαίων), αλευροσκούληκες, κατσαρίδες και, φυσικά, πολλά άλλα έντομα αισθάνονται φως σε ολόκληρη την επιφάνεια του σώματός τους. Το φως διαπερνά το κεφάλι μέσω της επιδερμίδας και προκαλεί αντίστοιχες αντιδράσεις στα εγκεφαλικά κύτταρα που το αντιλαμβάνονται.

Τα πιο πρωτόγονα απλά μάτια βρίσκονται ίσως στις προνύμφες ορισμένων κουνουπιών. Πρόκειται για χρωστικές κηλίδες με μικρό αριθμό φωτοευαίσθητων κυττάρων (συχνά υπάρχουν μόνο δύο ή τρία). Οι προνύμφες των πριονίσκων (τάξη Hymenoptera) και των σκαθαριών έχουν πιο περίπλοκα μάτια: πενήντα ή περισσότερα φωτοευαίσθητα κύτταρα, που καλύπτονται από πάνω από έναν διαφανή φακό - μια πάχυνση της επιδερμίδας.

Κόκκινα μάτια μιας κάμπιας. Φωτογραφία: Jes

Σε κάθε πλευρά του κεφαλιού της προνύμφης του σκαθαριού υπάρχουν έξι κοχλίες, δύο από τις οποίες είναι πολύ μεγαλύτερες από τις άλλες (έχουν 6 χιλιάδες οπτικά κύτταρα). Βλέπουν καλά; Είναι απίθανο να είναι σε θέση να μεταδώσουν στον εγκέφαλο μια εντύπωση του σχήματος ενός αντικειμένου. Ωστόσο, το κατά προσέγγιση μέγεθος αυτού που φάνηκε ανιχνεύεται καλά από δύο μεγάλα μάτια.

Η προνύμφη κάθεται σε ένα κατακόρυφο λαγούμι σκαμμένο στην άμμο. Από απόσταση 3-6 εκατοστών παρατηρεί θύμα ή εχθρό. Εάν ένα έντομο που σέρνεται κοντά δεν έχει μέγεθος μεγαλύτερο από 3-4 χιλιοστά, η προνύμφη το αρπάζει με τα σαγόνια της. Όταν υπάρχουν περισσότερα, κρύβεται σε μια τρύπα.
Πέντε ή έξι απλοί ωκεανοί σε κάθε πλευρά των κεφαλιών των κάμπιων περιέχουν το καθένα μόνο μια «ράβδο τελετουργίας» - ένα οπτικό στοιχείο - και καλύπτονται από πάνω με έναν φακό ικανό να συγκεντρώνει το φως.

Κάθε μάτι ξεχωριστά δεν δίνει μια ιδέα για το σχήμα του παρατηρούμενου αντικειμένου. Ωστόσο, σε πειράματα η κάμπια έδειξε εκπληκτικές ικανότητες. Βλέπει τα κάθετα αντικείμενα καλύτερα από τα οριζόντια. Από δύο κολώνες ή δέντρα, διαλέγει τον ψηλότερο και σέρνεται προς το μέρος του, ακόμα κι αν όλα τα πιο απλά μάτια του είναι καλυμμένα με μαύρη μπογιά, αφήνοντας μόνο ένα. Σε καθε αυτή τη στιγμήβλέπει μόνο ένα σημείο φωτός, αλλά η κάμπια γυρίζει το κεφάλι της, εξετάζοντας με το μοναδικό της μάτι διαφορετικά σημεία του αντικειμένου με τη σειρά του, και αυτό αρκεί για να σχηματίσει ο εγκέφαλός της μια κατά προσέγγιση εικόνα αυτού που είδε. Φυσικά, είναι ασαφές, αδιευκρίνιστο, αλλά και πάλι η κάμπια παρατηρεί το αντικείμενο που της φαίνεται.

Τα απλά μάτια είναι τυπικά για τις προνύμφες των εντόμων, ωστόσο, πολλοί ενήλικες τα έχουν. Τα τελευταία έχουν το κύριο πράγμα - τα λεγόμενα πολύπλοκα ή πολύπλευρα μάτια: στα πλάγια του κεφαλιού. Αποτελούνται από πολλά επιμήκη απλά μάτια - ομματίδια. Κάθε ομματίδια περιέχει ένα κύτταρο που αντιλαμβάνεται το φως που συνδέεται με ένα νεύρο στον εγκέφαλο. Στην κορυφή του υπάρχει ένας επιμήκης φακός. Τόσο το φωτοευαίσθητο κύτταρο όσο και ο φακός περιβάλλονται από ένα αδιαπέραστο από το φως θήκη κυψελών χρωστικής. Μόνο μια τρύπα έχει μείνει στην κορυφή, αλλά εκεί ο φακός καλύπτεται με έναν διαφανή δερματοειδή κερατοειδή. Είναι κοινό σε όλα τα ομματίδια, στενά γειτονικά μεταξύ τους και ενωμένα σε ένα σύνθετο μάτι. Μπορεί να περιέχει μόνο 300 ομματίδια (θηλυκή πυγολαμπίδα), 4000 ( οικιακή μύγα), 9000 (σκαθάρι κολύμβησης), 17.000 (πεταλούδες) και 10.000-28.000 για διάφορες λιβελλούλες.

Η πεταλούδα Monarch έχει σύνθετα μάτια. Φωτογραφία: Monica R.

Κάθε ομματίδια μεταδίδει στον εγκέφαλο μόνο ένα σημείο από ολόκληρη την περίπλοκη εικόνα του κόσμου που περιβάλλει το έντομο. Από τα πολλά επιμέρους σημεία που βλέπει καθένα από τα ομματίδια, σχηματίζεται ένα μωσαϊκό «πάνελ» αντικειμένων τοπίου στον εγκέφαλο του εντόμου.
Στα νυκτόβια έντομα (πυγολαμπίδες, άλλα σκαθάρια, σκώροι), αυτή η μωσαϊκή εικόνα της οπτικής όρασης είναι, θα λέγαμε, πιο θολή. Τη νύχτα, τα χρωστικά κύτταρα που διαχωρίζουν τα ομματίδια του σύνθετου οφθαλμού το ένα από το άλλο συστέλλονται και κινούνται προς τα πάνω προς τον κερατοειδή. Οι ακτίνες φωτός που εισέρχονται σε κάθε όψη γίνονται αντιληπτές όχι μόνο από το φωτοευαίσθητο κύτταρο του, αλλά και από κύτταρα που βρίσκονται σε γειτονικά ομματίδια. Μετά από όλα, τώρα δεν καλύπτονται με σκούρες χρωστικές "κουρτίνες". Αυτό επιτυγχάνει μια πιο ολοκληρωμένη σύλληψη του φωτός, που δεν είναι τόσο πολύ στο σκοτάδι της νύχτας.

Κατά τη διάρκεια της ημέρας, τα χρωστικά κύτταρα γεμίζουν όλα τα κενά μεταξύ των ομματιδίων και καθένα από αυτά αντιλαμβάνεται μόνο εκείνες τις ακτίνες που συγκεντρώνονται από τον δικό του φακό. Με άλλα λόγια, το «υπερθετικό» μάτι, όπως λέγεται, των νυκτόβιων εντόμων, λειτουργεί κατά τη διάρκεια της ημέρας ως το «αποθετικό» μάτι των ημερήσιων εντόμων.

Όχι λιγότερο σημαντικό από τον αριθμό των όψεων, ένα άλλο χαρακτηριστικό είναι η οπτική γωνία κάθε ομματιδίου. Όσο μικρότερο είναι, τόσο μεγαλύτερη είναι η ανάλυση του ματιού και οι λεπτότερες λεπτομέρειες του παρατηρούμενου αντικειμένου που μπορεί να δει. Το earwig ommatidia έχει οπτική γωνία 8 μοιρών, ενώ η μέλισσα οπτική γωνία 1 μοίρας. Υπολογίζεται ότι για κάθε σημείο της μωσαϊκής εικόνας του τι βλέπει μια ωοτοκία, η μέλισσα έχει 64 πόντους. Κατά συνέπεια, το μάτι της μέλισσας συλλαμβάνει μικρές λεπτομέρειες του παρατηρούμενου αντικειμένου δεκάδες φορές καλύτερα.
Αλλά στο μάτι με μικρότερη γωνίαη όραση διεισδύει και λιγότερο φως. Επομένως, το μέγεθος των όψεων στα σύνθετα μάτια των εντόμων δεν είναι το ίδιο. Σε εκείνες τις κατευθύνσεις όπου απαιτείται μεγαλύτερη ορατότητα και η ακριβής προβολή των λεπτομερειών δεν είναι τόσο απαραίτητη, εντοπίζονται μεγαλύτερες όψεις. Στις αλογόμυγες, για παράδειγμα, οι όψεις στο πάνω μισό του ματιού είναι αισθητά μεγαλύτερες από ό,τι στο κάτω μισό.
Ορισμένες μύγες έχουν επίσης παρόμοιες σαφώς διαχωρισμένες αρένες με ομματίδια διαφορετικών μεγεθών. Η μέλισσα έχει διαφορετική διάταξη όψεων: η γωνία θέασής τους προς την κατεύθυνση του οριζόντιου άξονα του σώματος είναι δύο έως τρεις φορές μεγαλύτερη από την κατακόρυφο.

Τα στροβιλιζόμενα σκαθάρια και οι αρσενικές μύγες έχουν ουσιαστικά δύο μάτια σε κάθε πλευρά: ένα με μεγάλες όψεις και ένα με μικρές όψεις.
Θυμηθείτε πώς μια κάμπια, εξετάζοντας ένα αντικείμενο μόνο με ένα μάτι (τα άλλα ήταν καλυμμένα με μπογιά), θα μπορούσε, ωστόσο, να σχηματίσει μια συγκεκριμένη, αν και πολύ τραχιά, ιδέα για το σχήμα της. Εκείνη, γυρίζοντας το κεφάλι της, εξέτασε ολόκληρο το αντικείμενο σε μέρη και η συσκευή μνήμης του εγκεφάλου συγκέντρωσε όλα τα σημεία που βλέπονταν κάθε στιγμή σε μια ενιαία εντύπωση. Τα έντομα με σύνθετα μάτια κάνουν το ίδιο: όταν κοιτάζουν κάτι, γυρίζουν το κεφάλι τους. Παρόμοιο αποτέλεσμα επιτυγχάνεται χωρίς να περιστρέφεται το κεφάλι όταν το παρατηρούμενο αντικείμενο κινείται ή όταν το ίδιο το έντομο πετάει. Εν πτήσει, τα σύνθετα μάτια βλέπουν καλύτερα από ό,τι σε ηρεμία.
Μια μέλισσα, για παράδειγμα, είναι σε θέση να κρατά συνεχώς στο οπτικό της πεδίο ένα αντικείμενο που αναβοσβήνει 300 φορές το δευτερόλεπτο. Και το μάτι μας δεν θα παρατηρήσει καν ένα τρεμόπαιγμα έξι φορές πιο αργό.

Τα έντομα βλέπουν τα κοντινά αντικείμενα καλύτερα από τα μακρινά αντικείμενα. Είναι πολύ κοντόφθαλμοι. Η σαφήνεια αυτού που είδαν είναι πολύ χειρότερη από τη δική μας.
Μια ενδιαφέρουσα ερώτηση: ποια χρώματα διακρίνουν τα έντομα; Πειράματα έδειξαν ότι οι μέλισσες και οι μύγες των πτωμάτων βλέπουν τις μικρότερες ακτίνες μήκους κύματος του φάσματος (297 χιλιοστόμετρα) που είναι διαθέσιμες σε ηλιακό φως. Η υπεριώδης ακτινοβολία - στην οποία τα μάτια μας είναι εντελώς τυφλά - ανιχνεύεται επίσης από μυρμήγκια, σκώρους και, προφανώς, πολλά άλλα έντομα.

Μάτια εντόμων. Φωτογραφία: USGS Bee Inventory and Monitoring Laboratory

Τα έντομα ποικίλλουν σε ευαισθησία στο αντίθετο άκρο του φάσματος. Η μέλισσα είναι τυφλή στο κόκκινο φως: για αυτήν είναι το ίδιο με το μαύρο. Τα μεγαλύτερα μήκη κύματος που μπορεί ακόμα να αντιληφθεί είναι 650 χιλιοστά του μικρών (κάπου στα όρια μεταξύ κόκκινου και πορτοκαλί). Οι σφήκες, εκπαιδευμένες να πετούν σε μαύρα τραπέζια για φαγητό, μπερδεύονται με τα κόκκινα. Μερικές πεταλούδες, για παράδειγμα σάτυροι, δεν βλέπουν ούτε κόκκινο. Άλλα όμως (κνίδωση, λάχανο) ξεχωρίζουν το κόκκινο χρώμα. Το ρεκόρ, ωστόσο, ανήκει στην πυγολαμπίδα: βλέπει ένα σκούρο κόκκινο χρώμα με μήκος κύματος 690 χιλιοστά μικρόμετρα. Κανένα από τα έντομα που μελετήθηκαν δεν ήταν ικανό για αυτό.
Για ανθρώπινο μάτιΤο φωτεινότερο μέρος του φάσματος είναι το κίτρινο. Πειράματα με έντομα έδειξαν ότι για κάποιους το πράσινο μέρος του φάσματος γίνεται αντιληπτό από το μάτι ως το πιο φωτεινό, για μια μέλισσα είναι υπεριώδες και για μια μύγα πτώματος η μεγαλύτερη φωτεινότητα παρατηρήθηκε στις κόκκινες, μπλε-πράσινες και υπεριώδεις ζώνες του φάσματος.

Αναμφίβολα, οι πεταλούδες, οι βομβίνοι, μερικές μύγες, οι μέλισσες και άλλα έντομα που επισκέπτονται τα λουλούδια διακρίνουν χρώματα. Αλλά σε ποιο βαθμό και τι ακριβώς, ακόμα λίγα γνωρίζουμε. Χρειάζεται περισσότερη έρευνα.
Τα πιο πολυάριθμα πειράματα από αυτή την άποψη έχουν πραγματοποιηθεί με μέλισσες. Η μέλισσα βλέπει τον κόσμο γύρω της, βαμμένο σε τέσσερα βασικά χρώματα: κόκκινο-κίτρινο-πράσινο (όχι καθένα από αυτά που ονομάζονται ξεχωριστά, αλλά μαζί, μαζί, ως ένα μόνο χρώμα άγνωστο σε εμάς), μετά μπλε-πράσινο, μπλε βιολετίκαι υπεριώδες. Τότε πώς μπορούμε να εξηγήσουμε ότι οι μέλισσες πετούν και σε κόκκινα λουλούδια, παπαρούνες, για παράδειγμα; Αυτοί, καθώς και πολλά λευκά και κίτρινα λουλούδιααντανακλούν πολλές υπεριώδεις ακτίνες, έτσι η μέλισσα τις βλέπει. Δεν ξέρουμε τι χρώμα έχουν για τα μάτια της.

Οι πεταλούδες προφανώς έχουν χρωματική όραση πιο κοντά στη δική μας από τη μέλισσα. Γνωρίζουμε ήδη ότι μερικές πεταλούδες (κνίδωση και λαχανοπεταλούδες) ξεχωρίζουν το κόκκινο χρώμα. Βλέπουν υπεριώδες, αλλά δεν παίζει τόσο μεγάλο ρόλο για αυτούς όσο στην οπτική αντίληψη μιας μέλισσας. Αυτές οι πεταλούδες ελκύονται περισσότερο από δύο χρώματα - μπλε-βιολετί και κίτρινο-κόκκινο.
Έχει αποδειχθεί με διάφορες μεθόδους ότι πολλά άλλα έντομα διακρίνουν τα χρώματα και το καλύτερο από όλα τα χρώματα των φυτών με τα οποία τρέφονται ή αναπαράγονται. Μερικοί σκόροι γερακιού, σκαθάρια φύλλων, αφίδες, σουηδικές μύγες, ζωύφια της ξηράς και το ζωύφιο του λείου νερού απέχουν πολύ από πλήρης λίστατέτοια έντομα. Είναι ενδιαφέρον ότι το smoothie έχει μόνο το πάνω μέρος και πίσω άκροέχει μάτια έγχρωμη όραση, κάτω και μπροστά - αρ. Το γιατί συμβαίνει αυτό είναι ασαφές.

Εκτός από την αντίληψη των υπεριωδών ακτίνων, μια άλλη ιδιότητα του ματιού του εντόμου που λείπει από τα μάτια μας είναι η ευαισθησία στο πολωμένο φως και η ικανότητα πλοήγησης από αυτό. Όχι μόνο τα σύνθετα μάτια, αλλά και οι απλοί οφθαλμοί, όπως έχουν δείξει πειράματα με κάμπιες και προνύμφες υμενόπτερων, είναι ικανοί να αντιληφθούν το πολωμένο φως. Εξετάσαμε μερικά από τα μάτια κάτω από ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο και βρήκαμε μοριακές δομές στη φωτοευαίσθητη ράβδο του αμφιβληστροειδούς που προφανώς λειτουργούσε σαν Polaroid.

Μερικές παρατηρήσεις τα τελευταία χρόνιαπειστικό: τα νυκτόβια έντομα έχουν όργανα που συλλαμβάνουν τις υπέρυθρες ακτίνες.

προβολή όλων

Ποικιλίες της δομής των οργάνων της όρασης

Στα έντομα, τα μάτια μπορούν να παρουσιαστούν σε τρεις ποικιλίες:

• (με όψη)
• (ραχιαία, ωκεά)
• προνύμφη (πλάγια, προνύμφη). (φωτογραφία)

Εχουν διαφορετική δομήκαι άνιση ικανότητα όρασης.

Τα σύνθετα μάτια βρίσκονται στα περισσότερα έντομα και όσο πιο ανεπτυγμένα είναι τα τελευταία, τόσο καλύτερα αναπτύσσονται συνήθως τα οπτικά τους όργανα. Ονομάζονται επίσης φακοί όψεων, επειδή η εξωτερική τους επιφάνεια αντιπροσωπεύεται από ένα σύνολο φακών που βρίσκονται ο ένας δίπλα στον άλλο - όψεις.

Ommatidium

Ommatidium

A (αριστερά) - αποφασιστικό ommatidium,

Β (δεξιά) - υπέρθεση ommatidium

1 - άξονες οπτικών κυττάρων, 2 - κύτταρα αμφιβληστροειδούς,

3 - κερατοειδής, 4 - κρυσταλλικός κώνος,

5 - χρωστικά κύτταρα, 6 - οδηγός φωτός, 7 - ραβδία

Το σύνθετο μάτι αποτελείται από διάφορα, συνήθως μεγάλη ποσότηταεπιμέρους δομικές ενότητες - ομματίδια. περιλαμβάνει έναν αριθμό δομών που παρέχουν αγωγιμότητα, διάθλαση του φωτός (όψη, κύτταρα κερατοειδούς, κρυσταλλικός κώνος) και αντίληψη οπτικών σημάτων (κύτταρα αμφιβληστροειδούς, ραβδισμός, νευρικά κύτταρα). Επιπλέον, το καθένα έχει μια συσκευή μόνωσης με χρωστική ουσία, λόγω της οποίας προστατεύεται πλήρως ή εν μέρει από τις πλευρικές ακτίνες.

Διάγραμμα της δομής ενός απλού ματιού

Από όλους τους τύπους ματιών, τα έντομα έχουν την πιο αδύναμη ικανότητα να βλέπουν. Σύμφωνα με ορισμένες αναφορές, δεν επιτελούν καθόλου οπτική λειτουργία και είναι υπεύθυνα μόνο για τη βελτίωση της λειτουργίας των σύνθετων ματιών. Αυτό, ειδικότερα, αποδεικνύεται από το γεγονός ότι στα έντομα δεν υπάρχουν πρακτικά απλά χωρίς σύνθετα. Επιπλέον, όταν βάφονται τα σύνθετα μάτια, τα έντομα παύουν να προσανατολίζονται στο διάστημα, ακόμα κι αν έχουν καλά καθορισμένα μάτια.

Χαρακτηριστικά της όρασης των εντόμων

Αφιερωμένο στη μελέτη της όρασης των εντόμων μεγάλο ποσόεπιστημονικές εργασίες. Λόγω αυτού του ενδιαφέροντος από την πλευρά των ειδικών, πολλά από τα χαρακτηριστικά των ματιών του Insecta έχουν πλέον αποσαφηνιστεί αξιόπιστα. Ωστόσο, η δομή των οπτικών οργάνων σε αυτούς τους οργανισμούς είναι τόσο ποικιλόμορφη που η ποιότητα της όρασης, η αντίληψη του χρώματος και του όγκου, η διάκριση κινούμενων και ακίνητων αντικειμένων, η αναγνώριση οικείων οπτικές εικόνεςκαι άλλες ιδιότητες της όρασης ποικίλλουν πάρα πολύ μεταξύ τους διαφορετικές ομάδεςέντομα Οι ακόλουθοι παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν αυτό: σε ένα σύνθετο μάτι - η δομή των ομματιδίων και ο αριθμός τους, η κυρτότητα, η θέση και το σχήμα των ματιών. σε απλά μάτια και - τον αριθμό τους και ωραία χαρακτηριστικάκτίρια, τα οποία μπορούν να αντιπροσωπεύονται από μια σημαντική ποικιλία επιλογών. Το όραμα των μελισσών έχει μελετηθεί καλύτερα μέχρι σήμερα.

Η κίνηση ενός αντικειμένου παίζει συγκεκριμένο ρόλο στην αντίληψη του σχήματος. Τα έντομα είναι πιο πιθανό να προσγειωθούν σε λουλούδια που ταλαντεύονται στον άνεμο παρά σε ακίνητα. Οι λιβελούλες ορμούν μετά το μετακινούμενο θήραμα και οι αρσενικές πεταλούδες αντιδρούν στα ιπτάμενα θηλυκά και δυσκολεύονται να δουν καθιστούς. Αυτό πιθανότατα οφείλεται σε μια ορισμένη συχνότητα ερεθισμού των ομματιδίων των ματιών κατά την κίνηση, το τρεμόπαιγμα και το τρεμόπαιγμα.

Αναγνώριση οικείων αντικειμένων

Τα έντομα αναγνωρίζουν τα οικεία αντικείμενα όχι μόνο από το χρώμα και το σχήμα, αλλά και από τη διάταξη των αντικειμένων γύρω τους, επομένως η ιδέα της εξαιρετικής πρωτογονικότητας της όρασής τους δεν μπορεί να ονομαστεί αληθινή. Για παράδειγμα, η Σφήκα της Άμμου βρίσκει την είσοδο σε ένα λαγούμι, καθοδηγούμενη από τα αντικείμενα που βρίσκονται γύρω του (γρασίδι, πέτρες). Εάν αφαιρεθούν ή αλλάξει η θέση τους, αυτό μπορεί να προκαλέσει σύγχυση στο έντομο.

Αντίληψη απόστασης

Αυτό το χαρακτηριστικό μελετάται καλύτερα χρησιμοποιώντας το παράδειγμα των λιβελλούλων, των σκαθαριών και άλλων αρπακτικών εντόμων.

Η ικανότητα προσδιορισμού της απόστασης οφείλεται στην παρουσία υψηλότερων εντόμων διόφθαλμη όραση, δηλαδή δύο μάτια των οποίων τα οπτικά πεδία τέμνονται εν μέρει. Τα δομικά χαρακτηριστικά των ματιών καθορίζουν πόσο μεγάλη είναι η απόσταση ορατότο ένα έντομο ή το άλλο. Για παράδειγμα, τα σκαθάρια που πηδούν αντιδρούν στο θήραμα και επιτίθενται σε αυτό όταν βρίσκονται σε απόσταση 15 cm από το αντικείμενο.

Κίνηση φωτός-πυξίδας

Πολλά έντομα κινούνται με τέτοιο τρόπο ώστε να διατηρούν συνεχώς την ίδια γωνία πρόσπτωσης φωτός στον αμφιβληστροειδή. Ετσι, ακτίνες ηλίουείναι ένα είδος πυξίδας με την οποία προσανατολίζεται το έντομο. Με την ίδια αρχή, οι σκώροι κινούνται προς την κατεύθυνση των τεχνητών πηγών φωτός.

έντομα. Από την παιδική ηλικία, θαυμάζαμε την ομορφιά της πεταλούδας, πιασμένη " πασχαλίτσες», υπέφερε από τσιμπήματα κουνουπιών. Και ακόμη και ως ενήλικες, φοβόμαστε τις σφήκες και τις αράχνες. Αυτή η κατηγορία ζώων στα λατινικά ακούγεται πολύ όμορφο "insekta" - το πιο πολυάριθμο. Αν λάβουμε υπόψη μόνο τα περιγραφόμενα είδη, τότε υπάρχουν περίπου ένα εκατομμύριο από αυτά. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν πολλά περισσότερα από αυτά. Τώρα οι επιστήμονες τείνουν να πιστεύουν ότι υπάρχουν περίπου οκτώ εκατομμύρια είδη εντόμων στον πλανήτη μας. Μυριάδες μικροσκοπικά πλάσματα σέρνονται, πετούν, βουίζουν, κελαηδούν και κοιτάζουν τον κόσμο με τα μάτια τους.

Πώς βλέπουν αυτά τα μικροσκοπικά πλάσματα; Μάτια εντόμων, πολύ σημαντικό όργανο. Σε ενήλικες πολλών ειδών, τα μάτια καταλαμβάνουν το μεγαλύτερο μέρος του κεφαλιού. Εάν προβάλλονται από υψηλή μεγέθυνση, τότε θα φαίνονται σαν ένα λεπτό πλέγμα ή πλέγμα. Αυτό συμβαίνει επειδή κάθε μάτι αποτελείται από πολλούς μικρούς οφθαλμούς. Ονομάζονται πολύπλευρες. Αυτή η μικροσκοπική όψη ματιών ονομάζεται ommatidium. Οι μακρόστενοι κώνοι, στο άκρο των οποίων υπάρχουν φακοί σε σχήμα εξάγωνου, εφαρμόζουν σφιχτά μεταξύ τους. Οι άξονές τους, λόγω του ότι το μάτι είναι στρογγυλό, αποκλίνουν με ακτινωτό τρόπο. Και παρά το γεγονός ότι ένα ομματίδιο έχει ικανότητα θέασης μόνο από μία έως έξι μοίρες, όλα μαζί, και έχουν ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙαπό 100 έως 30.000, επιτρέπουν στο μάτι να καλύψει το θέμα ως σύνολο. Η εικόνα αποτελείται από διαφορετικά κομμάτια, σαν μωσαϊκό.

Τα έντομα δεν διακρίνουν μικρές λεπτομέρειες. Η ευκρίνεια της εικόνας μειώνεται λόγω του γεγονότος ότι οι οπτικοί άξονες των ομματιδίων αποκλίνουν σε γωνίες 1–6 μοιρών. Τα έντομα μπορούν να δουν όχι πολύ μακριά. Μόλις λίγα μέτρα μακριά. Αλλά όταν ο ήλιος δεν είναι πλέον ορατός στον ουρανό, χάρη στην ικανότητα προσδιορισμού του επιπέδου πόλωσης του φωτός, είναι καλά προσανατολισμένοι. Ναι, και διακρίνουν το φως που τρεμοπαίζει ή αναβοσβήνει με συχνότητα 250 - 300 hertz. Για σύγκριση, εμείς οι άνθρωποι είμαστε σε θέση να το κάνουμε αυτό σε συχνότητα περίπου 50 hertz.

Αν μιλάμε για το αν αυτά τα ψίχουλα διακρίνουν χρώματα, τότε ναι. Φυσικά, επίσης δεν είναι σαν τους ανθρώπους. Οι μέλισσες έχουν μελετηθεί περισσότερο από αυτή την άποψη. Έτσι, από πολλά πειράματα, οι επιστήμονες έμαθαν ότι οι μέλισσες βλέπουν τον κόσμο σε τέσσερα χρώματα. Κόκκινο-κίτρινο-πράσινο. Ναι ναι. Ακριβώς. Όχι το καθένα ξεχωριστά, αλλά ένα χρώμα άγνωστο σε εμάς, λιωμένο μεταξύ τους. Επίσης μπλε-πράσινο, μπλε-ιώδες και υπεριώδες. Το υπεριώδες φως ανιχνεύεται επίσης από άλλα έντομα. Ανάμεσά τους μερικές πεταλούδες και μυρμήγκια. Το θέμα αυτό δεν έχει μελετηθεί διεξοδικά. Πολλά μένουν να μάθουμε.

Δεν είναι μόνο αυτό. Στο μετωπιαίο βρεγματικό τμήμα του κεφαλιού των εντόμων υπάρχουν τρεις ακόμη ωχοί που βρίσκονται σε μορφή τριγώνου. Κάποιοι έχουν δύο. Η διάμετρός τους είναι από 0,03 έως 0,5 χιλιοστά. Είναι πολύ πιο απλά από τα πολύπλευρα. Αλλά δεν παίζουν λιγότερο σημαντικός ρόλος. Αυτά τα μάτια αυξάνουν τη συνολική ευαισθησία στο φως, δηλαδή βοηθούν το έντομο να προσανατολιστεί σε σχέση με την πηγή φωτός. Εάν τα μάτια είναι σφραγισμένα, το έντομο θα είναι λιγότερο ευαίσθητο στο φως.

Μελετώντας τη δομή, τις συνήθειες και τις συνήθειες αυτών των εκπληκτικών μικρών πλασμάτων, πείθουμε όλο και περισσότερο για το πόσο αμίμητος και μοναδικός είναι ο κόσμος γύρω μας. Και πόσο προσεκτικά πρέπει να το αντιμετωπίζουμε για να μην διαταράξουμε την ισορροπία με την οποία μας έχει περιβάλλει ο Δημιουργός.