Sestavljene oči muhe. Skrivnosti žuželk: koliko oči ima navadna muha?

Vrste sestavljenih oči

Shema strukture apozicijskega sestavljenega očesa: 1 - fasete roženice; 2 - aparat za lom svetlobe; 3 - pigmentne celice; 4 - vidne celice; 5 - fotosenzibilni element ommatidij; 6 - aksoni vidnih celic, ki gredo v optične ganglije; 7 - pokrivala za glavo; 8 - očesna kapsula.

Glede na anatomske značilnosti ommatidijev in njihove optične lastnosti ločimo 3 vrste sestavljenih oči: apozicionalne (fotopske), optične superpozicije in nevrosuperpozicije (skupaj imenovane skotopične). Pri nekaterih žuželkah (bogomolke, majske muhe) je lahko en del očesa zgrajen po apozicionalnem tipu, drugi pa po superpozicijskem tipu.

Pri vseh vrstah sestavljenih oči so dejanski fotoobčutljivi element rabdomeri optičnih celic, ki vsebujejo fotopigment (običajno podoben rodopsinu). Absorpcija svetlobnih kvantov s fotopigmentom je prvi člen v verigi procesov, zaradi katerih vidna celica ustvari živčni signal.

Apozicionalne (fotopske) sestavljene oči

V apozicijskih sestavljenih očeh, ki so običajno značilne za dnevne žuželke, so sosednji omatidiji nenehno izolirani drug od drugega z neprozornim pigmentom in receptorji zaznavajo samo svetlobo, katere smer sovpada z osjo danega omatidija.

Optične superpozicijske sestavljene oči

V optičnih superpozicijskih fasetnih očeh, značilnih za nočne in mračne žuželke ter številne rake, je izolacija ommatidijev spremenljiva (zaradi sposobnosti pigmenta, da se premika), pri pomanjkanju svetlobe pa prekrivanje (superpozicija) žarkov, ki padajo na pojavi se poševni kot, ki ne poteka skozi eno, ampak skozi več faset. Tako se pri šibki svetlobi poveča občutljivost očesa.

Nevrosuperpozicijske sestavljene oči

Za nevrosuperpozicijske sestavljene oči je značilna seštevek signalov iz vidnih celic, ki se nahajajo v različnih ommatidih, vendar prejemajo svetlobo iz iste točke v prostoru.

Ločljivost in zaznavanje barv

Shema videza slike mrežnice v apozicijskih (a), optikosuperpozicijskih (b) in nevrosuperpozicijskih (c) fasetnih očeh: 1 - ločen ommatidij z enim ali ločenim fotosenzitivnim elementom, sestavljenim iz rabdomerov; 2 - aksoni vidnih celic. Tisti fotoobčutljivi elementi, ki jih zadenejo vzporedni žarki svetlobe, so zasenčeni (prikazano s puščicami).

Viri

Sestavljene oči- članek iz Velike sovjetske enciklopedije

Fundacija Wikimedia. 2010.

Oglejte si, kaj so "sestavljene oči" v drugih slovarjih:

Sestavljene oči (oculi), glavne parni organ Za vid rakov, žuželk in nekaterih drugih nevretenčarjev, ki jih tvorijo ommatidije, ima roženična leča videz konveksne 6-strane fasete (francoska facette facet, od tod tudi ime). F. g...... Biološki enciklopedični slovar

Nekatere žuželke imajo sestavljene oči. Slovar tuje besede, vključeno v ruski jezik. Chudinov A.N., 1910. SESTAVLJENE OČI Sestavljene oči najdemo pri večini žuželk in so sestavljene iz naslednjega: število enostavnih oči: mravlje jih imajo od 50... ... Slovar tujih besed ruskega jezika

- (iz francoske facette facet) (sestavljene oči) parni organ vida žuželk, rakov in nekaterih drugih nevretenčarjev; ki ga tvorijo številni posamezni očesni omatidiji. Dobro zaznavajo premikajoče se predmete, zagotavljajo široko polje ... ...

- (iz francoske facette facet), sestavljene oči, parni organ vida žuželk, rakov in nekaterih drugih nevretenčarjev; tvorijo številni posamezni očesni omatidiji. Dobro zaznavajo premikajoče se predmete, zagotavljajo široko polje ... enciklopedični slovar

Sestavljene oči, glavni parni organ vida žuželk, rakov in nekaterih drugih nevretenčarjev; tvorijo posebne strukturne enote - ommatidije (glej Ommatidia), katerih roženična leča ima obliko konveksnega šesterokotnika - ... ... Velik Sovjetska enciklopedija

- (iz francoske facette facet) (sestavljene oči), parni organ vida žuželk, rakov in nekaterih drugih nevretenčarjev; Številni izobraženci ločene oči ommatidije. Dobro zaznavajo premikajoče se predmete in zagotavljajo široko vidno polje.… … Naravoslovje. enciklopedični slovar

Ali pa so sestavljene oči členonožcev (glej Oko) dobile to ime, ker hitin ovojnice tvori odebelitev ali faseto (Cornea Linse) nad vsakim očesom. Celoten sklop večplastnih faset predstavlja polje, ki spominja na končni tlak... Enciklopedični slovar F.A. Brockhaus in I.A. Ephron

Enako kot sestavljene oči. * * * SESTAVLJENE OČI SLOŽENE OČI, enako kot sestavljene oči (glej SESTAVLJENE OČI) ... enciklopedični slovar

Enako kot sestavljene oči ... Veliki enciklopedični slovar

Enako kot sestavljene oči. .(

Med razvojem vida se nekatere živali razvijejo precej zapleteno optični instrumenti. Sem spadajo seveda sestavljene oči. Nastali so pri žuželkah in rakih, nekaterih členonožcih in nevretenčarjih. Kako se sestavljeno oko razlikuje od preprostega očesa, katere so njegove glavne funkcije? O tem bomo govorili v našem današnjem gradivu.

Sestavljene oči

to optični sistem, raster, kjer ni ene mrežnice. In vsi receptorji so združeni v majhne retinule (skupine), ki tvorijo konveksno plast, ki ne vsebuje več živčnih končičev. Tako je oko sestavljeno iz številnih posameznih enot - ommatidijev, združenih v skupni sistem vizija.

Sestavljene oči, ki so jim lastne, se od binokularnih (tudi človeških) razlikujejo po slabi ločljivosti majhnih podrobnosti. Vendar so sposobni razlikovati med svetlobnimi nihanji (do 300 Hz), medtem ko so za ljudi največje zmožnosti 50 Hz. In membrana te vrste očesa ima cevasto strukturo. Glede na to sestavljene oči nimajo takšnih refrakcijskih lastnosti, kot sta daljnovidnost ali kratkovidnost, koncept akomodacije zanje ni uporaben.

Nekatere strukturne in vizualne značilnosti

Pri mnogih žuželkah zasedajo večino glave in so skoraj nepremični. Na primer, sestavljene oči kačjega pastirja so sestavljene iz 30.000 delcev, ki tvorijo kompleksno strukturo. Metulji imajo 17.000 omatidijev, muhe 4 tisoč, čebele pa 5. Najmanjša količina Mravlja delavka ima 100 delcev.

Daljnogled ali faseta?

Prva vrsta vida vam omogoča, da zaznate prostornino predmetov, njihove majhne podrobnosti, ocenite razdaljo do predmetov in njihovo lokacijo glede na drugega. Vendar so ljudje omejeni na kot 45 stopinj. Če je potreben popolnejši pregled, zrklo izvaja gibanje na refleksni ravni (ali obračamo glavo okoli osi). Sestavljene oči v obliki hemisfer z ommatidiji vam omogočajo, da vidite okoliško realnost z vseh strani, ne da bi obračali vidne organe ali glavo. Poleg tega je slika, ki jo posreduje oko, zelo podobna mozaiku: ena strukturna enota očesa zazna ločen element, skupaj pa sta odgovorna za ponovno ustvarjanje celotne slike.

Sorte

Ommatidia imajo anatomske značilnosti, zaradi česar se njihove optične lastnosti razlikujejo (npr. med različnimi žuželkami). Znanstveniki opredeljujejo tri vrste faset:

Mimogrede, nekatere vrste žuželk imajo mešani tip fasetni organi vida, mnogi pa imajo poleg tistih, ki jih obravnavamo, tudi preproste oči. Torej, pri muhi, na primer, na straneh glave so parni fasetni organi, ki se nahajajo precej velike velikosti. In na kroni so trije preproste oči izvajanje pomožnih funkcij. Čebela ima enako organizacijo vidnih organov – torej le pet oči!

Pri nekaterih rakih se zdi, da sestavljene oči sedijo na premičnih pecljih.

Nekatere dvoživke in ribe imajo tudi dodatno (parietalno) oko, ki razlikuje svetlobo, vendar ima predmetni vid. Njegovo mrežnico sestavljajo samo celice in receptorji.

Sodobni znanstveni razvoj

IN Zadnje čase Sestavljene oči so predmet študija in veselja znanstvenikov. Navsezadnje so takšni organi vida zaradi svoje prvotne zgradbe osnova za znanstveni izumi in raziskovanje v svetu sodobne optike. Glavne prednosti - širok pogled vesolje, razvoj umetnih faset, ki se uporabljajo predvsem v miniaturnih, kompaktnih, tajnih nadzornih sistemih.

Tudi v daljnem otroštvu so mnogi od nas postavljali tako na videz nepomembna vprašanja o žuželkah, kot je: koliko oči imajo? navadna muha, zakaj pajek plete mrežo, osa pa lahko ugrizne.

Entomološka znanost ima odgovore na skoraj vsako od njih, danes pa bomo poklicali znanje raziskovalcev narave in vedenja, da bi razumeli vprašanje, kakšen je vidni sistem te vrste.

V tem članku bomo analizirali, kako vidi muha in zakaj je to nadležno žuželko tako težko udariti z muholovko ali ujeti z dlanjo na steni.

Sobni stanovalec

Domača muha ali hišna muha spada v družino pravih muh. In čeprav tema našega pregleda zadeva vse vrste brez izjeme, si bomo zaradi udobja dovolili, da razmislimo o celotni družini na primeru te zelo znane vrste domačih parazitov.

Navadna hišna muha je po videzu zelo nepomembna žuželka. Ima sivo-črno obarvano telo, z nekaj rumenimi odtenki na spodnjem delu trebuha. Dolžina odrasli redko presega 1 cm, ima dva para kril in sestavljene oči.

Sestavljene oči - kaj je smisel?

Vidni sistem muhe vključuje dva velike oči ki se nahaja na robovih glave. Vsak od njih ima zapleteno strukturo in je sestavljen iz številnih majhnih šesterokotnih faset, od tod tudi ime te vrste vizije kot fasetirana.

Skupaj ima mušje oko v svoji strukturi več kot 3,5 tisoč teh mikroskopskih komponent. In vsak od njih je sposoben zajeti le majhen del celotne slike in posredovati informacije o nastali mini sliki v možgane, ki sestavijo vse uganke te slike.

Če primerjate fasetni vid in binokularni vid, ki ga na primer ima človek, lahko hitro ugotovite, da sta namen in lastnosti vsakega diametralno nasprotna.

Bolj razvite živali ponavadi svoj vid osredotočijo na določeno ozko območje ali na določen predmet. Za žuželke ni toliko pomembno, da vidijo določen predmet, kot da hitro krmarijo v prostoru in opazijo pristop nevarnosti.

Zakaj jo je tako težko ujeti?

Tega škodljivca je res zelo težko presenetiti. Razlog ni le povečana reakcija žuželke v primerjavi s počasnim človekom in sposobnost skoraj takojšnjega vzleta. V glavnem tako visoka stopnja reakcije so posledica pravočasnega zaznavanja sprememb in gibanja žuželkovih možganov v radiju gledanja njenih oči.

Vid muhe omogoča, da vidi skoraj 360 stopinj. To vrsto vida imenujemo tudi panoramski. To pomeni, da vsako oko zagotavlja 180-stopinjski pogled. Tega škodljivca je skoraj nemogoče presenetiti, tudi če se mu približate od zadaj. Oči te žuželke vam omogočajo nadzor nad celotnim prostorom okoli sebe in s tem zagotavljajo stoodstotno vsestransko vizualno obrambo.

Je še kaj zanimiva lastnost vizualno zaznavanje barvne palete z muho. Navsezadnje skoraj vse vrste različno zaznavajo določene barve, ki jih poznamo naše oči. Nekatere od njih žuželke sploh ne ločijo, druge se jim zdijo drugačne, v drugačnih barvah.

Mimogrede, poleg dveh sestavljenih oči ima muha še tri preproste oči. Nahajajo se v prostoru med fasetami, na čelnem delu glave. Za razliko od sestavljenih oči te tri uporabljajo žuželke za prepoznavanje predmeta v neposredni bližini.

Tako lahko na vprašanje, koliko oči ima navadna muha, zdaj varno odgovorimo – 5. Dve kompleksni fasetni očesi, razdeljeni na tisoče omatidijev (faset) in zasnovani za najobsežnejši nadzor nad spremembami. okolju okoli njega in tri preprosta očesa, ki omogočajo, kot pravijo, fokusiranje.

Pogled na svet

Rekli smo že, da so muhe barvno slepe in bodisi ne razlikujejo vseh barv ali pa vidijo predmete, ki so nam znani v drugih barvnih tonih. Ta vrsta lahko razlikuje tudi ultravijolično svetlobo.

Prav tako je treba povedati, da kljub edinstvenosti njihovega vida ti škodljivci praktično ne vidijo v temi. Ponoči muha spi, ker njene oči tej žuželki ne dovolijo, da bi lovila v temi.

In tudi ti škodljivci običajno dobro zaznavajo le manjše in premikajoče se predmete. Insekt ne more razlikovati tako velikih predmetov, kot je na primer človek. Za muho ni nič drugega kot še en del notranjosti okolja.

Toda približevanje roke žuželki odlično zaznajo njegove oči in takoj dajo potreben signal možganom. Tako kot opazovanje katere koli druge hitro bližajoče se nevarnosti tudi tem supergam ne bo težko, zahvaljujoč kompleksnemu in zanesljivemu sistemu sledenja, ki jim ga je dala narava.

Zaključek

Tako smo analizirali, kako je videti svet skozi oči muhe. Zdaj vemo, da imajo ti vseprisotni škodljivci, tako kot vse žuželke, neverjeten vizualni aparat, ki jim omogoča, da ostanejo pozorni in dnevne ure obdržati obrambo vsestranskega opazovanja na sto odstotkih za en dan.

Vid navadne muhe je podoben zapletenemu sledilnemu sistemu, ki vključuje na tisoče mini nadzornih kamer, od katerih vsaka žuželki posreduje pravočasne informacije o tem, kaj se dogaja v neposredni bližini.

Pri veliki povečavi je oko žuželke videti kot fina mreža.
To je zato, ker je oko žuželke sestavljeno iz številnih majhnih "očes", imenovanih fasete. Oči žuželk imenujemo sestavljene oči. Majhna očesna faseta se imenuje ommatidij. Ommatidij ima videz dolgega ozkega stožca, katerega osnova je leča v obliki šesterokotnika. Od tod tudi ime sestavljenega očesa: facette v francoščini pomeni "rob".

Šop omatidijev sestavlja zapleteno okroglo oko žuželke.

Vsaka ommatidija ima zelo omejeno vidno polje: vidni kot ommatidije v osrednjem delu očesa je le približno 1 °, na robovih očesa pa do 3 °. Ommatidij »vidi« samo tisti drobni del predmeta pred njegovimi očmi, na katerega je »usmerjen«, torej tja, kamor je usmerjen podaljšek njegove osi. Ker pa so ommatidije tesno drug ob drugem in se njihove osi v okroglem očesu radialno razhajajo, celotno sestavljeno oko pokriva predmet kot celoto. Poleg tega se slika predmeta izkaže za mozaično, to je sestavljeno iz ločenih kosov.

Število omatidijev v očesu se razlikuje od žuželke do žuželke. Mravlje delavke imajo v očesu le okoli 100 omatidijev; hišna muha- približno 4000, za čebelo delavko - 5000, za metulje - do 17.000 in za kačje pastirje - do 30.000! Tako ima mravlja zelo povprečen vid, medtem ko ogromne oči kačjega pastirja - dve mavrični polobli - zagotavljajo največje vidno polje.

Zaradi dejstva, da se optične osi ommatidije razlikujejo pod kotom 1-6 °, jasnost slike žuželk ni zelo visoka: ne razlikujejo majhnih podrobnosti. Poleg tega je večina žuželk kratkovidnih: okoliške predmete vidijo na razdalji le nekaj metrov. Toda sestavljene oči so odlične pri razlikovanju utripajoče (utripajoče) svetlobe s frekvenco do 250–300 hercev (za človeka je mejna frekvenca približno 50 hercev). Oči žuželk so sposobne določiti intenzivnost svetlobnega toka (svetlost), poleg tega pa imajo edinstveno sposobnost: lahko določijo ravnino polarizacije svetlobe. Ta sposobnost jim pomaga pri navigaciji, ko sonce ni vidno na nebu*.

Žuželke razlikujejo barve, a sploh ne tako kot mi. Čebele na primer »ne poznajo« rdeče barve in je ne ločijo od črne, zaznavajo pa nam nevidne ultravijolične žarke, ki se nahajajo na nasprotnem koncu spektra. Ultravijolično sevanje zaznavajo tudi nekateri metulji, mravlje in druge žuželke. Mimogrede, slepota žuželk opraševalcev za rdečo barvo pojasnjuje nenavadno dejstvo, da med našo divjo floro ni rastlin s škrlatnimi cvetovi.

*Svetloba, ki prihaja od sonca, ni polarizirana, to pomeni, da so njeni fotoni poljubno usmerjeni. Vendar pa je svetloba pri prehodu skozi atmosfero polarizirana zaradi sipanja na molekulah zraka, ravnina njene polarizacije pa je vedno usmerjena proti soncu.

Poleg sestavljenih oči imajo žuželke še tri enostavne očesce s premerom 0,03-0,5 mm, ki se nahajajo v obliki trikotnika na fronto-parietalni površini glave. Te oči niso primerne za razlikovanje predmetov in so potrebne za popolnoma drugačen namen. Merijo povprečno raven svetlobe, ki se uporablja kot referenčna točka (»ničelni signal«) pri obdelavi vizualnih signalov. Če žuželki zaprete te oči, ohrani sposobnost orientacije v prostoru, vendar bo lahko letela le pri močnejši svetlobi kot običajno. Razlog za to je, da zapečatene oči vzamejo črno polje kot "povprečno raven" in s tem dajo sestavljenim očem širši obseg osvetlitve, kar posledično zmanjša njihovo občutljivost.

Vsak od nas, ki se je vsaj enkrat poskušal znebiti nadležne muhe tako, da je s petardo v roki tekel za njo, dobro ve, da ta naloga ni vedno lahko izvedljiva, včasih pa je povsem nemogoča. Reakcija sivo-črnega malega najemnika je ravno pravšnja. Bistvo je, da ji nisi konkurenca. Zakaj? Preberite članek, v katerem vam bomo povedali vse o krilatih škodljivcih.

V čem je ta muha boljša od nas:

v hitrosti gibanja (več kot dvajset km na uro),
da lahko sledi njenim hitrim gibom.

Kako vidijo muhe

Mi, predstavniki človeške rase, ki se imamo za tako popolne in vsemogočne, imamo samo binokularni vid vam omogoča, da se osredotočite na določen predmet ali v določenem ozkem prostoru pred nami in nikakor ne morejo videti, kaj se dogaja za nami, a za muho to ni problem, saj je njen vid panoramski, vidi ves prostor 360 stopinj ( vsako oko lahko zagotovi pogled 180 stopinj).

Poleg tega te žuželke niso samo zahvaljujoč anatomska zgradba njihov vizualni aparat lahko vidi v različne smeri hkrati, vendar so sposobni tudi namenoma opazovati prostor okoli sebe. IN vse to je zagotovljeno ki se nahaja na straneh z dvema velikima konveksnima očesoma, ki jasno izstopata na glavi žuželke. Tako veliko vidno polje določa poseben "vpogled" teh žuželk. Poleg tega za prepoznavanje predmetov potrebujejo bistveno manj časa kot mi ljudje. Njihova ostrina vida je tudi 3-krat večja od naše človeške.

Zgradba sestavljenih oči

Če pogledate oko muhe pod mikroskopom, lahko vidite, da je sestavljeno, kot mozaik, iz številnih majhnih odsekov - faset - šesterokotnih strukturnih enot, ki so po zunanji obliki zelo podobne satju. Takšno oko temu primerno imenovana faseta, same fasete pa imenujemo tudi ommatidiji. V očesu muhe je približno štiri tisoč takih faset. Vsi dajejo svojo podobo (majhni delček celote), mušini možgani pa iz njih kot iz uganke sestavijo celotno sliko.

Panoramski, fasetni vid in binokularni vid, ki je značilen za ljudi, imata diametralno nasproten namen. Za hitro navigacijo žuželk in še več opazi bližajočo se nevarnost, ampak tudi, da bi imeli čas, da se temu izognete, pomembno je, da ne vidite določenega predmeta dobro in jasno, ampak predvsem pravočasno zaznavanje gibanj in sprememb v prostoru.

Obstaja še ena zanimiva značilnost mušičevega vizualnega dojemanja okoliškega sveta, kar zadeva barvno paleto. Nekaterih med njimi, očem tako znanih, žuželke sploh ne ločijo, druge se jim zdijo drugačne kot nam, v drugačnih barvah. Kar se tiče barvitosti okoliškega prostora - muhe razlikujejo ne le sedem osnovnih barv, ampak tudi njihove najlepši odtenki, ker so njihove oči sposobne videti ne le vidno svetlobo, ampak tudi ultravijolično, ki je ljudje, žal, ne smejo videti. Izkazalo se je, da v vizualni percepciji muh svet bolj rožnat kot pri ljudeh.

Prav tako je treba opozoriti, da imajo določene prednosti vizualni sistem, ti predstavniki šestnožnega sveta (da, imajo 3 pare nog) ne vidijo v temi. Ponoči spijo, saj jim oči ne omogočajo navigacije v temi.

In ta majhna in spretna bitja opazijo le majhne in premikajoče se predmete. Žuželka ne zaznava tako velikega predmeta, na primer kot človeka. In tukaj približevanje človeški roki Oči muhe vidijo odlično in takoj prenesejo potreben signal v možgane. Prav tako jim ne bo težko opaziti nobene druge hitro bližajoče se nevarnosti, zahvaljujoč kompleksni in zanesljivi strukturi oči, ki žuželki omogoča, da vidi prostor v vse smeri hkrati - desno, levo, gor, nazaj. in naprej ter se temu primerno odzvati, rešiti se, zato jih je tako težko udariti.

Številne fasete omogočajo muhi, da sledi zelo hitro premikajočim se predmetom z visoko jasnostjo slike. Za primerjavo, če človekov vid lahko zaznava 16 sličic na sekundo, potem ima muha 250–300 sličic na sekundo. Ta lastnost je muham, kot že opisano, potrebna za zaznavanje gibanja s strani, pa tudi za lastno orientacijo v prostoru med hitrim letom.

Število oči v muhi

Mimogrede, poleg dveh velikih sestavljenih sestavljenih oči ima muha še tri preproste na čelnem delu glave v intervalu med fasetama. V nasprotju s kompleksnimi so ti trije potrebni za opazovanje predmetov na blizu, saj je kompleksno oko v tem primeru neuporabno.

Tako lahko na vprašanje, koliko oči ima hišna muha, zdaj natančno odgovorimo, da jih je pet:

dvofasetni (kompleks), sestavljen iz tisočev ommatidijev in potreben za pridobivanje informacij o dogodkih, ki se hitro spreminjajo v vesolju,
in tri preprosta očesa, ki omogočajo ostrenje.

Sestavljene oči se nahajajo v muhah na straneh glave, in pri samicah je lokacija organov vida nekoliko razširjena (ločena s širokim čelom), pri moških pa so oči nekoliko bližje drug drugemu.