Zgradba sestavljenega očesa žuželke. Koliko sličic na sekundo vidi muha in koliko oči ima?

Že v daljnem otroštvu so mnogi od nas postavljali tako na videz nepomembna vprašanja o žuželkah, kot so: koliko oči ima navadna muha, zakaj pajek plete mrežo in zakaj lahko osa ugrizne.

Znanost entomologija ima odgovore na skoraj vsako od njih, vendar bomo danes poklicali znanje raziskovalcev narave in vedenja, da bi razumeli vprašanje, kaj je vizualni 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 odraslega posameznika redko presega 1 cm, ima dva para kril in sestavljenih oči.

Sestavljene oči - kaj je smisel?

Vidni sistem muhe vključuje dve veliki očesi, ki se nahajata na robovih glave. Vsak od njih ima kompleksna struktura 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 primerjamo fasetni vid in daljnogled, ki ga ima človek npr., se lahko hitro prepriča, da sta si 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 samo povečana reakcijažuželka v primerjavi s počasnim človekom in sposobnostjo skoraj takojšnjega vzleta. V glavnem tako visoki ravni reakcije so posledica pravočasnega zaznavanja sprememb in gibanja žuželkovih možganov v radiju gledanja njenih oči.

Vid muhe omogoča, da vidi skoraj 360 stopinj. Ta vrsta vida se imenuje 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.

Več jih je zanimiva lastnost vizualna percepcija barvna paleta muh. 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 ne izgubijo budnosti in ohranijo vsestransko opazovalno obrambo pri sto odstotkih podnevi.

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

Tako muhe kot čebele imajo pet oči. Tri preproste oči se nahajajo na vrhu glave (lahko bi rekli, na temenu), dve zapleteni ali fasetni očesi pa se nahajata na straneh glave. Sestavljene oči muh, čebel (pa tudi metuljev, kačjih pastirjev in nekaterih drugih žuželk) so predmet navdušenega preučevanja znanstvenikov. Dejstvo je, da so ti organi vida urejeni na zelo zanimiv način. Sestavljeni so iz tisočih posameznih šesterokotnikov ali, znanstveno rečeno, faset. Vsaka od faset je miniaturno kukalo, ki daje podobo ločenega dela predmeta. V zapletenih očeh hišne muhe je približno 4.000 faset, čebele delavke 5.000, trota 8.000, metulja do 17.000 in kačjega pastirja do 30.000. Izkazalo se je, da jih oči žuželk pošiljajo več tisoč podobe posameznih delov predmeta v njihove možgane, ki se, čeprav se zlijejo v podobo predmeta kot celote, še vedno zdi ta predmet kot iz mozaika.

Zakaj so potrebne sestavljene oči? Menijo, da se z njihovo pomočjo žuželke orientirajo med letom. Medtem ko so preproste oči zasnovane za gledanje predmetov v bližini. Če čebeli torej odstranimo ali pokrijemo sestavljene oči, se obnaša, kot da bi bila slepa. Če so preproste oči zaprte, se zdi, da ima žuželka počasno reakcijo.

1,2 -Sestavljene (sestavljene) oči čebele ali muhe
3 -tri preprosta očesa čebele ali muhe

Pet oči omogoča žuželkam, da pokrivajo 360 stopinj, torej videti vse, kar se dogaja spredaj, na obeh straneh in zadaj. Morda se je zato tako težko neopaženo približati muhi. In če menite, da sestavljene oči vidijo premikajoči se predmet veliko bolje kot mirujočega, potem se lahko samo vprašamo, kako človeku včasih uspe udariti muho s časopisom!

Sposobnost žuželk s sestavljenimi očmi, da ujamejo tudi najmanjše gibanje, se odraža v naslednji primer: Če se čebele in muhe usedejo k ljudem, da bi gledali film, se jim bo zdelo, da gledalci na dveh nogah dolgo gledajo en okvir, preden preidejo na drugega. Da bi žuželke gledale film (in ne posamezne sličice, kot je fotografija), je treba film projektorja zavrteti 10-krat hitreje.

Ali naj žuželkam zavidamo oči? Verjetno ne. Na primer, oči muhe vidijo veliko, vendar niso sposobne pogledati od blizu. Zato hrano (kapljico marmelade, na primer) odkrijejo tako, da se plazijo po mizi in se vanjo dobesedno zaletijo. In čebele zaradi posebnosti svojega vida ne razlikujejo rdeče barve - za njih je črna, siva ali modra.

Vsi ljudje vedo, da je zelo težko ujeti ali udariti muho: zelo dobro vidi in se takoj odzove na vsako gibanje, ki leti navzgor. Odgovor se skriva v edinstveni viziji te žuželke. Odgovor na vprašanje, koliko oči ima muha, vam bo pomagal razumeti razlog za njeno izmuzljivost.

Struktura vidnih organov

Dom oz navadna muha ima črno-sive barve do 1 cm dolgo telo in rahlo rumenkast trebuh, 2 para sivih kril in glava z velikimi očmi. Gre za enega najstarejših prebivalcev planeta, kar dokazujejo podatki arheologov, ki so odkrili primerke, stare 145 milijonov let.

Ko pregledate glavo muhe pod mikroskopom, lahko vidite, da ima zelo izvirne tridimenzionalne oči, ki se nahajajo na obeh straneh. Kot lahko vidite na fotografiji oči muhe, so vizualno podobne mozaiku, sestavljenemu iz 6-stranskih strukturne enote, ki se imenujejo fasete ali ommatidije, podobne strukturi satja. Prevedeno iz francoščine beseda "fasette" pomeni fasete. Zaradi tega se oči imenujejo sestavljene oči.

Kako razumeti, kaj vidi muha v primerjavi z osebo, katere vid je binokularen, torej sestavljen iz dveh slik, ki ju vidita 2 očesi? Pri žuželkah je vizualni aparat bolj zapleten: vsako oko je sestavljeno iz 4 tisoč faset, ki prikazujejo majhen del vidne slike. Zato je oblikovanje celotne slike zunanji svet delujejo po principu »sestavljanja sestavljank«, kar nakazuje edinstveno strukturo možganov muhe, ki lahko obdelajo več kot 100 sličic slik na sekundo.

Opomba!

Ne le muhe, tudi druge žuželke imajo fasetni vid: čebele imajo 5 tisoč faset, metulji 17 tisoč, rekordni kačji pastirji pa imajo do 30 tisoč omatidijev.

Kako vidi muha

Ta razporeditev vidnih organov muhi ne omogoča, da se osredotoči na določen predmet ali predmet, ampak prikazuje splošno sliko celotnega okoliškega prostora, kar vam omogoča, da hitro opazite nevarnost. Vidni kot vsakega očesa je 180°, kar je skupaj 360°, torej vid je panoramski.

Zahvaljujoč tej strukturi očesa ima muha odličen pogled na vse okoli, vključno z videnjem osebe, ki se poskuša prikrasti od zadaj. Nadzor nad celotnim okoliškim prostorom ji zagotavlja 100-odstotno zaščito pred vsemi težavami, tudi pred zbiranjem ljudi.

Poleg dveh glavnih imajo muhe še 3 navadne oči, ki se nahajajo na čelu v prostorih med fasetnimi očmi. Ti organi jim omogočajo, da jasneje vidijo bližnje predmete za prepoznavanje in takojšen odziv.

zanimivo!

Če povzamemo vse podatke, lahko rečemo, da vid muhe predstavlja 5 oči: 2 fasetni očesi - za spremljanje okoliškega prostora in 3 preprosta očesa - za fokusiranje in prepoznavanje predmetov.

Značilnosti vizualnih sposobnosti muh

Vizija navadne muhe ima veliko več zanimivih lastnosti:

• Muhe odlično razlikujejo primarne barve in njihove odtenke, poleg tega pa lahko razlikujejo tudi ultravijolične žarke;
• v temi ne vidijo prav nič in zato ponoči spijo;
• nekatere barve iz celotne palete pa zaznavajo nekoliko drugače, zato jih po navadi obravnavamo kot barvno slepe;
• fasetna naprava oči vam omogoča, da hkrati popravite vse zgoraj, spodaj, levo, desno in spredaj ter omogoča hiter odziv na bližajočo se nevarnost;
• oči muhe razlikujejo le majhne predmete, na primer približevanje roke, vendar ne zaznavajo velike človeške figure ali pohištva v sobi;
• samci imajo sestavljene oči bližji prijatelj drug drugemu v primerjavi s samicami s širšim čelom;

zanimivo!

O ostrini vida priča tudi podatek, koliko sličic na sekundo vidi muha. Za primerjavo, natančne številke: oseba zazna le 16, muha pa 250-300 sličic na sekundo, kar ji pomaga pri popolni navigaciji, ko hitra hitrost v letu.

Značilnosti utripanja

Obstaja indikator vizualnih sposobnosti, ki je povezan s frekvenco utripanja slike, to je z njeno najnižjo mejo, pri kateri se svetloba beleži kot stalni vir osvetlitve. Imenuje se CFF - kritična frekvenca flicker-fuzije. Njegova vrednost kaže, kako hitro lahko živalske oči posodabljajo slike in obdelujejo vizualne informacije.

Oseba lahko zazna frekvenco utripanja 60 Hz, to je posodabljanje slike 60-krat na sekundo, ki ji sledi pri prikazovanju vizualnih informacij na televizijskem zaslonu. Za sesalce (pse, mačke) je ta kritična vrednost 80 Hz, zato običajno ne marajo gledati televizije.

Višja kot je frekvenca migetanja, več bioloških koristi ima žival. Zato za žuželke, v katerih dano vrednost doseže 250 Hz, se to kaže v možnosti hitrejše reakcije na nevarnost. Za osebo, ki se s časopisom v rokah približuje "plenu" z namenom, da ga ubije, se gibanje zdi hitro, vendar edinstvena zgradba očesa omogoča, da zajame celo trenutne gibe kot v počasnem posnetku.

Po mnenju biologa K. Gilija je tako visoka kritična frekvenca migetanja pri muhah posledica njihove majhnosti in hitrega metabolizma.

zanimivo!

Razlika v CFF za različne vrste vretenčarjev izgleda takole: najmanjših 14 Hz imajo jegulje in želve, 45 Hz plazilci, po 60 Hz človek in morski pes, 80 Hz ptice in psi, 120 zemeljske veverice.

Zgornja analiza vizualnih sposobnosti nam omogoča razumeti, da izgleda svet skozi oči muhe kompleksen sistem veliko število slike, podobne majhnim video kameram, vsaka od njih posreduje informacijo žuželki o majhnem delu okoliškega prostora. Sestavljena slika vam omogoča, da z enim pogledom vzdržujete vizualno "vsestransko obrambo" in se takoj odzovete na pristop sovražnikov. Raziskave znanstvenikov o takšnih vizualnih sposobnostih žuželk so jim omogočile razvoj letečih robotov, ki računalniški sistemi nadzorujejo svoj položaj med letom in posnemajo vizijo muh.

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 se imenujejo fasetiran. Drobno fasetno oko se imenuje ommatidij. Ommatidij izgleda kot dolg ozek stožec, katerega osnova je leča v obliki šesterokotnika. Od tod ime sestavljeno oko: faseta prevedeno iz francoščine 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. Mravlja delavka ima v očesu le okoli 100 omatidijev, hišna muha okoli 4000, čebela delavka 5000, metulji do 17.000, kačji pastirji pa 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 imajo njeni fotoni poljubno orientacijo. Vendar pa je svetloba pri prehodu skozi atmosfero polarizirana zaradi sipanja na molekulah zraka, ravnina njene polarizacije pa je vedno usmerjena proti soncu

Mimogrede...

Poleg sestavljenih oči imajo žuželke še tri preproste očesce s premerom 0,03-0,5 mm, ki se nahajajo v obliki trikotnika na frontoparietalni površini glave. Te oči niso primerne za razlikovanje predmetov in so potrebne za popolnoma drugačen namen. Merijo povprečno raven osvetlitve, 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.

domov » Vrtec » Zgradba sestavljenega očesa žuželke. Koliko sličic na sekundo vidi muha in koliko oči ima?