Kako vidijo letenje po svetu. Žuželka

Brain Fly je komaj več kot luknja v šivalne igle. Toda letite, ki imajo takšne možgane, obdeluje več kot sto statičnih slik (okvirjev) na sekundo. Kot veste, ima oseba omejitev - približno 25 sličic na sekundo. In letenje, ki je bilo bolj preprosto in učinkovita metoda Obdelava slike. In ne bi bilo jih zanimajo raziskovalci v robotiki.

Ugotovljeno je bilo, da se muhe obravnavajo 100 sličic na sekundo. In to jim omogoča med letom, da odkrijejo oviro v nekaj milisekundah (miliseconda je tisoč sekundo). Zlasti so raziskovalci usmerili pozornost na optične tokove, ki so imenovali "optične tokove". Zdi se, da to optično polje predeluje samo prva plast nevronov. Obdelujejo "grobi" virski signal iz vsakega "slikovnega pika". In naprej obdelane informacije na naslednjo plast nevronov. In po mnenju raziskovalcev so ti sekundarni nevroni le 60 kosov v vsaki polovici svinčenih možganov. Vendar pa se lahko mletja možganov zmanjšajo ali zdrobijo pogleda na množico pretočnih zaporedno "vektorjev gibanja", ki dajejo letenje smeri gibanja in "trenutne" hitrosti. In kar je zanimivo, dejstvo, da je letenje vsi vidijo!

Mi, ljudje (in ne vsi), veste, kaj je vektor in trenutna hitrost. In letenje o teh stvareh, seveda, nima pojma. In takšna možganska sposobnost leti velik znesek Informacije lahko zavirajo le. In zakaj vidimo le 50 sličic na sekundo, in 100? Težko je reči, vendar obstajajo razumne predpostavke o tem. Kako letel vzlet? Skoraj "takoj", "z velikim pospeševanjem. Podobudili bi takšno preobremenitev. Lahko pa ustvarite robotske možgane, ki pri hitrosti obdelave informacijskih tokov ne bo dalo mahom muh.

Da bi poskušali razumeti, kako lahko majhen možgani z rezkanjem obravnava tako velik pretok informacij, raziskovalci v Münchnu ustvarili "simulator letenja" za muhe. Muha bi lahko letela, vendar se je ohranila na povodcu. Elektrode so zabeležile reakcijo možganskih celic MOSS. In raziskovalci so poskušali razumeti, kaj se dogaja v možganih muh med letom.

Prvi rezultati so očitni. Muhe ravnajo s slikami iz njihovih fiksnih oči sploh kot oseba, ki dela. Pri premikanju muh v vesolju so "optična polja polja" (polja optičnih tokov) tvorjena v možganih (optična polja flux), ki dajejo smer gibanja.

Kako je to lahko videl osebo? Na primer, ko se premikate naprej, bi okoliški predmeti takoj razpršili strank. In predmetov na področju pogleda bi se zdeli veliki, kot so res. In zdi se, da se najbližji in oddaljene predmete premaknejo drugače.

Hitrost in smer, s katerim objekt utripa pred snovi, ki ustvarjajo tipični vzorci Vektorji gibanja - Poljski tokovi. Ki v drugi fazi obdelave slik doseže tako imenovano "lobula plošče" - središče mesta visoka stopnja. V vsaki polobli, možgani letijo le 60 živčne celiceodgovoren za vid. Vsaka od teh živčnih celic se odziva le na signal z določeno intenzivnostjo.

Toda za analizo optičnih tokov so informacije, ki prihajajo iz dveh oči, pomembne hkrati. Ta odnos zagotavlja posebne nevrone, imenovane "VS celice". Omogočajo letenje, da natančno ocenjujejo svojo lokacijo v prostoru in hitrosti letenja. Zdi se, da je "vs celice" odgovorna za prepoznavanje in odzivanje na navor, ki deluje na muharju med manevri v letu.

Robotiki Raziskovalci delajo za razvoj robotov, ki jih lahko opazujejo okolje Z digitalnimi fotoaparati se naučite, kaj vidijo in se ustrezno odzivajo na spreminjanje trenutnega stanja. In učinkovito komunicirajo in komunicirajo z ljudmi.

Na primer, razvoj majhnega letečega robota, položaja in hitrosti katerega koli leta bo spremljana z uporabo računalniškega sistema, ki posnema vizijo muh.

Oči žuželka z veliko povečavo, izgleda kot majhna mreža.

To je zato, ker je oko žuželke sestavljeno iz različnih majhnih "lupin" -Dette. Oči žuželk pokličite facete.. Tiny Fakes-post se imenuje ommatidium.. Ommatidium ima obliko dolgega ozkega stožca, katerih osnova je leča, ki ima nekakšen šesterokotnik. Zato ime očesnih oči: facete. Prevedeno iz francoskih sredstev "Grand".

Ommatidijev paket je zapleten, okrogel, oči žuželk.

Vsak Ommatidium ima zelo omejeno vidno polje: kot pregled Omommatidijeva v osrednjem delu očesa je le približno 1 °, in na robovih očesa - do 3 °. Ommatidia "vidi" le ta majhna ploskva pred oko subjekt, na katerega je "namenjen", to je, kjer je njena os usmerjena. Ker pa je OMMATYIDIA tesno v bližini drug drugemu, in njihove osi v okroglih očeh se razlikujejo, potem pa celotno kompleksno oko pokriva predmet na splošno. Poleg tega se podoba subjekta izkaže v njenem mozaiku, ki je sestavljena iz posameznih kosov.

Število Ommatidijev v očesu v različnih žuželkah je drugačno. Delavec delavca v očesu je le približno 100 OMMATIDIA, v sobi leti - približno 4.000, delovno čebelo - 5.000, z metulji - do 17.000, in kačjih pastirjev - do 30.000! Tako je žabec zelo povprečen, medtem ko so ogromne oči ogromne - dve rainbow hemisferi - zagotavljajo največje vidno polje.

Zaradi dejstva, da optične osi Ommatidia razlikujejo na kotih 1-6 °, jasnost podobe žuželk ni zelo visoka: ne razlikujejo majhnih delov. Poleg tega je večina žuželk bližnjic: vidijo okoliške predmete na razdalji le nekaj metrov. Toda na straneh oči so popolnoma sposobni razlikovati utripa (utripajoče) svetlobe s frekvenco do 250-300 hertz (za osebo, ki omejuje frekvenco približno 50 hertz). Oči žuželk so sposobne določiti intenzivnost svetlobnega toka (svetlost), poleg tega pa imajo edinstveno sposobnost: lahko določi ravnino polarizacije svetlobe. Ta zmožnost jim pomaga krmariti, ko sonce ni vidno na nebu.

Žuželke razlikujejo barve, vendar sploh ne kot nas. Na primer, čebele "ne vedo" rdeče in ne razlikujejo od črne, vendar nas zaznavajo nevidne ultra-vijolični žarkiki se nahajajo na nasprotnem koncu spektra. Ultravijolična razlikuje tudi nekaj metuljev, mravljev in drugih žuželk. Mimogrede, to je ravno slepot žuželk-opraševalcev našega traku do rdeče barve, da je radovedna dejstvo pojasnila, da med našo divje flore ni rastlin z aluminijastimi cvetovi.

Svetloba, ki prihaja iz sonca, ni polarizirana, to je, da imajo njegovi fotoni poljubno usmeritev. Vendar pa je skozi ozračje, svetloba polarizira kot posledica odvajanja zračnih molekul, hkrati pa je ravnina njegove polarizacije vedno usmerjena na sonce

Mimogrede ...

Poleg objektnih oči imajo žuželke tri bolj preproste oči s premerom 0,03-0,5 mm, ki se nahajajo v obliki trikotnika na sprednji in temni površini glave. Te oči niso prilagojene razlikovanju predmetov in so potrebne za povsem drugačen namen. Merijo povprečno raven osvetlitve, ki pri obdelavi vizualnih signalov se uporablja kot referenčna točka ("ničelni signal"). Če te oči vzamejo žuželko, ohranja sposobnost prostorske usmeritve, vendar lahko letijo le z svetlejšo svetlobo kot običajno. Razlog za to je, da se črno polje vzame za "povprečno raven" in s tem opredeljuje širšo razdaljo osvetljevanja, to pa zmanjšuje njihovo občutljivost.

In v muhah in čebele petih oči. Tri enostavne oči Nahaja se v zgornjem delu glave (lahko rečete na vzorcih), in dva kompleksna ali vidika - na straneh glave. Kompleksne oči muh, čebel (kot tudi metulji, kačjih pastirjev in nekaterih drugih žuželk) je predmet navdušene študije znanstvenikov. Dejstvo je, da so ti organi vida urejeni zelo zanimivi. Sestavljajo jih na tisoče posameznih šestkotnikov, ki govorijo z znanstvenim jezikom, vidiki. Vsak faset je miniaturno oko, ki daje podobo ločenega dela teme. V kompleksnih očeh sobe leti, približno 4.000 faset, delovno čebelo - 5000, v bližini Drone - 8000, na metuljih - do 17.000, v kačjihfly - do 30.000. Izkazalo se je, da obstaja več tisoč slik Posamezni deli subjekta v možganih v možganih, ki se združijo v podobo subjekta kot celote, vendar še vedno ta predmet izgleda kot zložen iz mozaika.

Zakaj potrebujete očiste oči? Verjetno je, da s pomočjo insekte, usmerjene v leto. Medtem ko so preproste oči namenjene obravnavanju predmetov blizu. Torej, če je čebela odstranjena ali dajanje kompleksne oči, se obnaša kot zaslepitev. Če so preproste oči obtičale, se zdi, da ima žuželka počasno reakcijo.

1,2 - Pnevmatike (prefinjene) oči čebelje ali muhe
3 - Tri preproste čebela ali muhe

Pet oči omogoča žuželko, da pokrije 360 \u200b\u200bstopinj, to je, da vidim vse, kar se dogaja spredaj, z obema stranema in zadaj. Mogoče je torej tako težko, da se muhe neopažene. In če menite, da so zapletene oči veliko bolje videti premikajoči se predmet kot fiksno, ostaja le, da je presenečen, kako je oseba včasih izkaže, da se izkaže za časopis!

Posebnost žuželk z očmi s facetile, da bi ujela tudi najmanjše gibanje, je prikazana v naslednjem primeru: Če bodo čebele in muhe zadovoljne z ljudmi, da bi gledale filme, se jim zdi, da bodo viharji z dvema nogama razmislili o en okvir dolgo časa, preden nadaljujete z naslednjim. Torej, da bi žuželke lahko gledale filme (ne posameznih okvirjev, kot fotografijo), potem je treba projektor Film naj bo 10-krat hitreje.

Naj zavidam oči žuželk? Verjetno ne. Na primer, oči muh vidijo veliko, vendar niso sposobne enakomerno videti. Zato zaznavajo hrano (na primer kapljico džema), ki plazijo na mizo in dobesedno na njenem udarcu. In čebele zaradi značilnosti njihove vizije ne razlikujejo rdeče barve - to je črna, siva ali modra za njih.

Vprašanje "Koliko oči navadne muhe? "Ni tako preprosto, kot se zdi. Dva velike očiNahaja se na glavah glave, lahko vidite golo oko. Dejansko je naprava organov muh veliko bolj zapletena.

Če pogledate razširjeno podobo očesa, je jasno, da so podobni satjem in so sestavljeni iz različnih ločenih segmentov. Vsak od delov ima šesterokotno obliko pravilne barve. Zato ime take strukture očesa - faset ("facete" prevedena iz francoskega pomeni "rob"). Mnogi in nekateri členonožci se lahko pohvali s kompleksnimi vidiki, letenje pa ni rekordni imetnik v številu vidikov: ima samo 4000 fasetov, Dragonfloza pa je približno 30.000.

Celice, ki jih vidimo, se imenujejo OMMATIC. OMMIDS imajo obliko v obliki stožca, ozek konec, ki gre globoko v oči. Stožec je sestavljen iz celice, ki zazna svetlobo in objektiv, ki je zaščiten s prozorno roženo. Vsi Ominidi so tesno stisnjeni drug na drugega, roženica pa je priključena. Vsak od njih vidi "njegov" fragment slike, možgani padijo te drobne slike na eno celoto.

Lokacija velikih vidikov pri ženskah in moških muhe je drugačna. Moški so tesno zasajeni, ženske pa so bolj ločene od strani, saj imajo čelo. Če pogledate letenje pod mikroskopom, potem je sredi glave nad vidika vizije lahko vidne tri majhne točke, ki jih ureja trikotnik. Pravzaprav so te točke preproste oči.

Skupaj muhe en par kompleksnih oči in tri preproste - samo pet. Zakaj narava gre za tako težko pot? Dejstvo je, da je bil očiten vid oblikovan, da bi čim več prostorov, kot je mogoče in zajemu gibanje. Take oči opravljajo glavne funkcije. Enostavne oči MUHU ", ki so namenjene merjenju ravni osvetlitve. Osnovne oči so glavni vidni organ in enostavno - sekundarni. Če muhe nimajo preprostega očesa, bi bila počasnejša in bi lahko letela le s svetlobo, in brez strašnega očesa, ki bi jo slepala.

Kakšno letenje vidi svet?

Velike oči konveksne oblike omogočajo, da letenje vidi vse okoli njih, to je, kot pogled je 360 \u200b\u200bstopinj. To je dvakrat širša od osebe. Insekterjeve fiksne oči hkrati gledajo na vse štiri strani. Toda ostrina vida leti pod človekom skoraj 100-krat!

Ker je vsak ohmmatidij neodvisna celica, se slika dobi z mrežo, ki jo sestavljajo tisoče posameznih majhnih slik, ki se dopolnjujejo. Zato je svet za muhe zbrana sestavljanka, sestavljena iz več tisoč kosov, precej zamegljene. Več ali manj jasno žuželk vidi le 40 - 70 centimetrov.

Fly je sposoben razlikovati barve in celo neviden Človeško oko Polarizirana svetloba in ultravijolična. Očesne muhe čutijo najmanjše spremembe v svetlost sveta. Ona je sposobna videti sonce, ki ga skrivajo gost oblaki. Toda v temnih muhah vidijo slabo in vodijo pretežno vsakdanji življenjski slog.

Še ena zanimiva sposobnost muh je hiter odziv na gibanje. Letenje zaznava gibljiv predmet 10-krat hitrejši človek. Z lahkoto "izračuna" hitrost predmeta. Ta sposobnost je bistvenega pomena za ugotavljanje razdalje do vira nevarnosti in se doseže z "menjalnikom" slike iz ene celice - Ommitidium na drugo. Letalski inženirji so dodelili takšno funkcijo MUHI in razvili napravo za izračun hitrosti letečega letala, ki ponavlja strukturo njenih oči.

Zahvaljujoč tej hitri zaznavanju, muhe živijo v realnosti počasnega gibanja, v primerjavi z nami. Gibanje, sekundo, z vidika osebe, muha zaznava kot učinek oznake. Zagotovo se zdi, da so ljudje zelo počasna bitja. Brain žuželk deluje s hitrostjo superračunalnika, ki sprejema sliko tako, da jo analizira in prenese ustrezne ekipe na telo tisoče sekund sekunde. Zato je zbujanje muhe daleč od vedno.

Torej, pravi odgovor na vprašanje "Koliko oči iz navadnih muh?" Število bo število "pet". Omrežje je letenje organa za par, kot v mnogih živih bitjih. Zakaj je narava ustvarila tri preproste oči - ostaja skrivnost.

Žuželka

Verjetno je, da do 90% znanja na prostem Oseba s svojim stereoskopskim vidom. Zajci so pridobili stranski vid, zahvaljujoč kateremu lahko vidijo predmete, ki so bili na strani in celo za sabo. V ribah globoke vode lahko oči vzamejo do polovice glave, temno "tretje oko" mineogona pa ji omogoča lepo normalno v vodi. Kače lahko vidijo le gibljiv predmet, oči Sokol-Sapsana pa se priznavajo na svetu, sposobni narediti rudarstvo z višine 8 km!

Toda kako svet vidi predstavnike najštevilnejšega in raznolikega razreda živih bitij na zemlji - žuželke? Skupaj s hrbteničnimi živalmi, ki jih izgubijo le v velikosti telesa, je to insekte, ki imajo najpomembnejši vid in težko optični sistemi oči. Čeprav se fasetativne oči žuželk nimajo namestitve, zaradi katerih se lahko kmalu imenujejo, vendar pa so v nasprotju z ljudmi sposobni razlikovati z izjemno hitrimi premikajočimi predmeti. In zahvaljujoč naročene strukture svojih fotoreceptorjev, mnogi od njih imajo pravi "šesti smisel" - polarizacijsko vid

Vizija MercNena - moja moč,
Dva nevidna Diamond Spears ...
A. Tarkovsky (1983)

Težko je preceniti vrednost sveta. (Elektromagnetna emisija vidnega spektra) za vse prebivalce našega planeta. sončna svetloba Služi kot glavni vir energije za fotosintetične rastline in bakterije, in posredno skozi njih - tako za vse žive organizme biosfere Zemlje. Svetloba neposredno vpliva na potek celotne raznolikost življenjskih procesov živali, od vzreje do sezonske barve. In seveda, zahvaljujoč dojemanju svetlobe posebna organi Občutki, živali dobijo pomembne (in pogosto več) del informacij o svetu po vsem svetu, lahko razlikujejo obliko in barvo predmetov, določajo gibanje teles, orient v vesolju itd.

Vizija je še posebej pomembna za živali, ki se lahko aktivno premikajo v prostoru: to je z nastankom premikajočih se živali, ki se je začela oblikovati in izboljševati povzetek - najbolj zapletena vseh znanih senzoričnih sistemov. Takšne živali vključujejo vretenčarje in med nevretenčarji - cephalopods mehkužcev in žuželk. Te skupine organizmov se lahko ponašajo z najtežjem vidnim telesom.

Vendar pa se vizualni aparat v teh skupinah bistveno razlikuje kot dojemanje slik. Menijo, da so žuželke na splošno bolj primitivne kot Spinal, da ne omenjamo najvišje povezave - sesalcev in seveda človek. Toda koliko se njihova vizualna zaznava razlikuje? Z drugimi besedami, ali je veliko drugačen od našega sveta, ki ga vidijo oči majhnega ustvarjanja z imenom letenja?

Mozaik iz šesterokotnika

Vizualni sistem žuželk načeloma se ne razlikuje od tistih pri drugih živalih in je sestavljen iz perifernih organov vida, živčnih objektov in formacij centralnega živčni sistem. Toda kot za morfologijo vidnega organa, so razlike preprosto presenetljive.

Vsi poznajo fasetic. Oči žuželk, ki jih najdemo pri odraslih žuželk ali v ličinkah insektov nepopolna transformacija, i.e. Brez točk lutk. Izjeme od tega pravila niso toliko: to je bolha (SIPhonapha), Ferocrye (odstranitev Strepsiptera), večina tehtnic (družina Lepismatidae) in celotnega razreda v gradnji (Endognatha).

Nevreden oči Ta vrsta spominja na košaro zrelega sončnice: Sestavljen je iz niza vidikov ( ommatidiev.) - Avtonomni sprejemniki lahkega sevanja, ki so potrebni za regulacijo svetlobnega toka in oblikovanja slike. Število vidikov se zelo razlikuje: od številnih ščetin (odmaknjenosti Thysanura) do 30 tisoč. Dragonfffalies (Aeshna odcepljenje). Presenetljivo je, da se število Ommatidia lahko spreminja tudi znotraj ene sistematične skupine: na primer, številne vrste napak, ki živijo na odprtih prostorih, imajo dobro razvite faceties velika količina Omommatidiev, medtem ko modrice, ki živijo pod kamnom, se oči močno zmanjšajo in jih sestavljajo majhno število Ommatididijev.

Zgornji sloj Ommatidisa predstavlja rožena (leča) - del prozornega povrhnjica, ki ga izločajo posebne celice, ki je poseben šesterokotni bikonzonimovit objektiv. Pod rožem v večini žuželk je pregleden kristalni stožec, katerega struktura se lahko razlikuje od različne vrste. V nekaterih vrstah, zlasti vodilnih nočnih načina življenja, obstajajo dodatne strukture v lahkem žarnem računalniku, ki igrajo glavno vlogo anti-odsevnega premaza in povečanje luči oči.

Slika, ki jo tvori leča in kristalni stožec pade na fotosenzitivne retinalna (Vizualne) celice, ki predstavljajo nevron s kratkim repnim axonom. Več retinalnih celic tvori en cilindrični žarek - retinula.. V notranjosti vsake take celice na strani, ki je obrnjena v notranjosti Ommatidium, se nahaja suženjstvo - Posebno izobraževanje iz niza (do 75-100 tisoč) mikroskopske cevi-porceline, v membrani, ki je vizualni pigment. Kot vsi vretenčarji, ta pigment je rhodopsin. - kompleksni poslikani beljakovin. Zahvaljujoč ogromnemu območju teh membran, fotoreceptor Neuron vsebuje veliko število Rodopsinovi molekule (na primer sadne muhe Drosophila. Ta številka presega 100 milijonov!).

Suženjstvo vseh vizualnih celic v kombinaciji suženj, in so fotosenzitivni, receptorski elementi facetilega očesa, in vsi retinuli skupaj predstavljajo analog naše mrežnice.

Razsvetljava in fotosenzitivni aparati ploskve okoli perimetra obkrožajo celice s pigmenti, ki igrajo vlogo lahke izolacije: zaradi njih svetlobni tok, refrak, pade na nevrone samo enega Ommatidima. Ampak zato so vidiki urejeni v tako imenovani photopic. Oči, prilagojene svetlobni svetlobi.

Za vrsto, ki vodi somrak ali nočno življenje, so oči druge vrste značilne - scotopic.. Take oči imajo številne naprave za nezadosten svetlobni tok, na primer zelo velik suženjstvo. Poleg tega lahko v Ommatizih takšne oči, lahka izolacijski pigmenti svobodno selijo v celice, tako da lahko lahki tok vstopi povzetke celice Sosednji Ommatidis. Ta fenomen podlaga in tako imenovani temno prilagoditev Očesne žuželke - Povečanje občutljivosti oči z nezadostno razsvetljavo.

Pri absorpciji žarometov fotonov svetlobe v retinalnih celicah živčni impulziKateri, v skladu z Axoni, so poslani na seznanjene vizualne deleže insect možganov. V vsakem vizualnem deležu so trije asociativni centri, kjer se pretok vizualnih informacij reciklira, hkrati pa prihaja iz niza vidikov.

Od enega do trideset

Po starodavnih legendah ljudje niso imeli časa "tretjega očesa", ki je odgovoren za percepcijo superfluid. Ni dokazov za to, ampak isto sredino in druge živali, kot so GHIOTSIA kuščar in nekatere dvoživke, imajo nenavadne fotosenzitivne organe v "neskladnem" mestu. In v tem smislu žuželke ne zaostajajo za vretenčarjev: poleg običajnih vidikov imajo majhne dodatke - oceles.na površini bobberja in stemba - na straneh glave.

Oceles so v glavnem na voljo pri dobro letečih žuželkah: odrasli posamezniki (v vrstah s popolno transformacijo) in ličinka (v vrstah z nepopoln transformacijo). Praviloma je tri oči, ki se nahajajo v obliki trikotnika, včasih pa sta lahko srednja ali dva stranska plošča odsotna. V strukturi so bili podobni OMMUTIDS: pod lahkimi žarki imajo plast prozornih celic (analog kristalnega stožca) in retinulirana mrežnica.

Stemmas najdemo v ličinkah insektov, ki se razvijajo s popolno transformacijo. Njihovo število in lokacija se razlikuje glede na tip: na vsaki strani glave se lahko nahaja od enega do trideset oči. Caterpillerje se bolj verjetno pojavijo šest oči, ki se nahajajo, tako da ima vsak od njih ločeno vidno polje.

V različnih ločnicah žuželk se lahko STEMMA med seboj razlikuje. Te razlike so povezane, po možnosti s svojim izvorom iz različnih morfoloških struktur. Tako je lahko število nevronov v enem očesu iz več enot do več tisoč. Seveda to vpliva na dojemanje žuželk v okoliškem svetu: če nekateri od njih lahko vidijo le gibanje svetlobe in temne pešpoti, Drugi so sposobni prepoznati dimenzije, obliko in barve predmetov.

Kot lahko vidimo, sta obe stopenjski in OMMATIDS analogi posameznih vidikov, čeprav modifikacije. Vendar pa imajo žuželke druge možnosti "rezervnih". Torej, nekatere ličinke (zlasti od odtiranja priklopa) lahko prepoznajo svetlobo, tudi s popolnoma osenčenimi očmi s fotosenzitivnimi celicami, ki se nahajajo na telesni površini. In nekatere vrste metuljev so tako imenovane genitalne fotoreceptorja.

Vse take fotoreceptorske cone, razporejene na podoben način in so grozd več nevronov pod prozorno (ali prosojno) povrhnjico. Na račun takšnih dodatnih "oči" se ličinke dokov izogibajo odprtim prostorom, ženske pa jih uporabljajo pri polaganju jajc v zasenčenih mestih.

Facetic Polyroid.

Kakšne so zapletene oči žuželk? Kot je znano, je mogoče optično sevanje razlikovati tri značilnosti: svetlost, spekter (valovna dolžina) in polarizacija (Usmerjenost nihanja elektromagnetne komponente).

Spektralne karakteristike za lahke žuželke se uporabljajo za registracijo in prepoznavanje predmetov okoliškega sveta. Skoraj vsi jih lahko zaznavajo svetlobo v območju od 300-700 nm, vključno s spektrom, ki je nedostopna za vretenčarje.

Običajno, različne barve na različnih področjih kompleksno oko Žuželke. Takšna "lokalna" občutljivost se lahko razlikuje celo znotraj ene vrste, odvisno od spolnosti posameznika. Pogosto so lahko različne barvne receptorje na isti ravni. Torej, v metuljih Papilio. Dva fotoreceptorja imata vizualni pigment z največjo absorpcijo 360, 400 ali 460 nm, še dvema - 520 nm, ostalo pa od 520 do 600 nm (Kelber et al., 2001).

Toda to ni vse, kar pozna oko žuželke. Kot je navedeno zgoraj, v vizualnih nevronih, fotoreceptorske membranske mikrovalovne pečice drsnik valjane v okrogel ali šesterokotno cev. Zaradi tega del rodopcinskih molekul ne sodeluje pri absorpciji svetlobe zaradi dejstva, da se dipolne trenutke teh molekul nahaja vzporedno tečaj svetlobnega žarka (Howardovsky, Gribakin, 1975). Kot rezultat, mikrovalovna pečica pridobi dichroism. - Sposobnost različnega absorpcije svetlobe, odvisno od polarizacije. Povečanje občutljivosti polarizacije Ommatidida prispeva k dejstvu, da molekule vizualni pigment Se ne nahajajo v membrano kaotično, kot pri ljudeh, vendar so usmerjene v eno smer, in poleg strogo fiksne.

Če je oko sposoben razlikovati med dvema virma svetlobe, ki temelji na svojih spektralnih značilnostih, ne glede na intenzivnost sevanja, lahko govorite barvna vizija. . Ampak, če to počne, popravlja polarizacijski kot, kot v ta primerImamo vsak razlog za pogovor o polarizaciji žuželk.

Kako zaznavajo žuželke polarizirane svetlobe? Na podlagi strukture Ommatidija se lahko domneva, da morajo biti vsi fotoreceptorji hkrati občutljivi na določeno dolžino (dolžine) svetlobnih valov in stopnjo polarizacije svetlobe. Toda v tem primeru se lahko pojavi resne težave - tako imenovana lažno barvno zaznavanje. Torej, svetloba, ki se odraža s sijajno površino listov ali vodnega stroka, delno polarizes. V tem primeru se lahko možgani, analizirajo podatke o fotoreceptorjih, napačni v oceni intenzivnosti barve ali oblike odsevne površine.

Žuželke se je naučila uspešno spopadanje s podobnimi težavami. Torej, v številnih žuželke (najprej, muhe in čebel) v Ominidih, samo zaznavanje barve vrsta zaprtav katerih slatelji niso v stiku drug z drugim. Hkrati imajo tudi OMMATIDAS z običajnimi ravnimi bradirami, občutljivimi in polarizacijskimi svetlobo. Čebele imajo takšne vidike ob robu očesa (Weghner, Bernard, 1993). V nekaterih metuljih se izkrivljanje v zaznavanju barve odstrani zaradi precejšnje ukrivljenosti drzne mikrovalovne pečice (Kelber et al., 2001).

V mnogih drugih žuželkah, zlasti v tehtnicah, so v vseh ohmmatidih ohranjene redne ravni suženjstvo, zato lahko njihovi fotoreceptorji istočasno zaznavajo tako "barvo" in polarizirano svetlobo. Poleg tega je vsak od teh receptorjev občutljiv le na določen polarizacijski kot preferenc in določeno dolžino svetlobnega vala. Takšno kompleksno vizualno zaznavanje pomaga metulji s prehrano in jajcem polaganje (Kelber et al., 2001).

Neznana dežela

Je lahko neskončno nalogo, zlasti morfologijo in biokemijo oči žuželk in še vedno težko kot odziv na tako preprosto in hkrati neverjetno težko vprašanje: Kako glej žuželke?

Osebi je težko celo predstaviti podobe, ki nastanejo pri možganih žuželk. Toda vse je treba opozoriti, da je danes priljubljena mozaična teorija pogledaPotisnilo, ki ga žuželka vidi sliko v obliki posebne sestavljanke iz šestkotnikov, ne natančno natančno odraža bistva problema. Dejstvo je, da čeprav vsaka enota FACET popravi ločeno podobo, ki je le del enostranske slike, se lahko te slike prekrivajo s slikami, pridobljenimi iz sosednjih vidikov. Zato se bo podoba sveta, pridobljena s pomočjo ogromnega očesa kačji pastir, ki je sestavljena iz tisoče miniaturne komore, in "skromna" šest-enostavnost mravlje, se zelo razlikujejo.

O tem \\ t akutni pogled (ravni, t.e. Sposobnost razlikovanja med predmeti predmetov), \u200b\u200bnato v žuželkah, ki jih določi število vidikov na enoto konveksne površine očesa, tj. Njihovo kotno gostoto. Za razliko od osebe, oči žuželk nimajo nastanitve: ne spreminjajo polmera ukrivljenosti razsvetljave leče. V tem smislu žuželk se lahko kmalu imenujemo: Vidijo več podrobnosti, bližje predmetu opazovanja.

Ob istem času, žuželke s facetile oči lahko razlikujejo zelo hitro premikajočimi predmete, ki jih je razložil visok kontrast in majhne vztrajnosti sistem gledalca. Na primer, oseba lahko razlikuje le približno dvajset izbruha na sekundo, čebela je desetkrat več! Takšna nepremičnina je ključnega pomena za visokohitrostne žuželke, ki morajo sprejemati odločitve neposredno v letu.

Barvne slike, ki jih zaznavajo žuželke, so lahko tudi veliko bolj zapletene in nenavadne od nas. Na primer, cvet, ki se zdi, da nam bela pogosto skriva v svojih listih, veliko pigmentov, ki lahko odsevajo ultravijolično svetlobo. In v očeh pekovalcev žuželk se iskri v številnih barvitih odtenkih - znaki na poti do nektarja.

Verjetno je, da žuželke "ne vidijo" rdeče barve, ki v " Čista oblika"In to je zelo redko v udrurdu (izjema je tropske rastline, oprašeni krpilniki). Vendar pa cvetje, pobarvane v rdeči barvi, pogosto vsebujejo druge pigmente, ki lahko odražajo kratkovalno sevanje. In če menimo, da številne žuželke lahko zaznavajo ne tri osnovne barve kot oseba, in več (včasih do pet!), Potem pa bi morale biti njihove vizualne podobe le ženska barva.

In končno, "šesti smisel" žuželk - polarizacijska vizija. S svojo pomočjo je žuželka vidna v okoliškem svetu, kaj lahko oseba dobi le šibkega pogleda s pomočjo posebnih optičnih filtrov. Na ta način lahko žuželke ne smejo ugotoviti lokacijo sonca na oblaku nebo in uporabiti polarizirano svetlobo kot "nebeški kompas". In vodne žuželke v letu najdemo v vodnih telesih v delno polarizirani svetlobi, ki se odražajo iz vodnega ogledala (Schwwind, 1991). Toda kaj, hkrati pa "vidijo" slike, oseba preprosto nemogoče predstavljati ...

Za vse, ki jih iz enega ali drugega razloga zanima vizija žuželk, se lahko pojavi vprašanje: zakaj so imeli komorjeno oko podobno človeškemu očesu, z učencem, lečo in drugimi napravami?

Izjemen ameriški teoretični fizik, teoretika, je odgovorila na to vprašanje naenkrat. Nobel Laureate. R. Feynman: "To preprečuje to nekoliko lepo zanimivi razlogi. Prvič, čebela je premajhna: če bi imela oči, podobno kot naša, vendar ustrezno zmanjša, potem bi velikost učenca znašala približno 30 mikronov, zato bi bila difrakcija tako velika, da je čebela še vedno lahko ne vidim boljšega. Premajhno oči ni zelo dobro. Če je takšno oko dovolj velikosti, potem ne sme biti manj kot vodja čebele. Vrednost kompleksnega očesa je, da je, da je praktično ne zasede kraja - samo tanek sloj na površini glave. Torej, preden daš nasvet od čebele, ne pozabite, da ima svoje težave! "

Zato ni presenetljivo, da so žuželke izbrale svojo pot v poznavanju občinstva na svetu. Da, in za nas, da bi to videl z vidika žuželk, bi moral, da bi ohranili običajno odločitev vida, pridobiti ogromne oči. Malo verjetno je, da bi bila taka pridobitev koristna z vidika razvoja. Vsakemu svoje!

Literatura.

Tychenko v.p. fiziološke žuželke. M.: Višja šola, 1986, 304 S.

Klowden M. J. Fiziološki sistemi v žuželkah. Akademska akademija, 2007. 688 str.

Nation J. L. FIZIOLOGIJA INSECT FIZIJA IN BIOKEMIJA. Druga izdaja: CRC Press, 2008.