Kod većine insekata razvijeni su organi vida. Najveći razvoj dohvatiti složene ili složene oči . Broj vidnih elemenata - omatidija, ili faseta, u oku kućne muhe doseže 4 tisuće, a kod vretenaca čak 28 tisuća Ommatidija se sastoji od prozirne leće ili rožnice u obliku bikonveksne leće i ispod nje prozirne leće. kristalni stožac. Zajedno čine optički sustav. Pod konusom je mrežnica koja percipira svjetlosne zrake. Stanice mrežnice povezane su živčanim vlaknima s optičkim režnjevima mozga. Svaki ommatidij okružen je pigmentnim stanicama.

Ovisno o percepciji svjetla različitog intenziteta Postoje apozicijski i superpozicijski tipovi očiju. Prva vrsta strukture očiju karakteristična je za dnevne insekte, druga - noćna.

U apozicijsko oko svaki omatidij je u svom gornjem dijelu izoliran pigmentom iz susjednih omatidija. Dakle, svaka strukturna jedinica oka radi odvojeno od svih ostalih, opažajući samo "svoj" dio vanjskog prostora. Cjelokupna slika formira se u mozgu kukca kao iz mnogo djelića mozaika.

U superpozicijsko oko Ommatidije su samo djelomično, iako cijelom dužinom, zaštićene od bočnih zraka: polupropusne su. S jedne strane, to ometa insekte pri intenzivnom svjetlu, s druge strane, pomaže im da bolje vide u sumraku.

Ocelli (leđne jednostavne oči)- to su mali organi vida koji su prisutni kod nekih odraslih i obično se nalaze na vrhu glave. Obično se predstavljaju u količini od tri, pri čemu jedan leži malo ispred, a još dva - iza i sa strane prednje strane. Ne sadrže ommatidij, a struktura jednostavnih ocela je znatno pojednostavljena. Izvana je rožnica koja se sastoji od rožnatih stanica, dublje je aparat za primanje svjetlosti sastavljen od retinalnih (osjetljivih) stanica, a još niže su pigmentne stanice koje prelaze u vlakna vidnog živca.

Od svih vrsta očiju kukaca, jednostavna ocela imaju najslabiju sposobnost vida. Prema nekim izvješćima, oni uopće ne obavljaju vidnu funkciju, već su odgovorni samo za poboljšanje funkcije složenih očiju. To posebno dokazuje činjenica da insekti praktički nemaju jednostavne oči u nedostatku složenih. Osim toga, kada se složene oči naslikaju, insekti se prestaju orijentirati u prostoru, čak i ako imaju dobro definirane jednostavne oči.

Stabljike ili bočne jednostavne oči– prisutni u ličinkama kukaca s potpunom metamorfozom. Tijekom stadija kukuljice, oni se "pretvore" u složene oči. Izvršiti vidna funkcija, ali zbog pojednostavljene strukture vide relativno slabo. Da bi se poboljšao vid, oči larve često su prisutne u nekoliko dijelova. U ličinki pilara slični su leđnim, a u gusjenicama leptira nalikuju ommatidijama složenog oka. Gusjenice percipiraju oblik predmeta i razlikuju male detalje na njihovoj površini.

I muhe i pčele imaju pet očiju. Tri jednostavne oči nalazi se u gornjem dijelu glave (moglo bi se reći na tjemenu), a dva složena, ili fasetna, nalaze se sa strane glave. Složene oči muha, pčela (kao i leptira, vretenaca i nekih drugih insekata) predmet su entuzijastičnog proučavanja znanstvenika. Činjenica je da su ti organi vida raspoređeni na vrlo zanimljiv način. Sastoje se od tisuća pojedinačnih šesterokuta ili, znanstvenim rječnikom rečeno, faseta. Svaka od faseta je minijaturna špijunka koja daje sliku zasebnog dijela predmeta. Složene oči kućne muhe imaju približno 4000 faseta, pčele radilice imaju 5000, truta ima 8000, leptira ima do 17 000, a vretenca ima do 30 000. Ispostavilo se da oči insekata šalju nekoliko tisuća slika njihovi mozgovi pojedini dijelovi predmet, koji, iako se stapaju u sliku predmeta kao cjeline, ipak taj predmet izgleda kao da je sastavljen od mozaika.

Zašto su oni potrebni? složene oči? Vjeruje se da se uz njihovu pomoć kukci orijentiraju u letu. Dok su jednostavne oči dizajnirane za ispitivanje objekata koji su u blizini. Dakle, ako se pčeli odstrane ili prekriju složene oči, ona se ponaša kao da je slijepa. Ako su jednostavne oči zapečaćene, čini se da insekt ima sporu reakciju.

1,2 -Složene (složene) oči pčele ili muhe
3 -tri jednostavna oka pčele ili muhe

Pet očiju omogućava kukcima da pokriju 360 stupnjeva, odnosno vidjeti sve što se događa ispred, s obje strane i iza. Možda je zato tako teško neopaženo se približiti muhi. A ako uzmete u obzir da složene oči mnogo bolje vide pokretni objekt od nepokretnog, onda se samo čudimo kako čovjek ponekad uspije udariti muhu novinama!

Osobitost insekata sa složenim očima je uloviti čak najmanji pokret je prikazano u sljedećem primjeru: ako pčele i muhe sjednu s ljudima da gledaju film, tada će im se činiti da dvonožni gledatelji dugo gledaju u jedan kadar prije nego pređu na sljedeći. Da bi kukci gledali film (a ne pojedinačne kadrove, poput fotografije), film projektora treba vrtjeti 10 puta brže.

Trebamo li zavidjeti očima kukaca? Vjerojatno ne. Na primjer, oči muhe vide mnogo, ali nisu sposobne gledati izbliza. Zato hranu (kap pekmeza, na primjer) otkrivaju pužući po stolu i doslovno se sudarajući s njom. A pčele, zbog osobitosti svog vida, ne razlikuju crvenu boju - za njih je crna, siva ili plava.

Svatko od nas koji se barem jednom pokušao riješiti dosadne muhe trčeći za njom s petardom u ruci dobro zna da taj zadatak nije uvijek lako ostvariti, a ponekad je i potpuno nemoguć. Reakcija sivo-crnog malog stanara je taman. Poanta je da joj nisi konkurencija. Zašto? Pročitajte članak u kojem ćemo vam reći sve o krilatim štetnicima.

U čemu je ova mušica superiornija od nas:

• u brzini kretanja (više od dvadeset km na sat),
• moći pratiti njezine brze pokrete.

Kako muhe vide

Mi, predstavnici ljudske rase, koji sebe smatramo tako savršenima i svemoćnima, imamo samo binokularni vid omogućujući vam da se usredotočite na konkretnog objekta ili u određenom uskom prostoru ispred nas, te nikako ne mogu vidjeti što se događa iza nas, ali za muhu to nije problem, budući da je njen vid panoramski, vidi cijeli prostor u 360 stupnjeva ( svako oko može pružiti pogled od 180 stupnjeva).

Osim toga, ovi insekti nisu samo zahvaljujući anatomska građa njihov vizualni aparat može vidjeti u različitim smjerovima odjednom, ali su također sposobni ciljano promatrati prostor oko sebe. I sve je to osigurano smještene sa strane s dva velika konveksna oka koja se jasno ističu na glavi kukca. Tako veliko vidno polje određuje poseban "uvid" ovih insekata. Osim toga, potrebno im je znatno manje vremena za prepoznavanje predmeta nego nama ljudima. Njihova vidna oštrina je također 3 puta veća od naše ljudske.

Građa složenih očiju

Ako pogledate oko muhe pod mikroskopom, možete vidjeti da je ono sastavljeno, poput mozaika, od mnogo malih dijelova - faseta - šesterokutnih strukturnih jedinica, izvana vrlo sličnih pčelinjem saću. Takvo oko prema tome nazvana faseta, a same fasete nazivaju se i ommatidije. U oku muhe ima oko četiri tisuće takvih faseta. Svi oni daju svoju sliku (mali dio cjeline), a mozak muhe iz njih, kao iz slagalice, oblikuje cjelokupnu sliku.

Panoramski, fasetni vid i binokularni vid, svojstven ljudima, imaju dijametralno suprotne svrhe. Da bi se insekti mogli brzo snalaziti i više primijetiti opasnost koja se približava, ali i da biste imali vremena to izbjeći, važno je ne vidjeti određeni objekt dobro i jasno, već, uglavnom, izvršiti pravovremenu percepciju pokreta i promjena u prostoru.

Postoji još jedna zanimljiva značajka vizualne percepcije mušice okolnog svijeta, u vezi s paletom boja. Neki od njih, tako poznati našem oku, uopće ne mogu razlikovati kukce, drugi njima izgledaju drugačije nego nama, u drugim bojama. Što se tiče šarenila okolnog prostora - muhe razlikuju ne samo sedam osnovnih boja, već i njihove najsuptilnije nijanse, jer su njihove oči sposobne vidjeti ne samo vidljivo svjetlo, ali i ultraljubičasto, koje ljudi, nažalost, ne smiju vidjeti. Ispada da u vizualnoj percepciji muha svijet rumeniji od ljudi.

Također treba napomenuti da, imajući određene prednosti vizualni sustav, ovi predstavnici svijeta sa šest nogu (da, imaju 3 para nogu) ne vide u mraku. Noću spavaju, jer im oči ne dopuštaju snalaženje u mraku.

A ova mala i okretna stvorenja primjećuju samo male i pokretne predmete. Kukac ne percipira tako velik objekt, na primjer, poput osobe. I ovdje približavanje ljudskoj ruci Oči muhe vide savršeno i odmah prenose potreban signal u mozak. Također, neće im biti teško vidjeti bilo koju drugu opasnost koja se brzo približava, zahvaljujući složenoj i pouzdanoj strukturi očiju, koja insektu omogućuje da vidi prostor u svim smjerovima u isto vrijeme - desno, lijevo, gore, natrag i naprijed i reagirati u skladu s tim, spašavajući se, zbog čega ih je tako teško zalupiti.

Brojni aspekti omogućuju mušici da prati vrlo brzo pokretne objekte uz visoku jasnoću slike. Za usporedbu, ako je vizija osobe može percipirati 16 sličica u sekundi, tada muha ima 250–300 sličica u sekundi. Ovo je svojstvo potrebno muhama, kao što je već opisano, za otkrivanje pokreta sa strane, kao i za vlastitu orijentaciju u prostoru tijekom brzog leta.

Broj očiju u mušici

Usput, osim dva velika složena složena oka, muha ima još tri jednostavna na frontalnom dijelu glave u intervalu između faseta. Za razliku od složenih, ova tri su potrebna da bi se objekti vidjeli na blizinu, jer je složeno oko u ovom slučaju beskorisno.

Dakle, na pitanje koliko očiju ima kućna muha, sada možemo točno odgovoriti da ih ima pet:

• dva aspekta (kompleksa), koji se sastoji od tisuća ommatidija i potreban je za dobivanje informacija o događajima koji se brzo mijenjaju u prostoru,
• i tri jednostavna oka, koja omogućuju izoštravanje.

Složene oči nalaze se kod muha sa strane glave, a kod ženki je položaj organa vida nešto proširen (odvojen širokim čelom), dok su kod muškaraca oči malo bliže jedna drugoj.

Sa stajališta kukca

Vjeruje se da do 90% znanja o vanjski svijet osoba prima uz pomoć svog stereoskopskog vida. Zečevi su stekli bočni vid, zahvaljujući kojem mogu vidjeti predmete koji se nalaze sa strane, pa čak i iza njih. U dubokomorskim ribama oči mogu zauzimati do polovice glave, a parijetalno "treće oko" lampure omogućuje mu dobro snalaženje u vodi. Zmije mogu vidjeti samo pokretni objekt, ali oči sivog sokola prepoznate su kao najbudnije na svijetu, sposobne pratiti plijen s visine od 8 km!

Ali kako svijet vide predstavnici najveće i najraznolikije klase živih bića na Zemlji - kukci? Zajedno s kralješnjacima, kojima su inferiorni samo u veličini tijela, kukci imaju najnapredniji vid i složene optičke sustave oka. Iako složene oči kukaca nemaju akomodaciju, zbog čega se mogu nazvati kratkovidnima, one, za razliku od ljudi, mogu razlikovati objekte koji se kreću iznimno brzo. A zahvaljujući uređenoj strukturi svojih fotoreceptora, mnogi od njih imaju pravo "šesto čulo" - polarizirani vid

Vizija blijedi - moja snaga,
Dva nevidljiva dijamantna koplja...
A. Tarkovski (1983.)

Teško je precijeniti važnost Sveta(elektromagnetsko zračenje u vidljivom spektru) za sve stanovnike našeg planeta. sunčeva svjetlost služi kao glavni izvor energije za fotosintetske biljke i bakterije, a posredno preko njih i za sve žive organizme zemljine biosfere. Svjetlo izravno utječe na cijeli niz životnih procesa životinja, od reprodukcije do sezonskih promjena boje. I, naravno, zahvaljujući percepciji svjetla posebna tijela osjetilima životinje primaju značajan (a često i najveći) dio informacija o svijetu oko sebe, mogu razlikovati oblik i boju predmeta, određivati ​​kretanje tijela, orijentirati se u prostoru itd.

Vizija je posebno važna za životinje sposobne aktivno se kretati u prostoru: s pojavom pokretnih životinja počeo se formirati i poboljšavati vizualni aparat - najsloženiji od svih poznatih osjetilni sustavi. Takve životinje uključuju kralježnjake, a među beskralješnjacima - glavonošce i kukce. Upravo se ove skupine organizama mogu pohvaliti najsloženijim organima vida.

Međutim, vizualni aparat ovih skupina bitno se razlikuje, kao i percepcija slika. Smatra se da su kukci općenito primitivniji od kralježnjaka, a da ne govorimo o njihovoj najvišoj razini - sisavcima i, naravno, ljudima. Ali eto koliko su različiti vizualna percepcija? Drugim riječima, je li svijet viđen očima malog bića zvanog muha puno drugačiji od našeg?

Mozaik od šesterokuta

Vidni sustav insekata u načelu se ne razlikuje od ostalih životinja i sastoji se od perifernih organa vida, živčane strukture i formacije središnjeg živčani sustav. Ali što se tiče morfologije vidnih organa, ovdje su razlike jednostavno upečatljive.

Svima je poznat kompleks fasetiran oči kukaca, koje se nalaze kod odraslih kukaca ili kod ličinki kukaca koje se razvijaju sa nepotpuna transformacija, tj. bez stadija kukuljice. Nema mnogo iznimaka od ovog pravila: to su buhe (red Siphonaptera), lepezaste (red Strepsiptera), većina srebrnih ribica (obitelj Lepismatidae) i cijeli razred kriptognatana (Entognatha).

Složeno oko izgleda kao košara zrelog suncokreta: sastoji se od niza faseta ( ommatidija) – autonomni prijemnici svjetlosnog zračenja koji imaju sve potrebno za regulaciju svjetlosnog toka i formiranje slike. Broj faseta uvelike varira: od nekoliko kod čekinjastih repova (red Thysanura) do 30 tisuća kod vretenaca (red Aeshna). Iznenađujuće, broj ommatidija može varirati čak i unutar jedne sustavne skupine: na primjer, niz vrsta mljevenih kornjaša koji žive na otvoreni prostori ah, imaju dobro razvijene složene oči sa veliki iznos ommatidija, dok su kod zemaljskih kornjaša koji žive pod kamenjem oči jako reducirane i sastoje se od malog broja omatidija.

Gornji sloj ommatidija predstavljen je rožnicom (lećom) - dijelom prozirne kutikule koju izlučuju posebne stanice, a koja je vrsta šesterokutne bikonveksne leće. Ispod rožnice većine insekata nalazi se prozirni kristalni konus, čija struktura može varirati između različiti tipovi. Kod nekih vrsta, posebno onih koje vode noćne životinje, postoje dodatne strukture u aparatu za lom svjetlosti koje uglavnom imaju ulogu antirefleksnog premaza i povećavaju propusnost oka svjetlosti.

Slika koju čine leća i kristalni stožac pada na fotoosjetljivu retinalnog(vidne) stanice, koje su neuron s kratkim repom-aksonom. Nekoliko stanica mrežnice tvori jedan cilindrični snop - retinula. Unutar svake takve stanice, na strani okrenutoj prema unutra, nalazi se ommatidij rabdomer- posebna formacija mnogih (do 75-100 tisuća) mikroskopskih resica, čija membrana sadrži vizualni pigment. Kao i kod svih kralješnjaka, ovaj pigment je rodopsin- složeni obojeni protein. Zbog ogromnog područja ovih membrana, neuron fotoreceptora sadrži veliki broj molekule rodopsina (na primjer, kod vinskih mušica Drosophila ovaj broj premašuje 100 milijuna!).

Rabdomere svih vidnih stanica, spojene u rabdom, te su fotoosjetljivi, receptorski elementi složenog oka, a sve retinule zajedno čine analogiju naše mrežnice.

Aparat fasete koji lomi svjetlost i osjetljiv na svjetlost duž perimetra je okružen stanicama s pigmentima, koji igraju ulogu svjetlosne izolacije: zahvaljujući njima, svjetlosni tok, kada se lomi, dopire do neurona samo jednog ommatidija. Ali ovako su raspoređene fasete u tzv fotopičan oči prilagođene jakom dnevnom svjetlu.

Vrste koje vode sumračni ili noćni način života karakteriziraju oči drugačijeg tipa - skotopičan. Takve oči imaju niz prilagodbi na nedovoljan svjetlosni tok, na primjer, vrlo velike rabdomere. Osim toga, u omatidijama takvih očiju pigmenti koji izoliraju svjetlost mogu slobodno migrirati unutar stanica, tako da svjetlosni tok može doprijeti do vidnih stanica susjednih omatidija. Ova pojava je u podlozi tzv tamna adaptacija oči insekata - povećana osjetljivost oka pri slabom svjetlu.

Kada rabdomeri apsorbiraju fotone svjetlosti, u stanicama mrežnice stvaraju se živčani impulsi koji se duž aksona šalju do uparenih optičkih režnjeva mozga kukca. Svaki optički režanj ima tri asocijativna centra, gdje se obrađuje tok vizualnih informacija koje istovremeno dolaze iz mnogih aspekata.

Od jedan do trideset

Prema drevnim legendama, ljudi su nekada imali "treće oko" odgovorno za ekstrasenzorna percepcija. Nema dokaza za to, ali ista lampuga i druge životinje, poput čupavog guštera i nekih vodozemaca, imaju neobične organe osjetljive na svjetlost na "pogrešnom" mjestu. I u tom smislu kukci ne zaostaju za kralješnjacima: osim uobičajenih složenih očiju, imaju male dodatne ocele - ocelli nalazi se na frontoparijetalnoj površini, i stabljike- sa strane glave.

Očeli se nalaze uglavnom kod kukaca koji dobro lete: odraslih (kod vrsta s potpunom metamorfozom) i ličinki (kod vrsta s nepotpunom metamorfozom). U pravilu su to tri ocela raspoređena u obliku trokuta, no ponekad mogu nedostajati središnji ili dva bočna. Struktura ocela je slična ommatidiji: ispod leće koja lomi svjetlost imaju sloj prozirnih stanica (analogno kristalnom stošcu) i mrežnicu-mrežnicu.

Stabljike se mogu naći u ličinkama kukaca koje se razvijaju s potpunom metamorfozom. Njihov broj i mjesto variraju ovisno o vrsti: sa svake strane glave može biti od jednog do trideset ocela. U gusjenica je češće šest ocela, raspoređenih tako da svaka od njih ima posebno vidno polje.

U različitim redovima insekata, stabljika se može razlikovati jedna od druge u strukturi. Te su razlike vjerojatno posljedica njihova podrijetla iz različitih morfoloških struktura. Dakle, broj neurona u jednom oku može varirati od nekoliko jedinica do nekoliko tisuća. Naravno, to utječe na percepciju kukaca o okolnom svijetu: ako neki od njih mogu vidjeti samo kretanje svjetla i tamne mrlje, tada su drugi sposobni prepoznati veličinu, oblik i boju predmeta.

Kao što vidimo, i stabljike i ommatidije su analozi pojedinačnih faseta, iako modificirani. Međutim, kukci imaju druge "rezervne" mogućnosti. Tako su neke ličinke (osobito iz reda Diptera) sposobne prepoznati svjetlost čak i potpuno zasjenjenih očiju pomoću fotoosjetljivih stanica smještenih na površini tijela. I neke vrste leptira imaju takozvane genitalne fotoreceptore.

Sve takve fotoreceptorske zone strukturirane su na sličan način i predstavljaju klaster od nekoliko neurona ispod prozirne (ili prozirne) kutikule. Zbog takvih dodatnih "očiju", ličinke dipterana izbjegavaju otvorene prostore, a ženke leptira ih koriste kada polažu jaja u zasjenjenim područjima.

Fasetirani polaroid

Što mogu složene oči insekata? Kao što je poznato, svako optičko zračenje može imati tri karakteristike: svjetlina, domet(valna duljina) i polarizacija(orijentacija oscilacija elektromagnetske komponente).

Insekti koriste spektralne karakteristike svjetlosti za registraciju i prepoznavanje objekata u okolnom svijetu. Gotovo svi oni mogu percipirati svjetlost u rasponu od 300-700 nm, uključujući i ultraljubičasti dio spektra, nedostupan kralježnjacima.

Obično, različite boje percipiran razna područja složeno oko insekata. Takva "lokalna" osjetljivost može varirati čak i unutar iste vrste, ovisno o spolu jedinke. Često ista ommatidija može sadržavati različite receptore za boju. Dakle, u leptirima roda Papilio dva fotoreceptora imaju vizualni pigment s maksimumom apsorpcije od 360, 400 ili 460 nm, još dva - 520 nm, a ostali - od 520 do 600 nm (Kelber et al., 2001).

Ali to nije sve što oko kukca može. Kao što je gore spomenuto, u vizualnim neuronima, fotoreceptorska membrana rabdomeralnih mikrovila je presavijena u cijev kružnog ili šesterokutnog poprečnog presjeka. Zbog toga neke molekule rodopsina ne sudjeluju u apsorpciji svjetlosti zbog činjenice da su dipolni momenti tih molekula smješteni paralelno s putanjom svjetlosnog snopa (Govardovski i Gribakin, 1975). Kao rezultat toga, microvillus stječe dikroizam– sposobnost različite apsorpcije svjetlosti ovisno o njezinoj polarizaciji. Povećanje polarizacijske osjetljivosti ommatidija također je olakšano činjenicom da molekule vizualnog pigmenta nisu nasumično smještene u membrani, kao kod ljudi, već su usmjerene u jednom smjeru i, štoviše, kruto su fiksirane.

Ako oko može razlikovati dva izvora svjetlosti na temelju njihovih spektralnih karakteristika, bez obzira na intenzitet zračenja, možemo govoriti o vid u boji . Ali ako to učini fiksiranjem kuta polarizacije, kao u u ovom slučaju, imamo sve razloge govoriti o polarizacijskom vidu insekata.

Kako insekti percipiraju polariziranu svjetlost? Na temelju strukture ommatidija može se pretpostaviti da svi fotoreceptori moraju biti istovremeno osjetljivi i na određenu duljinu(e) svjetlosnih valova i na stupanj polarizacije svjetlosti. Ali u ovom slučaju može biti ozbiljnih problema- takozvani lažna percepcija boja. Dakle, svjetlost reflektirana od sjajne površine lišća ili vodene površine je djelomično polarizirana. U tom slučaju, mozak, analizirajući podatke fotoreceptora, može pogriješiti u procjeni intenziteta boje ili oblika reflektirajuće površine.

Insekti su se naučili uspješno nositi s takvim poteškoćama. Tako se kod niza insekata (prvenstveno muha i pčela) formira rabdom u ommatidijama koji percipiraju samo boju zatvorenog tipa, kod kojih rabdomeri ne dodiruju jedni druge. Istodobno, imaju i ommatidije s uobičajenim ravnim rabdomima, koji su također osjetljivi na polariziranu svjetlost. Kod pčela se takve fasete nalaze uz rub oka (Wehner i Bernard, 1993). Kod nekih leptira, distorzije u percepciji boja su eliminirane zbog značajne zakrivljenosti mikrovila rabdomera (Kelber et al., 2001).

Kod mnogih drugih insekata, posebno Lepidoptera, uobičajeni ravni rabdomi očuvani su u svim ommatidijama, tako da su njihovi fotoreceptori sposobni istovremeno percipirati i "obojenu" i polariziranu svjetlost. Štoviše, svaki od ovih receptora je osjetljiv samo na određeni preferirani kut polarizacije i određenu valnu duljinu svjetlosti. Ova složena vizualna percepcija pomaže leptirima prilikom hranjenja i polaganja jaja (Kelber et al., 2001).

Nepoznata zemlja

Možete beskrajno kopati u značajke morfologije i biokemije oka kukca i još uvijek vam je teško odgovoriti na tako jednostavan, au isto vrijeme nevjerojatno složeno pitanje: Kako vide insekti?

Čovjeku je teško čak i zamisliti slike koje nastaju u mozgu insekata. Ali treba napomenuti da je danas popularan mozaička teorija vida, prema kojem kukac vidi sliku u obliku svojevrsne slagalice šesterokuta, ne odražava sasvim točno bit problema. Činjenica je da iako svaki pojedinačni aspekt popravlja zasebna slika, budući da su samo dio cijele slike, te se slike mogu preklapati sa slikama dobivenim iz susjednih aspekata. Prema tome, slika svijeta dobivena pomoću ogromne oči vilin konjic, koji se sastoji od tisuća minijaturnih fasetnih kamera, i "skromno" oko mrava sa šest lica bit će vrlo različiti.

O Oštrina vida (rezolucija, tj. sposobnost razlikovanja stupnja raskomadanosti predmeta), tada se kod insekata određuje brojem faseta po jedinici konveksne površine oka, tj. njihovom kutnom gustoćom. Za razliku od ljudi, oči kukaca nemaju akomodaciju: radijus zakrivljenosti svjetlovodne leće se ne mijenja. U tom smislu, insekti se mogu nazvati kratkovidnim: oni vide više detalja što su bliže objektu promatranja.

Istodobno, insekti sa složenim očima mogu razlikovati objekte koji se vrlo brzo kreću, što se objašnjava visokim kontrastom i malom inercijom njihovog vizualnog sustava. Primjerice, čovjek može razlikovati samo dvadesetak bljeskova u sekundi, a pčela deset puta više! Ovo je svojstvo od vitalnog značaja za brzoleteće kukce koji moraju donositi odluke tijekom leta.

Slike u boji koje opažaju insekti također mogu biti mnogo složenije i neobičnije od naših. Na primjer, cvijet koji nam se čini bijel često u svojim laticama skriva mnoge pigmente koji mogu reflektirati ultraljubičasto svjetlo. A u očima kukaca oprašivača svjetluca mnoštvom šarenih nijansi – pokazivača na putu do nektara.

Vjeruje se da insekti "ne vide" crvenu boju, koja u " čisti oblik"i izuzetno je rijedak u prirodi (s izuzetkom tropskih biljaka koje oprašuju kolibrići). Međutim, crveno obojeno cvijeće često sadrži druge pigmente koji mogu reflektirati kratkovalno zračenje. A ako uzmete u obzir da su mnogi insekti sposobni percipirati ne tri osnovne boje, poput osobe, već više (ponekad i do pet!), Tada bi njihove vizualne slike trebale biti jednostavno ekstravaganca boja.

I na kraju, "šesto čulo" insekata - polarizirani vid. Uz njegovu pomoć, kukci uspijevaju vidjeti u svijetu oko sebe ono što ljudi mogu dobiti tek naslutiti pomoću posebnih optičkih filtara. Na taj način kukci mogu točno odrediti lokaciju sunca na oblačnom nebu i koristiti polariziranu svjetlost kao “nebeski kompas”. A vodeni kukci u letu otkrivaju vodene površine pomoću djelomično polarizirane svjetlosti koja se odbija od vodene površine (Schwind, 1991.). No, kakve slike oni “vide” jednostavno je nemoguće zamisliti...

Svatko tko je iz ovog ili onog razloga zainteresiran za vid insekata mogao bi imati pitanje: zašto nisu razvili komorno oko slično ljudskom oku, sa zjenicom, lećom i drugim napravama?

Na ovo pitanje svojedobno je iscrpno odgovorio istaknuti američki teorijski fizičar, nobelovac R. Feynman: „Ovo koči nekoliko prilično zanimljivi razlozi. Prije svega, pčela je premala: da ima oko slično našem, ali odgovarajuće manje, tada bi veličina zjenice bila reda veličine 30 mikrona, pa bi stoga difrakcija bila tolika da bi pčela još uvijek ne mogu bolje vidjeti. Previše malo oko- Ovo nije dobro. Ako napravite takvo oko dovoljne veličine, onda ne bi trebao biti manja glava sama pčela. Vrijednost složenog oka leži u činjenici da ne zauzima praktički nikakav prostor - samo tanki sloj na površini glave. Dakle, prije nego što daš savjet pčeli, ne zaboravi da ona ima svoje probleme!

Stoga ne čudi što su kukci sami odabrali svoj put u vizualnoj spoznaji svijeta. A da bismo ga vidjeli iz kuta kukaca, morali bismo nabaviti ogromne složene oči kako bismo održali uobičajenu vidnu oštrinu. Malo je vjerojatno da bi nam takva akvizicija bila korisna s evolucijske točke gledišta. Svakom svoje!

Književnost

Tyshchenko V. P. Fiziologija insekata. M.: Viša škola, 1986, 304 S.

Klowden M. J. Fiziološki sustavi insekata. Academ Press, 2007. 688 str.

Nation J. L. Fiziologija i biokemija insekata. Drugo izdanje: CRC Press, 2008.

muhe – uobičajeno ime kukci iz podreda Brachycera Cyclorrhapha i Brachycera Orthorrhapha iz reda Diptera.

Najstariji primjerak pronađen je u Republici Kini. A njegova starost je otprilike 145 milijuna godina.

Opis muha

Koliko dugo živi muha?

Muha živi od 1 do 2,5 mjeseca.

Sve muhe imaju zajedničke karakteristike.

Građa mušice

Tijelo muhe

Masivno tijelo muha podijeljeno je u 3 dijela: glava, prsa i abdomen; cijelo tijelo je gusto obraslo dlakama.

Duljina tijela najmanjih muha:

• Megaphragma caribea duga je samo 0,17 mm,
• muha Alaptus magnanimus iz porodice Myrmaridae ima duljinu tijela od 0,21 mm.

Duljina tijela najvećih svjetskih muha:

• Mydas heros, stanuje u Južna Amerika, iznosi 5,5 - 6 cm, a raspon krila doseže 10 - 12 cm;
• Tijelo novozelandske muhe Egsul singularis dugo je do 5 cm.

Oči muhe

Koliko očiju ima muha?

Na stranama glave su velike složene oči. Ove složene oči tvore posebne strukturne jedinice - ommatidije, čija leća rožnice ima oblik konveksnog šesterokuta - faseta (od francuskog facette - rub; otuda i naziv). Muha ima oko 4.000 takvih faseta u svakom oku (u očima drugih insekata ima još više faseta: u pčele radilice - 5.000, u leptira - do 17.000, u vretenaca - do 30.000). Svaki aspekt, gledajući predmet, vidi mali dio, a sve ih mozak spaja u jednu sliku.

Složenim okom dobro je gledati bliske predmete - tada njihova slika ispada vrlo jasna.

Zahvaljujući takvim očima, muha ima gotovo kružno vidno polje, odnosno ne vidi samo ono što je ispred nje, već i ono što se događa oko i iza nje. Velike složene oči omogućuju mušici istovremeno gledanje različite strane. Razlikuje različite boje, uključujući i ultraljubičastu, koja je u dijelu spektra nevidljivom za čovjeka.

Kod ženki su ove oči odvojene čelom. Kod mužjaka mnogih vrsta one su blizu jedna drugoj. Iza složenih očiju, na središnjoj liniji glave, nalaze se 3 jednostavna ocela. Dakle, muha ima 5 očiju.

Da bi razaznala obrise predmeta, mušici treba 0,1 sekunda, a osobi 0,05 sekundi.

Antene muhe

Kratke trodelne antene (antene) nalaze se na glavi muhe. Sastoje se od 3 segmenta, posljednji je duži od druga dva. Na dorzalnoj strani trećeg segmenta nalazi se goli ili dlakom obrasli nasad.

Usta muhe formiraju se od organa koji smo navikli smatrati jezikom, ali kod ovog insekta svi dijelovi usta skupljeni su zajedno u dugi proboscis, uz pomoć kojeg muha usisava sok.

Kod većine vrsta je tipa lizanja. Kod muha koje sišu krv je tipa bušenja.

Proboscis muha koje ne sisaju krv je uvučen, mekan, završava mesnatim sisajućim lopaticama i hitinskim prstenovima (pseudotraheja). Sastoji se od jezika, kao i gornjeg i donja usna. Jednodijelni palpi pričvršćeni su na sredini proboscisa sprijeda. Proboscis u mirno stanje uvučen u udubljenje na donjoj površini glave. Pseudotraheje na oštricama proboscisa konvergiraju prema ustima i služe za filtriranje tekuće hrane.

U muha koje sišu krv, proboscis je hitiniziran, tvrd i ne uvlači se, već strši naprijed. Unutar proboscisa nalaze se dijelovi za probijanje - epifaringealni i subfaringealni.

Krila muhe

Većina muha ima par takozvanih pravih krila, pomoću kojih mogu letjeti. Osim njih, muha ima i par stražnjih, odnosno lažnih krila, zvanih halteres, koja joj pomažu u održavanju ravnoteže tijekom leta. Neke vrste muha, suprotno uvriježenom mišljenju, uopće nemaju krila.

Muha noge

Muha ima tri para nogu. Noga muhe sastoji se od pet "zglobova".

Zašto muha gmiže po stropu?

Posljednji zglob stopala ima dvije kandže i fine dlake, kao i žlijezde koje luče ljepljivu tvar koja se sastoji od mješavine ugljikohidrata i masti.

Ova struktura omogućuje mušici da mirno puzi po stropu. Vjeruje se da se muha "lijepi" na površinu uz pomoć tvari koju luče njezine noge. No tada nije sasvim jasno kako točno podiže noge s površine. Prema znanstvenicima, to bi zahtijevalo značajan napor. Proučavajući proces puzanja muhe po raznim stropovima, mnogi su istraživači došli do zaključka da muha još uvijek može lako otrgnuti svoje zalijepljene noge, jer može okretati kandže oko svoje osi ili pomicati nogu na poseban način.

U svakom slučaju, u pričvršćivanju muhe na strop važna uloga igraju se dlake na šapama, koje se "hvataju" za najmanju neravninu površine. Neki znanstvenici smatraju da muha obično koristi ovaj mehanizam, a ljepilo se koristi samo kada je površina previše glatka.

Zašto muhe trljaju noge?

Dok muha puzi po raznim površinama, prljavština se skuplja na ljepljivim jastučićima i čekinjama njenih nogu. Kako bi se spriječilo pogoršanje prianjanja nogu na površinu kao rezultat puzanja, muha redovito čisti svih šest nogu od zalijepljenih čestica krhotina.

Noge muhe su osjetilni organi

Na vrhovima nogu mušica, između ostalog, nalaze se kratke čekinje – organi opipa i okusa. Naime, muha prije svega osjeti okus... nogama, a tek onda rilcem i lopaticama za sisanje! Štoviše, muha analizira hranu nogama 100-200 puta bolje nego čovjek jezikom.