Способность видеть окружающую действительность во всём разнообразии цветов и оттенков — это уникальная возможность, которую природа даровала человеку. У насекомых, как и у людей, тоже есть орган зрения, но они воспринимают мир красок иначе. Современные учёные, воспользовавшись специальными приборами, сумели немного приблизиться к разгадке тайны и понять, как видят насекомые предметы, цвета и различные очертания.
Как видит муха окружающий мир и сколько глаз у обыкновенной мухи?
Ещё в далёком детстве многие из нас задавались столь пустяковыми, казалось бы, вопросам о насекомых, вроде таких, как: сколько глаз у обыкновенной мухи, почему паук плетёт паутину, а оса может укусить.
Наука энтомология имеет ответы практически на любые из них, но сегодня мы призовём знания исследователей природы и поведения для того, чтобы разобраться с вопросом, что собой являет зрительная система этого вида.
Мы проанализируем в этой статье, как видит муха и почему это назойливое насекомое так трудно прихлопнуть мухобойкой или поймать ладошкой на стене.
Комнатная жительница
Комнатная или домашняя муха относится к семейству настоящих мух. И пусть тема нашего обзора касается всех видов без исключения, мы позволим себе для удобства рассматривать всё семейство на примере именно этого столь хорошо всем знакомого вида домашних нахлебников.
Обыкновенная домашняя муха является весьма непримечательным внешне насекомым. Она имеет серо-чёрную окраску туловища, с некоторыми намёками на желтизну в нижней части брюшка. Длина взрослой особи редко превышает 1 см. Насекомое имеет две пары крыльев и фасеточные глаза.
Фасеточные глаза — в чём суть?
Зрительная система мухи включает в себя два больших глаза, расположенных по краям головы. Каждый из них имеет сложную структуру и состоит из множества мелких шестигранных фасеток, отсюда и название такого типа зрения, как фасеточное.
Всего мушиный глаз имеет в своей структуре более 3,5 тысячи таких микроскопических составляющих. И каждая из них способна улавливать лишь мизерную часть общего изображения, передавая информацию о полученной мини-картинке в мозг, который собирает все пазлы этой картины воедино.
Более развитым животным свойственно концентрировать зрение на определённой узкой области или на конкретном объекте. Насекомым же важно не столько видеть конкретный предмет, сколько быстро ориентироваться в пространстве и замечать приближение опасности.
Почему её так сложно поймать?
Этого вредителя действительно очень непросто застать врасплох. Причина не только в повышенной реакции насекомого в сравнении с медлительным человеком и способности срываться с места практически мгновенно. Главным образом, столь высокий уровень реакции обусловлен своевременным восприятием мозга этого насекомого изменений и движений в радиусе обзора его глаз.
Зрение мухи позволяет ей видеть практически на 360 градусов. Такой тип зрения называется ещё панорамным. То есть каждый глаз даёт обзор на 180 градусов. Этого вредителя практически нельзя застать врасплох, даже если подходить к ней сзади. Глаза этого насекомого позволяют контролировать всё пространство вокруг неё, тем самым обеспечивая стопроцентную круговую зрительную оборону.
Есть ещё интересная особенность зрительного восприятия мухой палитры цветов. Ведь почти все виды иначе воспринимают те или иные цвета, привычные нашему глазу. Некоторые из них насекомые не различают вообще, другие выглядят для них иначе, в других тонах.
Кстати, помимо двух фасеточный глаз, у мухи имеются ещё три простых глаза. Они расположены в промежутке между фасеточными, на лобной чисти головы. В отличие от сложных глаз, эти три используются насекомым для распознавания того или иного объекта в непосредственной близости.
Таким образом, на вопрос, сколько все-таки глаз у обыкновенной мухи, можем теперь смело ответить – 5. Два сложных фасеточных, разделённых на тысячи омматидиев (фасеток) и предназначенных для максимально обширного контроля за изменениями окружающей среды вокруг неё, и три простых глаза, позволяющих, что называется, наводить резкость.
Взгляд на мир
Мы уже говорили, что мухи дальтоники, и различают либо не все цвета, либо видят привычные нам предметы в других цветовых тонах. Также этот вид способен различать ультрафиолет.
Следует ещё сказать, что при всей уникальности своего зрения эти вредители практически не видят в темноте. Ночью муха спит, поскольку её глаза не позволяют этому насекомому промышлять в тёмное время суток.
А вот приближение руки к насекомому его глаза прекрасно улавливают и своевременно дают нужный сигнал мозгу. Так же, как и увидеть любую другую стремительно надвигающуюся опасность не составит труда этим пронырам, благодаря сложной и надёжной системе слежения, которой снабдила их природа.
НАШИ ЧИТАТЕЛИ РЕКОМЕНДУЮТ!Для избавления от насекомых наши читатели советуют отпугиватель Pest-Reject
. Работа прибора основана на технологии электро-магнитных импульсов и ультразвуковых волн! Абсолютно безопасное, экологическое средство для человека и домашних животных. Подробнее здесь…
Заключение
Вот мы и проанализировали, как выглядит мир глазами мухи. Теперь мы знаем, что эти вездесущие вредители обладают, как и все насекомые, удивительным зрительным аппаратом, позволяющим им не терять бдительности, и в светлое время суток держать круговую наблюдательную оборону на все сто.
Зрение обыкновенной мухи напоминает сложную систему слежения, включающую в себя тысячи мини-камер наблюдения, каждая из которых предоставляет насекомому своевременную информацию о том, что происходит в ближайшем диапазоне.
Источник: https://eparazit.ru/skolko-glaz-u-muxi.html
Особенности строения органов зрения
Глаза насекомых разделяют на три вида:
- сложные (фасеточные);
- простые;
- личиночные.
Строение таких глаз отличается, и видеть ими насекомые способны неодинаково.
Сложное строение глаз преобладает у максимального количества насекомых, зависит от развития самого живого существа. Такие глаза состоят из множественных отдельных структурных элементов – омматидиев.
Через них проводится, преломляется свет, воспринимаются зрительные сигналы. Каждый отдельный омматидий отличается наличием аппарата пигментного изолирования, который целиком или частично предохраняет от попадания бокового света.
Омматидии разделяют на два основных вида, что влияет на особенности строения глаз.
- Аппазиционный глаз имеет изолированные омматидии. Каждый из них способен работать индивидуально от остальных, видя только определенную часть окружающего пространства. Картинка складывается в мозгу насекомого, словно мельчайшая мозаика.
- Во второй группе – суперпозиционной, омматидии, правда частично, но имеют защищенность от боковых лучей. Это несколько мешает насекомым видеть при интенсивности света, но улучшает зрение в сумерках.
К простым глазам относятся органы зрения, которые имеются у некоторых насекомых и располагаются, как правило, на верхней части головы.
Строение таких глаз существенно упрощено, видят они слабее остальных. Есть мнение, что такие глаза полностью лишены зрительной возможности, и только несут ответственность за улучшение функций сложных глаз.
И если закрасить насекомому фасеточные , оно не сможет ориентироваться в пространстве, даже имея хорошо выраженные глазки простого строения.
Личиночными глазами называют органы зрения, которые имеют личинки насекомых, обладающие возможностью полностью превращаться в сложные глаза. Структура их несколько упрощена, что не позволяет насекомому хорошо видеть.
Сколько глаз у обыкновенной мухи?
Когда человек видит в своем доме муху, первое, что он пытается сделать – это убить ее. Насекомое является раздражителем для домочадцев и ему приходится активировать все свои уникальные способности, чтобы предвидеть приближающуюся опасность. И ей это удается. Невольно люди озадачены, сколько глаз у мухи, что она способна всегда вовремя спасаться бегством.
Каким муха видит окружающий мир?
Большие глаза выпуклой формы позволяют мухе видеть все вокруг себя, то есть угол зрения равен 360 градусам. Это в два раза шире, чем у человека. Неподвижные глаза насекомого одновременно смотрят по всем четырём сторонам. Зато острота зрения мухи ниже человеческой почти в 100 раз!
Так как каждый омматидий является самостоятельной ячейкой, картинка получается сетчатой, состоящей из тысяч отдельных маленьких изображений, дополняющих друг друга. Поэтому мир для мухи – это собранный пазл, состоящий из нескольких тысяч кусочков, причем довольно расплывчатый. Более или менее четко насекомое видит всего на расстоянии 40 — 70 сантиметров.
Муха способна различать цвета и даже невидимый человеческому глазу поляризованный свет и ультрафиолет. Глаз мухи чувствует малейшие изменения яркости света. Она способна видеть солнце, скрытое густыми облаками. Но в темноте мухи видят плохо и ведут преимущественно дневной образ жизни.
Еще одна интересная способность мухи – быстрая реакция на движение. Муха воспринимает движущийся объект в 10 раз быстрее человека. Она легко «вычисляет» скорость объекта.
Эта способность жизненно необходима для определения расстояния до источника опасности и достигается за счет «передачи» изображения от одной ячейки — омматидия к другой.
Авиационные инженеры взяли на вооружение такую особенность зрения мухи и разработали прибор для вычисления скорости летящего самолета, повторив строение ее глаза.
Благодаря такому быстрому восприятию, мухи живут в замедленной реальности, по сравнению с нами. Движение, длящееся секунду, с точки зрения человека, муха воспринимает как десятисекундное действие.
Наверняка люди кажутся им очень медлительными существами. Мозг насекомого работает с быстротой суперкомпьютера, получая изображение, анализируя его и передавая соответствующие команды телу за тысячные доли секунды.
Поэтому прихлопнуть муху получается далеко не всегда.
Итак, правильным ответом на вопрос «Сколько глаз у обыкновенной мухи?» будет число «пять». Основные глаза являются у мухи парным органом, как и у многих живых существ. Почему природа создала именно три простых глаза — остается загадкой.
Откуда берутся дрозофилы в доме: простые причины
Откуда берутся мухи в закрытом помещении — не секрет
: Что едят вороны и как содержать их в домашних условиях?
Особенности строения глаза мухи
Глаза мухи невозможно не заметить. Они несоизмеримо большие по сравнению с миниатюрным размером насекомого. Если рассматривать на фото глаз мухи, можно разглядеть многочисленные грани – фасетки.
Они представляют собой секторы с формой правильных шестигранников, которых насчитывается около 4 тысяч. Каждый такой сектор отвечает за определенную область пространства.
А мозг насекомого складывает воедино все микроскопические картинки и получает общее представление об окружающей обстановке.
Интересно!
Выпуклость и боковое расположение органов зрения позволяют представить, как видит муха. Зрение мухи является панорамным, оно охватывает практически 360° пространства вокруг себя.
Это дает ей возможность увидеть быстро приближающийся предмет с любой стороны и среагировать. Муха видит человека смутно, если он медленно проходит мимо.
А его руку, свернутую газету или мухобойку, нацеленную убить ее, цокотуха способна заметить за доли секунды.
Глаза мухи
Частота мерцания
Ученые стали проводить исследования, чтобы объяснить способность мух реагировать на внезапную опасность. Их результаты оказались убедительными. Секрет такой быстрой реакции на происходящее кроется в частоте мерцания, воспринимаемой органом зрения.
Критическая, то есть максимально возможная частота мерцания для человека составляет 60 кадров в 1 секунду или 3600 кадров в минуту. На этой частоте люди видят изображение в режиме реального времени.
Но это время для разных видов существ на планете очень различно.
После ряда экспериментов, ученые выяснили, сколько кадров в секунду видит муха. В отличие от человека, она способна воспринимать до 250 кадров. Это означает, что быстрые движения, воспринимаемые человеческим зрением, для мухи кажутся очень медленными. Поэтому она успевает скрыться от опасности. Другие животные также имеют свои индивидуальные показатели частоты мерцания кадров в секунду:
- кожистая черепаха – 15;
- акула-молот – 60;
- собака – 80;
- суслик – 120;
- мухи-хищники – 400.
Благодаря расширенному спектру восприятия окружающего мира, видит муха по сравнению с человеком больше цветов и даже различает ультрафиолет. Мир глазами мухи более красочный и яркий.
Человеческая способность различать только семь цветов значительно уступает насекомым. Они могут видеть более тонкие оттенки цветов и переливов.
Также многие виды животных обладают способностями видеть, слышать и ощущать гораздо больше, чем человек.
https://www.youtube.com/watch?v=8zlnB6wW4bM
Глаза мухи
Когда люди рассуждают о слишком короткой жизни того или иного животного, не стоит забывать об относительности течения времени. Каждый вид проживает свою жизнь в своем временном измерении.
И чем выше частота мерцания, тем больше событий происходит в мире этого существа.
У мухи за ее короткое существование в нашем мире происходит полноценная жизнь, в течение которой она успевает совершить все необходимые циклы развития.
Интересные факты
Членистоногие животные видят совсем не ту картинку, которую наблюдает человек. Но, бесспорно, они обладают наиболее совершенной зрительной системой и способны различать объекты, находящиеся в непрерывном движении. Учёные выяснили некоторые интересные особенности функционирования зрительной системы насекомых:
- Стрекоза считается самым зорким представителем беспозвоночных. Она хорошо различает предметы размером не больше маленькой бусинки на расстоянии 1 м. Её глаз состоит из 30 000 отдельных фасеток и воспринимает до трехсот изображений в секунду. Стрекоза отчётливо видит движущий предмет, в то время как человек рассмотрит лишь промелькнувшую тень.
- Глаз мухи состоит из 4000 сегментов, а зрительный орган майского жука — из 25 0000.
- Пчела имеет пять глаз. Кроме двух больших на теменной части головы насекомого расположены ещё три мелких глаза. При помощи первых оно хорошо ориентируется в полёте и поиске медоносов, а вторые дают ему возможность видеть направление света. Они же играют важную роль во время работы в слабоосвещённом улье.
- Органы зрения некоторых насекомых, к примеру, жуков, плавающих на водной поверхности, разделены на 2 части. Верхняя помогает видеть в воздухе, а нижняя часть служит для того, чтобы рассматривать объекты в воде.
- У пауков-скакунов два основных глаза большого размера и шесть вспомогательных. Правда, это практически незрячие животные, которые способны только различать пятна.
- Муху человеку не так просто поймать, поскольку она видит до 300 кадров в секунду, что в 6 раз быстрее, чем у человека. Этим и объясняется мгновенная реакция насекомых.
- Таракан способен разглядеть движение, если объект сместился лишь на 0,0002 миллиметра, а это в 250 раз тоньше волоска.
Впервые люди получили возможность посмотреть на окружающий мир глазами насекомых в 1918 году. Учёному из Германии по фамилии Экснер удалось сфотографировать окно и видневшейся за ним собор сквозь глаз светлячка, помещённый на предметное стекло микроскопа.
Этот опыт наглядно показал, что насекомое хорошо видит крохотные участки каждым глазом в отдельности, а затем они складываются в одно большое изображение.
Домашние питомцы, как они влияют на здоровье своего хозяина
Сколько глаз у обыкновенной комнатной мухи и какие они?
Зрительная система насекомых в принципе не отличается от таковой у других животных и состоит из периферических органов зрения, нервных структур и образований центральной нервной системы. Но что касается морфологии органов зрения, то здесь различия просто бросаются в глаза.
Всем знакомы сложные фасеточные глаза насекомых, которые встречаются у взрослых насекомых или у личинок насекомых, развивающихся с неполным превращением, т. е. без стадии куколки. Исключений из этого правила не так много: это блохи (отряд Siphonaptera), веерокрылые (отряд Strepsiptera), большинство чешуйниц (семейство Lepismatidae) и весь класс скрыточелюстных (Entognatha).
Фасеточный глаз по виду напоминает корзинку спелого подсолнуха: он состоит из набора фасеток (омматидиев) — автономных приемников светового излучения, имеющих все необходимое для регуляции светового потока и формирования изображения. Число фасеток сильно варьирует: от нескольких у щетинохвосток (отряд Thysanura) до 30 тыс.
у стрекоз (отряд Aeshna). Удивительно, но число омматидиев может варьироваться даже внутри одной систематической группы: например, ряд видов жуков-жужелиц, обитающих на открытых пространствах, имеют хорошо развитые фасеточные глаза с большим количеством омматидиев, в то время как у жужелиц, обитающих под камнями, глаза сильно редуцированы и состоят из небольшого числа омматидиев.
Верхний слой омматидиев представлен роговицей (хрусталиком) — участком прозрачной кутикулы, секретируемой специальными клетками, которая представляет собой своеобразную шестигранную двояковыпуклую линзу. Под роговицей у большинства насекомых располагается прозрачный кристаллический конус, структура которого может различаться у разных видов.
Изображение, сформированное хрусталиком и кристаллическим конусом, попадает на светочувствительные ретинальные (зрительные) клетки, представляющие собой нейрон с коротким хвостиком-аксоном.
Несколько ретинальных клеток образуют единый цилиндрический пучок — ретинулу.
Внутри каждой такой клетки на стороне, обращенной внутрь омматидия, расположен рабдомер — особое образование из множества (до 75–100 тыс.
) микроскопических трубочек-ворсинок, в мембране которых содержится зрительный пигмент. Как и у всех позвоночных, этим пигментом является родопсин — сложный окрашенный белок. Благодаря огромной площади этих мембран фоторецепторный нейрон содержит большое количество молекул родопсина (например, у плодовой мушки Drosophila это число превышает 100 млн!).
Рабдомеры всех зрительных клеток, объединенные в рабдом, и являются светочувствительными, рецепторными элементами фасеточного глаза, а все ретинулы в совокупности составляют аналог нашей сетчатки.
Светопреломляющий и светочувствительный аппарат фасетки по периметру окружают клетки с пигментами, которые играют роль световой изоляции: благодаря им световой поток, преломляясь, попадает на нейроны только одного омматидия. Но так устроены фасетки в так называемых фотопических глазах, приспособленных к яркому дневному свету.
Для видов, ведущих сумеречный или ночной образ жизни, характерны глаза другого типа — скотопические. Такие глаза имеют ряд приспособлений к недостаточному световому потоку, например, очень большие рабдомеры.
Этот феномен лежит в основе и так называемой темновой адаптации глаз насекомых — увеличении чувствительности глаза при недостаточном освещении.
При поглощении рабдомерами фотонов света в ретинальных клетках генерируются нервные импульсы, которые по аксонам направляются в парные зрительные доли головного мозга насекомых. В каждой зрительной доле имеется по три ассоциативных центра, где и осуществляется переработка потока зрительной информации, одновременно идущей от множества фасеток.
От одного до тридцати
Оцелли имеются в основном у хорошо летающих насекомых: взрослых особей (у видов с полным превращением) и личинок (у видов с неполным превращением).
Как правило, это три глазка, расположенные в виде треугольника, но иногда срединный либо два боковых могут отсутствовать.
По строению оцелли сходны с омматидиями: под светопреломляющей линзой у них находится слой прозрачных клеток (аналог кристаллического конуса) и сетчатка-ретинула.
Стеммы можно обнаружить у личинок насекомых, развивающихся с полным превращением. Их число и расположение варьирует в зависимости от вида: с каждой стороны головы может располагаться от одного до тридцати глазков. У гусениц чаще встречается шесть глазков, расположенных так, что каждый из них имеет обособленное поле зрения.
В разных отрядах насекомых стеммы могут отличаться друг от друга по строению. Эти различия связаны, возможно, с их происхождением от разных морфологических структур.
Так, число нейронов в одном глазке может составлять от нескольких единиц до нескольких тысяч.
Естественно, это сказывается на восприятии насекомыми окружающего мира: если некоторые из них могут видеть лишь перемещение светлых и темных пятен, то другие способны распознавать размеры, форму и цвет предметов.
Как мы видим, и стеммы, и омматидии представляют собой аналоги одиночных фасеток, пусть и видоизмененные. Однако у насекомых имеются и другие «запасные» варианты.
А некоторые виды бабочек имеют так называемые генитальные фоторецепторы.
Все такие фоторецепторные зоны устроены схожим образом и представляют собой скопление из нескольких нейронов под прозрачной (или полупрозрачной) кутикулой. За счет подобных дополнительных «глаз» личинки двукрылых избегают открытых пространств, а самки бабочек используют их при откладке яиц в затененных местах.
Фасеточный поляроид
На что способны сложноустроенные глаза насекомых? Как известно, у любого оптического излучения можно выделить три характеристики: яркость, спектр (длину волны) и поляризацию (ориентированность колебаний электромагнитной составляющей).
Спектральную характеристику света насекомые используют для регистрации и распознавания объектов окружающего мира. Практически все они способны воспринимать свет в диапазоне от 300–700 нм, в том числе и недоступную для позвоночных ультрафиолетовую часть спектра.
Как правило, разные цвета воспринимаются различными областями сложного глаза насекомых. Такая «локальная» чувствительность может различаться даже в пределах одного вида в зависимости от половой принадлежности особи.
Нередко в одном и том же омматидии могут находиться различные цветовые рецепторы.
Так, у бабочек рода Papilio два фоторецептора имеют зрительный пигмент с максимумом поглощения 360, 400 или 460 нм, еще два — 520 нм, а остальные — от 520 до 600 нм (Kelber et al., 2001).
Но это далеко не все, что умеет глаз насекомого. Как упоминалось выше, в зрительных нейронах фоторецепторная мембрана микроворсинок рабдомера свернута в трубку круглого или гексагонального сечения. За счет этого часть молекул родопсина не участвуют в поглощении света из-за того, что дипольные моменты этих молекул располагаются параллельно ходу светового луча (Говардовский, Грибакин, 1975).
В результате микроворсинка приобретает дихроизм — способность к различному поглощению света в зависимости от его поляризации. Повышению поляризационной чувствительности омматидия способствует и то, что молекулы зрительного пигмента не располагаются в мембране хаотично, как у человека, а ориентированы в одном направлении, да к тому же жестко закреплены.
Предлагаем ознакомиться: Как бороться с вишневой мухой
Если глаз способен различить два источника света на основе их спектральных характеристик вне зависимости от интенсивности излучения, можно говорить о цветовом зрении. Но если он делает это, фиксируя поляризационный угол, как в данном случае, мы имеем все основания говорить о поляризационном зрении насекомых.
Как же воспринимают насекомые поляризованный свет? Исходя из структуры омматидия, можно предположить, что все фоторецепторы должны быть одновременно чувствительными как к определенной длине (длинам) световых волн, так и к степени поляризации света. Но в таком случае могут возникнуть серьезные проблемы — так называемое ложное восприятие цвета.
Насекомые научились успешно справляться с подобными трудностями. Так, у ряда насекомых (в первую очередь мух и пчел) в омматидиях, воспринимающих только цвет, формируется рабдом закрытого типа, в котором рабдомеры не контактируют между собой. При этом у них имеются также омматидии с обычными прямыми рабдомами, чувствительные и к поляризационному свету.
У многих других насекомых, особенно у чешуекрылых, во всех омматидиях сохраняются обычные прямые рабдомы, поэтому их фоторецепторы способны одновременно воспринимать и «цветной», и поляризованный свет.
Такое сложное зрительное восприятие помогает бабочкам при питании и откладке яиц (Kelber et al., 2001).
Незнакомая Земля
Можно бесконечно углубляться в особенности морфологии и биохимии глаза насекомых и все равно затруднится в ответе на такой простой и одновременно невероятно сложный вопрос: как видят насекомые?
Человеку трудно даже представить образы, возникающие в головном мозге насекомых.
Но все нужно заметить, что популярная сегодня мозаичная теория зрения, согласно которой насекомое видит изображение в виде своеобразного пазла из шестигранников, не совсем точно отражает суть проблемы.
Дело в том, что хотя каждая единичная фасетка фиксирует отдельный образ, являющийся лишь частью цельной картины, эти изображения могут перекрываться с изображениями, полученными с соседних фасеток.
При этом насекомые с фасеточными глазами способны различать очень быстро движущиеся объекты, что объясняется высокой контрастностью и малой инерционностью их зрительной системы.
К примеру, человек может различать лишь около двадцати вспышек в секунду, а пчела — в десять раз больше! Такое свойство жизненно важно для быстролетающих насекомых, которым нужно принимать решения непосредственно в полете.
Предлагаем ознакомиться: Средство от мышей клей
Цветовые образы, воспринимаемые насекомыми, также могут быть гораздо сложнее и необычнее, чем у нас. К примеру, цветок, кажущийся нам белым, часто скрывает в своих лепестках множество пигментов, способных отражать ультрафиолетовый свет. И в глазах насекомых-опылителей он сверкает множеством красочных оттенков — указателей на пути к нектару.
Считается, что насекомые «не видят» красный цвет, который в «чистом виде» и встречается в природе чрезвычайно редко (исключение — тропические растения, опыляемые колибри).
Однако цветы, окрашенные в красный цвет, часто содержат и другие пигменты, способные отражать коротковолновые излучения.
И, наконец, «шестое чувство» насекомых — поляризационное зрение. С его помощью насекомым удается увидеть в окружающем мире то, о чем человек может получить лишь слабое представление с помощью специальных оптических фильтров. Насекомые же таким способом могут безошибочно определять местонахождение солнца на облачном небе и использовать поляризованный свет в качестве «небесного компаса».
У всех, кто по той или иной причине интересуется зрением насекомых, может возникнуть вопрос: почему у них не сформировался камерный глаз, подобный человеческому глазу, со зрачком, хрусталиком и прочими приспособлениями?
На этот вопрос в свое время исчерпывающе ответил выдающийся американский физик-теоретик, Нобелевский лауреат Р. Фейнман: «Этому мешает несколько довольно интересных причин.
Прежде всего, пчела слишком мала: если бы она имела глаз, похожий на наш, но соответственно уменьшенный, то размер зрачка оказался бы порядка 30 мкм, а поэтому дифракция была бы столь велика, что пчела все равно не могла бы видеть лучше.
Слишком маленький глаз — это не очень хорошо. Если же такой глаз сделать достаточного размера, то он должен быть не меньше головы самой пчелы. Ценность сложного глаза в том и состоит, что он практически не занимает места — просто тоненький слой на поверхности головы. Так что, прежде чем давать советы пчеле, не забывайте, что у нее есть свои собственные проблемы!»
Поэтому неудивительно, что насекомые выбрали свой путь в зрительном познании мира. Да и нам, чтобы видеть его с точки зрения насекомых, пришлось бы, для сохранения привычной остроты зрения, обзавестись громадными фасеточными глазами. Вряд ли такое приобретение оказалось бы нам полезным с точки зрения эволюции. Каждому — свое!
В публикации использованы фото автора
Литература1. Тыщенко В. П. Физиология насекомых. М.: Высшая школа, 1986, 304 с.2. Klowden M. J. Physiological Systems in Insects. Academ Press, 2007. 688 p.3. Nation J. L. Insect Physiology and Biochemistry. Second Edition: CRC Press, 2008.
Источник: https://tapi-tapi.ru/ustroeny-glaza-mukhi/
Отряды Насекомых
Типы развития насекомых. Развитие насекомых с неполным превращением: яйцо – личинка – взрослое насекомое (имаго). Развитие насекомых с полным превращением: яйцо – личинка – куколка – взрослое насекомое (имаго)
Насекомые с неполным превращением
- Отряд Прямокрылые (Orthoptera). Представители: зеленый, серый кузнечики, саранча, медведка и другие.
- Отряд Тараканы (Blattoptera). Представители: черный таракан, рыжий таракан или пруссак, мадагаскарский шипящий таракан, американский таракан и другие.
- Отряд Термиты (Isoptera). Представители: средиземноморский термит или вредный и др.
- Отряд Вши (Anoplura). Представители: головная вошь, платяная вошь и др.
- Отряд Полужесткокрылые или Клопы (Hemiptera). Представители: клопы-черепашки, сосновый подкорковый клоп и др.
- Отряд Равнокрылые (Homoptera). Представители: цикада горная и др.
- Отряд Стрекозы (Odonata). Представители: стрекозы-коромысла, стрекозы-красотки и др.
Насекомые с полным превращением
- Отряд Жуки или Твердокрылые (Coleoptera). Представители: божья коровка, жук-жужелица, майский жук, колорадский жук, жук-олень, жук-плавунец и др.
- Отряд Чешуйчатокрылые или Бабочки (Lepidoptera). Представители: махаон, капустница, тутовый шелкопряд и др.
- Отряд Перепончатокрылые (Hymenoptera).Представители: пчела, оса, шмель, муравей и др.
- Отряд Двукрылые (Diptera). К длинноусым двукрылым относятся комары, мошки, москиты и т. п. К короткоусым двукрылым – мухи, оводы и др.
- Отряд Блохи (Aphaniptera). Представители: человеческая блоха, крысиная блоха и др.
Как видят мир насекомые? Как видят мухи человека? Интересные факты о зрении насекомых
Способность видеть окружающий мир во всем спектре его цветов и оттенков – уникальный дар природы человеку. Мир красок, который способны воспринимать наши глаза, яркий и удивительный. Но человек не единственное живое существо на этой планете. Животные и насекомые также видят предметы, цвета, ночные очертания? Как видят мухи или пчелы нашу комнату, к примеру, или цветок?
Круговая оборона
Еще одна способность насекомых, отличительная от человеческой, – возможность кругового обзора. Глаз-линза способен видеть все на 360о. Среди млекопитающих самый большой угол зрения у зайца – 180о. Поэтому он и прозван косым, а что делать, если врагов столько.
Лев вот врагов не боится, и глаза у него рассматривают меньше 30о горизонта. У маленьких насекомых природа компенсировала нехватку роста способностью видеть всех, кто к ним подкрадывается. Чем еще отличается зрительное восприятие насекомых, так это быстротой смены картинки.
Поймать муху сзади практически нереально, она видит взмах руки быстрее, чем он происходит. Человек кажется насекомым медлительной черепахой, а черепаха – вообще неподвижным камнем.
Цвета радуги
Практически все насекомые – дальтоники. Цвета они различают, но по-своему. Интересно, что глаза насекомых и даже некоторых млекопитающих не воспринимают красный цвет совсем или видят его как синий, фиолетовый. Для пчелы красные цветы выглядят черными. Растения, которым нужно опыление пчел, не цветут красным.
Большинство ярких цветов алые, розовые, оранжевые, бордовые, но не красные. Те редкие, которые позволяют себе красный наряд, опыляются другим образом. Вот такая взаимосвязь в природе. Трудно представить, каким образом удалось ученым выяснить, как видят мухи расцветку комнаты, но оказывается, что любимым их цветом является желтый, а голубой и зеленый их раздражает. Вот так вот.
Чтобы в кухне было мух меньше, просто нужно ее правильно покрасить.
Видят ли мухи в темноте?
Мухи, как большинство летающих насекомых, ночью спят. Да-да, им тоже нужен сон. Если муху постоянно сгонять и не давать ей спать на протяжении трех суток, она умирает. Мухи видят в темноте плохо. Это насекомые с круглыми глазами, но близорукие. Им не нужны глаза для поиска пищи.
https://www.youtube.com/watch?v=DXAETdET6TY
В отличие от мух рабочие пчелы видят ночью хорошо, что позволяет им работать и в ночную смену тоже. Ночью цветы благоухают резче и соперников на нектар меньше.
Хорошо видят ночью навозные жуки, но несомненным лидером по зрению в темноте признан американский таракан.
Форма предмета
Интересно восприятие формы предмета разными насекомыми. Специфика в том, что они могут совсем не воспринимать простые формы, которые не нужны для их жизнеспособности.
Пчелы, бабочки не видят предметов простых форм, особенно неподвижных, зато их привлекает все, что имеет сложные формы цветов, особенно если они движутся, колышутся.
Этим объясняется, в частности, и то, что пчелы и осы редко жалят стоящего неподвижно человека, а если и жалят, то в область губ, когда он разговаривает (движет губами). Мухи и некоторые другие насекомые человека не воспринимают, садятся они на него просто в поисках еды, которую ищут по запаху и видят датчиками на лапах.
Общие особенности зрения насекомых
- Красный цвет способны различить только бабочки – они и опыляют редкие цветы такой гаммы.
- Строение глаза у всех фасеточное, разница – в количестве омматидий.
- Трихромазия, или способность преображать цвета в три основных: фиолетовый, зеленый и ультрафиолетовый.
- Способность переламывать и отражать световые лучи и видеть картинку окружающей действительности целиком.
- Способность рассматривать картинки, которые меняются очень быстро.
- Насекомые умеют ориентироваться по солнечному свету, поэтому ночные бабочки слетаются к лампе.
- Бинокулярное зрение помогает хищникам в мире насекомых точно определять расстояния до своей жертвы.
Источник: https://FB.ru/article/273504/kak-vidyat-mir-nasekomyie-kak-vidyat-muhi-cheloveka-interesnyie-faktyi-o-zrenii-nasekomyih
Разрешающая способность и цветовое восприятие[править]
Схема возникновения сетчатого изображения в аппозиционных (а), оптикосуперпозиционных (б) и нейросуперпозиционных (в) фасеточных глазах: 1 — отдельные омматидии с единым или разобщённым светочувствительным элементом, сложенным рабдомерами; 2 — аксоны зрительных клеток. Заштрихованы те светочувствительные элементы, на которые попадают параллельно идущие лучи света (показаны стрелками).
Нервная проекция сетчатки на оптические ганглии мозга и, отчасти, особенности оптики фасеточных глаз таковы, что они обеспечивают анализ внешнего мира с точностью до линзового растра омматидиев, а не отдельных зрительных клеток. Низкая угловая плотность омматидиев (их оптические оси расходятся под углами 1—6°) препятствует получению изображения объекта на относительно близком расстоянии (принцип работы телеобъентива), но дают возможность различать мелкие детали на достаточном расстоянии для оценки и запоминания обстановки. Например, пчёлы, стрекозы и др., обладая строением фасеточной зретильной системы (растровое) в виде двух «полусфер», обеспечивают стереоскопическое зрение в допустом поле зрения и практически общее зрение в поле сферы! без повора головы. (Данная система зрения представляет большой интерес в науке, в военном деле, медицине и др. областях). Малая инерционность в сочетании с высокой контрастной чувствительностью (1—5 %) фасеточных глаз позволяет некоторым насекомым различать мелькания (мигания) света с частотой вплоть до 250—300 Гц (для человека предельная частота около 50 Гц). Фасеточные глаза обеспечивают многим беспозвоночным цветовое зрение с восприятием ультрафиолетовых лучей, а также анализ направления плоскости линейно-поляризованного света[2].
Мешает ли близорукость муравьям
Человеку может показаться, что зрение муравья довольно скудное и эти насекомые видят только у себя под носом, а потому испытывают трудности в связи с этим. Но такое зрение у муравьев сформировалось эволюционным путем и является вполне достаточным для полноценной жизни!
Муравьи, как и кошки, в большей степени ориентируются не на зрение, а на обоняние и тактильную чувствительность. При наблюдении за муравейником может сложиться впечатление, что зрение муравьев достаточно острое, даже в ночное время суток.
Тем не менее, это не так. Видят ли муравьи, в темноте или на свету приближающуюся опасность? В классическом понимании нет. Но они отлично ощущают перемещения вокруг себя, ориентируются по обонятельным меткам
и буквально улавливают малейшие вибрации, используя собственное тело в качестве резонатора.
Покровы тела[ | ]
Схема строения кутикулярных покровов у насекомых: A
: общая схема;
B
: строение эпикутикулы.
1
: эпикутикула;
1a
: цементный слой;
1b
: восковой слой;
1с
: кутикулиновая пластинка;
1d
: белковая эпикутикула.
2
: экзокутикула;
3
: эндокутикула;
2+3
: прокутикула;
4
: эпидермис;
5
: базальная мембрана;
6
: эпидермальная клетка;
6а
: восковой канал;
7
: железистая клетка;
8
: трихогенная клетка;
9
: тормогенная клетка;
10
: нерв;
11
: сенсилла;
12
: вырост кутикулы;
13
:место, где открывается проток железы.
Покровы тела вырабатываются эпителием или гиподермой, лежащим на базальной мембране. Эпителий представлен тканью из плотно посаженных кубических или цилиндрических эпителиальных клеток и включённых между ними прочих — железистых, трихогенных и других. Эпителиальная ткань также выстилает переднюю и заднюю кишки и трахеи, одним словом, органы эктодермального происхождения. На кутикуле (особенно эпикутикуле) обычно остаются отпечатки создавших её эпителиальных клеток — так называемый эпителиальный рисунок[1].
Кутикула[ | ]
Основная статья: Кутикула беспозвоночных
Эпителиальные клетки образуют прочную оболочку — кутикулу. Кутикула — это и панцирь насекомых, это и специальные впячения в полость тела — фрагмы — для прикрепления мышц, и выстилка пищеварительного тракта и трахей, и регуляция диффузии, а также отчасти окраска и защита от света. Основное вещество кутикулы — хитин. В нём рассредоточены также инкрусты — структуры другого химического состава[1].
Кутикула состоит из трёх слоёв:
- Внутренний слой кутикулы — эндокутикула — наиболее толстый и прозрачный. Он сложен пластинками, уложенными параллельно поверхности, пронизанными вертикальными каналами. У медведок и жуков слои параллельных балок, слагающих эндокутикулу располагаются под углом друг к другу. Особо прочные покровные органы (надкрылья, пронотум, щитики Pentatomidae и т. д.) укрепляются опорными колоннами.
- Экзокутикула — тонкий, обычно окрашенный, твёрдый за счёт многочисленных белковых и полисахаридных инкруст слой.
- Эпикутикула — очень тонкий слой из воскоподобного вещества кутикулина, вырабатываемого кожными железами. Предохраняет от высыхания[1].
Во время линьки под влиянием стероидных гормонов экдизонов, выделяемых проторакальными железами, в гиподерме идёт выработка новой эпикутикулы и активизируются линочные железы. Линочные железы изливают свой секрет между старой эндо- и новой эпи-, от которого эндо- растворяется. Под новой эпи- образуется новая эндо-, вместе с чем растёт проток линочной железы. Раствор старой эндокутикулы либо всасывается гиподермой, либо выпивается, а старые экзо- и эпи- лопаются и остаются в виде шкурки — экзувия. Экзувий тоже можно съесть[1].
Выросты[ | ]
Складки покровов вместе с гиподермой и полостью тела образуют шипы, рога, гребни, скутеллумы Pentatomidae и т. д. Другая разновидность выростов покровов — хеты. В простейшем случае это комплекс из поры, мембранной клетки, которая образует мембрану в поре и трихогенной клетки, которая образует волосок, торчащий сквозь мембрану. Волосок может как пребывать живым выростом клетки, так и стать омертвевшим кутикулярным образованием. Модификации:
- окружающий пору валик из клеток гиподермы;
- увеличенный вариант (шпора);
- крючья для сцепления крыльев;
- чешуйки бабочек (уплощённый волосок);
- присоски (конец волоскама — диск);
- гидрофобные волоски (для дыхательных трубок водных насекомых);
- ядовитые волоски (в полость волоска входит отросток специальной ядовитой клетки, а сам он хрупок);
- андроконии (аналогично предыдущему, но вместо яда — аттрактант)[1].
Окраска[ | ]
В зависимости от локализации пигментов окраска тела насекомых может быть:
- кутикулярной — наибольшая посмертная стойкость;
- гиподермальной — зёрна пигментов, локализованные в гиподерме, у некоторых насекомых (палочники) могут перемещаться внутри клетки, меняя цвет покровов по ситуации;
- субгиподермальной — просвечивание внутренностей;
- супракутикулярной — пушки сверху на кутикуле[1].
Кроме непосредственно пигментов окраска может определяться разнообразными оптическими эффектами поверхности (вогнутые чешуйки, призмы, тонкие плёнки). Основной пигмент покровов — меланин — придаёт окраску от жёлтой до чёрной. Обычно чем твёрже участок склерита, тем больше в нём меланинов, тем он, следовательно, темнее. Меланины образуются при окислении хромогенов в присутствии специальных ферментов. Если на теле предполагается рисунок, то он определяется локализацией хромогена, тогда как ферменты распределены по всем покровам. Белые, ярко-жёлтые и оранжевые цвета белянок, , сирфид придаются пуриновыми веществами, производными накопленной в куколке экскретной мочевой кислоты. Каротины, флавоны и антоцианы могут заимствоваться насекомыми из поедаемых растений или гемолимфы жертв, заимствовавших пигменты у растений. Зелёный цвет придаётся пигментом биливердином, который окисляясь и восстанавливаясь может менять свой оттенок, что также важно для хамелеонства[2][1].
