Biologi dan Perubatan

Utama Penyakit

Mata serangga pada perbesaran tinggi kelihatan seperti grid halus.

Ini adalah kerana mata serangga terdiri daripada banyak "mata" yang kecil segi. Mata serangga dipanggil segi. Peephole kecil dipanggil ommatidia. Ommatidium mempunyai bentuk kon panjang yang sempit, asasnya adalah lensa yang mempunyai bentuk segi enam. Oleh itu nama mata facet: facette dalam bahasa Perancis bermaksud "wajah".

1 - aspek kornea; 2 - refracting apparatus;
3 - sel pigmen; 4 - sel visual;
5 - Omamatidium elemen fotosensitif;
6 - proses sel optik yang mencapai ganglia optik;
7 - penutup kepala; 8 - kapsul mata.

Sekumpulan ommatidia adalah mata serangga yang kompleks dan bulat.

Setiap ommatidium mempunyai bidang pandangan yang sangat terhad: sudut tontonan ommatidia di bahagian tengah mata hanya kira-kira 1 °, dan di tepi mata adalah sehingga 3 °. Ommatidius "melihat" hanya bahagian kecil objek di hadapan matanya, di mana dia "ditujukan", iaitu, di mana diteruskan paksi beliau diarahkan. Tetapi kerana ommatidia rapat rapat antara satu sama lain, dan paksi mereka dalam mata bulat berbeza secara mendatar, seluruh mata kompleks merangkumi objek secara keseluruhan. Dan imej objek diperoleh di dalamnya mozek, iaitu, terdiri daripada kepingan berasingan.

Bilangan ommatidia di mata berbeza dengan serangga yang berlainan. Suatu semut yang bekerja mempunyai kira-kira 100 ommatidia di mata, kira-kira 4,000 di dalam bilik terbang, 5,000 di lebah kerja, sehingga 17,000 di rama-rama, dan sehingga 30,000 di capung! Oleh itu, penglihatan semut adalah sangat biasa-biasa saja, sementara mata besar naga - dua pelangi hemisfera - memberikan pandangan maksima.

Disebabkan fakta bahawa paksi optik ommatidia menyimpang pada sudut 1-6 °, kejelasan imej serangga tidak begitu tinggi: mereka tidak membezakan antara butiran kecil. Di samping itu, kebanyakan serangga kelihatan jauh: mereka melihat benda-benda sekitarnya pada jarak hanya beberapa meter. Tetapi mata yang berwujud sangat dapat membezakan cahaya berkelip (berkelip) dengan kekerapan sehingga 250-300 hertz (untuk manusia, kekerapan mengehadkan adalah kira-kira 50 hertz). Mata serangga dapat menentukan intensitas fluks cahaya (kecerahan), dan di samping itu, mereka mempunyai keupayaan yang unik: mereka dapat menentukan satah polarisasi cahaya. Keupayaan ini membantu mereka menavigasi apabila matahari tidak kelihatan di langit *.

Serangga membezakan warna, tetapi tidak sama sekali seperti yang kita lakukan. Sebagai contoh, lebah "tidak tahu" warna merah dan tidak membezakannya dari hitam, tetapi mereka merasakan sinaran UV yang tidak dapat dilihat oleh kita, yang terletak di ujung spektrum yang bertentangan. Ultraviolet juga dibezakan oleh beberapa rama-rama, semut dan serangga lain. Dengan cara ini, adalah kebutaan serangga penyerbukan dari jalur kami kepada warna merah yang menerangkan fakta yang ingin tahu bahawa di antara kami tumbuh-tumbuhan liar yang tumbuh tidak ada tanaman dengan bunga merah.

* Cahaya yang berasal dari matahari tidak terpolarisasi, iaitu, fotonya mempunyai orientasi sewenang-wenangnya. Walau bagaimanapun, melalui atmosfera, cahaya dipolarisasi sebagai hasil penyebaran udara oleh molekul, dan satah polarisasinya selalu ditujukan kepada matahari.

By the way.

Selain mata segi tiga, serangga mempunyai tiga lebih banyak ocelli dengan diameter 0.03-0.5 mm, yang disusun dalam segitiga pada permukaan depan-parietal kepala. Mata ini tidak sesuai untuk membezakan objek dan diperlukan untuk tujuan yang sama sekali berbeza. Mereka mengukur tahap cahaya purata, yang digunakan sebagai titik rujukan ("isyarat sifar") apabila memproses isyarat visual. Jika anda menyekat serangga mata ini, ia mengekalkan keupayaan untuk orientasi ruang, tetapi akan dapat terbang hanya dalam cahaya yang lebih cerah daripada biasa. Alasannya adalah bahawa mata terpaku mengambil bidang hitam sebagai "paras sederhana" dan dengan itu menetapkan pelbagai pencahayaan yang lebih luas kepada mata yang berwujud, dan ini, dengan itu mengurangkan sensitiviti mereka.

Struktur badan serangga - Penglihatan dan struktur mata serangga

Serangga dan manusia melihat dunia dengan mata yang berbeza. Matanya semua serangga - sama ada cangkerang, keledai, rama-rama atau kumbang - adalah kompleks (segi), terdiri daripada mata individu. (Banyak spesies juga mempunyai mata yang mudah.) Di sesetengah rama-rama dan pepatung, mata kompleks terdiri daripada 30,000 unsur; semut mempunyai enam jumlah. Setiap mata mempunyai lensanya sendiri, panjang tumpuan yang ditetapkan, dan ia tidak menampung. Serangga ini melihat gambar mozek (ini adalah bagaimana sebuah gambar akhbar yang diperbesar kelihatan seperti - dari batang yang berasingan) dan kurang membezakan bentuk objek. Tetapi mata kompleks dengan sempurna melihat gerakan, yang membantu serangga untuk mengelakkan pemangsa dan mengesan mangsa.

Mata lalat dan pungutan menduduki sebahagian besar permukaan kepala, memberikan gambaran keseluruhan hampir 360, supaya pemangsa dapat dilihat dari belakang, di atas dan di bawah. Semut, yang menghabiskan sebahagian besar masa mereka di bawah tanah, menguruskan dengan mata yang kurang berkembang, dan sesetengah spesies buta.

Struktur mata muka

Berapa banyak mata mempunyai capung?

Untuk pemangsa dan serangga terbang pantas, visi sangat penting. Mata mereka terdiri daripada banyak mata individu. Mata segi empat mata seperti ini boleh terdiri daripada 30,000 kanta individu. Melalui kanta dan kon kristal telus, cahaya mencapai sel sensitif. Mereka mengubahnya menjadi impuls elektrik, yang kemudiannya dihantar ke otak, di mana imej lengkap dikumpulkan. Gambar ini nampaknya dibahagikan kepada sel dan terdiri daripada satu set mata - seperti foto akhbar atau screensaver di TV. Di samping mata segi tiga, banyak serangga mempunyai tiga ocelli kecil di dahi mereka - dengan banyak sel sensitif cahaya dan satu lensa biasa. Mereka diperlukan oleh serangga untuk menentukan tahap pencahayaan ruang sekeliling dan menyesuaikan kedudukan badan mereka semasa penerbangan. Dalam periuk, mata individu kelihatan jelas di mata muka. Agak mudah dari segi struktur, mata tambahan di tengah dahi kelihatan seperti setitik air.

Kelajuan penerbangan Dragonfly

Capung besar biasanya terbang pada kelajuan kira-kira 30 km / j. Satu spesies dragonflies Australia semasa penerbangan jarak pendek boleh mencapai kelajuan sehingga 58 km / j. Walau bagaimanapun, juara berkelajuan tinggi adalah gadfly. Spesies horseflies Amerika mempunyai kelajuan sehingga 70 km / j. Dragonflies, disebabkan oleh ototnya yang segera, boleh membuat pergerakan dengan sayap mereka dalam semua arah dan dengan demikian juga terbang ke belakang.

Adakah serangga membezakan warna?

Sel visual manusia mengenali tiga warna utama: biru, hijau, dan merah. Semua warna lain berlaku apabila ketiga-tiga utama bercampur. Dalam biji lebah, setiap mata individu juga mengandungi tiga jenis sel, yang, bagaimanapun, membezakan antara biru, hijau dan ultraviolet. Lebah tidak melihat warna merah: kelihatannya kelabu gelap atau hitam. Cahaya ultraviolet menyediakan lebah, semut dan lalat dengan maklumat tentang arah getaran cahaya terpolarisasi, yang dianalisis oleh otak serangga. Oleh itu, serangga, walaupun dengan awan tinggi, dapat menganggarkan lokasi matahari dan mengarahkan diri di atas tanah. Bug air dan smoothie juga menggunakan data cahaya terpolarisasi, yang mana mereka melihat permukaan air yang mencerminkan cahaya dalam penerbangan.

Apakah resolusi?

Seseorang boleh melihat 20 imej berturut-turut sesaat. Jika ini berlaku lebih cepat, maka gambar itu dilihat bergerak. Kesan ini digunakan semasa merakam filem. Gambar pada monitor komputer dan skrin TV dikemas kini 50 kali sesaat dan oleh itu kelihatan malar. Mata lalat boleh membezakan gambar individu dalam lingkungan empat ribu saat. Honeybees melihat 300 imej sesaat.

Mata mata

Mata muka (dari bahasa Perancis Facette - muka) - mata yang kompleks, organ berpandangan utama serangga, krustasea dan sesetengah invertebrata; dibentuk oleh unit struktur khas - ommatidia, lensa kornea yang mempunyai bentuk segi enam - segiempat [1].

Mata mata serangga tidak bergerak, terletak di sisi kepala dan dapat menempati hampir seluruh permukaannya (dalam capung, lalat, lebah). Mata yang luas terletak pada kapsul kepala dalam embrio dalam kutikula, yang dikenali sebagai kapsul mata. Cincin kutikula, yang menutup mata dari luar, memegangnya pada kapsul kepala. Dalam krustasea, mereka kadang-kadang duduk di atas proses mudah alih. Yang paling dipelajari adalah mata muka serangga dewasa dan larva mereka dengan transformasi yang tidak lengkap, di mana mereka terdiri daripada ratusan dan bahkan ribuan ommatidia.

Mata pelbagai spesies serangga terdiri daripada sejumlah ommatidia yang berbeza: kira-kira 100 untuk semut kerja, kira-kira 4,000 untuk seekor embrio, 5,000 untuk lebah kerja, sehingga 17,000 untuk kupu-kupu, sehingga 30,000 untuk capung.

Kandungannya

Bergantung kepada ciri-ciri anatomi ommatidia dan sifat optik mereka, terdapat 3 jenis mata yang berwujud: apikal (photopic), optik-superposisi, dan neuro-superpositional (dipanggil kolektif scotopic). Dalam sesetengah serangga (praying mantis, mayfly) satu bahagian mata boleh dibina mengikut jenis penghampiran, dan satu lagi - mengikut superposisi.

Dalam mata semua jenis, ramuan fotosensitif yang mengandungi photopigment (biasanya seperti rhodopsin) berfungsi sebagai elemen sensitif cahaya. Penyerapan photopigment cahaya quanta adalah pautan pertama dalam rangkaian proses, akibatnya sel visual menghasilkan isyarat saraf.

Muka (photopic) mata yang berwujud Edit

Dalam mata segi aposit, biasanya ciri-ciri serangga siang hari, ommatidia bersebelahan sentiasa terpencil antara satu sama lain oleh pigmen dan penerima resin yang hanya melihat cahaya, arah yang bertepatan dengan paksi ommatidia ini.

Mata optik-superposisi Sunting mata

Di mata optik-superposisi mata, ciri-ciri serangga malam dan senja dan banyak krustasea, ommatidia adalah berubah-ubah (kerana kemampuan pigmen untuk bergerak), dan apabila terdapat kekurangan cahaya, balok jatuh di bawah sudut serong, tidak melewati satu tetapi melalui beberapa segi. Oleh itu, dalam cahaya rendah, kepekaan mata meningkat.

Neurosuppositional Eye Faceted Edit

Mata facet neurosuppositional dicirikan oleh penjumlahan isyarat dari sel-sel visual yang terletak di ommatidia yang berbeza, tetapi menerima cahaya dari titik yang sama di ruang angkasa.

Unjuran neural retina pada ganglia optik otak dan, pada bagian tertentu, ciri optik mata mata adalah sedemikian rupa sehingga mereka memberikan analisis dunia luar dengan ketepatan raster lensa ommatidia, bukan sel visual individu. Ketumpatan sudut yang rendah ommatidia (paksi optik mereka menyimpang pada sudut 1-6 °) menghalang imej objek daripada diperolehi pada jarak yang agak dekat (prinsip pendedahan tele), tetapi memungkinkan untuk membezakan butiran kecil pada jarak yang cukup untuk menilai dan menghafal keadaan. Contohnya, lebah, capung, dan lain-lain, mempunyai struktur sistem pemotongan segi (raster) dalam bentuk dua "hemisfera", memberikan penglihatan stereoskopik dalam bidang pandangan yang dibenarkan dan penglihatan yang hampir sama dalam bidang sfera! tanpa mengubah kepala. (Sistem penglihatan ini amat menarik dalam sains, tentera, perubatan, dan bidang lain). Inersia yang rendah dalam kombinasi dengan kepekaan kontras yang tinggi (1-5%) dari mata yang berwujud membolehkan sesetengah serangga membezakan kelip-kelip (berkelip) cahaya dengan kekerapan sehingga 250-300 Hz (untuk manusia, kekerapan mengehadkan adalah kira-kira 50 Hz). Mata Facet memberikan banyak penglihatan warna invertebrata dengan persepsi sinaran ultraviolet, serta analisis arah satah cahaya polarisasi secara linear [2].

Para penyelidik cuba menyalin sistem penglihatan yang berwawasan, apabila beberapa segmen mata diarahkan ke arah yang berbeza dengan resolusi kecil, tetapi dengan medan pandangan hampir bulat, membentuk gambaran lengkap situasi di dalam otak serangga tanpa menghidupkan kepala. Pada masa yang sama, keunikan sistem visual biologi ini terdiri daripada fakta bahawa ia memastikan kesesuaian penduduk terhadap persekitaran luaran bersama dengan mekanisme pembinaan yang paling rasional. (Secara umum, semakin kita semakin dekat dengan alam semula jadi, kita mengiktirafnya, lebih tepatnya kita berjaya mewujudkan penemuan yang diperlukan untuk diri kita sendiri. Pada masa yang sama, adalah mustahil untuk memudahkan semua yang dicipta oleh alam semula jadi). Sehingga kini, sistem sedemikian telah terlalu besar kerana banyak kanta. Dalam kes lain, untuk mengembangkan sudut tontonan, kanta fisheye yang besar digunakan, mekanisme khas untuk memutar lensa atau cermin berputar, seperti dalam alat endoskopi optik.

Jurutera pertahanan British berjaya menghasilkan penyelesaian padat dengan penglihatan yang berwawasan. Kamera baru hanya menggunakan 9 kanta yang disambungkan kepada sensor imej pegun menggunakan berjuta-juta gentian optik. Setiap lensa mengarahkan imej yang dihasilkan ke bahagian fotografi sendiri. Untuk menyalin serpihan imej ke dalam satu gambar, sistem perisian khas digunakan.

Kamera baru, yang pada asalnya bertujuan untuk sistem panduan dalam peluru berpandu pertempuran, tidak lebih besar daripada sekeping gula larut. Menurut pemaju, kamera tersebut boleh digunakan secara meluas dalam mikrosurgery, kerana kamera semasa dengan cermin berputar tertakluk kepada kegagalan yang kerap disebabkan oleh banyak bahagian yang bergerak. Di samping itu, sistem aspek baru dari BAE Systems secara signifikan dapat mengembangkan keupayaan kamera keselamatan konvensional.

Pakar penglihatan serangga mencatatkan bahawa sistem faceted yang digunakan dalam kamera baru berpotensi meningkatkan kestabilan penyelesaian kepada kegagalan dan kerosakan (walaupun satu lensa rosak, selebihnya boleh mengambil beberapa fungsinya) [3] [4] [5].

Jawapannya

nadya90

Pada kepala serangga adalah mata yang kompleks, di mana mungkin beberapa ocelli mudah, antena, dan alat lisan.

Mata yang kompleks terdiri daripada mata individu - segi.

Mata yang rumit boleh terdiri dari beberapa ratus hingga 28,000 mata (untuk mata capung), masing-masing mampu melihat sinar sempit sinaran cahaya. Akibatnya, imej objek itu terdiri daripada "titik" individu (ia mempunyai watak mosaik). Imej sedemikian adalah samar-samar dan kurang mencirikan bentuk objek. Tetapi kelebihan mata wajah adalah bidang pandangan yang sangat luas, yang membolehkan anda untuk menangkap sebarang pergerakan dan melihat mangsa atau musuh pada waktunya.

Banyak serangga mempunyai mata mudah, terdiri daripada lensa, lapisan sel sensitif, sel pigmen.

Sambung Pengetahuan Plus untuk mengakses semua jawapan. Cepat, tanpa iklan dan rehat!

Jangan ketinggalan yang penting - sambungkan Knowledge Plus untuk melihat jawapan sekarang.

Tonton video untuk mengakses jawapannya

Oh tidak!
Lihat Balasan Adakah Lebih

Sambung Pengetahuan Plus untuk mengakses semua jawapan. Cepat, tanpa iklan dan rehat!

Jangan ketinggalan yang penting - sambungkan Knowledge Plus untuk melihat jawapan sekarang.

Penglihatan serangga

Penglihatan serangga adalah keupayaan serangga untuk melihat maklumat visual dengan bantuan organ penglihatan yang mempunyai struktur yang beragam.

Kandungan:

Mata serangga

1 - mata kompaun, 2 - mata mudah, 3 - stemma

Varian struktur organ penglihatan

Dalam serangga, mata boleh dibentangkan dalam tiga jenis:

Mereka mempunyai struktur yang berbeza dan keupayaan yang tidak sama rata untuk dilihat.

Mata kompaun

Glazavstrechayutsya yang rumit kebanyakan serangga, dan yang lebih maju adalah yang terakhir, lebih baik mereka biasanya dikembangkan organ penglihatan. Mata kompleks juga dipanggil aspek, kerana permukaan luaran mereka diwakili oleh satu set lensa yang bersebelahan antara satu sama lain - segi. [5]

Ommatidium

A (kiri) - appimitional ommatidium,

B (kanan) - ommatidium superposisi

1 - axons sel visual, 2 - sel retina,

3 - kornea, 4 - kon kristal,

5 - sel pigmen, 6 - lampu panduan, 7 - rhabdom

Mata kompleks terdiri daripada pelbagai, sebagai peraturan, sebilangan besar unit struktur individu - ommatidia. Ommatidia termasuk beberapa struktur yang membekalkan konduksi, pembiasan cahaya (segi, sel genetik akar, kon kristal) dan persepsi isyarat visual (sel retina, rhabdom, sel-sel saraf). Di samping itu, setiap ommatidia mempunyai alat pengasingan pigmen, yang mana ia sepenuhnya atau sebahagiannya dilindungi daripada penembusan sinar sisi. [5]

Ciri-ciri struktur ommatidia adalah faktor yang menentukan keunikan penglihatan di kalangan pemilik mata yang kompleks. Ommatidia dibezakan dalam dua jenis utama, dan oleh itu, serangga dibezakan dengan struktur mata kasar dan superposisional.

Dalam mata apposition

Di mata superposisi

Oleh itu, jenis struktur mata pertama adalah ciri serangga hari, kedua - malam. Di samping itu, mereka juga membezakan pelbagai, seperti mata neurosupposisi, yang hanya terdapat dalam beberapa Diptera. [2]

Struktur peephole sederhana

1 - sel akar-mazir, 2 - kutikula,

3 - sel retina, 4 - rhabda, 5 - sel pigmen,

6 - gentian saraf optik

Mata mudah

Mata mudah adalah organ penglihatan kecil yang terdapat dalam beberapa imej dan biasanya terletak di bahagian atas kepala. Biasanya diwakili dalam jumlah tiga, sementara satu terletak sedikit di depan, dan dua lagi - di belakang dan ke sisi depan. Tidak ada ommatidia dalam komposisi mereka, struktur ocelli sederhana sangat dipermudahkan. Di luar adalah kornea, yang terdiri daripada sel-sel kornea, yang lebih dalam adalah radas yang merasakan alat sel retina (sensitif), sel-sel pigmen terletak lebih rendah, yang masuk ke serat saraf optik. [4] (foto)

Daripada semua jenis mata serangga, mata mudah mempunyai keupayaan yang paling lemah untuk dilihat. Mengikut beberapa laporan, mereka tidak melakukan fungsi visual sama sekali, dan hanya bertanggungjawab untuk memperbaiki fungsi mata yang kompleks. Ini, khususnya, dibuktikan oleh fakta bahawa serangga praktikal tidak mempunyai ocelli sederhana dengan ketiadaan yang kompleks. Di samping itu, apabila melukis mata yang berwujud, serangga berhenti berorientasi diri di angkasa, walaupun mereka mempunyai mata yang mudah dibaca. [1]

Rajah struktur stemma

1 - kornea, 2 - kon kristal,

3 - sel pigmen, 4 - rhabda,

5 - sel retina, 6 - gentian saraf optik

Stemma

Stemma atau larva ocelli adalah organ-organ penglihatan yang hadir dalam larva serangga dengan transformasi lengkap. Semasa peringkat pupal, mereka "berpaling" ke mata yang kompleks. Mereka melakukan fungsi visual, tetapi, disebabkan oleh struktur yang dipermudahkan, mereka dilihat agak lemah. Untuk meningkatkan penglihatan, mata larva sering diwakili dalam larva dalam jumlah beberapa potongan. [1]

Struktur stemme berbeza pelbagai. Dalam beberapa kes, dalam morfologi mereka, mereka lebih dekat dengan mata dorsal serangga dewasa, di sisi lain mereka lebih mirip dengan ommatidia mata kompleks. Walau bagaimanapun, dalam mana-mana, mereka berbeza dari kedua-dua mata yang kompleks dan mudah. Salah satu skema yang paling biasa dalam struktur larva ocelli (dalam gambar adalah stemma larva kumbang berenang) termasuk struktur berikut: kornea (lensa), kon kristal, rombus, retina dan sel pigmen. [3] [5]

Ciri-ciri pandangan serangga

Kajian penglihatan serangga menumpukan sebilangan besar kertas saintifik. Memandangkan minat terhadap pakar ini, banyak ciri-ciri kerja mata Insektan pada hari ini telah dijelaskan dengan jelas. Walau bagaimanapun, struktur organ penglihatan dalam organisma ini sangat berbeza-beza bahawa kualiti penglihatan, persepsi warna dan kelantangan, perbezaan antara objek bergerak dan pegun, pengiktirafan imej visual yang biasa dan sifat penglihatan lain sangat berbeza di kalangan kumpulan serangga yang berlainan. Faktor-faktor berikut boleh menjejaskan ini: di mata kompaun - struktur ommatidia dan bilangan mereka, bulge, lokasi dan bentuk mata; dalam mata mudah dan rangsangan - bilangan dan ciri-ciri mereka yang halus dari struktur, yang boleh diwakili oleh pelbagai pilihan yang ketara. Yang terbaik dilihat hari ini untuk lebah. [3] [5]

Mata serangga

Video ini menunjukkan pelbagai warna, bentuk, lokasi, struktur pelbagai organ penglihatan dalam serangga dan arachnid.

Dalam video di atas, seseorang boleh menganggarkan kekayaan besar bentuk morfologi organ penglihatan dalam serangga dan labah-labah.

Perbezaan warna

Keupayaan persepsi warna serangga sangat berbeza, tetapi kebanyakannya, dibandingkan dengan manusia, spektrum sinar yang dapat dilihat dari sisi dikurangkan di sebelah kiri (merah, oren) dan meningkat di sebelah kanan (biru, ungu). Sebagai contoh, lebah merasakan merah, merah jambu, oren, kuning dan hijau sebagai warna berlainan warna kuning dan tidak melihat banyak perbezaan di antara mereka. Secara kualitatif, mereka membezakan hanya 4 warna antara satu sama lain, dan, misalnya, rama elang - hanya dua: kumpulan biru-ungu dan kuning-hijau. Walau bagaimanapun, rama-rama elang dapat melihat warna-warna ini pada waktu senja, ketika mata manusia semuanya sudah digabungkan ke dalam warna yang tidak dapat dibezakan dengan kelabu dan hitam.

Definisi borang

Serangga dapat membezakan bentuk, tetapi ini berlaku di dalamnya agak berbeza daripada manusia. Serangga yang memakan nektar (kupu-kupu, lebah) mengabaikan angka yang tidak dibezakan: bujur, bulatan, persegi, dan lain-lain, tetapi mereka tertarik kepada yang dibedah: radial, menyerupai corolla bunga. Semakin kompleks bentuk dan bermain bayang pada objek, semakin baik ia dilihat oleh mereka. Di samping itu, lebah mempunyai "keinginan" untuk objek kecil (contohnya, lukisan di atas kertas), memberi perhatian lebih kepada mereka daripada yang besar. [5]

Peranan tertentu dalam persepsi bentuk dimainkan oleh pergerakan objek. Serangga lebih cenderung untuk duduk di atas bunga yang bergoyang di dalam angin daripada yang tidak bergerak. Jangkas serangga tergesa-gesa selepas bergerak mangsa, tetapi rama-rama lelaki bertindak balas kepada wanita terbang dan melihat duduk yang buruk. Ia mungkin masalah kekerapan ommatidia mata semasa pergerakan, kelipan dan berkelip. [5]

Belajar objek yang biasa

Serangga mengiktiraf objek biasa bukan sahaja dengan warna dan bentuk, tetapi juga oleh lokasi objek di sekelilingnya, jadi idea tentang primitif visi mereka yang luar biasa tidak boleh dipanggil benar. Sebagai contoh, Pasir tawar mendapati pintu masuk ke dalam lubang, yang memberi tumpuan kepada objek-objek yang terletak di sekelilingnya (rumput, batu). Jika anda mengeluarkannya atau menukar lokasi mereka, ia boleh mengelirukan serangga. [5]

Persepsi jarak

Ciri ini dikaji dengan teliti pada contoh capung, kumbang tanah dan serangga pemangsa lain. [5]

Keupayaan untuk menentukan jarak adalah disebabkan oleh kehadiran penglihatan binokular pada serangga yang lebih tinggi, iaitu, dua mata, yang bidang visual sebahagiannya bertindih. Ciri-ciri struktur mata menentukan berapa besar jarak yang tersedia untuk mengkaji serangga. Contohnya, kumbang balang bereaksi terhadap mangsa dan menerkam apabila ia berusia 15 cm dari objek. [5]

Pergerakan kompas cahaya

Banyak serangga berpindah sedemikian rupa sehingga mereka sentiasa mengekalkan sudut kejadian cahaya yang sama pada retina. Oleh itu, sinar matahari adalah sejenis kompas, yang dipandu oleh serangga. Dengan prinsip yang sama, rama-rama bergerak ke arah sumber cahaya tiruan. [5]

Ciri-ciri penglihatan segi serangga.

Tidak seperti seseorang yang mempunyai visi binokular, mata serangga mata tetap. Dalam pepatung, mata menduduki hampir seluruh permukaan kepalanya dan terdiri daripada 25-30 ribu zarah struktur. Bilangan ommatidia dalam spesies serangga yang berlainan berbeza-beza: dalam semut kerja terdapat kira-kira 100, lebah - 5 ribu, dalam satu bilik terbang - 4 ribu, di rama-rama - sehingga 20 ribu.

Apakah perbezaan antara penglihatan binokular dan penglihatan segiempat? Penglihatan binokular membolehkan anda melihat dunia sebagai besar, menyelaraskan pergerakan anda semasa berjalan, melompat, memesongkan diri pada rupa bumi, menilai jarak dari satu objek ke objek lain dan lokasi objek relatif terhadap satu sama lain.

Walau bagaimanapun, penglihatan binokular dibataskan dalam ruang oleh sudut pandang tertentu (untuk orang sekitar 50-60 °). Sekiranya kita memerlukan pandangan yang lebih besar, kita secara refleks memindahkan bola mata ke sisi atau menghidupkan kepalanya. Penglihatan mata serangga akibat susunan mata dalam bentuk dua hemisfera dengan sejumlah besar ommatidia membolehkan serangga melihat objek dan ruang sekeliling dari semua pihak tanpa memalingkan kepala mereka.

Imej yang dilihat oleh jenis penglihatan adalah mosaic: setiap elemen dilihat oleh satu unit struktur mata, bersama-sama mereka mencipta gambaran keseluruhan.

Varieti mata muka.

Ciri-ciri anatomi ommatidia, yang memberikan penglihatan segiempat, dan sifat optik mereka berbeza dalam serangga yang berlainan. Terdapat tiga jenis mata:

• Murtad - ditemui dalam serangga siang hari. Pigmen opaque sentiasa memisahkan aspek yang berdekatan, jadi penerima reseptor hanya melihat cahaya yang bersamaan dengan paksi ommatidia ini;

• Optiko-superposisi - ditemui pada senja dan serangga malam dan krustasea. Pigmen mempunyai keupayaan untuk bergerak dan mengasingkan ommatidia secara bergantian, yang meningkatkan sensitiviti mata dalam cahaya rendah;

• Neuro-superposition - sel-sel visual yang terletak di ommatidia yang berbeza, tetapi menerima cahaya dari titik yang sama di ruang angkasa, meringkaskan isyarat.

Ciri-ciri penglihatan segiempat serangga, yang merangkumi gambaran keseluruhan luas ruang, menimbulkan arah baru dalam pembangunan optik terpakai, yang bertujuan untuk membangunkan mata yang berbentuk tiruan, yang boleh digunakan dalam pengawasan video dan sistem kawalan mini.

Persepsi warna serangga sangat bervariasi, tetapi bagi majoriti, dibandingkan dengan manusia, spektrum cahaya yang terlihat dikurangkan di sebelah kiri (merah, oren) dan meningkat di sebelah kanan (biru, ungu).

Sebagai contoh, lebah merasakan merah, merah jambu, oren, kuning dan hijau sebagai warna berlainan warna kuning dan tidak melihat banyak perbezaan di antara mereka. Secara kualitatif, mereka membezakan hanya 4 warna dari satu sama lain. Sebaliknya, rama elang membezakan hanya dua kumpulan warna: biru-ungu dan kuning-hijau. Pada masa yang sama, rama-rama elang dapat melihat sepenuhnya warna-warna ini hanya pada waktu senja, apabila mata manusia keseluruhan imej itu telah bergabung ke warna yang tidak dapat dibezakan dengan kelabu dan hitam.

Serangga dapat membezakan bentuk objek, tetapi ini sama sekali tidak seperti pada manusia. Serangga yang memakan nektar (kupu-kupu, lebah) mengabaikan angka 'tidak dibezakan' (bujur, bulatan, persegi, dll), mereka tertarik dengan apa yang dipanggil. 'dibedah': radial, menyerupai corolla bunga. Semakin kompleks bentuk dan bermain bayang pada objek, semakin baik ia dilihat oleh mereka. Di samping itu, lebah mempunyai "keinginan" untuk objek kecil (contohnya, lukisan di atas kertas), memberi perhatian lebih kepada mereka daripada yang besar.

Peranan tertentu dalam persepsi bentuk dimainkan oleh pergerakan objek. Serangga lebih cenderung untuk duduk di atas bunga yang bergoyang di dalam angin daripada yang tidak bergerak. Jangkas serangga tergesa-gesa selepas bergerak mangsa, tetapi rama-rama lelaki bertindak balas kepada wanita terbang dan melihat duduk yang buruk. Ia mungkin masalah kekerapan ommatidia mata semasa pergerakan, kelipan dan berkelip.

Serangga mengiktiraf objek biasa bukan sahaja oleh warna dan bentuk, tetapi juga oleh lokasi objek di sekelilingnya. Contohnya, tawon pasir mendapati pintu masuk ke lubang, memfokuskan pada objek yang terletak di sekelilingnya (rumput, batu). Jika anda mengeluarkannya atau menukar lokasi mereka, ia boleh mengelirukan serangga.

Ciri ini dikaji dengan teliti pada contoh capung, kumbang tanah dan serangga pemangsa lain. Keupayaan untuk menentukan jarak adalah disebabkan oleh kehadiran penglihatan binokular pada serangga yang lebih tinggi, iaitu, dua mata, yang bidang visual sebahagiannya bertindih. Ciri-ciri struktur mata menentukan berapa besar jarak yang tersedia untuk mengkaji serangga. Sebagai contoh, kumbang lumba bereaksi terhadap mangsa dan menyerangnya apabila ia adalah 15 cm dari objek.

Banyak serangga berpindah sedemikian rupa sehingga mereka sentiasa mengekalkan sudut kejadian cahaya yang sama pada retina. Oleh itu, sinar matahari adalah sejenis kompas, yang dipandu oleh serangga. Dengan prinsip yang sama, rama-rama bergerak ke arah sumber cahaya tiruan.

Kongsi dalam rangkaian sosial:

Nama anda:

Hanya huruf Rusia atau Inggeris + ruang dibenarkan.

E-mel anda:

Kandungan medan ini adalah peribadi dan tidak akan dipaparkan secara terbuka.

Komen anda:
Label HTML dan kutukan dilarang. Panjang mesej maksimum ialah 600 aksara.

ASCII Watak CAPTCHA: Refresh


Masukkan 6 digit dalam gambar di atas.

Soalan ini diminta untuk mengetahui sama ada anda seorang atau menghantar mesej spam automatik.

Iris adalah diafragma bergerak bulat dengan lubang (murid) di tengah, yang mengawal aliran cahaya ke dalam mata, bergantung kepada keadaan pencahayaan luaran. Iris adalah a.
Baca lebih lanjut.

Penyakit ini adalah rumit dan berlaku kerana penurunan dalam kualiti dan / atau jumlah cecair air mata. Inti dari penyakit ini ialah air mata semulajadi dihasilkan dalam kuantiti yang mencukupi hingga normal.
Baca lebih lanjut.

Pembakaran mata adalah kecederaan pada tisu bola mata akibat pendedahan kepada suhu atau bahan kimia. Kecederaan mata ini sangat berbahaya, kerana ia bukan hanya sukar untuk menyembuhkan, tetapi juga boleh membawa kepada.
Baca lebih lanjut.

Ini adalah kaedah pemeriksaan visual terperinci mengenai tisu mata hidup. Kaedah ini akan membolehkan anda untuk meneroka bahagian anterior dan posterior bola mata dengan pencahayaan dan saiz imej yang berbeza. Penyelidikan dijalankan dengan bantuan.
Baca lebih lanjut.

Bola mata pada kanak-kanak mempunyai ciri-ciri anatomi dan fisiologi berbanding mata orang dewasa. Dalam artikel ini kita mempertimbangkan ciri-ciri utama yang berkaitan dengan struktur bola mata pada kanak-kanak. Saiz bola mata adalah sihat.
Baca lebih lanjut.

Maklumat mengenai jadual kerja dan nombor telefon semua orang dewasa dan hospital kanak-kanak di bandar Minsk di Republik Belarus.
Baca lebih lanjut.

Dari segi serangga

Antara serangga, mata paling maju mempunyai serangga siang hari aktif, seperti lalat dan capung. Di atas - kapak empat mata (Libellula quadrimaculata) dengan mata yang besar; di sebelah kiri, satu bahagian mata segi sylphid dari genus Cheilosia. Mengimbas mikroskop elektron. Gambar oleh R. Dudko (ISEE SB RAS, Novosibirsk)

Adalah dipercayai sehingga 90% pengetahuan tentang dunia luar seseorang menerima dengan bantuan visi stereoskopinya. Hares mendapat penglihatan sampingan, berkat yang mereka dapat melihat objek yang berada di sisi dan di belakang mereka. Di dalam ikan laut dalam, mata dapat menampung hingga separuh kepala, dan lamprey "mata ketiga" lamprey membolehkannya menavigasi dengan baik di dalam air. Ular hanya dapat melihat objek yang bergerak, dan yang paling waspada di dunia diakui sebagai mata burung elang peregrine, dapat mengesan mangsa dari ketinggian 8 km!

Tetapi bagaimana wakil-wakil kelas makhluk hidup yang paling banyak dan pelbagai di Bumi, serangga, melihat dunia? Bersama dengan vertebrata, yang hanya hilang dalam saiz badan, ia adalah serangga yang mempunyai visi yang paling sempurna dan sistem optik canggih di mata. Walaupun mata segiempat serangga tidak mempunyai tempat tinggal, akibatnya mereka boleh dipanggil myopic, bagaimanapun, tidak seperti manusia, mereka dapat membezakan objek yang sangat cepat bergerak. Dan terima kasih kepada struktur photoreceptor yang teratur, banyak daripada mereka mempunyai "rasa keenam" yang nyata - visi polarisasi.

Mengenai pengarang

Viktor Vyacheslavovich Glupov - Doktor Sains Biologi, Profesor, Pengarah Institut Sistematik dan Ekologi Haiwan Cawangan Siberia dari Akademi Sains Rusia (Novosibirsk), Ketua Laboratorium Patologi Serangga Institut Ekologi dan Ekologi, Cawangan Siberia RAS Editor dalam Ketua Jurnal Entomological Eurasian. Pengarang dan pengarang bersama lebih daripada 100 penerbitan saintifik.

Visi pudar - kekuatan saya,
Dua tombak berlian yang tidak kelihatan.

A. Tarkovsky (1983)

Adalah sukar untuk memaksimumkan nilai cahaya (radiasi elektromagnet spektrum yang kelihatan) untuk semua penduduk planet kita. Cahaya matahari adalah sumber tenaga utama untuk tumbuhan dan bakteria fotosintesis, dan secara tidak langsung melalui mereka - untuk semua organisme hidup biosfera daratan. Cahaya secara langsung memberi kesan kepada aliran pelbagai jenis proses kehidupan haiwan, dari pembiakan ke perubahan warna bermusim. Dan, tentu saja, terima kasih kepada persepsi cahaya oleh pancaindera khusus, haiwan menerima bahagian penting (dan seringkali kebanyakan) maklumat tentang dunia, dapat membezakan bentuk dan warna objek, menentukan pergerakan badan, mengarahkan diri ke angkasa, dan sebagainya.

Mata segi kompleks rama-rama dengan kedutan besar api (Galleria mellonella)

Visi amat penting bagi haiwan yang dapat bergerak secara aktif di angkasa: dengan adanya haiwan mudah alih yang radikal visual mula membentuk dan memperbaiki - yang paling kompleks dari semua sistem deria yang diketahui. Haiwan ini termasuk vertebrata dan antara invertebrat, cephalopod dan serangga. Ia adalah kumpulan-kumpulan organisma yang boleh membanggakan organ penglihatan yang paling canggih.

Walau bagaimanapun, alat visual dalam kumpulan ini berbeza-beza, sama seperti persepsi imej. Adalah dipercayai bahawa serangga secara amnya lebih primitif dibandingkan dengan vertebrata, tidak kira pautan tertinggi mereka - mamalia, dan, tentu saja, manusia. Tetapi bagaimana perbezaannya adalah persepsi visual mereka? Dalam erti kata lain, dunia yang dilihat oleh mata makhluk kecil yang dipanggil terbang jauh berbeza dengan kita?

Mozek heksagon

Sistem visual serangga pada prinsipnya tidak berbeza dari binatang lain dan terdiri dari organ penglihatan, struktur saraf dan pembentukan sistem saraf pusat. Tetapi bagi morfologi organ penglihatan, perbezaan di sini hanya menarik.

Setiap orang biasa dengan mata serangga yang kompleks yang terdapat pada serangga dewasa atau larva serangga, yang berkembang dengan transformasi yang tidak lengkap, iaitu, tanpa tahap pupal. Tidak banyak pengecualian untuk peraturan ini: ini adalah kutu (detasmen Siphonaptera), fantails (detasmen Strepsiptera), kebanyakan ikan bandeng (keluarga Lepismatidae) dan seluruh kelas subtekstro maxillary (Entognatha).

Mata segi kompleks serangga terdiri daripada unit berasingan - segi (ommatidium). Setiap ommatidia adalah pembentukan multiselular, termasuk struktur dioptric (kornea dan kon kristal), photoreceptors - sel retina dengan rhodopsin pigmen fotosensitif, serta melindungi sel dengan pigmen menyerap cahaya. Rhodopsin terletak di dalam membran pelbagai tiub mikroskopik villous yang membentuk rhabdomer. Rajah. N. Kryukova (ISEPE SB RAS, Novosibirsk)

Mata wajah menyerupai bakul bunga matahari yang matang dalam rupa: ia terdiri daripada satu set aspek (ommatidia), penerima pemancar cahaya autonomi, dengan segala yang diperlukan untuk mengawal selia cahaya dan pembentukan imej. Bilangan aspek berbeza-beza: dari beberapa di bristletails (detachment Thysanura) hingga 30 ribu di pepatung (detasmen Aeshna). Yang mengejutkan, bilangan ommatidia boleh berbeza-beza walaupun dalam satu kumpulan yang sistematik: contohnya, beberapa spesies kumbang tanah yang hidup di ruang terbuka mempunyai mata yang berkembang dengan banyak ommatidia, sementara di antara kumbang tanah yang hidup di bawah batu, mata sangat berkurang dan terdiri daripada sebilangan kecil ommatidia.

Lapisan ommatidia atas ditunjukkan oleh kornea (lensa) - seksyen kutikula telus yang dirahsiakan oleh sel khusus, yang merupakan sejenis kanta biconvex heksagon. Di bawah kornea di kebanyakan serangga terdapat kon kristal telus, strukturnya mungkin berbeza dalam spesies yang berbeza. Dalam sesetengah spesies, terutamanya yang terdapat pada waktu malam, terdapat struktur tambahan dalam radas pembiasan cahaya, yang terutama memainkan lapisan anti-reflektif dan meningkatkan penghantaran cahaya mata.

Imej yang dibentuk oleh kanta dan kon kristal jatuh pada retina (visual) fotosensitif, yang merupakan neuron dengan ekor ekor pendek. Beberapa sel retina membentuk satu ikatan silinder tunggal - retinula. Di dalam setiap sel tersebut di sisi yang menghadap ke dalam ommatidia, terdapat rhabdomer - pembentukan khas dari pelbagai (sehingga 75-100 ribu) tiub villous mikroskopik, di dalam membran yang terdapat pigmen visual. Seperti semua vertebrata, pigmen ini adalah rhodopsin, protein yang kompleks, berwarna. Oleh kerana luas membran ini, neuron photoreceptor mengandungi sebilangan besar molekul rhodopsin (contohnya, jumlah ini melebihi 100 juta pada buah Drosophila!).

The rhabdomeres dari semua sel visual, digabungkan ke dalam rhabdas, adalah unsur fotosensitif, reseptor mata segi, dan semua retinul bersama-sama membentuk analog retina kita.

Mata serangga yang membawa kepada senja atau gaya hidup pada waktu malam, dibezakan oleh scotopic ommatidia khas. Dalam sel-sel perisai mereka, pigmen boleh memindahkan: dengan jumlah cahaya yang mencukupi, ia diagihkan sama rata (a), dan dengan kekurangan - terkumpul di bahagian atas sel (b). Akibatnya, dalam cahaya gelap, pelepasan cahaya dari satu ommatidia boleh ditransmisikan ke sel reseptor ommatidia jiran. Rajah. N. Kryukova

Peranti cahaya refraktori dan fotosensitif dari segi sekitar perimeter dikelilingi oleh sel-sel dengan pigmen yang memainkan peranan pengasingan cahaya: terima kasih kepada mereka, fluks bercahaya, yang dibiaskan, mencetuskan neuron hanya satu ommatidium. Tetapi begitu juga aspek dalam apa yang dipanggil mata photopic, disesuaikan dengan siang terang.

Untuk spesies yang membawa kepada senja atau gaya hidup pada waktu malam, mata jenis lain adalah ciri - scotophous. Matanya mempunyai beberapa penyesuaian kepada fluks cahaya yang tidak mencukupi, sebagai contoh, rhabdamera yang sangat besar. Selain itu, dalam ommatidia mata tersebut, pigmen penebat cahaya boleh bebas berhijrah di dalam sel-sel, supaya fluks bercahaya dapat mencapai sel-sel visual ommatidia jiran. Fenomena ini mendasari penyesuaian gelap mata mata serangga - peningkatan sensitiviti mata dalam cahaya yang tidak mencukupi.

Apabila rhabdomers menyerap foton cahaya, impuls saraf dihasilkan di dalam sel-sel retina, yang diarahkan di sepanjang aksons ke segmen visual berpasangan otak serangga. Dalam setiap lobus visual terdapat tiga pusat bersekutu, di mana pemprosesan aliran maklumat visual, secara serentak datang dari pelbagai aspek, dijalankan.

Banyak serangga yang hidup dalam keadaan cahaya yang rendah, mata lebih mudah. Sebagai contoh, dalam kumbang kumbang spesies Amerizus teles (a), yang hidup di bawah batu, mata terdiri daripada beberapa aspek selusin, terletak hampir di dalam pesawat yang sama. Kumbang tanah spesies Perileptus japonicus (b), yang memimpin cara hidup yang berbeza sekali, mempunyai mata yang berkilauan dengan banyak aspek. Mengimbas mikroskop elektron. Photo R. Dudko

Dari satu hingga tiga puluh

Mengikut legenda kuno, orang pernah mempunyai "mata ketiga" yang bertanggungjawab terhadap persepsi yang dapat dikalahkan. Tiada bukti tentang ini, tetapi lamprey dan binatang lain seperti lizard-tuatari dan beberapa amfibia, mempunyai organ yang sensitif ringan di tempat yang "salah". Dan dalam pengertian ini, serangga tidak ketinggalan di belakang vertebrata: sebagai tambahan kepada mata biasa, mereka mempunyai mata tambahan kecil - ocells terletak di permukaan depan-parietal, dan batang - pada sisi kepala.

Lalat ini dari Helophilus genus, selain mata segi empat besar, mempunyai tiga tambahan ocelli sederhana (ozelli)

Ocells terutamanya ditemui dalam serangga terbang: orang dewasa (dalam spesies dengan transformasi lengkap) dan larva (dalam spesies dengan transformasi yang tidak lengkap). Sebagai peraturan, ini adalah tiga ocelli yang terletak dalam bentuk segi tiga, tetapi kadang-kadang median satu atau dua sisi mungkin tidak hadir. Struktur bilik bawah tanah mirip dengan ommatidia: di bawah lensa refracting cahaya mereka mempunyai lapisan sel telus (analog kon kristal) dan retina-retinal.

Bersama dengan mata yang kompleks, serangga juga mengandungi mata tambahan yang tersusun, analog dengan satu aspek. Bug genus Carpocoris dengan dua mata ocelli tambahan

Stemma boleh ditemui dalam larva serangga yang berkembang dengan transformasi lengkap. Nombor dan lokasi mereka berbeza-beza mengikut jenis: dari setiap sisi kepala boleh terletak dari satu hingga tiga puluh mata. Ulat ini lebih cenderung mempunyai enam ocelli yang terletak sedemikian rupa sehingga masing-masing mempunyai bidang pandangan yang berasingan.

Dalam pelbagai kumpulan serangga, stemma mungkin berbeza antara satu sama lain dalam struktur. Perbezaan ini mungkin berkaitan dengan asal mereka dari struktur morfologi yang berbeza. Oleh itu, bilangan neuron dalam satu mata boleh dari beberapa unit hingga beberapa ribu. Secara semulajadi, ini mempengaruhi persepsi serangga dunia sekeliling: jika sebahagian daripada mereka hanya dapat melihat pergerakan bintik-bintik cahaya dan gelap, yang lain dapat mengenali saiz, bentuk dan warna objek.

Seperti yang kita lihat, kedua-dua stem dan ommatidia adalah analog dengan satu aspek, walaupun diubah suai. Walau bagaimanapun, serangga mempunyai pilihan lain "ganti". Oleh itu, beberapa larva (terutamanya dari perintah Diptera) dapat mengenali cahaya walaupun dengan mata penuh teduh dengan sel-sel fotosensitif yang terletak di permukaan badan. Dan sesetengah spesis kupu-kupu mempunyai fotoreceptor alat kelamin.

Semua zon photoreceptor sedemikian disusun dengan cara yang sama dan mewakili sekumpulan beberapa neuron di bawah kutikula telus (atau lutut). Oleh kerana "mata" tambahan, larva Diptera mengelakkan ruang terbuka, dan kupu-kupu wanita menggunakannya apabila meletakkan telur di tempat yang teduh.

Ulat coconopath daripada genus Malacosoma dengan sekumpulan mata ocelli tambahan

Polaroid Faceted

Apakah mata serangga yang canggih? Seperti yang diketahui, bagi mana-mana sinaran optik, tiga ciri boleh dibezakan: kecerahan, spektrum (panjang gelombang) dan polarisasi (orientasi ayunan komponen elektromagnetik).

Dalam mata muka Lepidoptera, semua aspek biasanya dapat melihat kedua-dua cahaya biasa dan terpolarisasi. Pada foto adalah rama-rama nymphalida, kepiting Melitaea;

Serangga menggunakan ciri-ciri spektrum cahaya untuk mendaftarkan dan mengiktiraf objek di dunia sekeliling. Secara praktiknya mereka semua dapat melihat cahaya dalam lingkungan 300-700 nm, termasuk bahagian ultraviolet spektrum yang tidak boleh diakses untuk vertebrata.

Sebagai peraturan, warna yang berbeza dilihat oleh kawasan yang berbeza dari mata serangga yang kompleks. Kepekaan "tempatan" sedemikian boleh berubah walaupun dalam spesies yang sama bergantung kepada jantina individu. Selalunya dalam ommatidia yang sama boleh menjadi reseptor warna yang berbeza. Oleh itu, dalam rama-rama Papilio, dua photoreceptor mempunyai pigmen visual dengan maksimum penyerapan 360, 400 atau 460 nm, dua lagi - 520 nm, dan selebihnya - dari 520 hingga 600 nm (Kelber et al., 2001).

Tetapi ini bukan semua yang boleh dilakukan oleh mata serangga. Seperti yang disebutkan di atas, dalam neuron visual membran photoreceptor daripada microvilli rhabdomer dilipat ke dalam tiub bulat atau seksyen rentas heksagon. Disebabkan ini, sebahagian daripada molekul rhodopsin tidak terlibat dalam penyerapan cahaya disebabkan oleh fakta bahawa momen-momen dipole molekul-molekul ini selari dengan perjalanan rasuk cahaya (Howardovsky, Gribakin, 1975). Akibatnya, mikrovillus memperoleh dichroism - keupayaan untuk menyerap cahaya yang berbeza bergantung pada polarisasinya. Peningkatan sensitiviti polarisasi ommatidia juga disebabkan oleh fakta bahawa molekul pigmen visual tidak disusun secara chaotically dalam membran, seperti pada manusia, tetapi berorientasikan pada satu arah dan, lebih-lebih lagi, diperbaiki dengan tegar.

Sinaran yang paling sengit di bumi jatuh dalam lingkungan 300-900 nm dengan puncak kira-kira 500 nm. Ini, nampaknya, menentukan lebar spektrum persepsi dalam banyak haiwan, khususnya, pada manusia (400-800 nm). Haiwan lain mungkin beralih atau mengembangkan kedua-dua spektrum yang dirasakan sebagai keseluruhan dan sinaran gelombang panjang tertentu (penglihatan warna). Grafik menunjukkan spektrum sensitiviti photoreceptors daripada organisma yang berlainan.

Jika mata dapat membezakan dua sumber cahaya berdasarkan ciri spektrum mereka, tanpa menghiraukan intensiti radiasi, kita boleh bercakap mengenai penglihatan warna. Tetapi jika dia melakukan ini dengan menetapkan sudut polarisasi, seperti dalam kes ini, kita mempunyai setiap sebab untuk bercakap mengenai visi polarisasi serangga.

Dalam serangga, tidak seperti vertebrata, molekul pigmen fotosensitif rhodopsin apabila foton hits ia tidak putus, tetapi masuk ke metarodopsin. Disebabkan ini, rantaian kompleks phototransduction diaktifkan - proses menukar isyarat cahaya ke dalam impuls elektrik dalam neuron photoreceptor yang mendasari pembentukan imej visual. Akibatnya, metarodopsin di bawah tindakan foton dipulihkan kepada rhodopsin, iaitu. untuk menyelesaikan kitaran transduksi penuh, dua foton cahaya diperlukan

Bagaimana serangga melihat cahaya terpolarisasi? Berdasarkan struktur ommatidia, boleh diandaikan bahawa semua photoreceptors sepatutnya sensitif pada kedua-dua panjang (panjang) gelombang cahaya tertentu dan tahap polarisasi cahaya. Tetapi dalam hal ini, masalah serius mungkin timbul - persepsi warna palsu yang dipanggil. Oleh itu, cahaya yang dicerminkan dari permukaan yang berkilat daun atau permukaan air, sebahagiannya terpolarisasi. Dalam kes ini, otak, menganalisis data photoreceptors, boleh membuat kesilapan dalam menilai intensiti warna atau bentuk permukaan yang mencerminkan.

Serangga telah belajar untuk berjaya menghadapi kesukaran tersebut. Oleh itu, dalam beberapa serangga (pertama sekali, lalat dan lebah) di ommatidia, yang hanya melihat warna, terbentuk oleh rabbard jenis tertutup, di mana rhabdomes tidak bersentuhan antara satu sama lain. Pada masa yang sama, mereka juga mempunyai ommatidia dengan rhabdas langsung sensitif kepada cahaya polarisasi. Dalam lebah, aspek tersebut terletak di pinggir mata (Wehner, Bernard, 1993). Dalam sesetengah rama-rama, gangguan dalam persepsi warna dikeluarkan kerana kelengkungan besar mikrovilli rhabdomers (Kelber et al., 2001).

Banyak serangga lain, terutamanya Lepidoptera, mempunyai rabdomas langsung biasa di semua ommatidia, jadi photoreceptors mereka dapat secara seragam melihat kedua-duanya "warna" dan cahaya terpolarisasi. Di samping itu, setiap reseptor ini hanya sensitif kepada sudut pilihan tertentu polarisasi dan panjang cahaya tertentu. Persepsi visual yang kompleks ini membantu kupu-kupu untuk memberi makan dan bertelur (Kelber et al., 2001).

Serangga mempunyai penglihatan polarisasi kerana struktur khas photoreceptors mereka. Tidak seperti manusia, serangga mempunyai membran fotosensitif yang mengandungi pigmen visual rhodopsin yang dilipat ke dalam tiub. Oleh itu, mereka dapat melihat cahaya polarisasi tertentu. Sekiranya sel-sel visual di rhabdom digulung atau dipintal, mata akan hilang keupayaan untuk melihat cahaya terpolarisasi. Rajah. N. Kryukova

Tanah yang tidak dikenali

Orang boleh mengamati morfologi dan biokimia mata serangga dan masih sukar untuk menjawab seperti yang mudah dan pada masa yang sama soalan yang sangat rumit: bagaimana serangga melihat?

Sukar bagi seseorang untuk membayangkan imej yang muncul di dalam otak serangga. Tetapi segala-galanya perlu diperhatikan bahawa teori penglihatan mozek yang popular pada hari ini, mengikut mana serangga melihat imej sebagai sejenis teka-teki hexagon, tidak betul-betul mencerminkan intipati masalahnya. Hakikatnya adalah bahawa walaupun setiap aspek tunggal menangkap imej berasingan, yang hanya sebahagian daripada keseluruhan gambar, imej-imej ini mungkin bertindih dengan imej-imej yang diperoleh dari segi-segi yang bersebelahan. Oleh itu, imej dunia, yang diperolehi dengan bantuan mata capung yang besar, yang terdiri daripada beribu-ribu aspek kamera mini, dan mata semulajadi enam-segi "sederhana" akan sangat berbeza.

Dalam cahaya unpolarized biasa (a), ayunan komponen elektrik dan magnet berlaku dalam pesawat yang paling berlainan, dalam polarisasi, satu satah ayunan (b) boleh dibezakan. Fenomena polarisasi cahaya yang berasal dari langit (c) ditemui sejak abad ke-19, walaupun ia mendapat penjelasan teoritisnya kemudian. Kedua-duanya mencerminkan dan bertaburan cahaya langit, yang telah mengalami banyak refleksi dari molekul gas dan dibiaskan dalam tetes air atau kristal ais, terpolarisasi. Lines menandakan kawasan dengan tahap polarisasi yang sama; anak panah berganda - arahan dari ayunan cahaya terpolarisasi

Bagi ketajaman penglihatan (resolusi, iaitu keupayaan untuk membezakan tahap pembedahan objek), dalam serangga ia ditentukan oleh bilangan aspek per unit permukaan cembung mata, iaitu ketumpatan sudutnya. Tidak seperti manusia, mata serangga tidak mempunyai tempat tinggal: jejari kelengkungan kanta panduan cahaya tidak berubah di dalamnya. Dalam pengertian ini, serangga boleh dipanggil berpandangan pendek: mereka melihat lebih banyak butiran, semakin dekat dengan obyek pemerhatian.

Pada masa yang sama, serangga dengan mata yang berwujud dapat membezakan objek yang sangat cepat bergerak, yang dijelaskan oleh kontras yang tinggi dan inersia rendah sistem visual mereka. Sebagai contoh, seseorang boleh membezakan hanya kira-kira dua puluh kilat sesaat, dan lebah - sepuluh kali ganda lagi! Harta ini penting untuk serangga terbang cepat, yang perlu membuat keputusan secara langsung dalam penerbangan.

Imej warna yang dilihat oleh serangga juga boleh menjadi lebih rumit dan luar biasa daripada kita. Sebagai contoh, bunga yang kelihatan putih kepada kami sering menyembunyikan banyak pigmen di kelopaknya yang dapat mencerminkan cahaya ultraviolet. Dan di mata serangga pencemar, ia berkilau dengan pelbagai warna yang berwarna-warni - tanda-tanda dalam perjalanan ke nektar.

Lebah hampir boleh membezakan polarisasi cahaya sebagai panjang gelombang (warna) dan kecerahan. Dalam foto - lebah madu (Apis mellifera) pada lupin. Di kaki belakang, obnozhka dapat dilihat, rumpun debunga yang dikumpul oleh serangga

Adalah dipercayai bahawa serangga "tidak melihat" warna merah, yang dalam bentuk "tulen" dan sangat jarang berlaku (pengecualian adalah tumbuhan tropika, hummingbirds pollinated). Walau bagaimanapun, bunga berwarna merah sering mengandungi pigmen lain yang dapat mencerminkan radiasi gelombang pendek. Dan jika kita menganggap bahawa banyak serangga tidak dapat melihat tiga warna utama sebagai manusia, tetapi lebih (kadangkala hingga lima!), Maka imej visual mereka hanya akan menjadi warna yang hebat.

Dan akhirnya, "rasa keenam" serangga - penglihatan polarisasi. Dengan bantuannya, serangga berjaya melihat di dunia luar apa yang seseorang dapat mendapatkan idea yang lemah dengan bantuan penapis optik khas. Serangga, bagaimanapun, dengan cara ini dapat mencari matahari dengan tepat di langit yang mendung dan menggunakan cahaya terpolarisasi sebagai "kompas langit". Dalam penerbangan, serangga akuatik mengesan takungan dengan cahaya terpolarisasi sebahagiannya dicerminkan dari cermin air (Schwind, 1991). Tetapi apa yang mereka "lihat" imej pada masa yang sama adalah mustahil bagi seseorang untuk membayangkan.

Nama spesis kerucut sungut bertulis itu sendiri - anak panah merah (Erythromma najas)

Sesiapa yang, untuk satu sebab atau yang lain, berminat dengan melihat serangga, mungkin bertanya: mengapa mereka tidak mempunyai mata ruang, sama dengan mata manusia, dengan murid, lensa dan peranti lain?

Ini adalah bagaimana haiwan kesayangan anda kelihatan seperti jika vertebrata pada satu masa memilih mata yang berwujud. Kolaj gambar pengarang

Seorang ahli fizik teori terkemuka Amerika, R. Feynman menjawab soalan ini secara mendalam pada satu-satu masa: "Ini terhalang oleh beberapa sebab yang agak menarik. Pertama sekali, lebah itu terlalu kecil: jika ia mempunyai mata yang mirip dengan kami, tetapi sama seperti dikurangkan, maka saiz murid adalah kira-kira 30 mikron, dan oleh itu, pembelauan akan begitu besar sehingga lebah tidak dapat melihat dengan lebih baik lagi. Mata kecil terlalu tidak bagus. Sekiranya mata itu dibuat dengan saiz yang mencukupi, maka ia mesti tidak kurang daripada kepala lebah itu sendiri. Nilai mata yang kompleks terletak pada hakikat bahawa ia menduduki hampir tidak ada ruang - hanya lapisan nipis di permukaan kepala. Jadi, sebelum memberi nasihat kepada lebah, jangan lupa bahawa ia mempunyai masalah sendiri! "

Oleh itu, tidak menghairankan bahawa serangga telah memilih jalan mereka dalam pengetahuan visual dunia. Ya, dan kita, untuk melihatnya dari sudut pandang serangga, perlu mengekalkan ketajaman penglihatan kita yang biasa, memperoleh mata yang sangat besar. Tidak mungkin pengambilalihan itu berguna kepada kita dari sudut pandangan evolusi. Setiap mempunyai sendiri!

Penerbitan itu menggunakan foto pengarang

Kesusasteraan
1. Tyshchenko V.P. Fisiologi serangga. M.: Sekolah Menengah, 1986, 304 ms.
2. Klowden M. J. Sistem Fisiologi dalam Serangga. Akademi Akhbar, 2007. 688 ms.
3. Negara J.L. Fisiologi Serangga dan Biokimia. Edisi Kedua: Press CRC, 2008.

Artikel Tentang Keradangan Mata