Miks on putukatel ümarad silmad, nagu putukad näevad? Panoraamkaamera "kärbsesilm.

Igaüks meist, kes on vähemalt korra proovinud tüütust kärbsest vabaneda, joostes talle pauguti käes, teab väga hästi, et selle ülesande täitmine pole alati lihtne ja mõnikord on see täiesti võimatu. Halli-musta väikeüürniku reaktsioon on täpselt õige. Asi on selles, et sa ei ole tema konkurent. Miks? Lugege artiklit, milles räägime teile kõike tiivuliste kahjurite kohta.

Mille poolest on see kärbes meist parem:

liikumiskiirusel (rohkem kui kakskümmend km tunnis),
suudab jälgida tema kiireid liigutusi.

Kuidas kärbsed näevad

Meil, inimkonna esindajatel, kes peame end nii täiuslikeks ja kõikvõimsateks, on ainult binokulaarne nägemine mis võimaldab teil keskenduda konkreetne objekt või teatud kitsas piirkonnas meie ees ja ei näe kuidagi, mis meie taga toimub, kuid kärbse jaoks pole see probleem, kuna tema nägemine on panoraamne, näeb ta kogu ruumi 360 kraadi ( iga silm on võimeline pakkuma 180-kraadist vaadet).

Lisaks ei ole need putukad ainult tänu anatoomiline struktuur nende visuaalne aparaat näeb korraga erinevatesse suundadesse, kuid suudab ka sihipäraselt vaadelda ümbritsevat ruumi. JA seda kõike pakutakse asub külgedel kahe suure kumera silmaga, mis paistavad putuka peas selgelt silma. Selline tohutu vaateväli määrab nende putukate erilise "teate". Lisaks vajavad nad objektide tuvastamiseks oluliselt vähem aega kui meie, inimesed. Nende nägemisteravus on samuti 3 korda suurem kui meie inimesel.

Liitsilmade struktuur

Kui uurite kärbse silma mikroskoobi all, näete, et see koosneb nagu mosaiik paljudest väikestest osadest - tahkudest - kuusnurksetest struktuuriüksustest, mis on väliselt väga sarnased kärgstruktuuriga. Selline silm vastavalt nimetatakse tahkuks, ja tahke endid nimetatakse ka ommatidiaks. Selliseid tahke on kärbse silmas umbes neli tuhat. Nad kõik annavad oma kuvandi (väikese osa tervikust) ja kärbse aju moodustab neist üldpildi nagu puslest.

Panoraam, tahuline nägemine ja inimestele omasel binoklil on diametraalselt vastupidised eesmärgid. Et putukad saaksid kiiresti navigeerida ja palju muud märkama lähenevat ohtu, aga ka selleks, et oleks aega seda vältida, on oluline mitte näha konkreetset objekti hästi ja selgelt, vaid eelkõige õigeaegselt tajuda liikumisi ja ruumi muutusi.

On veel üks huvitav funktsioon visuaalne tajuümbritseva maailma kärbes, puudutades värvipaletti. Mõnda neist, meie silmale nii tuttavaid, ei suuda putukad üldse eristada, teised näevad neile teistsugused välja kui meile, erinevat värvi. Mis puudutab ümbritseva ruumi värvilisust - kärbsed eristavad mitte ainult seitse põhivärvi, vaid ka nende peenemad toonid, sest nende silmad ei näe mitte ainult nähtavat valgust, vaid ka ultraviolettkiirgust, mida inimesed paraku näha ei tohi. Selgub, et kärbeste visuaalses tajumises maailm roosilisem kui inimeste oma.

Samuti tuleb märkida, et kuigi neil on nägemissüsteemis teatud eelised, ei näe need kuuejalgsete maailma esindajad (jah, neil on 3 paari jalgu) pimedas. Öösiti nad magavad, sest nende silmad ei lase neil navigeerida pime aeg päevadel.

Ja need väikesed ja nobedad olendid märkavad ainult väikseid ja liikuvaid objekte. Putukas ei taju nii suurt objekti näiteks nagu inimene. Ja siin läheneb inimese käele Kärbse silmad näevad suurepäraselt ja edastavad koheselt vajaliku signaali ajju. Samuti ei ole neil raske näha muid kiiresti lähenevaid ohte tänu silmade keerukale ja usaldusväärsele struktuurile, mis võimaldab putukatel näha ruumi korraga kõikides suundades - paremale, vasakule, üles, tagasi ja edasi ja reageerida vastavalt, säästes ennast, mistõttu nad on nii raske slam.

Arvukad tahud võimaldavad kärbsel jälgida väga kiiresti liikuvaid objekte suure pildiselgusega. Võrdluseks, kui inimese nägemus suudab tajuda 16 kaadrit sekundis, siis kärbsel on 250–300 kaadrit sekundis. See omadus on vajalik kärbeste jaoks, nagu juba kirjeldatud, liikumise tuvastamiseks küljelt, samuti nende enda ruumis orienteerumiseks kiire lennu ajal.

Silmade arv kärbsel

Muide, kärbsel asub lisaks kahele suurele liitsilmale veel kolm lihtsilma esiosal pead tahkude vahelises intervallis. Erinevalt keerukatest on neid kolme vaja objektide lähedalt nägemiseks, kuna keeruline silm on sel juhul kasutu.

Seega küsimusele, mitu silma on toakärbsel, saame nüüd täpselt vastata, et neid on viis:

kahetahuline (kompleks), mis koosneb tuhandetest ommatiididest ja on vajalik teabe saamiseks ruumis kiiresti muutuvate sündmuste kohta,
ja kolm lihtsad silmad, võimaldades otsekui teravust suunata.

Liitsilmad asuvad kärbestel pea külgedel, ja naistel on nägemisorganite asukoht mõnevõrra laienenud (eraldatud laia laubaga), samas kui meestel on silmad üksteisele veidi lähemal.

Kui uurime putuka silma tugeva suurendusklaasi all, siis näeme, et see koosneb tillukesest ümarast võrest. Ja tundub, et see on põhjusel, et putuka silm koosneb paljudest väikestest silmadest teaduskeel nimetatakse "tahuks". Täna püüame mõista, miks putukatel on ümarad silmad, kuidas näevad putukad enda ümber olevaid objekte? Need huvitavad sageli last, aga?

Nägemisorganite struktuuri tunnused

Putukate silmad jagunevad kolme tüüpi:

kompleksne (tahuline);
lihtne;
vastne.

Nende silmade struktuur on erinev ja putukad ei näe nendega võrdselt.

Seal domineerib silmade keeruline struktuur maksimaalne kogus putukate arv sõltub elusolendi enda arengust. Sellised silmad koosnevad mitmest inimesest konstruktsioonielemendid- ommatidia.

Nende kaudu edastatakse ja murdub valgus ning tajutakse visuaalseid signaale. Iga üksikut ommatidia eristab pigmendiisolatsiooniaparaadi olemasolu, mis kaitseb täielikult või osaliselt külgvalguse sissepääsu eest.

Ommatidia jaguneb kahte põhitüüpi, mis mõjutab silmade struktuurilisi iseärasusi.

Appisilmas on isoleeritud ommatidia. Igaüks neist on võimeline töötama teistest eraldi, ainult nähes teatud osaümbritsev ruum. Pilt saab kuju putuka ajus nagu väike mosaiik.
Teises rühmas - superpositsioon, on ommatidia, kuigi osaliselt, kaitstud külgmiste kiirte eest. See muudab putukate jaoks valguse intensiivsusega nägemise mõnevõrra keeruliseks, kuid hämaras parandab nägemist.

Lihtsad silmad hõlmavad nägemisorganeid, mida leidub mõnel putukatel ja mis asuvad tavaliselt pea ülaosas.

Selliste silmade struktuur on oluliselt lihtsustatud, nad näevad nõrgemini kui teised. Arvatakse, et sellistel silmadel puudub täielikult nägemisvõime ja nad vastutavad ainult liitsilmade funktsioonide parandamise eest.

Ja kui värvite putuka tahud üle, ei saa ta ruumis navigeerida, isegi kui sellel on selgelt määratletud lihtsa struktuuriga silmad.

Vastsesilmad on putukate vastsete nägemisorganid, millel on võime täielikult muutuda liitsilmadeks. Nende struktuur on mõnevõrra lihtsustatud, mis ei võimalda putukatel hästi näha.

Putukate nägemise eripärad

Putukate nägemist on uuritud pikka aega. Tänu teadusspetsialistide suurenenud huvile oli võimalik palju teada saada eristavad tunnused seotud silmade jõudlusega.

Ja igatahes hoone nägemisorganid nii erinev, et pildi tajumise kvaliteet, värvus, maht, liikumine erinevad rühmad putukad on erinevad. Seda mõjutavad mitmed tegurid:

liitsilm on erinev struktuurne struktuur ommatidia ja arv, kumerus, asukoht ja kuju;
lihtsad silmad ja tüvi erinevad arvu ja struktuuri peenuse poolest, millel suur summa valikuid.

Erineva arvu ommatiididega putukate silmad:

sipelgal on 6000 tahku
kärbsel on 4000
mardikatel on 9000
liblikatel on 17 000
ja kiili kõige keerulisemal silmal on 28 000-30 000 tahku.

Putukad näevad erinevalt: nähtava valguse spekter väheneb vasakul ja suureneb paremal.

Dragonfly puhul eristavad värve ainult alumised tahud, ülemised kuju. Dragonfly silmad hõivavad enamus pea, nii on kiilil võimalik näha ja tunda, mis tema selja taga toimub. Dragonfly ei näe objekti, vaid tunneb selle soojust ja näeb seda infrapuna-alas.

Putukad suudavad kujundeid eristada, kuid see ei juhtu nii nagu inimestel. Liblikad ja mesilased eiravad ringi või ovaali, kuid neid tõmbab radiaalne struktuur, mis meenutab lille korollat. Objekt, mida iseloomustab figuuri keerukus ja varjude mäng, tõmbab tähelepanu palju kiiremini. Huvitav on ka see, et mesilastele meeldivad väikesed esemed.
Tähelepanuväärne on see, et putukad suudavad objekte "ära tunda" isegi asukoha järgi.

Isegi kauges lapsepõlves küsisid paljud meist selliseid pealtnäha tühiseid küsimusi putukate kohta, näiteks: mitu silma neil on? harilik kärbes, miks ämblik koob võrku ja herilane võib hammustada.

Entomoloogiateadusel on vastused peaaegu igale neist, kuid täna kasutame looduse ja käitumise uurijate teadmisi, et mõista küsimust, mis on visuaalne süsteem seda tüüpi.

Selles artiklis analüüsime, kuidas kärbes näeb ja miks on seda tüütut putukat nii raske kärbsepiitsaga lüüa või peopesaga seinalt kinni püüda.

Toaelanik

Toakärbes ehk toakärbes kuulub päriskärbeste perekonda. Ja kuigi meie ülevaate teema puudutab eranditult kõiki liike, lubame mugavuse huvides vaadelda kogu perekonda selle väga tuttava koduparasiitide liigi näitel.

Harilik kodukärbes on välimuselt väga märkimisväärne putukas. Sellel on hall-must kehavärv, alakõhul on mõned kollase varjundiga varjundid. Pikkus täiskasvanudületab harva 1 cm Putukal on kaks paari tiibu ja liitsilmad.

Liitsilmad – mis mõte sellel on?

Kärbse visuaalne süsteem sisaldab kahte suured silmad asub pea servades. Igaüks neist on keeruka struktuuriga ja koosneb paljudest väikestest kuusnurksetest tahkudest, millest tuleneb ka seda tüüpi nägemise nimetus lihvitud kujul.

Kokku on kärbsesilma struktuuris neid mikroskoopilisi komponente üle 3,5 tuhande. Ja igaüks neist on võimeline jäädvustama vaid tillukese osa üldpildist, edastades saadud minipildi kohta informatsiooni ajju, mis paneb kõik selle pildi mõistatused kokku.

Kui võrrelda tahknägemist ja binokulaarset nägemist, mis näiteks inimesel on, näete kiiresti, et mõlema eesmärk ja omadused on diametraalselt vastupidised.

Arenenumad loomad kalduvad koondama oma nägemise teatud kitsale alale või konkreetsele objektile. Putukate jaoks on oluline mitte niivõrd konkreetse objekti nägemine, kuivõrd kiire ruumis navigeerimine ja ohu lähenemise märkamine.

Miks on teda nii raske tabada?

Seda kahjurit on tõesti väga raske üllatada. Põhjus pole mitte ainult putuka suurenenud reaktsioon võrreldes aeglane inimene ja võime peaaegu kohe õhku tõusta. Peamiselt nii kõrge tase reaktsioonid on tingitud sellest, et putuka aju tajub õigeaegselt muutusi ja liikumisi tema silmade vaateraadiuses.

Kärbse nägemine võimaldab tal näha peaaegu 360 kraadi. Seda tüüpi nägemist nimetatakse ka panoraamseks. See tähendab, et iga silm pakub 180-kraadist vaadet. Seda kahjurit on peaaegu võimatu ootamatult tabada, isegi kui läheneda talle tagant. Selle putuka silmad võimaldavad teil kontrollida kogu seda ümbritsevat ruumi, pakkudes seeläbi sada protsenti igakülgset visuaalset kaitset.

Kas on veel mõni huvitav omadus värvipaleti visuaalne tajumine kärbse poolt. Lõppude lõpuks tajuvad peaaegu kõik liigid teatud meie silmadele tuttavaid värve erinevalt. Mõnda neist ei saa putukate järgi üldse eristada, teised näevad neile teistsugused välja, erinevat värvi.

Muide, kärbsel on lisaks kahele liitsilmale veel kolm lihtsilma. Need asuvad tahkude vahelises ruumis, pea eesmises osas. Erinevalt liitsilmadest kasutavad putukad neid kolme vahetus läheduses asuva objekti äratundmiseks.

Seega küsimusele, mitu silma on tavalisel kärbsel, saame nüüd julgelt vastata – 5. Kaks keerulist tahu silma, mis on jagatud tuhandeteks ommatidiateks (tahudeks) ja mis on loodud kõige ulatuslikumaks kontrolliks muutuste üle keskkond selle ümber ja kolm lihtsat silma, mis võimaldavad, nagu öeldakse, keskenduda.

Vaade maailmale

Oleme juba öelnud, et kärbsed on värvipimedad ja nad kas ei erista kõiki värve või näevad meile tuttavaid objekte teistes värvitoonides. See liik suudab eristada ka ultraviolettvalgust.

Samuti tuleks öelda, et vaatamata oma nägemise ainulaadsusele ei näe need kahjurid praktiliselt pimedas. Öösel kärbes magab, sest tema silmad ei lase sellel putukal pimedas jahti pidada.

Ja need kahjurid kipuvad hästi tajuma ka ainult väiksemaid ja liikuvaid objekte. Putukas ei tee sellistel vahet suured objektid, nagu näiteks inimene. Kärbse jaoks pole see midagi muud kui üks osa keskkonna sisemusest.

Kuid käe lähenemise putukale tuvastavad selle silmad suurepäraselt ja see annab ajule kohe vajaliku signaali. Nii nagu iga teise kiiresti läheneva ohu nägemine, ei ole ka nende tossude jaoks keeruline tänu keerulisele ja usaldusväärsele jälgimissüsteemile, mille loodus neile on andnud.

Järeldus

Niisiis analüüsisime, milline näeb maailm välja kärbse silmade läbi. Nüüd teame, et need üldlevinud kahjurid, nagu kõik putukad, on hämmastavad visuaalne aparaat, võimaldades neil mitte kaotada valvsust ja säilitada valgel ajal ringvaatluskaitse sajaprotsendiliselt.

Hariliku kärbse nägemine meenutab keerulist jälgimissüsteemi, mille hulka kuuluvad tuhanded miniseirekaamerad, millest igaüks annab putukale õigeaegset teavet lähipiirkonnas toimuva kohta.

Putukad tajuvad valgust kolmel viisil: kogu kehapinnaga, lihtsate silmadega ja keerukate, nn liitsilmadega.

Nagu katsed on näidanud, tunnetavad röövikud, veemardikate vastsed, lehetäid, mardikad (isegi pimedad koopamardikad), jahuussid, prussakad ja loomulikult paljud teised putukad valgust kogu oma kehapinnal. Valgus tungib pähe läbi küünenaha ja põhjustab vastavaid reaktsioone seda tajuvates ajurakkudes.

Kõige primitiivsemad lihtsilmad leidub ehk mõne sääske vastsetes. Need on pigmendilaigud, kus on vähe valgustundlikke rakke (sageli on neid vaid kaks-kolm). Saekärbeste (liik Hymenoptera) ja mardikate vastsed on keerukamate silmadega: viiskümmend või enam valgustundlikku rakku, mis on pealt kaetud läbipaistva läätsega - küünenaha paksenemine.

Rööviku punased silmad. Foto: Jes

Hüppava mardika vastse pea mõlemal küljel on kuus silma, millest kaks on teistest palju suuremad (need sisaldavad 6 tuhat visuaalsed rakud). Kas nad näevad hästi? Tõenäoliselt ei suuda nad ajule edastada muljet objekti kujust. Nähtu ligikaudse suuruse tuvastavad aga hästi kaks suurt silma.

Vastne istub liiva sisse kaevatud vertikaalses augus. 3–6 sentimeetri kauguselt märkab ta ohvrit või vaenlast. Kui läheduses roomav putukas ei ole suurem kui 3-4 millimeetrit, haarab vastne temast lõugadega kinni. Kui neid on rohkem, siis peidab end auku.
Viis või kuus lihtsat ocelli röövikute pea mõlemal küljel sisaldavad ainult ühte "ritinaalpulka" - visuaalset elementi - ja on pealt kaetud läätsega, mis suudab valgust koondada.

Iga silm eraldi ei anna aimu vaadeldava objekti kujust. Katsetes näitas röövik aga hämmastavaid võimeid. Ta näeb vertikaalseid objekte paremini kui horisontaalseid. Kahest sambast või puust valib ta kõrgema ja roomab selle poole, isegi kui kõik ta kõige lihtsamad silmad on musta värviga kaetud, jättes alles vaid ühe. Igas Sel hetkel ta näeb ainult valguspunkti, kuid röövik pöörab pead, uurides oma ainsa silmaga kordamööda objekti erinevaid punkte ja sellest piisab, et tema aju saaks nähtust ligikaudse pildi. Muidugi on see ebaselge, ebaselge, kuid siiski märkab röövik talle näidatud eset.

Lihtsilmad on tüüpilised putukate vastsetele, kuid paljudel täiskasvanutel on need ka. Viimastel on põhiline – nn komplekssed ehk tahutud silmad: pea külgedel. Need koosnevad paljudest piklikest lihtsatest silmadest – ommatidiast. Iga ommatidia sisaldab valgust tajuvat rakku, mis on ühendatud närvi kaudu ajuga. Selle peal on piklik lääts. Nii valgustundlikku rakku kui ka läätse ümbritseb valgust mitteläbilaskev pigmendirakkude ümbris. Ülevalt on jäänud vaid auk, kuid seal on lääts kaetud läbipaistva küünenaha sarvkestaga. See on ühine kõigile ommatidiadele, mis on tihedalt üksteise kõrval ja ühendatud üheks liitsilmaks. See võib sisaldada ainult 300 ommatidiat (emane tulikärbes), 4000 ( majakärbes), 9000 (ujumismardikas), 17 000 (liblikad) ja 10 000-28 000 erinevate kiilide jaoks.

Monarhi liblikas on liitsilmad. Fotod: Monica R.

Iga ommatidia edastab ajju ainult ühe punkti kogu putukat ümbritseva maailma komplekspildist. Paljudest üksikutest punktidest, mida iga ommatidia näeb, moodustub putuka ajus maastikuobjektide mosaiikne "paneel".
Öistel putukatel (tulekärbsed, muud mardikad, ööliblikad) on see optilise nägemise mosaiikpilt nii-öelda hägusem. Öösel tõmbuvad liitsilma ommatiidid üksteisest eraldavad pigmendirakud kokku ja liiguvad ülespoole sarvkesta suunas. Igasse tahku sisenevaid valguskiiri ei taju mitte ainult selle valgustundlik rakk, vaid ka rakud, mis asuvad naabruses asuvates ommatiidides. Lõppude lõpuks pole need nüüd kaetud tumeda pigmendi "kardinatega". Sellega saavutatakse täielikum valguse püüdmine, mida ööpimeduses niivõrd ei esine.

Päeva jooksul täidavad pigmendirakud kõik ommatidia vahelised ruumid ja igaüks neist tajub ainult neid kiiri, mis on kontsentreeritud tema enda läätse poolt. Teisisõnu, öiste putukate "superpositsiooniline" silm, nagu seda nimetatakse, toimib päevasel ajal ööpäevaste putukate "apositsioonilise" silmana.

Mitte vähem oluline kui tahkude arv, teine omadus on iga ommatidia visuaalne nurk. Mida väiksem see on, seda suurem on silma eraldusvõime ja seda peenemaid detaile vaadeldavast objektist see näeb. Kõrvapuu ommatidia nägemisnurk on 8 kraadi, mesilase nägemisnurk aga 1 kraad. Hinnanguliselt on mesilasel 64 punkti mosaiikpildi iga punkti kohta, mida kõrvahark näeb. Järelikult tabab mesilassilm vaadeldava objekti pisidetailid kümneid kordi paremini.
Kuid väiksema vaatenurga korral tungib silma vähem valgust. Seetõttu ei ole putukate liitsilma tahkude suurus ühesugune. Nendes suundades, kus on vaja suuremat nähtavust ja detailide täpne vaatamine pole nii vajalik, paiknevad suuremad tahud. Näiteks hobukärbestel on silma ülemises pooles olevad tahud märgatavalt suuremad kui alumises pooles.
Mõnel kärbsel on ka sarnased selgelt eraldatud areenid erineva suurusega ommatiididega. Mesilase tahkude paigutus on erinev: nende vaatenurk keha horisontaaltelje suunas on kaks kuni kolm korda suurem kui vertikaalis.

Pöörlevatel mardikatel ja isastel maikärbestel on sisuliselt mõlemal küljel kaks silma: üks suurte tahkudega ja teine väikeste tahkudega.
Pidage meeles, kuidas röövik, uurides objekti ainult ühe silmaga (teised olid kaetud värviga), võis oma kujust siiski teatud, kuigi väga konarliku ettekujutuse. Ta, pöörates pead, uuris kogu objekti osade kaupa ja aju mäluaparaat pani kõik igal hetkel nähtud punktid kokku üheks muljeks. Liitsilmadega putukad teevad sama asja: midagi vaadates pööravad nad pead. Sarnane efekt saavutatakse pead pööramata, kui vaadeldav objekt liigub või kui putukas ise lendab. Lennul näevad liitsilmad paremini kui puhkeolekus.
Näiteks mesilane suudab pidevalt oma vaateväljas hoida objekti, mis vilgub 300 korda sekundis. Ja meie silm ei märka isegi kuus korda aeglasemat virvendust.

Putukad näevad lähedasi objekte paremini kui kaugeid objekte. Nad on väga lühinägelikud. Nende nähtu selgus on palju hullem kui meie oma.
Huvitav küsimus: milliseid värve putukad eristavad? Katsed on näidanud, et mesilased ja kärbsed näevad spektri lühima lainepikkusega kiiri (297 millimikronit), mis on saadaval päikesevalgus. Ultraviolettkiirgust – mille suhtes meie silmad on täiesti pimedad – tuvastavad ka sipelgad, ööliblikad ja ilmselt paljud teised putukad.

Putukate silmad. Foto: USGS-i mesilaste inventuuri- ja seirelabor

Putukate tundlikkus spektri vastasotsa suhtes on erinev. Mesilane on punase valguse suhtes pime: tema jaoks on see sama, mis must. Pikimad lainepikkused, mida see veel suudab tajuda, on 650 millimikronit (kuskil punase ja oranži piiril). Herilased, kes on treenitud lendama mustadele laudadele toidu järele, ajavad nad segamini punastega. Mõned liblikad, näiteks satüürid, ei näe ka punast. Kuid teised (urtikaaria, kapsas) eristavad punast värvi. Rekord kuulub aga tulikärbsele: ta näeb tumepunast värvi lainepikkusega 690 millimikronit. Ükski uuritud putukas polnud selleks võimeline.
Sest inimese silm Spektri heledaim osa on kollane. Katsed putukatega on näidanud, et mõne jaoks tajub silm spektri rohelist osa kõige eredamana, mesilase jaoks on see ultraviolettkiirgus ning kärbsekärbse puhul täheldati suurimat heledust punases, sinakasrohelises ja ultraviolettribas. spektrist.

Kahtlemata eristavad värve liblikad, kimalased, mõned kärbsed, mesilased ja muud lilli külastavad putukad. Aga mil määral ja mida täpselt, seda teame veel vähe. Vaja on rohkem uuringuid.
Kõige rohkem on sellega seoses katseid tehtud mesilastega. Mesilane näeb ümbritsevat maailma, mis on maalitud nelja põhivärviga: punane-kollane-roheline (mitte igaüks neist eraldi, vaid koos, koos, ühe meile tundmatu värvina), seejärel sinakasroheline, sinakasvioletne ja ultraviolett. Kuidas siis seletada, et mesilased lendavad ka näiteks punaste lillede, moonide juurde? Nad, samuti paljud valged ja kollased lilled peegeldavad palju ultraviolettkiired, nii et mesilane näeb neid. Me ei tea, mis värvi need on tema silmade jaoks.

Ilmselt on liblikatel värvinägemine meile lähemal kui mesilastel. Teame juba, et mõned liblikad (urtikaaria ja kapsaliblikad) eristavad punast värvi. Nad näevad ultraviolettkiirgust, kuid see ei mängi nende jaoks nii suurt rolli kui mesilase visuaalsel tajumisel. Neid liblikaid köidavad enim kaks värvi – sinakasvioletne ja kollakaspunane.
Erinevate meetoditega on tõestatud, et paljud teised putukad eristavad värve ja mis kõige parem, nende taimede värve, millest nad toituvad või paljunevad. Mõned kullliblikad, lehemardikad, lehetäid, rootsikärbsed, landiputkad ja sileveeputukad pole kaugeltki täielik nimekiri sellised putukad. Huvitav on see, et smuutis on ainult pealmine ja tagaosa on silmad värvinägemine, alumine ja eesmine - ei. Miks see nii on, on ebaselge.

Lisaks ultraviolettkiirte tajumisele on veel üks putukasilma omadus, mis meie silmadel puudub, tundlikkus polariseeritud valguse suhtes ja võime selle järgi navigeerida. Polariseeritud valgust on võimelised tajuma mitte ainult liitsilmad, vaid ka lihtsad ocelli, nagu on näidanud katsed röövikute ja hymenoptera vastsetega. Uurisime mõningaid silmi elektronmikroskoobi all ja leidsime võrkkesta valgustundlikus varras molekulaarstruktuure, mis näisid käitusid nagu polaroid.

Mõned tähelepanekud Viimastel aastatel veenev: öistel putukatel on elundid, mis püüavad kinni infrapunakiiri.

Kärbsed elavad lühemat elu kui elevandid. Selles pole kahtlustki. Kuid kas kärbeste vaatenurgast tundub nende elu tõesti nii palju lühem? Sisuliselt oli see küsimus, mille esitas Kevin Gealey Dublini Trinity College'ist äsja ajakirjas Animal Behavior avaldatud artiklis. Tema vastus: ilmselgelt mitte. Need kiire ainevahetusega väikesed kärbsed näevad maailma aegluubis. Subjektiivne ajakogemus on sisuliselt lihtsalt subjektiivne. Isegi üksikisikud kes suudavad omavahel vesteldes muljeid vahetada, ei saa kindlalt teada, kas nende omad kattuvad enda kogemus teiste inimeste kogemustega.

Kärbsed – nägemus kärbsest ja miks teda on raske tappa

Kuid objektiivne mõõt, mis tõenäoliselt korreleerub subjektiivse kogemusega, on olemas. Seda nimetatakse kriitiliseks värelus-fusioonisageduseks CFF ja see on madalaim sagedus, mille juures pidev valgusallikas tekitab värelevat valgust. See mõõdab, kui kiiresti suudavad loomade silmad pilte värskendada ja seeläbi teavet töödelda.

Inimeste puhul on keskmine kriitiline virvendussagedus 60 hertsi (st 60 korda sekundis). Seetõttu on teleriekraani värskendussagedus tavaliselt seatud sellele väärtusele. Koerte kriitiline virvendussagedus on 80 Hz, mistõttu nad ilmselt ei naudi televiisori vaatamist. Koera jaoks näeb telesaade välja nagu palju fotosid, mis üksteist kiiresti muudavad.

Suurem kriitiline virvendussagedus peaks kujutama endast bioloogilist eelist, kuna see võimaldab kiiremini reageerida ohtudele ja võimalustele. Kärbseid, mille kriitiline virvendussagedus on 250 Hz, on kurikuulsalt raske tappa. Kokkuvolditud ajaleht, mis tundub, et mees liigub löögi korral kiiresti, näib lendavat, nagu liiguks see melassis.

Teadlane Kevin Gealey on väitnud, et peamised tegurid, mis piiravad looma kriitilist virvendussagedust, on tema suurus ja ainevahetuse kiirus. Väike suurus tähendab, et signaalid liiguvad ajju lühema vahemaa tagant. Suur kiirus ainevahetus tähendab, et nende töötlemiseks on rohkem energiat. Kirjanduse otsimine aga näitas, et see teema pole varem kedagi huvitanud.

Gili õnneks näitas see sama otsing ka, et paljud inimesed olid uurinud selle kriitilist virvendussagedust suur kogus liigid muudel põhjustel. Paljud teadlased on uurinud ka paljude samade liikide ainevahetuse kiirust. Kuid andmed liikide suuruse kohta on üldiselt teada. Seega ei jäänud tal muud üle kui luua korrelatsioonid ja rakendada teiste uuringute tulemusi enda kasuks. Mida ta ka tegi.

Uurimistöö hõlbustamiseks võttis teadlane andmeid ainult selgroogsete loomade kohta - 34 liiki. Skaala alumises otsas oli euroopa angerjas, mille kriitiline virvendussagedus oli 14 Hz. Sellele järgneb kohe nahkkilpkonn, mille kriitiline virvendussagedus on 15 Hz. Tuatara liiki roomajate (tuatara) CFF on 46 Hz. Vasarhaidel on koos inimestega CFF 60 Hz ja kollauimlindudel, nagu ka koertel, on CFF 80 Hz.

Esikoha hõivas kuldne maaorav, mille CFF oli 120 Hz. Ja kui Gili joonistas CFF-i loomade suuruse ja ainevahetuse kiiruse suhtes (mis, tõsi küll, ei ole sõltumatud muutujad, kuna väikestel loomadel on tavaliselt suurem ainevahetus kui suurtel loomadel), leidis ta täpselt need korrelatsioonid, mida ta ennustas.

Selgub, et tema hüpotees – et evolutsioon sunnib loomi maailma võimalikult aegluubis nägema – tundub õige. Inimestele võib kärbse eluiga lühiajaline tunduda, kuid dipterlaste endi seisukohalt võib ta elada küpse vanaduseni. Pidage seda meeles järgmisel korral, kui proovite (ebaõnnestunult) teist kärbest tabada.