Miksi hyönteisillä on pyöreät silmät kuten hyönteisillä? Panoraamakamera "kärpäsen silmä.

Jokainen meistä, joka on ainakin kerran yrittänyt päästä eroon ärsyttävästä kärpästä juoksemalla sen perässä kekseliäinen kädessä, tietää varsin hyvin, että tämä tehtävä ei ole aina helppo suorittaa, ja joskus jopa mahdotonta. Harmaamustan pienvuokralaisen reaktio on mitä tarvitset. Tosiasia on, että et ole hänen kilpailijansa. Miksi? Lue artikkeli, jossa kerromme sinulle kaiken siivekkeistä.

Mikä on meille parempi tämä kärpäs:

• liikkeen nopeudella (yli kaksikymmentä kilometriä tunnissa),
• kyvyssä seurata nopeita liikkeitään.

Kuinka kärpäset näkevät

Meillä, ihmisrodun edustajilla, jotka pidämme itseämme niin täydellisinä ja kaikkivoipaina, on vain binokulaarinen näkö antaa sinun keskittyä tietty kohde tai tietyllä kapealla alueella edessämme eivätkä millään pysty näkemään mitä takanamme tapahtuu, mutta kärpäselle tämä ei ole ongelma, koska sen näkö on panoraama, se näkee koko avaruuden 360 astetta ( jokainen silmä pystyy tarjoamaan 180 asteen näkymän).

Lisäksi nämä hyönteiset eivät johdu vain anatominen rakenne visuaalisista laitteistaan ​​he näkevät samanaikaisesti eri suuntiin, mutta pystyvät myös tarkoituksenmukaisesti tutkimaan ympärillään olevaa tilaa. Ja kaikki tämä tarjotaan sijaitsee sivuilla kahdella suurella kuperalla silmällä, jotka erottuvat hyvin hyönteisen päästä. Tällainen valtava näkökenttä määrittää näiden hyönteisten erityisen "ymmärryksen". Lisäksi he tarvitsevat huomattavasti vähemmän aikaa esineiden tunnistamiseen kuin me ihmiset. Niiden näöntarkkuus ylittää myös meidän ihmisen 3 kertaa.

Yhdistelmäsilmien rakenne

Jos katsot kärpäsen silmää mikroskoopin alla, voit nähdä, että se koostuu mosaiikin tavoin monista pienistä osista - faseteista - kuusikulmainen rakenneyksiköistä, jotka ovat ulkoisesti hyvin samanlaisia ​​kuin hunajakennoja. Sellainen silmä, vastaavasti kutsutaan fasetoiduksi, ja itse fasetteja kutsutaan myös ommatidiaksi eri tavalla. Kärpäsen silmässä voi laskea noin neljätuhatta tällaista puolta. Ne kaikki antavat kuvansa (pienen osan kokonaisuudesta), ja kärpäsen aivot muodostavat niistä, kuten arvoimista, ison kuvan.

panoraama, fasetoitu visio ja kiikareilla, jotka ovat tyypillisiä ihmisille, on täysin päinvastainen tarkoitus. Jotta hyönteiset voivat navigoida nopeasti, eikä vain huomaa vaaran lähestyvän, mutta myös aikaa välttää sitä, on tärkeää, että tiettyä kohdetta ei nähdä hyvin ja selkeästi, vaan ennen kaikkea tilan liikkeiden ja muutosten havaitseminen ajoissa.

On toinenkin mielenkiintoinen ominaisuus näköaisti lentää ympäri maailmaa koskettaen väripalettia. Jotkut, meidän silmillemme niin tuttuja, joista hyönteiset eivät erota ollenkaan, toiset näyttävät heistä erilaisilta kuin meistä, toisissa sävyissä. Mitä tulee ympäröivän tilan kauneuteen - kärpäset erottavat ei vain seitsemän pääväriä, vaan myös niiden hienovaraisimmat sävyt, koska heidän silmänsä pystyvät näkemään paitsi näkyvän valon myös ultraviolettisäteilyn, jota ihmiset eivät valitettavasti näe. Osoittautuu, että kärpäsen visuaalisessa havainnoissa maailma värikkäämpi kuin ihminen.

On myös huomattava, että joilla on tiettyjä visuaalisen järjestelmän etuja, nämä kuusijalkaisen maailman edustajat (kyllä, heillä on 3 paria jalkoja) eivät näe pimeässä. He nukkuvat yöllä, koska heidän silmänsä eivät anna heidän navigoida pimeää aikaa päivää.

Ja nämä pienet ja ketterät olennot huomaavat vain keskikokoisia ja liikkuvia esineitä. Hyönteinen ei havaitse niin suurta esinettä esimerkiksi ihmisenä. Ja täällä ihmiskäden lähestyminen kärpäselle sen silmät näkevät täydellisesti ja välittävät välittömästi tarvittavan signaalin aivoihin. Heidän ei myöskään ole vaikea nähdä muita nopeasti lähestyviä vaaroja silmän monimutkaisen ja luotettavan rakenteen ansiosta, jonka ansiosta hyönteinen näkee tilaa kaikkiin suuntiin samanaikaisesti - oikealle, vasemmalle, ylös, taakse ja eteenpäin ja reagoida vastaavasti, säästäen itsensä, minkä vuoksi he ovat niin vaikeita iskuja.

Lukuisat puolet antavat kärpäsen seurata erittäin nopeasti liikkuvia kohteita erittäin selkeästi. Vertailun vuoksi, jos henkilön visio pystyy havaitsemaan 16 kuvaa sekunnissa, sitten kärpäsellä on 250-300 kuvaa sekunnissa. Tämä ominaisuus on välttämätön kärpäsille, kuten jo on kuvattu, sieppaamaan liikkeitä sivulta sekä omaa suuntautumistaan ​​avaruuteen nopean lennon aikana.

silmien lukumäärä kärpäsessä

Muuten, kahden suuren monimutkaisen yhdistelmäsilmän lisäksi perhossa on kolme muuta yksinkertaista, sijaitsevat otsassa päät fasetoitujen välissä. Toisin kuin yhdistelmäsilmä, näitä kolmea tarvitaan, jotta voidaan nähdä esineitä lähietäisyydeltä, koska yhdistesilmä on tässä tapauksessa hyödytön.

Siten kysymykseen, kuinka monta silmää huonekärpäsellä on, voimme nyt vastata tarkasti, että niitä on viisi:

• kaksipuolinen (monimutkainen), joka koostuu tuhansista ommatidioista ja on tarpeen tiedon saamiseksi avaruudessa nopeasti muuttuvista tapahtumista,
• ja kolme yksinkertaiset silmät, jolloin voit teroittaa.

Yhdistelmäsilmät sijaitsevat kärpäsissä pään sivuilla Lisäksi naisilla näköelinten sijainti on jonkin verran laajentunut (leveä otsa erottaa), kun taas miehillä silmät ovat hieman lähempänä toisiaan.

Jos tarkastelemme hyönteisen silmää vahvan suurennuslasin alla, näemme, että se koostuu pienimmästä pyöreästä hilasta. Ja tämä näyttää johtuvan siitä, että hyönteisen silmä koostuu monesta pienestä silmästä tieteellinen kieli kutsutaan "puoliksi". Tänään yritämme ymmärtää, miksi hyönteisillä on pyöreät silmät, miten hyönteiset näkevät ympärillään olevat esineet? Nämä ovat niin usein kiinnostuneita lapsesta, mutta?

Näköelinten rakenteen ominaisuudet

Hyönteisten silmät on jaettu kolmeen tyyppiin:

1. monimutkainen (fasetoitu);
2. yksinkertainen;
3. toukka.

Tällaisten silmien rakenne on erilainen, ja hyönteiset voivat nähdä ne eri tavalla.

Silmien monimutkainen rakenne hallitsee enimmäismäärä hyönteisiä, riippuu itse elävän olennon kehityksestä. Nämä silmät koostuvat useista yksilöistä rakenneosat-ommatidilaiset.

Niiden kautta valo välittyy, taittuu, visuaaliset signaalit havaitaan. Jokaiselle yksittäiselle ommatidiumille on ominaista pigmenttieristyslaitteisto, joka suojaa kokonaan tai osittain sivuttaisvalolta.

Ommatidiat jaetaan kahteen päätyyppiin, jotka vaikuttavat silmien rakenteellisiin ominaisuuksiin.

1. Apasial-silmässä on eristetty ommatidia. Jokainen heistä pystyy työskentelemään erikseen muista, vain näkemällä tietty osa ympäröivää tilaa. Kuva muodostuu hyönteisen aivoissa, kuin pienin mosaiikki.
2. Toisessa ryhmässä - superpositio, ommatidia, vaikkakin osittain, mutta niillä on suoja sivusäteiltä. Tämä estää jonkin verran hyönteisiä näkemästä valon voimakkuudessa, mutta parantaa näkyvyyttä hämärässä.

Yksinkertaiset silmät sisältävät näköelimiä, joita joillakin hyönteisillä on ja jotka sijaitsevat yleensä pään päällä.

Tällaisten silmien rakenne on huomattavasti yksinkertaistettu, ne näkevät heikommin kuin muut. Uskotaan, että tällaisilta silmiltä puuttuu täysin visuaalinen kyky, ja ne ovat vastuussa vain yhdistelmäsilmien toimintojen parantamisesta.

Ja jos maalaat viistotettujen hyönteisten päälle, se ei pysty navigoimaan avaruudessa, vaikka sillä olisi hyvin määritellyt yksinkertaisen rakenteen silmät.

Toukkasilmät ovat hyönteisten toukkien näköelimiä, joilla on kyky muuttua kokonaan yhdistelmäsilmiksi. Niiden rakenne on hieman yksinkertaistettu, mikä ei anna hyönteisten nähdä hyvin.

Hyönteisten näön erityispiirteet

Hyönteisten näkökykyä on tutkittu pitkään. Tiedemiesten lisääntyneen kiinnostuksen ansiosta oli mahdollista saada selville paljon erottuvia piirteitä liittyy silmien suorituskykyyn.

Ja joka tapauksessa rakennus näköelimet niin erilainen, että kuvan havainnoinnin laatu, väri, äänenvoimakkuus, liike eri ryhmiä hyönteiset on eri asia. Useat tekijät vaikuttavat tähän:

• yhdistesilmä on erilainen rakenteellinen rakenne ommatidia ja luku, kupera, järjestely ja muodot;
• yksinkertaiset silmät ja varret eroavat rakenteen määrästä ja hienovaraisuudesta suuri määrä vaihtoehtoja.

Hyönteisten silmät, joilla on eri määrä ommatidioita:

• muurahaisella on 6000 puolta
• kärpäsellä on 4000
• kovakuoriaisissa 9000
• perhosia 17000
• ja sudenkorennon monimutkaisimmassa silmässä on 28 000-30 000 puolta.

Hyönteiset näkevät eri tavalla: näkyvä säteen spektri pienenee vasemmalla ja kasvaa oikealla.

Sudenkorennossa vain alemmat puolet erottavat värit, ylemmät muodot. Dragonfly silmät miehittää suurin osa pään, jotta sudenkorento näkee - tuntee mitä selkänsä takana tapahtuu. Sudenkorento ei näe kohdetta, mutta tuntee sen lämmön, näkee infrapuna-alueella.

Hyönteiset pystyvät erottamaan muodot, mutta tämä ei tapahdu samalla tavalla kuin ihmisillä. Perhoset ja mehiläiset jättävät huomioimatta ympyrän tai soikean, mutta niitä houkuttelee säteittäinen rakenne, joka muistuttaa kukkaterää. Esine, joka erottuu hahmon monimutkaisuudesta ja varjojen leikistä, kiinnittää huomion paljon nopeammin. On myös mielenkiintoista, että mehiläiset pitävät pienikokoisista esineistä.
On huomionarvoista, että hyönteiset pystyvät "tunnistamaan" esineitä jopa sijainnin perusteella.

Jo varhaislapsuudessa monet meistä esittivät sellaisia ​​näennäisen vähäpätöisiä kysymyksiä hyönteisistä, kuten: kuinka monta silmää tavallinen kärpänen miksi hämähäkki pyörittää verkkoa ja ampiainen voi purra.

Entomologian tieteellä on vastauksia lähes kaikkiin niistä, mutta tänään aiomme käyttää luonnon- ja käyttäytymistutkijoiden tietämystä käsitelläksemme kysymystä siitä, mikä on visuaalinen järjestelmä tämän tyyppistä.

Tässä artikkelissa analysoimme, miten kärpänen näkee ja miksi on niin vaikeaa lyödä tätä ärsyttävää hyönteistä kärpäspiilauksella tai saada se kiinni kämmenellä seinälle.

huoneen asukas

Huonekärpänen tai huonekärpäs kuuluu oikeiden kärpästen perheeseen. Ja vaikka tarkastelumme aihe koskee kaikkia lajeja poikkeuksetta, annamme itsellemme mukavuuden vuoksi tarkastella koko perhettä tämän hyvin tunnetun kotiloisen esimerkin avulla.

Tavallinen kotikärpäs on erittäin huomaamaton ulkoinen hyönteinen. Sen runko on väriltään harmaa-musta, ja vatsan alaosassa on keltaisuutta. Pituus aikuinen ylittää harvoin 1 cm.. Hyönteisellä on kaksi paria siipiä ja yhdistetyt silmät.

Yhdistelmäsilmät - mitä järkeä on?

Perhon näköjärjestelmä koostuu kahdesta osasta isot silmät sijaitsee pään reunoja pitkin. Jokaisella niistä on monimutkainen rakenne ja se koostuu monista pienistä kuusikulmioisista puolista, mistä tämän tyyppisen näön nimi on fasetti.

Kaiken kaikkiaan kärpäsen silmän rakenteessa on yli 3,5 tuhatta näitä mikroskooppisia komponentteja. Ja jokainen niistä pystyy kaappaamaan vain pienen osan kokonaiskuvasta välittäen tietoa vastaanotetusta minikuvasta aivoihin, jotka keräävät kaikki tämän kuvan arvoitukset yhteen.

Jos vertaat esimerkiksi faset-näkemistä ja kiikarinäköä, joka ihmisellä on, voit nopeasti varmistaa, että kummankin tarkoitus ja ominaisuudet ovat täysin vastakkaisia.

Kehittyneemmät eläimet keskittävät näkönsä tietylle kapealle alueelle tai tiettyyn kohteeseen. Hyönteisille on tärkeää ei niinkään nähdä tiettyä esinettä kuin nopeasti navigoida avaruudessa ja havaita vaaran lähestyminen.

Miksi häntä on niin vaikea saada kiinni?

Tätä tuholaista on todella vaikea yllättää. Syynä ei ole vain hyönteisen lisääntynyt reaktio verrattuna hidas ihminen ja kyky nousta lähes välittömästi. Pääasiassa niin korkeatasoinen Reaktio johtuu siitä, että tämän hyönteisen aivot havaitsevat ajoissa muutokset ja liikkeet sen silmien katselusäteellä.

Kärpäsen näkö mahdollistaa sen näkemisen lähes 360 astetta. Tämän tyyppistä näkemystä kutsutaan myös panoraamaksi. Eli jokainen silmä antaa 180 asteen näkymän. Tätä tuholaista on lähes mahdotonta yllättää, vaikka lähestyisit sitä takaapäin. Tämän hyönteisen silmät antavat sinun hallita koko sen ympärillä olevaa tilaa, mikä tarjoaa sataprosenttisen kokonaisvaltaisen visuaalisen suojan.

Onko muutakin mielenkiintoinen ominaisuus visuaalinen havainto väripaletin kärpäsen avulla. Loppujen lopuksi melkein kaikki lajit havaitsevat eri tavalla tietyt silmällemme tutut värit. Jotkut hyönteiset eivät eroa toisistaan ​​ollenkaan, toiset näyttävät erilaisilta, muissa väreissä.

Muuten, kahden yhdistelmäsilmän lisäksi kärpäsellä on vielä kolme yksinkertaista silmää. Ne sijaitsevat fasetoitujen välissä, pään etuosassa. Toisin kuin yhdistesilmät, hyönteiset käyttävät näitä kolmea tunnistaakseen yhden tai toisen kohteen lähellä.

Niinpä kysymykseen, kuinka monta silmää tavallisella kärpäsellä on, voimme nyt vastata turvallisesti - 5. Kaksi monimutkaista fasettia, jotka on jaettu tuhansiin ommatidioihin (fasetteihin) ja jotka on suunniteltu laajimpaan muutosten hallintaan ympäristöön sen ympärillä ja kolme yksinkertaista silmää, jotka mahdollistavat, kuten sanotaan, keskittymisen.

Maailmankuva

Olemme jo sanoneet, että kärpäset ovat värisokeita, eivätkä joko erota kaikkia värejä tai näkevät meille tuttuja esineitä muissa värisävyissä. Myös tämä laji pystyy erottamaan ultraviolettisäteilyn.

On myös sanottava, että kaikesta näkemystään huolimatta nämä tuholaiset eivät käytännössä näe pimeässä. Yöllä kärpäs nukkuu, koska sen silmät eivät salli tämän hyönteisen käydä kauppaa pimeässä.

Silti näillä tuholaisilla on taipumus havaita hyvin vain pienemmät ja liikkuvat esineet. Hyönteinen ei tee eroa näiden välillä suuria esineitä kuten esimerkiksi ihminen. Kärpäselle tämä ei ole muuta kuin osa ympäristön sisusta.

Mutta käden lähestyminen hyönteiseen vangitaan täydellisesti sen silmiin ja antaa välittömästi tarvittavan signaalin aivoille. Kuten muutkin nopeasti lähestyvät vaarat, se ei ole näille roistoille vaikeaa, kiitos luonnon heille tarjoaman kehittyneen ja luotettavan seurantajärjestelmän.

Johtopäätös

Joten analysoimme, miltä maailma näyttää kärpäsen silmin. Tiedämme nyt, että näillä kaikkialla esiintyvillä tuholaisilla, kuten kaikilla hyönteisillä, on hämmästyttävä visuaaliset laitteet, jolloin he eivät menetä valppautta ja päiväsaikaan he voivat säilyttää monipuolisen havainnointipuolustuksen sataprosenttisesti.

Perhosen visio muistuttaa monimutkaista seurantajärjestelmää, joka sisältää tuhansia minivalvontakameroita, joista jokainen antaa hyönteiselle oikea-aikaista tietoa lähietäisyydellä tapahtuvasta.

Hyönteiset havaitsevat valon kolmella tavalla: koko kehon pinnan, yksinkertaiset silmät ja monimutkaiset, niin sanotut yhdistelmäsilmät.

Kuten kokeet ovat osoittaneet, toukat, vesikuoriaisten toukat, kirvat, kovakuoriaiset (jopa sokeat luolakuoriaiset), jauhomadot, torakat ja tietysti monet muut hyönteiset tuntevat valon koko kehon pinnalla. Valo tunkeutuu kynsinauhojen kautta päähän ja aiheuttaa asianmukaisia ​​reaktioita sen havaitsevissa aivosoluissa.

Ehkä alkeellisimmat yksinkertaiset silmät löytyvät joidenkin hyttysten toukista. Nämä ovat ikäpisteitä, joissa on pieni määrä valoherkkiä soluja (usein niitä on vain kaksi tai kolme). Sahakärpästen (lahko Hymenoptera) ja kovakuoriaisten toukissa silmät ovat monimutkaisempia: vähintään viisikymmentä valoherkkää solua peitetty ylhäältä läpinäkyvällä linssillä - kynsinauhojen paksuuntuminen.

Toukan punaiset silmät. Kuva: Jess

Hevoskuoriaisen toukkien pään kummallakin puolella on kuusi silmää, joista kaksi on paljon suurempia kuin muut (ne sisältävät 6 tuhatta visuaaliset solut). Näkevätkö he hyvin? Ne tuskin pystyvät välittämään aivoille vaikutelmaa esineen muodosta. Kuitenkin likimääräiset mitat, mitä he näkivät, kaksi suurta silmää havaitsevat hyvin.

Toukka istuu hiekkaan kaivetussa pystysuorassa kolossa. 3-6 senttimetrin etäisyydeltä hän huomaa uhrin tai vihollisen. Jos lähellä ryömivä hyönteinen on enintään 3-4 millimetriä, toukka tarttuu siihen leuoillaan. Kun enemmän, piiloutuu minkkiin.
Viisi tai kuusi yksinkertaista silmää toukkien pään kummallakin puolella sisältävät vain yhden "ritinaalisen tikun" - visuaalisen elementin - ja ne on peitetty ylhäältä päin valoa keskittävällä linssillä.

Jokainen silmä erikseen ei anna käsitystä havaitun kohteen muodosta. Kokeissa toukka osoitti kuitenkin uskomattomia kykyjä. Hän näkee pystysuorat esineet paremmin kuin vaakasuuntaiset. Hän valitsee kahdesta pilarista tai puusta korkeamman ja ryömii sitä kohti, vaikka kaikki hänen yksinkertaisimmat silmänsä olisi sinetöity mustalla maalilla, jättäen vain yhden. Jokaisessa Tämä hetki hän näkee vain valopisteen, mutta toukka kääntää päätään tutkien vuorotellen esineen eri pisteitä ainoalla silmällään, ja tämä riittää, että sen aivoihin muodostuu likimääräinen kuva näkemästä. Tietysti toukka huomaa epämääräisen, epäselvän, mutta kuitenkin sille näytetyn esineen.

Yksinkertaiset silmät ovat tyypillisiä hyönteisten toukille, mutta niitä on myös monilla aikuisilla. Jälkimmäisessä pääasia on niin sanotut monimutkaiset tai fasetoidut silmät: pään sivuilla. Ne koostuvat monista pitkänomaisista yksinkertaisista silmistä - ommatidioista. Jokainen ommatidia sisältää valoa havaitsevan solun, joka on yhdistetty hermolla aivoihin. Sen yläpuolella on pitkänomainen linssi. Sekä valoherkkää kennoa että linssiä ympäröi valoa läpäisemätön pigmenttisolujen vaippa. Yläosaan on jäänyt vain reikä, mutta siellä linssiä peittää läpinäkyvä kutiikulaarinen sarveiskalvo. Se on yhteinen kaikille ommatidioille, lähellä toisiaan ja yhdistetty yhdeksi yhdistesilmäksi. Siinä voi olla vain 300 ommatidiaa (naaras tulikärpäs), 4000 ( huonekärpänen), 9 000 (kelluva kovakuoriainen), 17 000 (perhoset) ja 10 000-28 000 eri sudenkorennot.

Monarkkiperhosen yhdistesilmät. Kuva: Monica R.

Jokainen ommatidium välittää aivoihin vain yhden pisteen koko monimutkaisesta kuvasta hyönteistä ympäröivästä maailmasta. Jokaisen ommatidian näkemistä monista yksittäisistä pisteistä muodostuu hyönteisen aivoihin mosaiikki "paneeli" maisemaobjekteista.
Yöhyönteisillä (tulikärpäset, muut kovakuoriaiset, koit) tämä optisen näön mosaiikkikuva on niin sanotusti sumeampi. Yöllä yhdistesilmän ommatidioita toisistaan ​​erottavat pigmenttisolut kutistuen vedetään ylöspäin sarveiskalvolle. Kuhunkin puoleen saapuvat valonsäteet havaitsevat sen valoherkän solun lisäksi myös viereisissä ommatidioissa sijaitsevat solut. Loppujen lopuksi niitä ei ole nyt peitetty tummilla pigmentti "verhoilla". Tällä saavutetaan täydellisempi valon sieppaus, joka ei ole niinkään yön pimeydessä.

Päivän aikana pigmenttisolut täyttävät kaikki ommatidian väliset aukot, ja jokainen niistä havaitsee vain ne säteet, jotka sen oma linssi keskittyy. Toisin sanoen yöllisten hyönteisten "superpositiivinen" silmä, kuten sitä kutsutaan, toimii päiväsaikaan vuorokausihyönteisten "superpositiivinen" silmä.

Vähintään yhtä tärkeä kuin puolien lukumäärä, niiden toinen ominaisuus on kunkin ommatidiumin kuvakulma. Mitä pienempi se on, sitä korkeampi silmän resoluutio ja sitä tarkempia yksityiskohtia havaitusta kohteesta se näkee. Earwig ommatidiumin kuvakulma on 8 astetta, mehiläisellä 1 asteen kuvakulma. On laskettu, että jokaista mosaiikkikuvan pistettä kohden siitä, mitä mehiläinen näki korvapyyhkeellä, on 64 pistettä. Näin ollen mehiläissilmä vangitsee havaitun kohteen pienet yksityiskohdat kymmenen kertaa paremmin.
Mutta vähemmän valoa pääsee silmään pienemmällä katselukulmalla. Siksi hyönteisten monimutkaisissa silmissä olevien tahojen koko ei ole sama. Suuremmat fasetit sijoittuvat niihin suuntiin, joissa tarvitaan kirkkaampaa näkyvyyttä eikä tarkka yksityiskohtien tarkastelu ole niin tarpeellista. Esimerkiksi hevoskärpäksessä silmän yläosan puolet ovat huomattavasti suurempia kuin alaosan.
Joillakin perhoilla on myös samanlaisia ​​selvästi jakautuneita areenoita erikokoisilla ommatidioilla. Mehiläisellä on erilainen fasettien järjestely: niiden näkökulma kehon vaaka-akselin suunnassa on kaksi-kolme kertaa suurempi kuin pystysuorassa.

Pyörrekuoriaisilla ja urosmaitoperhoilla on käytännössä kaksi silmää kummallakin puolella: toisessa suuret ja toisessa pienet puolet.
Muista, kuinka toukka, joka tutki esinettä vain yhdellä silmällä (toiset olivat tahriintuneet maalilla), saattoi kuitenkin muodostaa tunnetun, vaikkakin hyvin karkean käsityksen sen muodosta. Hän käänsi päätään ja katsoi koko esinettä osissa, ja aivojen muistilaite yhdisti kaikki kullakin hetkellä nähdyt kohdat yhdeksi vaikutelmaksi. Hyönteiset, joilla on yhdistelmäsilmät, tekevät samoin: katsellessaan jotain, ne kääntävät päätään. Samanlainen vaikutus saavutetaan kääntämättä päätä, kun tarkkailtava kohde liikkuu tai hyönteis itse lentää. Yhdistelmäsilmät näkevät paremmin lennossa kuin levossa.
Esimerkiksi mehiläinen pystyy jatkuvasti pitämään näkyvissä kohteen, joka välkkyy 300 kertaa sekunnissa. Eikä silmämme huomaa edes kuusi kertaa hitaampaa välähdystä.

Hyönteiset näkevät läheiset esineet paremmin kuin kaukana olevat. He ovat hyvin likinäköisiä. Heidän näkemänsä selkeys on paljon huonompi kuin meidän.
Mielenkiintoinen kysymys: mitä värejä hyönteiset erottavat? Kokeet ovat osoittaneet, että mehiläiset ja kärpäset näkevät spektrin lyhyimmät aallonpituudet (297 millimikronia), joita esiintyy vain auringonvalo. Ultravioletti - silmämme on sille täysin sokea - erottuu myös muurahaisista, koista ja tietysti monista muista hyönteisistä.

Hyönteisten silmät. Kuva: USGS Bee Inventory and Monitoring Laboratory

Hyönteisillä on erilainen herkkyys spektrin vastakkaiselle puolelle. Mehiläinen on sokea punaiselle valolle: se on sille sama kuin musta. Pisimmät aallot, jotka se edelleen havaitsee, ovat 650 millimikronia (jossain punaisen ja oranssin rajalla). Ampiaiset, jotka on koulutettu tulemaan syömään mustilla pöydillä, sekoittavat ne punaisiin. Jotkut perhoset, esimerkiksi satyyrit, eivät näe punaista. Mutta toiset (urtikaria, kaali) erottavat punaisen. Ennätys kuuluu kuitenkin tulikärpälle: se näkee tummanpunaista 690 millimikronin aallonpituudella. Yksikään tutkituista hyönteisistä ei kyennyt tähän.
varten ihmisen silmä Spektrin kirkkain osa on keltainen. Kokeet hyönteisillä ovat osoittaneet, että joissakin spektrin vihreä osa näkyy silmällä kirkkaimpana, mehiläisellä se on ultravioletti, pisarakärpäsessä suurin kirkkaus havaittiin punaisella, sinivihreällä ja ultraviolettivyöhykkeellä. spektri.

Epäilemättä perhoset, kimalaiset, jotkut kärpäset, mehiläiset ja muut kukissa vierailevat hyönteiset erottavat värit. Mutta missä määrin ja mitkä, tiedämme vielä vähän. Lisää tutkimusta tarvitaan.
Tässä suhteessa on tehty eniten kokeita mehiläisillä. Mehiläinen näkee ympärillämme olevan maailman neljällä päävärillä maalattuna: punainen-kelta-vihreä (ei jokaista nimetty erikseen, vaan yhdessä, yhdessä, kuin yksittäinen meille tuntematon väri), sitten sinivihreä, sinivioletti ja ultravioletti. Miten sitten selittää, että mehiläiset lentävät myös punaisiin kukkoihin, esimerkiksi unikkoihin? He, ja monet valkoiset ja keltaisia ​​kukkia heijastaa paljon ultraviolettisäteilyltä niin mehiläinen näkee ne. Millä värillä ne on maalattu hänen silmilleen, emme tiedä.

Perhosilla on ilmeisesti lähempi värinäkömme kuin mehiläisillä. Tiedämme jo, että jotkut perhoset (urtikaria ja kaali) erottavat punaisen. He näkevät ultraviolettisäteilyä, mutta sillä ei ole heille niin suurta roolia kuin mehiläisten visuaalisissa havainnoissa. Nämä perhoset houkuttelevat eniten kaksi väriä - sinivioletti ja keltainen-punainen.
Eri menetelmin on todistettu, että monet muutkin hyönteiset erottavat värit ja parhaalla tavalla niiden kasvien värit, joilla ne ruokkivat tai lisääntyvät. Jotkut haukat, lehtikuoriaiset, kirvat, ruotsalaiset kärpäset, lukot ja sileät vesiluot ovat kaukana täydellinen luettelo sellaisia ​​hyönteisiä. On mielenkiintoista, että sileys on vain ylempi ja takapää silmissä on värinäkö, pohja ja etu - ei. Miksi, se ei ole selvää.

Ultraviolettisäteiden havaitsemisen lisäksi toinen hyönteissilmän ominaisuus, jota silmistämme puuttuu, on herkkyys polarisoidulle valolle ja kyky navigoida sen avulla. Ei vain yhdistelmäsilmät, vaan myös yksinkertaiset silmät, kuten toukkien ja hymenoptera-toukkien kanssa tehdyt kokeet osoittavat, pystyvät havaitsemaan polarisoitua valoa. Tutkimme joidenkin silmiä elektronimikroskoopilla ja löysimme verkkokalvosta valoherkkiä sauvamolekyylirakenteita, jotka ilmeisesti toimivat polaroidina.

Muutamia havaintoja Viime vuosina vakuuttaa: yöllisillä hyönteisillä on elimet, jotka sieppaavat infrapunasäteitä.

Kärpäset elävät vähemmän kuin norsut. Tästä ei ole epäilystäkään. Mutta kärpästen näkökulmasta, näyttääkö heidän elämänsä todella paljon lyhyemmältä? Itse asiassa tämän kysymyksen esitti Kevin Geely Dublinin Trinity Collegesta artikkelissa, joka juuri julkaistiin Animal Behavior -lehdessä. Hänen vastauksensa: ilmeisesti ei. Nämä pienet kärpäset, joilla on nopea aineenvaihdunta, näkevät maailman hidastettuna. Subjektiivinen ajan kokemus on pohjimmiltaan vain subjektiivinen. Jopa yksittäisiä ihmisiä jotka voivat vaihtaa vaikutelmia keskustelemalla toistensa kanssa, eivät voi tietää varmasti, onko heidän oma kokemus muiden ihmisten kokemuksella.

Kärpäset - visio kärpästä ja miksi sen tappaminen on vaikeaa

Mutta objektiivinen indikaattori, joka todennäköisesti korreloi subjektiivisen kokemuksen kanssa, on olemassa. Sitä kutsutaan kriittiseksi välkyntä-fuusiotaajuudeksi CFF, ja se on alin taajuus, jolla jatkuva valonlähde tuottaa välkkyvää valoa. Se mittaa, kuinka nopeasti eläimen silmät voivat päivittää kuvia ja siten käsitellä tietoa.

Ihmisillä keskimääräinen kriittinen välkyntätaajuus on 60 hertsiä (eli 60 kertaa sekunnissa). Tästä syystä television ruudulla näkyvän kuvan virkistystaajuus asetetaan yleensä tälle arvolle. Koirilla on 80 Hz:n kriittinen välkyntätaajuus, minkä vuoksi ne näyttävät pitävän television katselusta. Koiralle tv-ohjelma näyttää monilta valokuvakehyksiltä, ​​jotka muuttavat toisiaan nopeasti.

Suuremman kriittisen välkyntätaajuuden pitäisi tarkoittaa biologisia etuja, koska se mahdollistaa nopeamman reagoinnin uhkiin ja mahdollisuuksiin. Perhoja, joiden kriittinen välkyntätaajuus on 250 Hz, on tunnetusti vaikea tappaa. Taitettu sanomalehti, joka näyttää ihmisestä liikkuvan nopeasti lakon aikana, näyttää lentävän ikään kuin se liikkuisi melassissa.

Tiedemies Kevin Geely ehdotti, että tärkeimmät tekijät, jotka rajoittavat välkynnän kriittistä frekvenssiä eläimessä, ovat sen koko ja aineenvaihduntanopeus. pieni koko tarkoittaa, että signaalit kulkevat lyhyemmän matkan aivoihin. Suuri nopeus aineenvaihdunta tarkoittaa, että niiden käsittelyyn on käytettävissä enemmän energiaa. Tutkimus kirjallisuudesta osoitti kuitenkin, että kukaan ei ollut aiemmin ollut kiinnostunut tästä aiheesta.

Gilin onneksi tämä haku paljasti myös, että monet ihmiset olivat tutkineet sen kriittistä välkyntätaajuutta suuri numero lajista muista syistä. Monet tutkijat ovat myös tutkineet monien samojen lajien aineenvaihduntaa. Mutta tiedot lajien koosta tunnetaan hyvin. Niinpä hänen täytyi vain rakentaa korrelaatioita ja soveltaa muiden tutkimusten tuloksia hyödykseen. Minkä hän teki.

Tutkimuksensa helpottamiseksi tutkija otti tietoja vain selkärankaisista - 34 lajista. Asteikon alapäässä oli eurooppaankerias, jonka kriittinen välkyntätaajuus oli 14 Hz. Sitä seuraa välittömästi nahkakilpikonna, jonka kriittinen välkyntätaajuus on 15 Hz. Tuatara-lajin (tuatara) matelijoiden CFF on 46 Hz. Vasarahailla, kuten ihmisillä, CFF on 60 Hz, ja keltakärkisten lintujen, kuten koirien, CFF on 80 Hz.

Ensimmäisen sijan nousi kultainen gopher, jonka CFF oli 120 Hz. Ja kun Gili piirsi CFF:n eläimen koon ja aineenvaihduntanopeuden funktiona (jotka eivät tosin ole riippumattomia muuttujia, koska pienillä eläimillä on yleensä korkeampi aineenvaihduntanopeus kuin suurilla), hän löysi täsmälleen ennustemansa korrelaatiot.

Osoittautuu, että hänen hypoteesinsa - että evoluutio saa eläimet näkemään maailman mahdollisimman hidastettuna - näyttää oikealta. Kärpäsen elinikä voi tuntua ihmisestä lyhyeltä, mutta kaksoispisaroiden itsensä näkökulmasta ne voivat elää kypsään vanhuuteen asti. Pidä tämä mielessä, kun seuraavan kerran yrität (epäonnistuneesti) tappaa toisen kärpäsen.