Sammensatte øyne: hvordan skiller de seg fra enkle øyne? Hvor mange øyne har en vanlig flue? Strukturen til et insekts øyne.

Typer sammensatte øyne

Skjema av strukturen til det aposisjonelle sammensatte øyet: 1 - hornhinnefasetter; 2 - lysbrytende apparater; 3 - pigmentceller; 4 - visuelle celler; 5 - lysfølsomt element ommatidium; 6 - aksoner visuelle celler, går til de optiske gangliene; 7 - hodedeksler; 8 - øyekapsel.

Avhengig av anatomiske trekk ommatidia og deres optiske egenskaper, det er 3 typer sammensatte øyne: aposisjonelle (fotopiske), opticosuperposisjon og neurosuperposisjon (samlet kalt scotopic). Hos noen insekter (mantiser, maifluer) kan den ene delen av øyet bygges i henhold til apposisjonstypen, og den andre - i henhold til superposisjonstypen.

I alle typer sammensatte øyne er det faktiske lysfølsomme elementet rabdomerene til de optiske cellene, som inneholder et fotopigment (vanligvis lik rhodopsin). Absorpsjonen av lyskvanter av fotopigmentet er det første leddet i kjeden av prosesser som et resultat av at synscellen genererer et nervesignal.

Aposisjonelle (fotopiske) sammensatte øyne

I aposisjonelle sammensatte øyne, vanligvis karakteristiske for daglige insekter, er tilstøtende ommatidia konstant isolert fra hverandre av ugjennomsiktig pigment, og reseptorene oppfatter bare lys, hvis retning faller sammen med aksen til en gitt ommatidia.

Optisk superposisjon sammensatte øyne

I optiske superposisjonsfasettøyne, karakteristisk for natt- og skumringsinsekter og mange krepsdyr, er isolasjonen av ommatidia variabel (på grunn av pigmentets evne til å bevege seg), og med mangel på lys, en overlapping (superposisjon) av stråler som innfaller kl. en skrå vinkel oppstår, som ikke går gjennom en, men gjennom flere fasetter. Dermed øker øyets følsomhet i lite lys.

Neurosuperposisjon sammensatte øyne

Neurosuperposisjonssammensatte øyne er preget av summering av signaler fra visuelle celler lokalisert i forskjellige ommatidier, men som mottar lys fra samme punkt i rommet.

Oppløsning og fargeoppfatning

Skjema for utseendet til netthinnebildet i apposisjonelle (a), opticosuperposisjonelle (b) og neurosuperposisjonelle (c) fasettøyne: 1 - separat ommatidia med et enkelt eller separat lysfølsomt element sammensatt av rabdomerer; 2 - aksoner av visuelle celler. De lysfølsomme elementene som blir truffet av parallelle lysstråler er skyggelagt (vist med piler).

Kilder

  • Sammensatte øyne- artikkel fra Great Soviet Encyclopedia

Wikimedia Foundation. 2010.

Se hva "sammensatte øyne" er i andre ordbøker:

    Sammensatte øyne (oculi), hoved paret orgel For syn av krepsdyr, insekter og noen andre virvelløse dyr, dannet av ommatidia, har hornhinnelinsen utseendet til en konveks 6-sidig fasett (fransk fasettfasett, derav navnet). F. g... ... Biologisk leksikon ordbok

    Noen insekter har sammensatte øyne. Ordbok fremmedord, inkludert i det russiske språket. Chudinov A.N., 1910. SAMMENE ØYNE er sammensatte øyne, som finnes hos de fleste insekter og består av midler. antall enkle øyne: maur har fra 50... ... Ordbok for utenlandske ord i det russiske språket

    - (fra den franske fasettfasetten) (sammensatte øyne) parret synsorgan for insekter, krepsdyr og noen andre virvelløse dyr; dannet av tallrike individuelle ocelli ommatidia. De oppfatter bevegelige objekter godt, gir et bredt felt... ...

    - (fra den franske fasettfasetten), sammensatte øyne, sammenkoblet synsorgan for insekter, krepsdyr og noen andre virvelløse dyr; dannet av mange individuelle øyne ommatidia. De oppfatter bevegelige objekter godt, gir et bredt felt... encyklopedisk ordbok

    Sammensatte øyne, det viktigste parrede synsorganet til insekter, krepsdyr og noen andre virvelløse dyr; er dannet av spesielle strukturelle enheter - ommatidia (Se Ommatidia), hvis hornhinnelinse har form av en konveks sekskant - ... ... Stor Sovjetisk leksikon

    - (fra den franske fasettfasetten) (sammensatte øyne), det sammenkoblede synsorganet til insekter, krepsdyr og noen andre virvelløse dyr; Mange utdannede skille øyne ved ommatidia. De oppfatter bevegelige objekter godt og gir et bredt synsfelt.… … Naturvitenskap. encyklopedisk ordbok

    Eller de sammensatte øynene til leddyr (se Øye) fikk dette navnet fordi kitinet i integumentet danner en fortykkelse, eller fasett (Cornea Linse) over hvert øye. Hele settet med mangefasetterte fasetter representerer et felt som minner om et endefortau... Encyclopedic Dictionary F.A. Brockhaus og I.A. Ephron

    Samme som sammensatte øyne. * * * KOMPLEKSE ØYNE, det samme som sammensatte øyne (se KOMPLEKSE ØYNE) ... encyklopedisk ordbok

    Samme som sammensatte øyne... Stor encyklopedisk ordbok

    Samme som sammensatte øyne. .(

Ved høy forstørrelse ser insektets øye ut som et fint gitter.
Dette er fordi insektets øye består av mange små "øyne" kalt fasetter. Øynene til insekter kalles sammensatte øyne. Den lille øyefasetten kalles et ommatidium. Ommatidium har utseendet til en lang, smal kjegle, hvis base er en linse formet som en sekskant. Derav navnet på det sammensatte øyet: fasett betyr "kant" på fransk.

En dusk av ommatidia utgjør det komplekse, runde insektøyet.

Hver ommatidia har et svært begrenset synsfelt: synsvinkelen til ommatidia i den sentrale delen av øyet er bare omtrent 1°, og ved kantene av øyet - opptil 3°. Ommatidium "ser" bare den lille delen av objektet foran øynene som det er "rettet mot", det vil si hvor forlengelsen av dens akse er rettet. Men siden ommatidiene er tett ved siden av hverandre, og deres akser i det runde øyet divergerer på en radiell måte, dekker hele det sammensatte øyet objektet som helhet. Dessuten viser bildet av objektet seg å være mosaikk, det vil si bygd opp av separate deler.

Antall ommatidier i øyet varierer fra insekt til insekt. En arbeidsmaur har bare rundt 100 ommatidia i øyet; stueflue- ca 4000, for en arbeiderbi - 5000, for sommerfugler - opptil 17 000, og for øyenstikkere - opptil 30 000! Dermed er maurens syn veldig middelmådig, mens øyenstikkerens enorme øyne - to iriserende halvkuler - gir maksimalt synsfelt.

På grunn av det faktum at de optiske aksene til ommatidia divergerer i vinkler på 1-6 °, er ikke klarheten i bildet av insekter veldig høy: de skiller ikke små detaljer. I tillegg er de fleste insekter nærsynte: de ser omkringliggende gjenstander i en avstand på bare noen få meter. Men sammensatte øyne er utmerket til å skille flimrende (blinkende) lys med en frekvens på opptil 250–300 hertz (for mennesker er den begrensende frekvensen omtrent 50 hertz). Øynene til insekter er i stand til å bestemme intensiteten av lysstrømmen (lysstyrke), og i tillegg har de en unik evne: de kan bestemme lysets polariseringsplan. Denne evnen hjelper dem med å navigere når solen ikke er synlig på himmelen*.

Insekter skiller farger, men slett ikke som vi gjør. For eksempel, bier "kjenner ikke" fargen rød og skiller den ikke fra svart, men de oppfatter usynlig for oss ultrafiolette stråler, som er plassert i motsatt ende av spekteret. Ultrafiolett stråling oppdages også av noen sommerfugler, maur og andre insekter. Forresten, det er blindheten til pollinerende insekter til den røde fargen som forklarer det merkelige faktum at blant vår ville flora er det ingen planter med skarlagensrøde blomster.

*Lyset som kommer fra solen er ikke polarisert, det vil si at fotonene har en vilkårlig orientering. Men når lyset passerer gjennom atmosfæren, polariseres lys som et resultat av spredning av luftmolekyler, og polariseringsplanet er alltid rettet mot solen

I tillegg til sammensatte øyne, har insekter tre flere enkle ocelli med en diameter på 0,03-0,5 mm, som er plassert i form av en trekant på den frontoparietale overflaten av hodet. Disse øynene er ikke egnet for å skille gjenstander og er nødvendige for et helt annet formål. De måler det gjennomsnittlige belysningsnivået, som brukes som et referansepunkt ("nullsignal") ved behandling av visuelle signaler. Hvis du forsegler disse øynene til et insekt, beholder det evnen til romlig orientering, men vil bare kunne fly i sterkere lys enn vanlig. Årsaken til dette er at de forseglede øynene tar det svarte feltet som "gjennomsnittlig nivå" og derved gir de sammensatte øynene et bredere spekter av belysning, og dette reduserer følgelig deres følsomhet.

Fantastisk uvanlige øyne den vanlige flua har!
For første gang var folk i stand til å se på verden gjennom øynene til et insekt i 1918 takket være den tyske forskeren Exner. Exner beviste eksistensen av uvanlig mosaikksyn hos insekter. Han fotograferte et vindu gjennom en ildflues sammensatte øye plassert på et objektglass. Fotografiet viste et bilde av en vindusramme, og bak den uskarpe omrisset av en katedral.

Fluens sammensatte øyne kalles sammensatte øyne og består av mange tusen små, individuelle sekskantede fasettøyne kalt ommatidia. Hvert ommatidium består av en linse og en tilstøtende lang gjennomsiktig krystallinsk kjegle.

Hos insekter kan det sammensatte øyet ha fra 5 000 til 25 000 fasetter. Øyet til en døgnflue består av 4000 fasetter. Fluens synsstyrke er lav, den ser 100 ganger verre enn en mann. Interessant nok avhenger synsstyrken hos insekter av antall fasetter i øyet!
Hver fasett oppfatter bare en del av bildet. Delene settes sammen til ett bilde, og flua ser et "mosaikkbilde" av omverdenen.

Takket være dette har flua et nesten sirkulært synsfelt på 360 grader. Hun ser ikke bare det som er foran henne, men også det som skjer rundt og bak henne, d.v.s. store sammensatte øyne lar fluen se i forskjellige retninger samtidig.

I øynene til en flue skjer refleksjon og brytning av lys på en slik måte at den maksimale delen av det kommer inn i øyet i rett vinkel, uavhengig av innfallsvinkelen.

Sammensatt øye- dette er raster optisk system, der det, i motsetning til det menneskelige øyet, ikke er en enkelt netthinnen.
Hver ommatidia har sin egen dioptri. Forresten, begrepet overnatting, nærsynthet eller langsynthet eksisterer ikke for en flue.

En flue, som en person, ser alle fargene i det synlige spekteret. I tillegg er flua i stand til å skille mellom ultrafiolett og polarisert lys.

Begrepene akkommodasjon, nærsynthet eller langsynthet er ikke kjent for flua.
Øynene til en flue er svært følsomme for endringer i lysstyrken.

Å studere fluens sammensatte øyne viste ingeniører at fluen er i stand til svært nøyaktig å bestemme hastigheten til objekter som beveger seg med enorme hastigheter. Ingeniører har kopiert prinsippet om fluenes øyne for å lage høyhastighetsdetektorer som registrerer hastigheten til flygende fly. Denne enheten kalles "flueøyet"

Panoramakamera "flueøye"

Forskere ved École Polytechnique Fédérale de Lausanne har oppfunnet et 360-graders kamera som lar bilder transformeres til 3D uten å forvrenge dem. De foreslo et helt nytt design, inspirert av designet til et flueøye.
Formen på kameraet ligner en liten halvkule på størrelse med en oransje; langs overflaten er det 104 minikameraer, lik de som er innebygd i mobiltelefoner.

Dette panoramakamera gir et tredimensjonalt bilde i 360 grader. Hvert av de sammensatte kameraene kan imidlertid brukes separat, og overfører betrakterens oppmerksomhet til visse områder i rommet.
Med denne oppfinnelsen løste forskere to hovedproblemer med tradisjonelle filmkameraer: ubegrenset synsvinkel og dybdeskarphet.


FLEKSIBELT KAMERA 180 GRADER

Et team av forskere fra University of Illinois, ledet av professor John Rogers, har laget et fasettert kamera som fungerer etter prinsippet om et insekts øye.
En ny enhet i utseende og på sin egen måte intern struktur ligner øyet til et insekt.


Kameraet består av 180 bittesmå linser, hver med sin egen fotosensor. Dette gjør at hvert av de 180 mikrokameraene kan operere autonomt, i motsetning til konvensjonelle kameraer. Hvis vi trekker en analogi med dyreverdenen, så er 1 mikrolinse 1 fasett av et flueøye. Deretter kommer lavoppløsningsdataene innhentet av mikrokameraer inn i en prosessor, hvor disse 180 små bildene settes sammen til et panorama, hvis bredde tilsvarer en visningsvinkel på 180 grader.

Kameraet krever ikke fokusering, dvs. Objekter som er nærme kan sees like godt som objekter som er langt unna. Formen på kameraet kan ikke bare være halvkuleformet. Den kan gis nesten hvilken som helst form. . Alle optiske elementer er laget av elastisk polymer, som brukes til fremstilling av kontaktlinser.
En ny oppfinnelse kan finne bred applikasjon ikke bare i sikkerhets- og overvåkingssystemer, men også i nye generasjons datamaskiner.

Både fluer og bier har fem øyne. Tre enkle øyne plassert i den øvre delen av hodet (man kan si, på kronen), og to komplekse, eller fasetter, er plassert på sidene av hodet. De sammensatte øynene til fluer, bier (så vel som sommerfugler, øyenstikkere og noen andre insekter) er gjenstand for entusiastiske studier av forskere. Faktum er at disse synsorganene er ordnet på en veldig interessant måte. De består av tusenvis av individuelle sekskanter, eller med andre ord, vitenskapelig språk, fasetter. Hver av fasettene er et miniatyrkikkhull som gir et bilde av en egen del av objektet. Det er omtrent 4000 fasetter i de komplekse øynene til en husflue, 5000 i en arbeidsbi, 8000 i en drone, opptil 17 000 i en sommerfugl og opptil 30 000 hos en øyenstikker.Det viser seg at øynene til insekter sender flere tusen. bilder av individuelle deler av et objekt til hjernen deres, som, selv om de smelter sammen i bildet av objektet som helhet, fortsatt ser dette objektet ut som om det var laget av en mosaikk.

Hvorfor trengs sammensatte øyne? Det antas at insekter med deres hjelp orienterer seg i flukt. Mens enkle øyne er designet for å se på objekter som er i nærheten. Så hvis en bies sammensatte øyne fjernes eller dekkes, oppfører den seg som om den var blind. Hvis de enkle øynene er forseglet, ser det ut til at insektet har en langsom reaksjon.

1,2 -Sammensatte (sammensatte) øyne til en bie eller flue
3 -tre enkle øyne av en bie eller flue

Fem øyne lar insekter dekke 360 ​​grader, altså å se alt som skjer foran, på begge sider og bak. Kanskje det er derfor det er så vanskelig å komme nær en flue ubemerket. Og hvis du tenker på at sammensatte øyne ser en bevegelig gjenstand mye bedre enn en stasjonær, så kan man bare lure på hvordan en person noen ganger klarer å slå en flue med en avis!

Evnen til insekter med sammensatte øyne til å oppdage selv den minste bevegelse gjenspeiles i følgende eksempel: Hvis bier og fluer setter seg ned med folk for å se en film, vil det virke for dem som om tobente seere ser på en ramme i lang tid før du går videre til å se på neste. For at insekter skal se en film (og ikke individuelle rammer, som et bilde), må projektorfilmen snurres 10 ganger raskere.

Bør vi misunne øynene til insekter? Sannsynligvis ikke. For eksempel ser øynene til en flue mye, men er ikke i stand til å se nøye. Det er derfor de oppdager mat (for eksempel en dråpe syltetøy) ved å krype over bordet og bokstavelig talt støte på det. Og bier, på grunn av synets særegenheter, skiller ikke fargen rød - for dem er den svart, grå eller blå.

Alle mennesker vet at det er veldig vanskelig å fange eller slå en flue: den ser veldig godt og reagerer umiddelbart på alle bevegelser og flyr opp. Svaret ligger i den unike visjonen til dette insektet. Svaret på spørsmålet om hvor mange øyne en flue har vil hjelpe deg å forstå årsaken til dens unnvikelighet.

Strukturen til synsorganene

Duseflua eller vanlig flue har en inntil 1 cm lang svartgrå kropp og lett gulaktig buk, 2 par grå vinger og et hode med store øyne. Det er en av de eldste innbyggerne på planeten, noe som fremgår av data fra arkeologer som oppdaget prøver som dateres tilbake 145 millioner år.

Når du undersøker fluens hode under et mikroskop, kan du se at den har veldig originale tredimensjonale øyne plassert på begge sider. Som du kan se på bildet av fluens øyne, ligner de visuelt på en mosaikk som består av 6-sidige strukturelle enheter kalt fasetter eller ommatidia, lik strukturen til en honningkake. Oversatt fra fransk betyr ordet "fasette" fasetter. På grunn av dette kalles øynene sammensatte øyne.

Hvordan kan vi forstå hva en flue ser sammenlignet med en person hvis syn er kikkert, dvs. består av to bilder som ses av to øyne? Hos insekter visuelle apparater er mer kompleks: hvert øye består av 4 tusen fasetter, som viser en liten del av det synlige bildet. Derfor dannelsen av et helhetlig bilde verden utenfor de jobber etter prinsippet om å "sette sammen puslespill", som antyder den unike strukturen til hjernen til fluer, som er i stand til å behandle mer enn 100 bilder per sekund.

På en lapp!

Ikke bare fluer, men også andre insekter har fasettsyn: bier har 5 tusen fasetter, sommerfugler har 17 tusen, og rekordstore øyenstikkere har opptil 30 tusen ommatidia.

Hvordan ser en flue


En slik enhet visuelle organer lar ikke flua konsentrere seg om et spesifikt objekt eller objekt, men viser stort bilde hele området rundt, noe som gjør at du raskt kan merke faren. Synsvinkelen til hvert øye er 180°, som til sammen er 360°, det vil si at synstypen er panoramautsikt.

Takket være denne øyestrukturen har flua en utmerket utsikt over alt rundt, inkludert å se en person som prøver å snike seg bakfra. Kontroll over hele området rundt gir henne 100 % beskyttelse mot alle problemer, inkludert fra folk som samles.

I tillegg til de 2 viktigste, har fluer 3 mer vanlige øyne, plassert på pannen i mellomrommene mellom fasettøynene. Disse organene lar dem se objekter i nærheten tydeligere for gjenkjennelse og umiddelbar respons.

Interessant!

Ved å oppsummere alle dataene kan vi slå fast at synet til en flue er representert av 5 øyne: 2 fasettøyne for å overvåke det omkringliggende rommet og 3 enkle øyne for å fokusere og gjenkjenne objekter.

Funksjoner av de visuelle evnene til fluer

Visjonen om den vanlige fluen har mange flere interessante funksjoner:

  • Fluer skiller primærfarger og deres nyanser perfekt, og de er også i stand til å skille ultrafiolette stråler;
  • de ser absolutt ingenting i mørket og sover derfor om natten;
  • imidlertid oppfatter de noen farger fra hele paletten litt annerledes, og det er derfor de konvensjonelt anses som fargeblinde;
  • fasettenheten til øynene lar deg samtidig fikse alt over, under, venstre, høyre og foran og gjør det mulig å raskt reagere på nærmer fare;
  • øynene til en flue skiller bare små gjenstander, for eksempel tilnærming av en hånd, men oppfatter ikke en stor menneskelig figur eller møbler i rommet;
  • hos menn er de sammensatte øynene plassert nærmere hverandre sammenlignet med kvinner, som har en bredere panne;

Interessant!

Synsskarphet er også bevist av det faktum hvor mange bilder per sekund en flue ser. Til sammenligning eksakte tall: en person oppfatter bare 16, og en flue – 250-300 bilder per sekund, noe som hjelper den å navigere perfekt når rask hastighet i flukt.

Flimrende egenskaper

Det er en indikator på visuelle evner som er assosiert med flimmerfrekvensen til bildet, det vil si dets laveste grense der lys registreres som en konstant belysningskilde. Det kalles CFF – kritisk flimmer-fusjonsfrekvens. Verdien viser hvor raskt dyrets øyne er i stand til å oppdatere bilder og behandle visuell informasjon.

En person er i stand til å oppdage en flimrende frekvens på 60 Hz, det vil si å oppdatere bildet 60 ganger per sekund, som følges når visuell informasjon vises på en TV-skjerm. For pattedyr (hunder, katter) er dette kritisk verdi er 80 Hz, noe som gjør at de generelt misliker å se på TV.

Jo høyere flimmerfrekvens, jo flere biologiske fordeler har dyret. Derfor, for insekter der gitt verdi når 250 Hz, viser dette seg i muligheten for en raskere reaksjon på fare. Faktisk, for en person som nærmer seg "byttedyr" med en avis i hendene med den hensikt å drepe ham, virker bevegelsen rask, men øyets unike struktur lar henne fange til og med øyeblikkelige bevegelser som i sakte film.

Ifølge biolog K. Gili skyldes en så høy kritisk flimmerfrekvens hos fluer deres lille størrelse og raske metabolisme.

Interessant!

Forskjellen i CFF for forskjellige typer Virveldyr ser slik ut: de minste 14 Hz er hos ål og skilpadder, 45 hos krypdyr, 60 hver hos mennesker og haier, 80 hos fugler og hunder, 120 hos jordekorn.

Ovennevnte analyse av visuelle evner lar oss forstå at verden gjennom øynene til en flue ser ut som et komplekst system stort nummer bilder, som ligner på små videokameraer, hver av dem overfører informasjon til insektet om en liten del av det omkringliggende rommet. Det sammensatte bildet lar deg opprettholde et visuelt "allround-forsvar" med ett blikk og umiddelbart reagere på fiendens tilnærming. Forskeres forskning på slike visuelle evner til insekter har gjort det mulig for dem å utvikle flygende roboter der datasystemer kontrollerer flyposisjonen deres, og etterligner synet til fluer.