Hvorfor har insekter runde øyne slik insekter ser? Hvordan ser insekter verden? Hvordan ser fluer mennesker? Interessante fakta om insektsyn.

Hvis vi ser på øyet til et insekt under et sterkt forstørrelsesglass, vil vi se at det består av det minste runde gitteret. Og dette ser ut til å skyldes det faktum at øyet til et insekt består av mange små øyne, på vitenskapelig språk kalt "fasetter". I dag prøver vi å forstå hvorfor insekter har runde øyne, hvordan ser insekter gjenstandene rundt dem? Disse er så ofte interessert i barnet, men?

Funksjoner av strukturen til synsorganene

Øynene til insekter er delt inn i tre typer:

kompleks (fasettert);
enkel;
larve.

Strukturen til slike øyne er forskjellig, og insekter er i stand til å se dem annerledes.

Den komplekse strukturen til øynene dominerer i maksimalt antall insekter, avhenger av utviklingen til selve det levende vesenet. Disse øynene består av flere individer strukturelle elementer- ommatidians.

Gjennom dem overføres lys, brytes, visuelle signaler oppfattes. Hvert enkelt ommatidium utmerker seg ved tilstedeværelsen av et pigmentisolasjonsapparat, som helt eller delvis beskytter mot sidelys.

Ommatidia er delt inn i to hovedtyper, som påvirker de strukturelle egenskapene til øynene.

Appasial øye har isolert ommatidia. Hver av dem er i stand til å jobbe individuelt fra resten, bare seende en viss del omkringliggende rom. Bildet er dannet i hjernen til et insekt, som den minste mosaikken.
I den andre gruppen - superposisjon, ommatidia, men delvis, men har beskyttelse mot laterale stråler. Dette hindrer noe insekter i å se ved lysintensitet, men forbedrer synet i skumringen.

Enkle øyne inkluderer synsorganene som noen insekter har og er vanligvis plassert på toppen av hodet.

Strukturen til slike øyne er betydelig forenklet, de ser svakere enn andre. Det antas at slike øyne er fullstendig blottet for visuell evne, og er bare ansvarlige for å forbedre funksjonene til sammensatte øyne.

Og hvis du maler over fasetterte insekter, vil det ikke være i stand til å navigere i rommet, selv med veldefinerte øyne med en enkel struktur.

Larveøyne er synsorganene som insektlarver har, som har evnen til å bli fullstendig sammensatte øyne. Strukturen deres er noe forenklet, noe som ikke lar insektet se godt.

Karakteristiske trekk ved insektsyn

Insektsyn har blitt studert i lang tid. Takket være den økte interessen til forskerne var det mulig å finne ut mye av særegne trekk forbundet med ytelsen til øynene.

Og uansett, bygningen visuelle organer så forskjellig at kvaliteten på bildeoppfatning, farge, volum, bevegelse ulike grupper insekter er annerledes. Flere faktorer påvirker dette:

sammensatt øye er annerledes strukturell struktur ommatidia og antall, konveksitet, arrangement og former;
enkle øyne og stammer varierer i antall og subtilitet av strukturen, har stor mengde alternativer.

Øyne til insekter med forskjellig antall ommatidia:

en maur har 6000 fasetter
flua har 4000
i biller 9000
sommerfugler 17000
og det mest komplekse øyet til en øyenstikker har 28 000-30 000 fasetter.

Insekter ser annerledes: det synlige strålespekteret reduseres på venstre side og økes på høyre side.

Hos en øyenstikker er det bare de nedre fasettene som skiller farger, de øvre skiller formen. Øyne for øyenstikker okkuperer mest hodet, slik at øyenstikkeren er i stand til å se - føl hva som skjer bak ryggen hennes. Øyenstikkeren ser ikke objektet, men føler varmen, ser i det infrarøde området.

Insekter er i stand til å skille former, men dette skjer ikke på samme måte som hos mennesker. Sommerfugler og bier ignorerer sirkelen eller ovalen, men tiltrekkes av den radielle strukturen, som ligner en blomsterkrone. Et objekt som er preget av kompleksiteten til figuren og skyggespillet, vil tiltrekke seg oppmerksomhet mye raskere. Det er også interessant at bier liker gjenstander som er små i størrelse.
Det er bemerkelsesverdig at insekter er i stand til å "gjenkjenne" objekter selv etter plassering.

Hvordan ser insekter?

Flua unnviker brått en gjenstand som flyr mot den, sommerfuglen velger en bestemt blomst, og larven kryper mot seg selv. høyt tre. Insekter, som mennesker, har også synsorganer, men de ser og oppfatter verden på en spesiell måte. Med sin eksepsjonelle visjon, utilgjengelig for mennesker. Noen insekter kan bare bestemme lys og mørke, mens andre er godt kjent med nyanser. Så hvordan ser insekter verden?

Måter å se verden i insekter

Deres evne til å se er delt inn i tre måter.

Hele overflaten av kroppen

Interessant funksjon, der det ikke er nødvendig å ha øyne. Men den store ulempen er at insektet bare kan skille lys fra mørke. Den ser ingen gjenstander eller blomster. Hvordan virker det? Lyset passerer gjennom skjellaget, det ytre laget av huden, og når insektets hode. Der skjer det en reaksjon i hjernecellene, og insektet forstår at det faller lys på det. En slik enhet er ikke tilgjengelig for alle, men den hjelper mye de insektene som lever under jorden, for eksempel meitemark eller blinde hulebiller. Denne typen syn finnes hos kakerlakker, bladlus og larver.

Relatert materiale:

Hva er pollen for?

Med enkle øyne

Insekter med enkle øyne er mer heldige. De kan ikke bare bestemme mørke fra lys, men også skille mellom individuelle objekter og til og med deres form. Slike øyne finnes oftest i insektlarver. For eksempel har mygglarver øyne i stedet for mørke flekker som fanger lys. Men larvene har fem til seks øyne på hver side av hodet. På grunn av dette er hun godt bevandret i former. Men hun ser vertikale objekter mye bedre enn horisontale. Hvis hun for eksempel må velge et tre, vil hun heller krype til det som er høyere, og ikke til det som er bredere.

Sammensatte eller fasetterte øyne

Slike øyne finnes oftest hos voksne insekter. Du kan umiddelbart identifisere dem - de er vanligvis plassert på sidene av hodet. Sammensatte øyne er mye mer komplekse og mangfoldige enn alle de andre. De kan gjenkjenne formene til objekter og identifisere farger. Noen insekter ser godt om dagen, mens andre ser godt om natten. Et interessant trekk ved disse øynene er at de ikke ser hele bildet som en helhet, men bare biter. Og allerede i hjernen samler insektet et puslespill fra de mottatte bildene for å se hele bildet. Hvordan klarer flua å koble sammen alle delene av fragmentet i flukt? Overraskende nok er det i flukt hun ser bedre enn i hvile. Og for et landingssted er det mer sannsynlig at ethvert insekt velger noe som beveger seg eller svaier.

Hver av oss som minst en gang har prøvd å bli kvitt en irriterende flue ved å løpe etter den med en kjeks i hånden, vet utmerket godt at denne oppgaven ikke alltid er lett å gjennomføre, og noen ganger til og med umulig i det hele tatt. Reaksjonen til en grå-svart liten leietaker er det du trenger. Faktum er at du ikke er en konkurrent til henne. Hvorfor? Les artikkelen der vi vil fortelle deg alt om bevingede irritasjoner.

Hva er overlegent for oss denne flua:

i bevegelseshastigheten (mer enn tjue kilometer i timen),
i evnen til å holde styr på hennes raske bevegelser.

Hvordan fluer ser

Vi, representantene for menneskeheten, som anser oss selv som så perfekte og allmektige, har bare kikkertsyn, som lar oss fokusere på bestemt objekt eller i et visst smalt område foran oss, og er på ingen måte i stand til å se hva som skjer bak oss, men for en flue er ikke dette et problem, siden dens syn er panoramautsikt, den ser hele rommet i 360 grader ( hvert øye er i stand til å gi en visning på 180 grader).

I tillegg er disse insektene ikke bare pga anatomisk struktur hans visuelle apparater kan se i forskjellige retninger samtidig, men er også i stand til målrettet å kartlegge rommet rundt dem. Og alt dette er gitt plassert på sidene med to store konvekse øyne som skiller seg godt ut på hodet til insektet. Et så stort synsfelt bestemmer den spesielle "innsikten" til disse insektene. I tillegg trenger de betydelig kortere tid på å identifisere objekter enn vi mennesker gjør. Synsstyrken deres overstiger også vårt menneske 3 ganger.

Strukturen til sammensatte øyne

Hvis du ser på øyet til en flue under et mikroskop, kan du se at den er sammensatt, som en mosaikk, av mange små områder - fasetter - sekskantede strukturelle enheter, utad veldig lik bikaker i form. Et slikt øye, henholdsvis kalt fasettert, og selve fasettene kalles også ommatidia på en annen måte. I øyet til en flue kan man telle rundt fire tusen slike fasetter. Alle gir bildet sitt (en liten del av helheten), og hjernen til en flue danner fra dem, som fra gåter, et stort bilde.

panoramautsikt, fasettert syn og kikkert, som er karakteristisk for mennesker, har et diametralt motsatt formål. For at insekter skal kunne navigere raskt og ikke bare legge merke til faren nærmer seg, men også for å klare å unngå det, er det viktig å ikke se et spesifikt objekt godt og tydelig, men hovedsakelig å utføre rettidig oppfatning av bevegelser og endringer i rommet.

Det er et annet merkelig trekk ved fluens visuelle oppfatning av verden rundt den, angående fargepaletten. Noen, så kjent for øynene våre, som insekter ikke skiller fra i det hele tatt, andre ser annerledes ut for dem enn for oss, i andre toner. Når det gjelder skjønnheten i det omkringliggende rommet - fluer skiller ikke bare syv primærfarger, men også deres mest subtile nyanser, fordi øynene deres er i stand til å se ikke bare synlig lys, men også ultrafiolett, som, dessverre, folk ikke kan se. Det viser seg at i visuell oppfatning fluer verden mer iriserende enn mennesker.

Det bør også bemerkes at, har visse fordeler visuelt system, disse representantene for den seksbente verden (ja, de har 3 par ben) kan ikke se i mørket. De sover om natten fordi øynene deres ikke lar dem navigere mørke tid dager.

Og disse små og kvikke skapningene legger bare merke til mellomstore og bevegelige objekter. Et insekt oppfatter ikke en så stor gjenstand, for eksempel som en person. Men tilnærmingen til en menneskelig hånd til en flue ser øynene perfekt og sender umiddelbart det nødvendige signalet til hjernen. Dessuten vil enhver annen raskt nærmer seg fare ikke være vanskelig for dem å se, takket være den komplekse og pålitelige strukturen til øynene, som lar insektet se rommet i alle retninger samtidig - høyre, venstre, opp, tilbake og frem og reagere deretter, redde seg selv, som er grunnen til at de er så vanskelig slap.

Tallrike fasetter gjør at fluen kan følge objekter som beveger seg veldig raskt med høy bildeklarhet. Til sammenligning, hvis en persons visjon kan oppfatte 16 bilder per sekund, da har en flue 250-300 bilder per sekund. Denne egenskapen er nødvendig for fluer, som allerede beskrevet, for å fange bevegelser fra siden, så vel som for sin egen orientering i rommet under en rask flytur.

antall øyne i en flue

Forresten, i tillegg til to store kompleks sammensatte øyne, flua har tre mer enkle, plassert på pannen hoder i intervallet mellom de fasetterte. I motsetning til det sammensatte øyet, er disse tre nødvendige for å se objekter på nært hold, siden det sammensatte øyet i dette tilfellet er ubrukelig.

Altså, på spørsmål om hvor mange øyne husflue, kan vi nå nøyaktig svare at det er fem av dem:

to fasetterte (komplekse), bestående av tusenvis av ommatidia og nødvendig for å få informasjon om hendelser som raskt endrer seg i verdensrommet,
og tre enkle øyne, slik at du på en måte kan skjerpe.

Sammensatte øyne er lokalisert i fluer på sidene av hodet, dessuten, hos kvinner er plasseringen av synsorganene noe utvidet (atskilt med en bred panne), mens hos menn er øynene litt nærmere hverandre.

Vis alt

Varianter av strukturen til synsorganene

Hos insekter kan øynene representeres i tre varianter:

(fasettert);
(dorsal, ocelli);
larve (lateral, larve). (et foto)

De har annen struktur og ulik evne til å se.

Sammensatte øyne finnes hos de fleste insekter, og jo mer høyt utviklet sistnevnte, desto bedre er synsorganene deres vanligvis utviklet. også kalt fasettert fordi de ytre overflate Det er representert av et sett med linser plassert ved siden av hverandre - fasetter.

Ommatidium

A (venstre) - apposisjonell ommatidium,

B (høyre) - superposisjonelt ommatidium

1 - aksoner visuelle celler, 2 - retinulære celler,

3 - hornhinne, 4 - krystallinsk kjegle,

5 - pigmentceller, 6 - lysleder, 7 - rabdom

Det sammensatte øyet er sammensatt av ulike et stort antall individuelle strukturelle enheter - ommatidia. inkluderer en rekke strukturer som gir ledning, lysbrytning (fasett, rotcelle, krystallkjegle) og oppfatning av visuelle signaler (netthinneceller, rabdom, nerveceller). I tillegg har hver en pigmentisoleringsanordning, på grunn av hvilken den er helt eller delvis beskyttet mot laterale stråler.

Diagram over strukturen til et enkelt øye

Av alle varianter av insektøyne har de den svakeste evnen til å se. I følge noen rapporter utfører de ikke en visuell funksjon i det hele tatt, og er bare ansvarlige for å forbedre funksjonen til sammensatte øyne. Spesielt dette bevises av det faktum at i insekter er det praktisk talt ingen enkle i fravær av komplekse. I tillegg, når man maler over sammensatte øyne, slutter insekter å orientere seg i rommet, selv om de har veldefinerte.

Funksjoner av insektsyn

En enorm mengde forskning er viet til studiet av insektsyn. vitenskapelige artikler. I lys av en slik interesse fra spesialister, har mange trekk ved øyearbeidet i Insecta blitt pålitelig belyst til dags dato. Strukturen til synsorganene i disse organismene er imidlertid så mangfoldig at kvaliteten på synet, oppfatningen av farge og volum, skillet mellom bevegelige og stasjonære objekter, gjenkjennelsen av kjente visuelle bilder og andre egenskaper ved synet varierer enormt. blant ulike grupper av insekter. Følgende faktorer kan påvirke dette: i et sammensatt øye - strukturen til ommatidia og deres antall, bule, plassering og form av øynene; i enkle øyne og - deres antall og subtile funksjoner i strukturen, som kan representeres av et betydelig utvalg av alternativer. Bienes syn er best studert i dag.

En viss rolle i oppfatningen av form spilles av objektets bevegelse. Det er mer sannsynlig at insekter sitter på blomster som svaier i vinden enn på stasjonære. øyenstikkere skynder seg etter å flytte byttedyr, og hannsommerfugler reagerer på flygende hunner og har problemer med å se sittende. Sannsynligvis er saken i en viss frekvens av irritasjon av ommatidia-øynene under bevegelse, blinking og flimring.

Gjenkjennelse av kjente gjenstander

Insekter gjenkjenner kjente gjenstander ikke bare etter farge og form, men også ved arrangementet av gjenstander rundt dem, så ideen om den eksepsjonelle primitiviteten til synet deres kan ikke kalles sann. Sandvepsen finner for eksempel inngangen til minken, og fokuserer på de gjenstandene som er plassert rundt den (gress, steiner). Hvis de fjernes eller deres plassering endres, kan dette forvirre insektet.

avstandsoppfatning

Denne funksjonen studeres best på eksemplet med øyenstikkere, bakkebiller og andre rovinsekter.

Evnen til å bestemme avstanden skyldes tilstedeværelsen i høyere insekter kikkertsyn, det vil si to øyne hvis synsfelt delvis krysser hverandre. De strukturelle egenskapene til øynene bestemmer hvor stor avstanden som er tilgjengelig for gjennomgang av et insekt er. For eksempel reagerer hoppende biller på byttedyr og kaster seg på det når de er i en avstand på 15 cm fra objektet.

Lett kompassbevegelse

Mange insekter beveger seg på en slik måte at de hele tiden opprettholder samme lysinnfallsvinkel på netthinnen. På denne måten, solstråler er et slags kompass som insektet er orientert etter. Etter samme prinsipp beveger møll seg i retning av kunstige lyskilder.

fantastisk uvanlige øyne besitter en vanlig flue!
For første gang var folk i stand til å se på verden gjennom øynene til et insekt i 1918 takket være den tyske forskeren Eksner. Exner beviste tilstedeværelsen av uvanlig mosaikksyn hos insekter. Han fotograferte vinduet gjennom det sammensatte øyet til en ildflue plassert på et objektglass. Fotografiet viste et bilde av en vindusramme, og bak den vage omrisset av katedralen.

De sammensatte øynene til en flue kalles sammensatte øyne, de består av mange tusen små, individuelle sekskantede fasettøyne kalt ommatidia. Hvert ommatidium består av en linse og en lang gjennomsiktig krystallinsk kjegle ved siden av den.

Hos insekter kan det sammensatte øyet ha mellom 5 000 og 25 000 fasetter. Øyet til en døgnflue består av 4000 fasetter. Synsstyrken til fluen 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 legger opp til ett bilde, og flua ser et "mosaikkbilde" av omverdenen.

På grunn av 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, 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.

Det sammensatte øyet er en bitmap optisk system, der det, i motsetning til det menneskelige øyet, ikke er en enkelt netthinnen.
Hvert ommatidium har sitt eget dioptriapparat. Forresten, begrepet overnatting, nærsynthet eller langsynthet eksisterer ikke for en flue.

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

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

Studiet av de fasetterte øynene til fluen viste ingeniører at fluen er i stand til å bestemme hastigheten på objekter som beveger seg med stor hastighet svært nøyaktig. Ingeniører har kopiert prinsippet med fly eye for å lage høyhastighetsdetektorer som bestemmer hastigheten til flygende fly. En slik enhet kalles "øyet til en flue"

Panoramisk fly-eye-kamera

Forskere fra Federal Polytechnic School of Lausanne har oppfunnet et 360-graders kamera som lar deg transformere et bilde til 3D uten å forvrenge det. De kom med et helt nytt design inspirert av designen til flueøyet.
Formen på kameraet ligner en liten halvkule på størrelse med en oransje, på overflaten er det 104 minikameraer, lik de som er innebygd i mobiltelefoner.

Dette panoramakamera gir et 360 graders 3D-bilde. Imidlertid kan hvert av de sammensatte kameraene også brukes separat, og overfører betrakterens oppmerksomhet til visse områder i rommet.
Med denne oppfinnelsen har forskere løst to hovedproblemer med tradisjonelle filmkameraer: ubegrenset vinkel i rommet og dybdeskarphet.

FLEKSIBELT 180 GRADER KAMERA

En gruppe forskere fra University of Illinois, ledet av professor John Rogers, har laget et fasettert kamera som fungerer etter prinsippet om et insekts øye.
Den nye enheten eksternt, 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. De lavoppløselige dataene som fanges opp av mikrokameraene sendes deretter til prosessoren, hvor disse 180 små bildene settes sammen til et panorama hvis bredde tilsvarer et 180-graders synsfelt.

Kameraet krever ikke fokusering, dvs. objekter som er nærme kan sees like godt som objekter som er langt unna. Formen på kammeret kan ikke bare være halvkuleformet. Den kan gis nesten hvilken som helst form. . Alle optiske elementer er laget av en 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.