Böceklerin neden gördüğü gibi yuvarlak gözleri vardır? Böcekler dünyayı nasıl görüyor? Sinekler insanları nasıl görür? Böcek vizyonu hakkında ilginç gerçekler.

Güçlü bir büyüteç altında bir böceğin gözünü ele alırsak, onun en küçük yuvarlak kafesten oluştuğunu görürüz. Ve bunun nedeni, bir böceğin gözünün birçok küçük gözden oluşmasıdır. bilimsel dil"fasetler" denir. Bugün böceklerin neden yuvarlak gözleri olduğunu anlamaya çalışıyoruz, böcekler etraflarındaki nesneleri nasıl görüyor? Bunlar genellikle çocukla ilgileniyorlar, ama?

Görme organlarının yapısının özellikleri

Böceklerin gözleri üç türe ayrılır:

1. karmaşık (yönlü);
2. basit;
3. larva.

Bu tür gözlerin yapısı farklıdır ve böcekler onları farklı şekilde görebilir.

Gözlerin karmaşık yapısı baskındır. azami sayı böcekler, canlının kendisinin gelişimine bağlıdır. Bu gözler birden fazla bireyden oluşur. yapısal elemanlar- ommatidesliler.

Onlar aracılığıyla ışık iletilir, kırılır, görsel sinyaller algılanır. Her bir ommatidium, yanal ışığa karşı tamamen veya kısmen koruyan bir pigment izolasyon aparatının varlığı ile ayırt edilir.

Ommatidia, gözün yapısal özelliklerini etkileyen iki ana tipe ayrılır.

1. Appasial gözde izole ommatidia var. Her biri diğerlerinden ayrı ayrı çalışabilir, yalnızca görerek belirli kısımçevreleyen alan. Resim, en küçük mozaik gibi bir böceğin beyninde oluşur.
2. İkinci grupta - süperpozisyon, ommatidia, kısmen de olsa, ancak yan ışınlardan korunmaya sahiptir. Bu, böceklerin ışık yoğunluğunda görmesini biraz engeller, ancak alacakaranlıkta görüşü iyileştirir.

Basit gözler, bazı böceklerin sahip olduğu ve genellikle başın üstünde bulunan görme organlarını içerir.

Bu tür gözlerin yapısı önemli ölçüde basitleştirilmiştir, diğerlerinden daha zayıf görürler. Bu tür gözlerin tamamen görme yeteneğinden yoksun olduğuna ve yalnızca bileşik gözlerin işlevlerini geliştirmekten sorumlu olduğuna inanılmaktadır.

Ve yönlü böcekleri boyarsanız, basit bir yapıya sahip iyi tanımlanmış gözlere sahip olsa bile uzayda gezinemez.

Larva gözleri, böcek larvalarının sahip olduğu, tamamen bileşik göze dönüşme yeteneğine sahip görme organlarıdır. Yapıları biraz basitleştirilmiştir, bu da böceğin iyi görmesine izin vermez.

Böcek görüşünün ayırt edici özellikleri

Böcek görüşü uzun süredir çalışılmaktadır. Bilim adamlarının artan ilgisi sayesinde, pek çok şey öğrenmek mümkün oldu. ayırt edici özellikleri Gözlerin performansı ile ilgili.

Her neyse, bina görme organları o kadar farklı ki görüntü kalitesi algısı, rengi, hacmi, hareketi farklı gruplar böcekler farklıdır. Bunu birkaç faktör etkiler:

• bileşik göz farklıdır yapısal yapı ommatidia ve sayı, dışbükeylik, düzenleme ve formlar;
• basit gözler ve gövdeler, yapının sayısı ve inceliği bakımından farklılık gösterir; büyük miktar seçenekler.

Farklı ommatidia sayılarına sahip böceklerin gözleri:

• bir karıncanın 6000 yüzü vardır
• sinek 4000
• böceklerde 9000
• kelebekler 17000
• ve bir yusufçuğun en karmaşık gözünün 28.000-30.000 yüzü vardır.

Böcekler farklı görür: görünür ışın spektrumu sol tarafta azalır ve sağ tarafta artar.

Bir yusufçukta sadece alt yüzler renkleri ayırt eder, üst yüzler şekli ayırt eder. Yusufçuk gözleri işgal eder en kafa, böylece yusufçuk görebilir - arkasından neler olduğunu hissedebilir. Yusufçuk nesneyi görmez, ancak ısısını hisseder, kızılötesi aralığında görür.

Böcekler formları ayırt edebilir, ancak bu insanlarda olduğu gibi olmaz. Kelebekler ve arılar daireyi veya ovali görmezden gelirler, ancak çiçek taçlarını andıran radyal yapıya çekilirler. Figürün karmaşıklığı ve gölge oyunu ile ayırt edilen bir nesne, çok daha hızlı dikkat çekecektir. Arıların küçük boyutlu nesneleri sevmesi de ilginçtir.
Böceklerin nesneleri konuma göre bile "tanıyabilmeleri" dikkat çekicidir.

Böcekler nasıl görür?

Sinek aniden üzerine uçan bir nesneden kaçar, kelebek belirli bir çiçeği seçer ve tırtıl kendine doğru sürünür. uzun ağaç. İnsanlar gibi böceklerin de görme organları vardır, ancak dünyayı özel bir şekilde görür ve algılarlar. Olağanüstü vizyonuyla, insanlar için erişilemez. Bazı böcekler yalnızca ışığı ve karanlığı belirleyebilir, diğerleri ise gölgeler konusunda bilgilidir. Peki böcekler dünyayı nasıl görüyor?

Dünyayı böceklerde görmenin yolları

Görme yetenekleri üç yola ayrılır.

Vücudun tüm yüzeyi

ilginç özellik, hangi gözlere sahip olmak gerekli değildir. Ancak en büyük dezavantajı, böceğin yalnızca ışığı karanlıktan ayırt edebilmesidir. Herhangi bir nesne veya çiçek görmez. O nasıl çalışır? Işık, derinin dış tabakası olan kütikülden geçerek böceğin kafasına ulaşır. Orada beyin hücrelerinde bir tepkime meydana gelir ve böcek üzerine ışığın düştüğünü anlar. Böyle bir cihaz herkes tarafından kullanılamaz, ancak yeraltında yaşayan böceklere, örneğin solucanlara veya kör mağara böceklerine çok yardımcı olur. Bu tür görme hamamböceklerinde, yaprak bitlerinde ve tırtıllarda bulunur.

İlgili malzemeler:

Polen ne için?

Basit gözlerle

Basit gözlü böcekler daha şanslıdır. Sadece karanlığı ışıktan belirlemekle kalmaz, aynı zamanda tek tek nesneleri ve hatta şekillerini ayırt edebilirler. Bu tür gözler en çok böcek larvalarında bulunur. Örneğin sivrisinek larvalarının gözleri vardır. karanlık noktalar bu ışığı yakalar. Ancak tırtılların kafalarının her iki yanında beş ila altı gözü vardır. Bu nedenle, formlarda ustadır. Ancak dikey nesneleri yatay olanlardan çok daha iyi görür. Örneğin, bir ağaç seçmesi gerekiyorsa, daha geniş olana değil, daha yüksek olana sürünmeyi tercih edecektir.

Bileşik veya yönlü gözler

Bu tür gözler çoğunlukla yetişkin böceklerde bulunur. Onları hemen tanımlayabilirsiniz - genellikle başın yanlarında bulunurlar. Bileşik gözler diğerlerinden çok daha karmaşık ve çeşitlidir. Nesnelerin şekillerini tanıyabilir ve renkleri tanımlayabilirler. Bazı böcekler gündüzleri iyi görürken bazıları geceleri iyi görür. Bu gözlerin ilginç bir özelliği de resmin tamamını değil, sadece parçalarını görmeleridir. Ve zaten beyinde, böcek, resmin tamamını görmek için alınan görüntülerden bir bulmaca toplar. Sinek, uçuş sırasında parçanın tüm parçalarını birleştirmeyi nasıl başarıyor? Şaşırtıcı bir şekilde, hareket halindeyken daha iyi görüyor. Ve bir iniş alanı için, herhangi bir böceğin hareket eden veya sallanan bir şey seçmesi daha olasıdır.

Can sıkıcı bir sineği elinde bir krakerle peşinden koşarak en az bir kez kurtulmaya çalışmış olan her birimiz, bu görevin her zaman başarılmasının kolay olmadığını, hatta bazen imkansız olduğunu çok iyi biliriz. Gri-siyah küçük bir kiracının tepkisi ihtiyacınız olan şeydir. Gerçek şu ki, onun için bir rakip değilsin. Niye ya? Size kanatlı rahatsızlıklar hakkında her şeyi anlatacağımız makaleyi okuyun.

Bu sinekten bizden üstün olan:

• hareket hızında (saatte yirmi kilometreden fazla),
• hızlı hareketlerini takip etme yeteneğinde.

Sinekler nasıl görür

Kendimizi çok mükemmel ve her şeye gücü yeten olarak gören insan ırkının temsilcileri olarak bizler, sadece iki gözle görüşe sahibiz, bu da bize odaklanmamızı sağlıyor. belirli nesne veya önümüzde belirli bir dar alanda ve arkamızda neler olduğunu hiçbir şekilde göremiyoruz, ancak bir sinek için bu bir sorun değil, görüşü panoramik olduğu için tüm alanı 360 derece görüyor ( her göz 180 derecelik bir görüş sağlayabilir).

Ayrıca, bu böcekler sadece anatomik yapı onun görsel aparat aynı anda farklı yönleri görebilirler, ancak aynı zamanda etraflarındaki alanı bilinçli olarak inceleyebilirler. Ve tüm bunlar sağlanır yanlarda, böceğin başında iyi öne çıkan iki büyük dışbükey gözle bulunur. Böylesine büyük bir görüş alanı, bu böceklerin özel "sezgisini" belirler. Ayrıca, nesneleri tanımlamak için biz insanlardan çok daha az zamana ihtiyaçları vardır. Görme keskinlikleri de bizim insanımızı 3 kat aşıyor.

Bileşik gözlerin yapısı

Mikroskop altında bir sineğin gözüne bakarsanız, bir mozaik gibi birçok küçük alandan - fasetlerden - altıgen yapısal birimlerden oluştuğunu, dışa doğru peteklere çok benzer olduğunu görebilirsiniz. Böyle bir göz, sırasıyla yönlü denir ve yönlerin kendilerine de farklı bir şekilde ommatidia denir. Bir sineğin gözünde, bu tür yaklaşık dört bin faset sayılabilir. Hepsi kendi imajını (bütünün küçük bir parçasını) verir ve bir sineğin beyni, bulmacalardan olduğu gibi, büyük bir resim oluşturur.

panoramik, yönlü görüş ve insanların özelliği olan dürbün, taban tabana zıt bir amaca sahiptir. Böceklerin hızlı bir şekilde gezinebilmeleri için ve sadece tehlikenin yaklaştığını fark edin, aynı zamanda bundan kaçınmak için zamana sahip olmak için, belirli bir nesneyi iyi ve net bir şekilde görmemek, esas olarak mekandaki hareketlerin ve değişikliklerin zamanında algılanmasını gerçekleştirmek önemlidir.

Renk paletiyle ilgili olarak, sineğin etrafındaki dünyayı görsel olarak algılamasının bir başka ilginç özelliği daha vardır. Böceklerin hiç ayırt edemediği, gözümüze çok tanıdık gelen bazıları, başka tonlarda onlara bizden farklı görünüyor. Çevredeki alanın güzelliğine gelince - sinekler ayırt eder sadece yedi ana renk değil, aynı zamanda en ince tonları, çünkü gözleri sadece görünür ışığı değil, aynı zamanda ne yazık ki insanların göremediği ultraviyoleyi de görebilir. Görünüşe göre görsel algı uçar Dünya insanlardan daha yanardöner.

Ayrıca, belirli avantajlara sahip olduğu da belirtilmelidir. görsel sistem, altı ayaklı dünyanın bu temsilcileri (evet, 3 çift bacakları var) karanlıkta göremezler. Gözleri gezinmelerine izin vermediği için geceleri uyurlar. karanlık zaman günler.

Ve bu küçük ve çevik yaratıklar sadece orta büyüklükteki ve hareketli nesneleri fark eder. Bir böcek, örneğin bir insan gibi büyük bir nesneyi algılamaz. Ve burada bir insan elinin yaklaşımı bir sineğe, gözleri mükemmel görür ve gerekli sinyali hemen beyne iletir. Ayrıca, gözün karmaşık ve güvenilir yapısı sayesinde, hızla yaklaşan diğer herhangi bir tehlikeyi görmeleri zor olmayacaktır, bu da böceğin aynı anda her yöne - sağ, sol, yukarı, arka ve alanı görmesini sağlar. ileri ve buna göre tepki, kendini kurtarır, bu yüzden çok zor tokat.

Çok sayıda yön, sineğin yüksek görüntü netliği ile çok hızlı hareket eden nesneleri takip etmesine izin verir. Karşılaştırma için, eğer bir kişinin vizyonu saniyede 16 kare algılayabilir, o zaman bir sineğin saniyede 250-300 karesi vardır. Bu özellik, daha önce açıklandığı gibi, hızlı bir uçuş sırasında uzayda kendi yönelimlerinin yanı sıra yandan hareketleri yakalamak için sinekler için gereklidir.

bir sinekteki göz sayısı

Bu arada, iki büyük kompleksin yanı sıra Bileşik gözler, sinek bulunan üç basit daha vardır alnında yönlü olanlar arasındaki aralıkta kafalar. Bileşik gözün aksine, bu üçüne yakın mesafedeki nesneleri görmek için ihtiyaç duyulur, çünkü bu durumda bileşik göz işe yaramaz.

Böylece kaç göz diye sorulduğunda ev sineği, şimdi beş tane olduğunu doğru bir şekilde cevaplayabiliriz:

• uzayda hızla değişen olaylar hakkında bilgi edinmek için gerekli binlerce ommatidiadan oluşan iki yönlü (karmaşık),
• ve üç basit gözler, bir çeşit keskinleştirmenize izin verir.

Bileşik gözler sineklerde bulunur kafanın yanlarında ayrıca kadınlarda görme organlarının yeri biraz genişler (geniş bir alınla ayrılır), erkeklerde ise gözler birbirine biraz daha yakındır.

Hepsini Göster ↓

Görme organlarının yapı çeşitleri

Böceklerde gözler üç çeşitte temsil edilebilir:

• (yönlü);
• (dorsal, ocelli);
• larva (yanal, larva). (bir fotoğraf)

Onlar sahip farklı yapı ve eşit olmayan görme yeteneği.

Bileşik gözler çoğu böcekte bulunur ve ikincisi ne kadar gelişmişse, görme organları genellikle o kadar iyi gelişir. yönlü olarak da adlandırılır çünkü onlar dış yüzey Yan yana yerleştirilmiş bir dizi mercekle temsil edilir - yönler.

ommatidyum

ommatidyum

A (solda) - apozisyonel ommatidium,

B (sağda) - süperpozisyonel ommatidium

1 - aksonlar görsel hücreler, 2 - retina hücreleri,

3 - kornea, 4 - kristal koni,

5 - pigment hücreleri, 6 - ışık kılavuzu, 7 - rabdom

Bileşik göz, çeşitli Büyük bir sayı bireysel yapısal birimler - ommatidia. iletimi, ışığın kırılmasını (faset, kök hücre, kristal koni) ve görsel sinyallerin algılanmasını (retina hücreleri, rabdom, sinir hücreleri). Ek olarak, her birinin yan ışınlardan tamamen veya kısmen korunduğu için bir pigment izolasyon cihazı vardır.

Basit bir gözün yapısının şeması

Böcek gözlerinin tüm çeşitleri arasında görme yeteneği en zayıf olanıdır. Bazı raporlara göre, görsel bir işlevi yoktur ve yalnızca bileşik gözlerin işlevini geliştirmekten sorumludurlar. Bu, özellikle, böceklerde, karmaşık olanların yokluğunda pratikte basit olanların olmadığı gerçeğiyle kanıtlanmıştır. Ek olarak, bileşik gözlerin üzerini boyarken, böcekler iyi tanımlanmış olsalar bile kendilerini uzayda yönlendirmeyi bırakırlar.

Böcek vizyonunun özellikleri

Böcek görme çalışmasına büyük miktarda araştırma ayrılmıştır. bilimsel belgeler. Uzmanların bu kadar ilgisinden dolayı, Insecta'daki göz çalışmalarının birçok özelliği bugüne kadar güvenilir bir şekilde aydınlatılmıştır. Bununla birlikte, bu organizmalardaki görme organlarının yapısı o kadar çeşitlidir ki, görme kalitesi, renk ve hacim algısı, hareketli ve sabit nesneler arasındaki ayrım, tanıdık görsel görüntülerin tanınması ve görmenin diğer özellikleri çok çeşitlidir. farklı böcek grupları arasında Aşağıdaki faktörler bunu etkileyebilir: bileşik bir gözde - ommatidia'nın yapısı ve sayıları, şişkinliği, gözlerin yeri ve şekli; basit gözlerde ve - önemli çeşitlilikte seçeneklerle temsil edilebilen yapının sayıları ve ince özellikleri. Arıların vizyonu bugün en iyi şekilde incelenmiştir.

Form algısında belirli bir rol, nesnenin hareketi tarafından oynanır. Böceklerin rüzgarda sallanan çiçeklere oturması, sabit olanlardan daha olasıdır. yusufçuklar avlarını hareket ettirdikten sonra koşarlar ve erkek kelebekler uçan dişilere tepki verir ve oturanları görmekte zorlanırlar. Muhtemelen, madde hareket, yanıp sönme ve titreme sırasında ommatidia gözlerinin belirli bir tahriş sıklığındadır.

Tanıdık nesnelerin tanınması

Böcekler tanıdık nesneleri yalnızca renk ve şekle göre değil, aynı zamanda etraflarındaki nesnelerin düzenlenmesiyle de tanır, bu nedenle görüşlerinin olağanüstü ilkelliği fikri doğru olarak adlandırılamaz. Örneğin, Kum Yaban Arısı, etrafındaki nesnelere (çimler, taşlar) odaklanarak vizonun girişini bulur. Kaldırılırlarsa veya yerleri değiştirilirse, bu böceğin kafasını karıştırabilir.

mesafe algısı

Bu özellik en iyi yusufçuklar, yer böcekleri ve diğer yırtıcı böcekler örneği üzerinde incelenir.

Mesafeyi belirleme yeteneği, daha yüksek böceklerin varlığından kaynaklanmaktadır. binoküler görme yani, görüş alanları kısmen kesişen iki göz. Gözlerin yapısal özellikleri, bir böceğin gözden geçirilmesi için mevcut olan mesafenin ne kadar büyük olduğunu belirler. Örneğin, zıplayan böcekler ava tepki verir ve nesneden 15 cm uzakta olduklarında üzerine atlarlar.

Hafif pusula hareketi

Birçok böcek, retinada ışığın geliş açısını sürekli olarak koruyacak şekilde hareket eder. Böylece, Güneş ışınları böceğin yönlendirildiği bir tür pusuladır. Aynı prensiple güveler de yapay ışık kaynakları yönünde hareket ederler.

Harika sıradışı gözler sıradan bir sineğe sahip!
1918 yılında Alman bilim adamı Eksner sayesinde insanlar ilk kez dünyaya bir böceğin gözünden bakabilmişlerdir. Exner, böceklerde olağandışı mozaik vizyonun varlığını kanıtladı. Mikroskop lamı üzerine yerleştirilmiş bir ateş böceğinin bileşik gözünden pencereyi fotoğrafladı. Fotoğrafta bir pencere çerçevesi görüntüsü ve arkasında katedralin belirsiz ana hatları görülüyordu.

Bir sineğin bileşik gözlerine bileşik gözler denir, ommatidia adı verilen binlerce küçük, ayrı altıgen faset gözünden oluşurlar. Her ommatidium bir mercek ve ona bitişik uzun şeffaf kristal bir koniden oluşur.

Böceklerde, bileşik göz 5.000 ila 25.000 arasında fasete sahip olabilir. Karasinek gözü 4000 fasetten oluşur. Sineğin görme keskinliği düşüktür, 100 defa görür. bir erkekten daha kötü. İlginç bir şekilde, böceklerde görme keskinliği, gözdeki faset sayısına bağlıdır!
Her faset görüntünün yalnızca bir bölümünü algılar. Parçalar tek bir resme eklenir ve sinek, çevreleyen dünyanın "mozaik bir resmini" görür.

Bu nedenle, sinek 360 derecelik neredeyse dairesel bir görüş alanına sahiptir. Sadece önündekini değil, çevresinde ve arkasında olan biteni de görür, yani. büyük bileşik gözler, sineğin aynı anda farklı yönlere bakmasına izin verir.

Bir sineğin gözünde, ışığın yansıması ve kırılması, gelme açısından bağımsız olarak, maksimum kısmı göze dik açıyla girecek şekilde gerçekleşir.

Bileşik göz bir bit eşlemdir optik sistem, insan gözünün aksine, tek bir retinanın olmadığı.
Her ommatidium'un kendi diyoptri aparatı vardır. Bu arada, bir sinek için konaklama, miyopi veya ileri görüşlülük kavramı yoktur.

Bir insan gibi bir sinek, görünür spektrumun tüm renklerini görür. Ek olarak, sinek ultraviyole ve polarize ışığı ayırt edebilir.

Konaklama, yakın görüşlülük veya uzak görüşlülük kavramları sineğe aşina değildir.
Bir sineğin gözleri ışığın parlaklığındaki değişikliklere karşı çok hassastır.

Sineğin bileşik gözlerinin incelenmesi, mühendislere, sineğin büyük bir hızla hareket eden nesnelerin hızını çok doğru bir şekilde belirleyebildiğini gösterdi. Mühendisler, uçan uçakların hızını belirleyen yüksek hızlı dedektörler oluşturmak için sinek gözleri ilkesini kopyaladılar. Böyle bir cihaza "sineğin gözü" denir.

Panoramik sinek gözü kamera

Lozan Federal Politeknik Okulu'ndan bilim adamları, bir görüntüyü bozmadan 3D'ye dönüştürmenize izin veren 360 derecelik bir kamera icat ettiler. Sinek gözünün tasarımından esinlenerek tamamen yeni bir tasarım ortaya çıkardılar.
Kameranın şekli portakal büyüklüğünde küçük bir yarım küreyi andırıyor, yüzeyinde cep telefonlarında bulunanlara benzer 104 mini kamera var.

Bu panoramik kamera 360 derecelik bir 3D görüntü verir. Bununla birlikte, kompozit kameraların her biri ayrı ayrı da kullanılabilir ve izleyicinin dikkatini alanın belirli alanlarına aktarabilir.
Bu buluşla bilim adamları, geleneksel film kameralarının iki ana sorununu çözdüler: uzayda sınırsız açı ve alan derinliği.

ESNEK 180 DERECE KAMERA

Profesör John Rogers liderliğindeki Illinois Üniversitesi'nden bir grup araştırmacı, bir böceğin gözü prensibiyle çalışan yönlü bir kamera yarattı.
Yeni cihaz harici olarak ve kendi yolunda iç yapı bir böceğin gözüne benzer.

Kamera, her biri kendi fotoğraf sensörüne sahip 180 minik lensten oluşuyor. Bu, 180 mikro kameranın her birinin geleneksel kameraların aksine bağımsız olarak çalışmasına olanak tanır. Hayvanlar alemine bir benzetme yaparsak, 1 mikrolens sinek gözünün 1 yüzüdür. Mikro kameralar tarafından yakalanan düşük çözünürlüklü veriler daha sonra bu 180 küçük görüntünün genişliği 180 derecelik bir görüş alanına karşılık gelen bir panoramada birleştirildiği işlemciye gönderilir.

Kamera odaklama gerektirmez, yani. uzaktaki nesneler gibi yakındaki nesneler de görülebilir. Odanın şekli sadece yarım küre olmayabilir. Hemen hemen her şekil verilebilir. . Tüm optik elemanlar, kontakt lens üretiminde kullanılan elastik polimerden yapılmıştır.
Yeni bir buluş bulabilir geniş uygulama sadece güvenlik ve gözetleme sistemlerinde değil, yeni nesil bilgisayarlarda da.