Tại sao côn trùng có mắt tròn như côn trùng nhìn thấy? Camera toàn cảnh "mắt ruồi.

Ai trong chúng ta cũng từng ít nhất một lần cố gắng đuổi một con ruồi khó chịu bằng cách chạy theo nó với chiếc bánh quy giòn trên tay đều biết rõ rằng nhiệm vụ này không phải lúc nào cũng dễ dàng hoàn thành, và đôi khi thậm chí là không thể thực hiện được. Phản ứng của một người thuê nhà nhỏ màu đen xám là những gì bạn cần. Thực tế là bạn không phải là đối thủ của cô ấy. Tại sao? Đọc bài báo mà chúng tôi sẽ cho bạn biết tất cả về những khó chịu có cánh.

Con ruồi này có gì vượt trội hơn chúng ta:

• với tốc độ di chuyển (hơn hai mươi km một giờ),
• trong khả năng theo dõi các chuyển động nhanh chóng của cô ấy.

Làm thế nào ruồi nhìn thấy

Chúng ta, những đại diện của loài người, những người tự cho mình là hoàn hảo và toàn năng, chỉ có tầm nhìn của ống nhòm cho phép bạn tập trung vào đối tượng cụ thể hoặc trong một khu vực hẹp nhất định trước mặt chúng ta và không có cách nào có thể nhìn thấy những gì đang xảy ra phía sau chúng ta, nhưng đối với một con ruồi thì đây không phải là vấn đề, vì tầm nhìn của nó là toàn cảnh, nó nhìn thấy toàn bộ không gian ở 360 độ ( mỗi mắt có khả năng cung cấp tầm nhìn 180 độ).

Ngoài ra, những loài côn trùng này không chỉ do cấu trúc giải phẫu bộ máy thị giác của họ, họ có thể nhìn thấy theo các hướng khác nhau cùng một lúc, nhưng họ cũng có thể khảo sát không gian xung quanh một cách có chủ đích. Và tất cả điều này được cung cấp nằm ở hai bên với hai mắt lồi to nổi rõ trên đầu của côn trùng. Trường nhìn khổng lồ như vậy quyết định khả năng "nhìn thấu" đặc biệt của những loài côn trùng này. Ngoài ra, chúng cần ít thời gian hơn để xác định các đối tượng so với con người chúng ta. Thị lực của chúng cũng vượt xa con người của chúng ta gấp 3 lần.

Cấu trúc của mắt ghép

Nếu bạn nhìn bằng mắt của một con ruồi dưới kính hiển vi, bạn có thể thấy rằng nó được cấu tạo, giống như một bức tranh khảm, gồm nhiều phần nhỏ - các mặt - các đơn vị cấu trúc hình lục giác, bề ngoài có hình dạng rất giống với tổ ong. Một con mắt như vậy, tương ứng được gọi là nhiều mặt, và bản thân các khía cạnh cũng được gọi là ommatidia theo một cách khác. Dưới con mắt của một con ruồi, người ta có thể đếm được khoảng bốn nghìn khía cạnh như vậy. Tất cả chúng đều cho hình ảnh của chúng (một phần nhỏ của tổng thể), và não của một con ruồi hình thành từ chúng, giống như từ các câu đố, một bức tranh lớn.

toàn cảnh, tầm nhìn trực diện và ống nhòm, đặc trưng của con người, có mục đích hoàn toàn ngược lại. Để côn trùng có thể nhanh chóng điều hướng và không chỉ chú ý cách tiếp cận của nguy hiểm, nhưng cũng phải có thời gian để tránh nó, điều quan trọng không phải là nhìn rõ và rõ ràng một đối tượng cụ thể, mà chủ yếu là phải thực hiện nhận thức kịp thời những chuyển động và thay đổi trong không gian.

Có một tính năng thú vị khác nhận thức trực quan bay vòng quanh thế giới, chạm vào bảng màu. Một số, rất quen thuộc với mắt chúng ta, trong đó côn trùng hoàn toàn không phân biệt được, một số khác thì nhìn chúng khác với chúng ta, với tông màu khác. Đối với vẻ đẹp của không gian xung quanh - ruồi phân biệt không chỉ có bảy màu cơ bản, mà còn cả những sắc thái tinh tế nhất của chúng, bởi vì mắt chúng không chỉ có thể nhìn thấy ánh sáng khả kiến, mà còn cả tia cực tím, mà con người không thể nhìn thấy. Nó chỉ ra rằng trong nhận thức trực quan của một con ruồi thế giớióng ánh hơn con người.

Cũng cần lưu ý rằng, do có một số lợi thế nhất định về hệ thống thị giác, những đại diện của thế giới sáu chân này (vâng, chúng có 3 cặp chân) không thể nhìn thấy trong bóng tối. Họ ngủ vào ban đêm vì mắt của họ không cho phép họ điều hướng thời gian đen tối ngày.

Và những sinh vật nhỏ bé và nhanh nhẹn này chỉ chú ý đến những vật thể có kích thước trung bình và chuyển động. Một con côn trùng không cảm nhận được một vật thể lớn như vậy, chẳng hạn như con người. Và đây cách tiếp cận của bàn tay con ngườiđối với một con ruồi, mắt của nó nhìn thấy hoàn hảo và ngay lập tức truyền tín hiệu cần thiết đến não. Ngoài ra, bất kỳ mối nguy hiểm nào đang đến gần sẽ không khó để chúng nhìn thấy, nhờ cấu trúc phức tạp và đáng tin cậy của mắt, cho phép côn trùng nhìn thấy không gian theo mọi hướng cùng một lúc - phải, trái, lên, lùi và ra và phản ứng phù hợp, tự cứu lấy bản thân, đó là lý do tại sao họ rất khó tát.

Nhiều khía cạnh cho phép ruồi bám theo các vật thể chuyển động rất nhanh với độ rõ nét của hình ảnh cao. Để so sánh, nếu tầm nhìn của một người có thể cảm nhận 16 khung hình / giây, sau đó một con ruồi có 250-300 khung hình / giây. Đặc tính này cần thiết cho ruồi, như đã mô tả, để bắt các chuyển động từ bên cạnh, cũng như định hướng của chúng trong không gian trong một chuyến bay nhanh.

số lượng mắt trong một con ruồi

Nhân tiện, ngoài hai mắt kép phức tạp lớn, con ruồi còn có ba mắt đơn giản hơn, nằm ở vị trí trên tránđứng đầu trong khoảng giữa các khía cạnh. Ngược lại với mắt ghép, ba thứ này cần thiết để có thể nhìn thấy các vật thể ở khoảng cách gần, vì mắt ghép trong trường hợp này là vô dụng.

Vì vậy, khi được hỏi một con ruồi nhà có bao nhiêu mắt, giờ đây chúng ta có thể trả lời chính xác rằng có năm con trong số chúng:

• hai mặt (phức tạp), bao gồm hàng nghìn ommatidia và cần thiết để có được thông tin về các sự kiện thay đổi nhanh chóng trong không gian,
• và ba đôi mắt đơn giản, cho phép bạn sắp xếp sắc nét.

Mắt ghép nằm ở ruồi ở hai bên đầu Hơn nữa, ở nữ, vị trí của các cơ quan thị giác có phần mở rộng hơn (ngăn cách bởi một vầng trán rộng), trong khi ở nam, hai mắt gần nhau hơn một chút.

Nếu chúng ta xem xét mắt của một con côn trùng dưới một kính lúp mạnh, chúng ta sẽ thấy rằng nó bao gồm một mạng tinh thể tròn nhỏ nhất. Và điều này dường như là vì lý do mắt của côn trùng bao gồm nhiều mắt nhỏ, trên ngôn ngữ khoa họcđược gọi là "khía cạnh". Hôm nay chúng ta cùng tìm hiểu tại sao côn trùng lại có mắt tròn, côn trùng có thể nhìn thấy các vật xung quanh như thế nào? Những điều này thường quan tâm đến đứa trẻ, nhưng?

Đặc điểm cấu trúc của các cơ quan thị giác

Đôi mắt của côn trùng được chia thành ba loại:

1. phức tạp (nhiều mặt);
2. giản dị;
3. ấu trùng.

Cấu trúc của những đôi mắt như vậy là khác nhau, và côn trùng có thể nhìn thấy chúng khác nhau.

Cấu trúc phức tạp của mắt chiếm ưu thế trong Số lớn nhất côn trùng, phụ thuộc vào sự phát triển của bản thân sinh vật sống. Đôi mắt này được tạo thành từ nhiều cá thể các nguyên tố cấu trúc- bác sĩ khoa học.

Thông qua chúng, ánh sáng được truyền đi, khúc xạ, tín hiệu thị giác được cảm nhận. Mỗi ommatidi riêng lẻ được phân biệt bằng sự hiện diện của bộ máy cô lập sắc tố, bộ máy này bảo vệ hoàn toàn hoặc một phần khỏi ánh sáng bên.

Ommatidia được chia thành hai loại chính, ảnh hưởng đến các đặc điểm cấu trúc của mắt.

1. Appasial eye đã bị cô lập ommatidia. Mỗi người trong số họ có thể làm việc riêng lẻ với những người còn lại, chỉ nhìn thấy Một phần nhất định không gian xung quanh. Bức tranh được hình thành trong não của một loài côn trùng, giống như một bức tranh khảm nhỏ nhất.
2. Trong nhóm thứ hai - sự chồng chất, ommatidia, mặc dù một phần, nhưng có sự bảo vệ khỏi các tia bên. Điều này phần nào ngăn không cho côn trùng nhìn thấy ở cường độ ánh sáng, nhưng cải thiện tầm nhìn vào lúc hoàng hôn.

Đôi mắt đơn giản bao gồm các cơ quan thị giác mà một số côn trùng có và thường nằm trên đỉnh đầu.

Cấu trúc của đôi mắt như vậy được đơn giản hóa đáng kể, chúng nhìn thấy yếu hơn những người khác. Người ta tin rằng đôi mắt như vậy hoàn toàn không có khả năng thị giác, và chỉ có nhiệm vụ cải thiện các chức năng của mắt ghép.

Và nếu bạn vẽ lên những con côn trùng có nhiều mặt, nó sẽ không thể điều hướng trong không gian, ngay cả khi có những con mắt được xác định rõ về một cấu trúc đơn giản.

Mắt ấu trùng là cơ quan thị giác của ấu trùng côn trùng, có khả năng biến hoàn toàn thành mắt kép. Cấu trúc của chúng được đơn giản hóa đôi chút, điều này không cho phép côn trùng nhìn rõ.

Các đặc điểm khác biệt của thị giác côn trùng

Tầm nhìn của côn trùng đã được nghiên cứu từ lâu. Nhờ sự quan tâm ngày càng tăng của các nhà khoa học, người ta đã có thể tìm ra rất nhiều tính năng đặc biệt liên quan đến hoạt động của mắt.

Và dù sao, tòa nhà cơ quan thị giác khác biệt đến mức chất lượng cảm nhận hình ảnh, màu sắc, âm lượng, chuyển động các nhóm khác nhau côn trùng là khác nhau. Một số yếu tố ảnh hưởng đến điều này:

• mắt kép là khác nhau cấu trúc cấu trúc ommatidia và số lượng, độ lồi, sự sắp xếp và các hình thức;
• mắt đơn giản và thân cây khác nhau về số lượng và độ tinh vi của cấu trúc, có số lượng lớn tùy chọn.

Mắt của côn trùng với số lượng ommatidia khác nhau:

• một con kiến ​​có 6000 mặt
• con ruồi có 4000
• trong bọ hung 9000
• bướm 17000
• và con mắt phức tạp nhất của chuồn chuồn có 28.000-30.000 mặt.

Côn trùng nhìn khác: phổ chùm tia nhìn thấy được giảm ở bên trái và tăng ở bên phải.

Ở chuồn chuồn kim, chỉ có mặt dưới mới phân biệt được màu sắc, mặt trên mới phân biệt được hình dạng. Mắt chuồn chuồn chiếm hầu hếtđầu, vì vậy chuồn chuồn có thể nhìn thấy - cảm nhận được những gì đang xảy ra sau lưng mình. Chuồn chuồn không nhìn thấy vật thể, nhưng cảm nhận được sức nóng của nó, nhìn thấy trong phạm vi hồng ngoại.

Côn trùng có thể phân biệt các hình thức, nhưng điều này không xảy ra theo cách giống như ở người. Bướm và ong bỏ qua hình tròn hoặc hình bầu dục, nhưng bị thu hút bởi cấu trúc xuyên tâm, giống như một tràng hoa. Một đối tượng được phân biệt bởi độ phức tạp của hình và sự chơi bóng sẽ thu hút sự chú ý nhanh chóng hơn nhiều. Có một điều thú vị là ong thích những đồ vật có kích thước nhỏ.
Đáng chú ý là côn trùng có khả năng "nhận biết" đồ vật ngay cả theo vị trí.

Ngay cả trong thời thơ ấu, nhiều người trong chúng ta đã hỏi những câu hỏi tưởng chừng như vặt vãnh về côn trùng, chẳng hạn như: có bao nhiêu mắt? bay chung tại sao một con nhện quay một mạng, và một con ong bắp cày có thể cắn.

Khoa học côn trùng học có câu trả lời cho hầu hết mọi thứ, nhưng hôm nay chúng ta sẽ dựa vào kiến ​​thức của các nhà nghiên cứu về tự nhiên và hành vi để giải quyết câu hỏi về cái gì hệ thống thị giác của loại hình này.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ phân tích cách một con ruồi nhìn thấy và lý do tại sao rất khó để tát loài côn trùng khó chịu này bằng vợt bắt ruồi hoặc bắt nó bằng lòng bàn tay trên tường.

cư dân phòng

Ruồi nhà hay ruồi nhà thuộc họ ruồi thật. Và mặc dù chủ đề của bài đánh giá của chúng tôi liên quan đến tất cả các loài, không có ngoại lệ, chúng tôi sẽ cho phép mình, để thuận tiện, xem xét toàn bộ gia đình bằng cách sử dụng ví dụ về loại ký sinh trùng nhà rất nổi tiếng này.

Ruồi nhà thông thường là một loài côn trùng bên ngoài không mấy nổi bật. Nó có màu xám đen của cơ thể, với một số dấu hiệu của màu vàng ở phần dưới của bụng. Chiều dài người lớn hiếm khi vượt quá 1 cm. Loài côn trùng này có hai đôi cánh và mắt kép.

Đôi mắt kết hợp - điểm mấu chốt là gì?

Hệ thống thị giác của ruồi bao gồm hai đôi mắt to nằm dọc theo các cạnh của đầu. Mỗi người trong số họ có một cấu trúc phức tạp và bao gồm nhiều mặt nhỏ hình lục giác, do đó tên của loại thị giác này là mặt.

Tổng cộng, mắt ruồi có hơn 3,5 nghìn thành phần cực nhỏ này trong cấu trúc của nó. Và mỗi người trong số họ chỉ có thể chụp một phần nhỏ của bức ảnh tổng thể, truyền thông tin về bức ảnh nhỏ nhận được đến não, bộ não sẽ thu thập tất cả các câu đố của bức ảnh này lại với nhau.

Nếu bạn so sánh tầm nhìn trực diện và tầm nhìn hai mắt, chẳng hạn như một người có, bạn có thể nhanh chóng đảm bảo rằng mục đích và đặc tính của mỗi loại đều hoàn toàn trái ngược nhau.

Các loài động vật phát triển hơn có xu hướng tập trung tầm nhìn vào một khu vực hẹp nhất định hoặc vào một đối tượng cụ thể. Đối với côn trùng, điều quan trọng không phải là nhìn thấy một đối tượng cụ thể mà phải nhanh chóng điều hướng trong không gian và nhận thấy sự tiếp cận của mối nguy hiểm.

Tại sao cô ấy lại khó bắt được như vậy?

Loài gây hại này thực sự rất khó để gây bất ngờ. Lý do không chỉ là phản ứng của côn trùng tăng lên so với người chậm chạp và khả năng cất cánh gần như ngay lập tức. Chủ yếu là như vậy cấp độ cao Phản ứng này là do bộ não của loài côn trùng này nhận thức kịp thời về những thay đổi và chuyển động trong bán kính quan sát của mắt chúng.

Tầm nhìn của con ruồi cho phép nó nhìn gần 360 độ. Loại tầm nhìn này còn được gọi là toàn cảnh. Nghĩa là, mỗi mắt cho một tầm nhìn 180 độ. Loài sinh vật gây hại này hầu như không thể bị bất ngờ, ngay cả khi bạn tiếp cận nó từ phía sau. Đôi mắt của loài côn trùng này cho phép bạn kiểm soát toàn bộ không gian xung quanh nó, do đó cung cấp một trăm phần trăm khả năng bảo vệ thị giác toàn diện.

Còn một số nữa không tính năng thú vị nhận thức thị giác bằng một loạt các bảng màu. Rốt cuộc, hầu hết tất cả các loài đều cảm nhận khác nhau về một số màu sắc quen thuộc với mắt chúng ta. Một số côn trùng không phân biệt được chút nào, một số khác thì trông khác với chúng, với màu sắc khác.

Nhân tiện, ngoài hai mắt kép, con ruồi còn có ba mắt đơn giản nữa. Chúng nằm ở khoảng giữa các mặt, trên phần trước của đầu. Không giống như mắt kép, ba mắt này được côn trùng sử dụng để nhận biết một hoặc một vật thể khác ở khoảng cách gần.

Vì vậy, đối với câu hỏi một con ruồi bình thường có bao nhiêu mắt, giờ đây chúng ta có thể trả lời một cách an toàn - 5. Hai mặt phức tạp, được chia thành hàng nghìn ommatidia (khía cạnh) và được thiết kế để kiểm soát rộng rãi nhất những thay đổi môi trường xung quanh nó, và ba con mắt đơn giản, cho phép, như họ nói, tập trung.

Thế giới quan

Chúng ta đã nói rằng ruồi bị mù màu và không phân biệt được tất cả các màu, hoặc chúng nhìn thấy các vật thể quen thuộc với chúng ta bằng các tông màu khác. Ngoài ra, loài này có thể phân biệt tia cực tím.

Cũng cần phải nói rằng đối với tất cả sự độc đáo của tầm nhìn của chúng, những loài gây hại này thực tế không nhìn thấy trong bóng tối. Vào ban đêm, con ruồi ngủ, vì đôi mắt của nó không cho phép loài côn trùng này giao dịch trong bóng tối.

Tuy nhiên, những loài gây hại này có xu hướng chỉ nhận thức tốt các vật thể nhỏ hơn và chuyển động. Côn trùng không phân biệt được các mặt hàng lớn chẳng hạn như một người. Đối với một con ruồi, đây không hơn gì là một phần khác của bên trong môi trường.

Nhưng cách tiếp cận của bàn tay đối với côn trùng sẽ được mắt của chúng ghi lại một cách hoàn hảo và kịp thời đưa ra tín hiệu cần thiết cho não bộ. Cũng giống như bất kỳ mối nguy hiểm nào đang đến nhanh chóng khác, sẽ không làm khó được những kẻ giả mạo này, nhờ vào hệ thống theo dõi tinh vi và đáng tin cậy mà thiên nhiên đã cung cấp cho chúng.

Sự kết luận

Vì vậy, chúng tôi đã phân tích thế giới trông như thế nào qua con mắt của một con ruồi. Bây giờ chúng ta biết rằng những loài gây hại phổ biến này, giống như tất cả các loài côn trùng, có một thiết bị thị giác, cho phép họ không mất cảnh giác, và vào ban ngày để phòng thủ quan sát toàn diện một trăm phần trăm.

Tầm nhìn của loài ruồi thông thường giống như một hệ thống theo dõi phức tạp, bao gồm hàng nghìn camera giám sát nhỏ, mỗi camera cung cấp cho côn trùng thông tin kịp thời về những gì đang xảy ra trong phạm vi trước mắt.

Côn trùng cảm nhận ánh sáng theo ba cách: toàn bộ bề mặt của cơ thể, mắt đơn giản và mắt phức tạp, được gọi là mắt kép.

Như các thí nghiệm đã chỉ ra, sâu bướm, ấu trùng của bọ nước, rệp, bọ hung (thậm chí cả bọ hang mù), sâu bột, gián và tất nhiên, nhiều loài côn trùng khác cảm nhận được ánh sáng trên toàn bộ bề mặt cơ thể. Ánh sáng xuyên qua lớp biểu bì đến đầu và gây ra các phản ứng thích hợp trong các tế bào não nhận thức được nó.

Đôi mắt đơn giản nguyên thủy nhất, có lẽ, được tìm thấy trong ấu trùng của một số loài muỗi. Đây là những đốm đồi mồi với một số lượng nhỏ tế bào cảm quang (thường chỉ có hai hoặc ba trong số chúng). Ở ấu trùng của bướm cưa (bộ Cánh màng) và bọ cánh cứng, mắt phức tạp hơn: năm mươi tế bào cảm quang trở lên được bao phủ từ phía trên bằng một thấu kính trong suốt - lớp biểu bì dày lên.

Đôi mắt đỏ của một con sâu bướm. Ảnh: Jess

Ở mỗi bên đầu của ấu trùng bọ ngựa có sáu mắt, trong đó có hai mắt lớn hơn nhiều so với các mắt khác (chúng chứa 6 nghìn con. tế bào thị giác). Họ có thấy tốt không? Chúng hầu như không có khả năng truyền tải đến não bộ một ấn tượng về hình dạng của một vật thể. Tuy nhiên, kích thước gần đúng của những gì họ nhìn thấy, hai mắt lớn phát hiện tốt.

Ấu trùng nằm trong một cái hang thẳng đứng được đào trên cát. Từ khoảng cách 3-6 cm, cô ấy nhận thấy nạn nhân hoặc kẻ thù. Nếu côn trùng bò đến gần không quá 3-4 mm, ấu trùng sẽ lấy hàm của nó. Khi nhiều hơn, ẩn trong một con chồn.
Năm hoặc sáu con mắt đơn giản ở mỗi bên đầu của sâu bướm, mỗi con chỉ chứa một "que ritinal" - một yếu tố thị giác - và được bao phủ từ trên cao bằng một thấu kính có khả năng tập trung ánh sáng.

Mỗi mắt riêng biệt không cho biết hình dạng của đối tượng quan sát. Tuy nhiên, trong các thí nghiệm, con sâu bướm đã cho thấy những khả năng đáng kinh ngạc. Cô ấy nhìn những vật thẳng đứng tốt hơn những vật nằm ngang. Trong số hai cây cột hoặc cái cây, anh chọn cái cao hơn và bò về phía nó, ngay cả khi tất cả đôi mắt đơn giản nhất của cô đều bị bịt kín bằng sơn đen, chỉ để lại một cái. Trong mỗi khoảnh khắc này nó chỉ nhìn thấy một điểm sáng, nhưng con sâu bướm quay đầu lại, lần lượt xem xét các điểm khác nhau của vật thể bằng con mắt duy nhất của nó, và điều này đủ để có một bức tranh gần đúng về những gì nó nhìn thấy sẽ hình thành trong não của nó. Tất nhiên, con sâu bướm chú ý đến vật thể được hiển thị cho nó.

Đôi mắt đơn giản là đặc trưng của ấu trùng côn trùng; tuy nhiên, nhiều người lớn cũng mắc phải. Ở phần sau, điều chính là cái gọi là đôi mắt phức tạp, hoặc nhiều mặt: ở hai bên đầu. Chúng bao gồm nhiều mắt đơn giản kéo dài - ommatidia. Mỗi ommatidia chứa một tế bào cảm nhận ánh sáng được kết nối bởi một dây thần kinh với não. Bên trên nó là một ống kính thuôn dài. Cả tế bào cảm quang và thấu kính đều được bao bọc bởi một lớp vỏ bọc không thấm ánh sáng của các tế bào sắc tố. Chỉ còn một lỗ ở phía trên, nhưng ở đó thủy tinh thể được bao phủ bởi giác mạc dạng thấu kính trong suốt. Nó là phổ biến cho tất cả các ommatidia, gần nhau và kết nối thành một mắt kép. Nó chỉ có thể có 300 ommatidia (đom đóm cái), 4000 ( ruồi nhà), 9.000 (bọ cánh cứng nổi), 17.000 (bướm) và 10.000-28.000 trong các loại chuồn chuồn khác nhau.

Đôi mắt kép của bướm Monarch. Ảnh: Monica R.

Mỗi ommatidium chỉ truyền đến não một điểm từ toàn bộ bức tranh phức tạp về thế giới xung quanh côn trùng. Từ nhiều điểm riêng lẻ mà mỗi ommatidia nhìn thấy, một "bảng" khảm của các đối tượng cảnh quan được hình thành trong não của côn trùng.
Ở côn trùng ăn đêm (đom đóm, các loài bọ khác, bướm đêm), bức tranh khảm về thị giác quang học này có thể nói là mờ hơn. Vào ban đêm, các tế bào sắc tố ngăn cách thể mi của mắt ghép với nhau, co lại, được kéo lên trên, đến giác mạc. Các tia sáng đi vào mỗi khía cạnh không chỉ được cảm nhận bởi tế bào nhạy cảm với ánh sáng của nó, mà còn bởi các tế bào nằm ở các ômmatidia lân cận. Rốt cuộc, bây giờ chúng không bị che phủ bởi những “tấm màn” hắc sắc tố. Điều này giúp thu được ánh sáng đầy đủ hơn, không quá nhiều trong bóng tối của ban đêm.

Vào ban ngày, các tế bào sắc tố lấp đầy tất cả các khoảng trống giữa các ommatidia và mỗi tế bào trong số chúng chỉ nhận biết những tia mà thấu kính của chính nó tập trung. Nói cách khác, mắt "siêu cấp" của côn trùng ăn đêm, như nó được gọi, hoạt động vào ban ngày như mắt "bổ sung" của côn trùng ăn đêm.

Không kém phần quan trọng so với số lượng các mặt, đặc điểm khác của chúng là góc nhìn của mỗi ommatidium. Nó càng nhỏ thì mắt có độ phân giải càng cao và các chi tiết của vật thể quan sát có thể nhìn thấy càng tốt. Một con ong ommatidium có góc nhìn 8 độ, con ong có góc nhìn 1 độ. Người ta tính rằng cứ mỗi điểm trong bức tranh khảm về những gì con ong đã nhìn thấy bằng cái ngoáy tai, thì có 64 điểm. Do đó, các chi tiết nhỏ của đối tượng quan sát được mắt ong chụp tốt hơn gấp mười lần.
Nhưng ít ánh sáng đi vào mắt hơn với góc nhìn nhỏ hơn. Do đó, kích thước các mặt trong mắt phức tạp của các loài côn trùng là không giống nhau. Các mặt lớn hơn nằm ở những hướng cần có tầm nhìn sáng hơn và không cần thiết phải kiểm tra chính xác các chi tiết. Ví dụ, ở một con chuồn chuồn, các khía cạnh ở nửa trên của mắt lớn hơn đáng kể so với các khía cạnh ở phía dưới.
Một số loài ruồi cũng có các hành trường phân chia rõ ràng tương tự với các hành lang kích thước khác nhau. Con ong có cách sắp xếp các khía cạnh khác nhau: góc nhìn của chúng theo hướng trục ngang của cơ thể lớn hơn từ hai đến ba lần so với phương thẳng đứng.

Bọ cánh cứng xoắn và bọ cánh cứng đực về cơ bản có hai mắt ở mỗi bên: một mắt lớn, mắt còn lại có các mặt nhỏ.
Tuy nhiên, hãy nhớ làm thế nào một con sâu bướm, khi xem xét một vật thể chỉ bằng một mắt (những con còn lại bị bôi sơn), tuy nhiên, có thể hình thành một ý tưởng nổi tiếng, mặc dù rất thô, về hình dạng của nó. Cô ấy, quay đầu lại, nhìn toàn bộ vật thể theo từng phần, và bộ máy ghi nhớ của bộ não đã thêm tất cả các điểm nhìn thấy tại mỗi thời điểm nhất định thành một ấn tượng duy nhất. Côn trùng có mắt kép cũng làm như vậy: khi nhìn vào thứ gì đó, chúng sẽ quay đầu lại. Hiệu ứng tương tự cũng đạt được mà không cần quay đầu khi đối tượng quan sát đang di chuyển hoặc khi bản thân côn trùng đang bay. Đôi mắt tổng hợp nhìn rõ hơn trong chuyến bay so với lúc nghỉ ngơi.
Ví dụ, một con ong có thể liên tục theo dõi một đối tượng nhấp nháy 300 lần mỗi giây. Và mắt của chúng ta sẽ không nhận thấy việc nhấp nháy chậm hơn sáu lần.

Côn trùng nhìn những vật ở gần tốt hơn những vật ở xa. Họ rất cận thị. Sự rõ ràng của những gì họ nhìn thấy kém hơn nhiều so với của chúng tôi.
Một câu hỏi thú vị: côn trùng phân biệt những màu gì? Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ong và ruồi ăn thịt nhìn thấy các bước sóng ngắn nhất của quang phổ (297 milimicrons) mà chỉ có ở ánh sáng mặt trời. Tia cực tím - mắt của chúng ta hoàn toàn không nhìn thấy nó - cũng được phân biệt bởi kiến, bướm đêm và rõ ràng là nhiều loài côn trùng khác.

Mắt côn trùng. Ảnh: Phòng thí nghiệm Kiểm kê và Giám sát Ong của USGS

Côn trùng có độ nhạy khác nhau đối với đầu đối diện của quang phổ. Con ong bị mù ánh sáng đỏ: nó đối với nó cũng giống như màu đen. Sóng dài nhất mà nó vẫn nhận được là 650 milimicrons (ở đâu đó trên ranh giới giữa màu đỏ và cam). Ong bắp cày, được huấn luyện để kiếm thức ăn trên bàn đen, nhầm lẫn chúng với những con màu đỏ. Một số loài bướm chẳng hạn như satyrs không nhìn thấy màu đỏ. Nhưng một số khác (mày đay, bắp cải) phân biệt màu đỏ. Tuy nhiên, kỷ lục thuộc về con đom đóm: nó nhìn thấy màu đỏ sẫm với bước sóng 690 milimét. Không có loài côn trùng nào được nghiên cứu có khả năng này.
Vì mắt người Phần sáng nhất của quang phổ có màu vàng. Thí nghiệm với côn trùng cho thấy ở một số phần màu xanh lá cây của quang phổ được mắt thường cảm nhận là sáng nhất, ở ong là tia cực tím, ở ruồi thả độ sáng cao nhất quan sát được trong dải màu đỏ, xanh lam-xanh lục và tia cực tím của quang phổ.

Không nghi ngờ gì nữa, bướm, ong vò vẽ, một số ruồi, ong và côn trùng khác đến thăm hoa phân biệt màu sắc. Nhưng ở mức độ nào và những cái nào thì chúng ta còn ít biết. Nghiên cứu thêm là cần thiết.
Nhiều thí nghiệm nhất đã được thực hiện với ong về mặt này. Con ong nhìn thế giới xung quanh chúng ta, được sơn bằng bốn màu cơ bản: đỏ-vàng-xanh lá cây (không phải từng màu được đặt tên riêng biệt, nhưng cùng nhau, cùng nhau, giống như một màu duy nhất mà chúng ta chưa biết), sau đó là xanh lam-xanh lục, xanh lam-tím và tia cực tím. Vậy thì làm thế nào để giải thích rằng những con ong cũng bay đến những bông hoa đỏ, ví dụ như anh túc? Họ, và nhiều người da trắng và hoa vàng phản ánh rất nhiều tia cực tím vì vậy con ong nhìn thấy chúng. Chúng tôi không biết chúng được sơn màu gì cho đôi mắt của cô ấy.

Bướm dường như có tầm nhìn màu sắc gần với chúng ta hơn ong. Chúng ta đã biết rằng một số loài bướm (mày đay và bắp cải) phân biệt màu đỏ. Họ nhìn thấy tia cực tím, nhưng nó không đóng một vai trò lớn đối với họ như trong nhận thức thị giác của loài ong. Những con bướm này bị thu hút nhiều nhất bởi hai màu - xanh tím và vàng-đỏ.
Nó đã được chứng minh bằng nhiều phương pháp khác nhau rằng nhiều loài côn trùng khác cũng phân biệt được màu sắc và theo cách tốt nhất là màu sắc của thực vật mà chúng nuôi hoặc sinh sản. Một số loài diều hâu, bọ lá, rệp, ruồi Thụy Điển, bọ đất và bọ nước nhẵn còn xa danh sách đầy đủ côn trùng như vậy. Điều thú vị là độ mịn chỉ có phần trên và phía sau cuối mắt có tầm nhìn màu sắc, phía dưới và phía trước - không. Tại sao như vậy, nó không rõ ràng.

Ngoài khả năng nhận biết tia cực tím, một đặc tính khác của mắt côn trùng mà mắt chúng ta thiếu là tính nhạy cảm với ánh sáng phân cực và khả năng điều hướng của nó. Không chỉ mắt kép, mà cả mắt đơn giản, được thể hiện qua thí nghiệm với sâu bướm và ấu trùng bộ cánh màng, có khả năng nhận biết ánh sáng phân cực. Chúng tôi đã kiểm tra mắt của một số người dưới kính hiển vi điện tử, và tìm thấy trong võng mạc cấu trúc phân tử hình que nhạy cảm với ánh sáng dường như hoạt động giống như một polaroid.

Một số quan sát những năm gần đây thuyết phục: côn trùng ăn đêm có cơ quan thu nhận tia hồng ngoại.

Ruồi sống ít hơn voi. Không còn nghi ngờ gì nữa. Nhưng, theo quan điểm của loài ruồi, cuộc sống của chúng có thực sự ngắn hơn nhiều đối với chúng? Trên thực tế, đó là câu hỏi được đặt ra bởi Kevin Geely của Trinity College Dublin trong một bài báo vừa được đăng trên tạp chí Animal Behavior. Câu trả lời của anh ấy: rõ ràng là không. Những sinh vật ruồi nhỏ có khả năng trao đổi chất nhanh này nhìn thế giới trong chuyển động chậm. Kinh nghiệm chủ quan về thời gian về bản chất chỉ là chủ quan. Thậm chí cá nhân những người có thể trao đổi ấn tượng bằng cách nói chuyện với nhau, không thể biết chắc liệu họ có trải nghiệm riêng với kinh nghiệm của người khác.

Ruồi - tầm nhìn của một con ruồi và lý do tại sao rất khó để giết nó

Nhưng một chỉ báo khách quan, có thể tương quan với kinh nghiệm chủ quan, vẫn tồn tại. Nó được gọi là tần số hợp nhất nhấp nháy tới hạn CFF, và là tần số thấp nhất mà tại đó ánh sáng nhấp nháy được tạo ra bởi một nguồn sáng không đổi. Nó đo lường mức độ nhanh chóng mà mắt của động vật có thể cập nhật hình ảnh và do đó xử lý thông tin.

Đối với con người, tần số nhấp nháy quan trọng trung bình là 60 hertz (tức là 60 lần mỗi giây). Đó là lý do tại sao tốc độ làm tươi của hình ảnh trên màn hình tivi thường được đặt ở giá trị này. Chó có tần số nhấp nháy quan trọng là 80Hz, đó có thể là lý do tại sao chúng dường như không thích xem TV. Đối với một con chó, một chương trình TV trông giống như rất nhiều khung ảnh nhanh chóng thay đổi lẫn nhau.

Tần số nhấp nháy quan trọng cao hơn có nghĩa là có lợi về mặt sinh học, vì nó cho phép phản ứng nhanh hơn với các mối đe dọa và cơ hội. Ruồi có tần số nhấp nháy quan trọng 250 Hz nổi tiếng là rất khó tiêu diệt. Một tờ báo gấp lại, có vẻ như một người đang di chuyển nhanh chóng trong một cuộc tấn công, dường như bay như thể nó đang di chuyển trong mật đường.

Nhà khoa học Kevin Geely cho rằng các yếu tố chính hạn chế tần suất nhấp nháy quan trọng ở động vật là kích thước và tỷ lệ trao đổi chất của chúng. kích thước nhỏ có nghĩa là tín hiệu đi một khoảng cách ngắn hơn đến não. Tốc độ cao quá trình trao đổi chất có nghĩa là có nhiều năng lượng hơn để xử lý chúng. Tuy nhiên, một cuộc tìm kiếm trong các tài liệu cho thấy rằng trước đây không ai quan tâm đến vấn đề này.

May mắn thay cho Gili, chính tìm kiếm này cũng tiết lộ rằng nhiều người đã nghiên cứu tần suất nhấp nháy quan trọng của một số lượng lớn loài vì những lý do khác. Nhiều nhà khoa học cũng đã nghiên cứu tỷ lệ trao đổi chất ở nhiều loài cùng loài. Nhưng dữ liệu về kích thước của loài đã được biết rõ. Vì vậy, tất cả những gì anh ta phải làm là xây dựng mối tương quan và áp dụng kết quả của các nghiên cứu khác vào lợi thế của mình. Mà anh ấy đã làm.

Để tạo điều kiện thuận lợi cho công việc nghiên cứu của mình, nhà khoa học đã lấy dữ liệu chỉ liên quan đến động vật có xương sống - 34 loài. Ở phần cuối của thang đo là cá chình châu Âu, với tần số nhấp nháy quan trọng là 14 Hz. Ngay sau đó là một con rùa luýt, với tần số nhấp nháy quan trọng là 15 Hz. Các loài bò sát thuộc loài tuatara (tuatara) có CFF là 46 Hz. Cá mập đầu búa, cùng với con người, có CFF là 60 Hz, và các loài chim đầu vàng, như chó, có CFF là 80 Hz.

Vị trí đầu tiên thuộc về chim vàng anh, với CFF là 120 Hz. Và khi Gili vẽ biểu đồ CFF dựa trên kích thước động vật và tỷ lệ trao đổi chất (thừa nhận không phải là các biến độc lập vì động vật nhỏ có xu hướng có tỷ lệ trao đổi chất cao hơn động vật lớn), ông đã tìm thấy chính xác các mối tương quan mà ông dự đoán.

Hóa ra giả thuyết của ông - rằng quá trình tiến hóa khiến động vật nhìn thế giới chuyển động chậm nhất có thể - có vẻ đúng. Tuổi thọ của loài ruồi có vẻ ngắn ngủi đối với con người, nhưng theo quan điểm của bản thân loài Diptera, chúng có thể sống đến tuổi già. Hãy ghi nhớ điều này vào lần sau khi bạn cố gắng (không thành công) để giết một con ruồi khác.