Как насекомите виждат света около тях. Защо насекомите имат кръгли очи? Как виждат насекомите

Най-сложните от сетивните органи при насекомите са органите на зрението. Последните са представени от образувания от няколко типа, от които най-важните са сложни фасетни очи с приблизително същата структура като сложните очи на ракообразните.

Очите се състоят от отделни омматидии (фиг. 337), чийто брой се определя главно от биологичните особености на насекомите. Активни хищници и добри летци, водните кончета имат очи с до 28 000 фасети всяко. В същото време мравките (разред Hymenoptera), особено работещите индивиди от видове, които живеят под земята, имат очи, състоящи се от 8 - 9 омматидии.

Всеки омматидий представлява перфектна фотооптична сенсила (фиг. 338). Състои се от оптичен апарат, включващ роговицата, прозрачен участък от кутикулата над омматидиума и така наречения кристален конус. Заедно те действат като леща. Възприемащият апарат на омматидиите е представен от няколко (4 - 12) рецепторни клетки; тяхната специализация е стигнала много далеч, както се вижда от пълната им загуба на флагеларни структури. Същинските чувствителни части на клетките - рабдомерите - са клъстери от гъсто опаковани микровили, разположени в центъра на омматидиума и плътно прилежащи един към друг. Заедно те образуват фоточувствителния елемент на окото - рабдома.

Екраниращите пигментни клетки лежат по ръбовете на омматидиума; последните се различават значително между дневните и нощните насекоми. В първия случай пигментът в клетката е неподвижен и постоянно разделя съседните омматидии, предотвратявайки преминаването на светлинните лъчи от едното око към другото. Във втория случай пигментът може да се движи в клетките и да се натрупва само в горната им част. В този случай светлинните лъчи удрят чувствителните клетки не на една, а на няколко съседни омматидии, което значително (почти два порядъка) повишава общата чувствителност на окото. Естествено, този вид адаптация възниква при здрач и нощни насекоми. Ommatidia произлизат от сетивни клетки нервни окончанияобразуване на зрителния нерв.

В допълнение към сложните очи, много насекоми имат и прости оцели (фиг. 339), чиято структура не съответства на структурата на един омматидий. Светлопречупващият апарат е с форма на леща, непосредствено под нея има слой от чувствителни клетки. Цялото око е покрито с покритие от пигментни клетки. Оптичните свойства на простите очи са такива, че те не могат да възприемат изображения на обекти.

Ларвите на насекомите в повечето случаи имат само прости оцели, които обаче се различават по структура от простите оцели на възрастните стадии. Няма приемственост между оцелите на възрастните и ларвите. По време на метаморфозата очите на ларвите се резорбират напълно.

Визуалните способности на насекомите са перфектни. Въпреки това, структурните особености на сложното око предопределят специален физиологичен механизъм на зрението. Животните, имащи сложни очи, имат „мозаечно” зрение. Малкият размер на омматидиите и тяхната изолация един от друг водят до факта, че всяка група чувствителни клетки възприема само малък и относително тесен лъч от лъчи. Лъчите, падащи под значителен ъгъл, се абсорбират от екраниращите пигментни клетки и не достигат до фоточувствителните елементи на омматидиите. Така, схематично, всеки омматидий получава изображение само на една малка точка от обект, разположен в зрителното поле на цялото око. В резултат на това изображението се състои от толкова светлинни точки, съответстващи на различни части на обекта, колкото е броят на фасетите, върху които перпендикулярно падат лъчите от обекта. Цялостната картина се комбинира, така да се каже, от много малки частични изображения чрез прилагането им едно към друго.

Възприемането на цвета от насекомите също се отличава с известна оригиналност. Представители по-високи групиНасекомите имат цветно зрение, основано на възприемането на три основни цвята, чието смесване дава цялото цветно разнообразие на света около нас. При насекомите обаче, в сравнение с хората, има силно изместване към късовълновата част на спектъра: те възприемат зелено-жълто, синьо и ултравиолетови лъчи. Последните са невидими за нас. следователно цветоусещанеСветът на насекомите е рязко различен от нашия.

Функциите на простите очи на възрастни насекоми все още изискват сериозно проучване. Очевидно те до известна степен „допълват“ сложните очи, влияейки върху активността и поведението на насекомите при различни условия на осветление. Освен това е доказано, че простите оцели, заедно със сложните очи, са способни да възприемат поляризирана светлина.

Способността да се вижда заобикалящата реалност в цялото й разнообразие от цветове и нюанси е уникална възможносткоито природата е дала на човека. Насекомите, подобно на хората, също имат орган на зрението, но възприемат света на цветовете по различен начин. Съвременните учени, използвайки специални инструменти, успяха да се доближат малко до разгадаването на мистерията и да разберат как насекомите виждат предмети, цветове и различни форми.

Начини на възприятие

Различните насекоми имат различни органи на зрението. Ако някои представители на класа на безгръбначните могат само да различават светлината от тъмнината или да наблюдават света в черно и бяло, то други са способни да разпознават цветовете или дори да виждат всичко в ултравиолетовия спектър.

Способността да се вижда при насекомите е малко по-различна от зрението на други живи същества. Някои видове имат няколко чифта очи, които могат да бъдат разположени не само на главата, но и на други части на тялото. Насекомите не различават малки детайли и виждат само на разстояние 1-2 метра. Те могат да се ориентират добре по залез благодарение на способността си да определят равнината на поляризация на светлината. Те различават мигането на светлинни вълни десетки пъти по-добре от хората. Насекомите възприемат Светътпо три начина:

Използване на цялата повърхност на тялото. Това е доста интересна способност на много насекоми, която не изисква очи. Големият недостатък е, че живите същества не правят разлика между обектите, а могат да различават само светлината от тъмнината. Прониква в скалпа като първо преминава през кутикулата и външен слойкожата. В мозъчните клетки започва реакция и насекомото усеща, че светлината го огрява. Тази способност помага на насекомите, живеещи под земята. Подобен тип зрение съществува при хлебарки, отделни видовегъсеници и листни въшки.
С прости очи. Насекомите, които имат подобни зрителни органи, са много по-щастливи, тъй като те са в състояние не само да различат деня от нощта, но и да различат някои обекти, както и тяхната форма. обикновено, прости очиразположени в предната част на главата на насекомото и се състоят от роговица, която получава светлина от зрителни нерви. Зрителни органи от този тип най-често се срещат в ларвите на насекомите. Ларвите на комарите имат очи вместо тъмни петна, улавяйки светлина. Но гъсениците имат 5-6 зрителни органа от всяка страна на главата. С тяхна помощ те разбират добре формите. Те виждат вертикалните обекти по-добре от хоризонталните, така че от две дървета най-вероятно ще изберат това, което е по-високо, а не по-широко.
. Те често се срещат при възрастни насекоми и обикновено са разположени отстрани на главите им. Такива очи помагат да се разпознае всяка форма на предмети и дори да се разграничат цветовете. Те имат сложна структура и се състоят от набор от лещи, наречени фасети. Интересна функцияе, че безгръбначните бозайници не виждат целия свят около себе си, а само части от изображения, които вече са събрани в един единствен пъзел в мозъка. Например, по време на полет мухата успява да свърже всички фрагменти в цялостна картина, тъй като в движение вижда много по-добре, отколкото в покой.

Яснотата на изображението е различна при различните представители на класа безгръбначни и зависи от ролята, която играе в живота им. визуално възприемане. Някои виждат само очертанията на предметите, други си представят обектите като продълговати, а трети виждат ясни и пропорционални изображения.

Цветно зрение на насекоми

Отдавна е известно, че някои видове насекоми различават добре цветовете и гамата от нюанси, която те възприемат, се различава от тази на хората. Цветно зрениеиграе важна роля в живота на тези членестоноги. Те разпознават сигналите на цъфтящо растение (мирис, цвят на венчетата) и намират цветя с необходимия нектар или прашец. Насекоми, след като са намерили подходящо цвете, запомнят подробностите му, което им помага по-късно да намерят правилното растениеи спестете време по време на периода на събиране на цветен прашец.

Много насекоми имат сложни сложни очи, състоящи се от множество отделни оцели - омматидии. Насекомите виждат света така, сякаш е сглобен от мозайка. Повечето насекоми са "късогледи". Някои от тях, като диопсидната муха, могат да се видят на разстояние 135 метра. Пеперуда - и тя има най-много остро зрениесред нашите насекоми не вижда повече от два метра, а пчелата не вижда нищо на разстояние от един метър. Насекоми, от които са направени очите голямо количество ommatidia, са в състояние да забележат и най-малкото движение около тях. Ако даден обект промени позицията си в пространството, тогава неговото отражение в сложните очи също променя местоположението си, движейки се с определен брой омматидии и насекомото забелязва това. Сложните очи играят огромна роля в живота на хищните насекоми. Благодарение на тази структура на зрителните органи насекомото може да фокусира очите си върху желания обект или да го наблюдава само с част от сложното око. Интересното е, че молците се ориентират с помощта на зрение и винаги летят към източник на светлина. Азимутът на очите им спрямо лунна светлинавинаги под 90°.

Цветно зрение

Да видиш специфичен цвят, окото на насекомото трябва да възприема електромагнитни вълниопределена дължина. Насекомите възприемат добре както ултра-късите, така и ултра-дългите сигнали. светлинни вълнии цветове от видимия спектър от човешкото око. Известно е, че човек вижда цветове от червено до виолетово, но окото му не е в състояние да възприема ултравиолетова радиация- вълни, които са по-дълги от червените и по-къси от лилавите. Насекомите виждат ултравиолетова светлина, но не различават цветовете на червения спектър (само пеперудите виждат червено). Например цветето на мака се възприема от насекомите като безцветно, но на другите цветове на очите насекомите виждат ултравиолетови шарки, които е трудно за хората дори да си представят. Насекомите се движат по тези модели в търсене на нектар. Пеперудите също имат ултравиолетови шарки по крилете си, които са невидими за хората. Пчелите разпознават следните цветове: синкаво-зелен, виолетов, жълт, син, пчелен лилав и ултравиолетов. Насекомите също могат да се ориентират, използвайки поляризирана светлина. При преминаване през земната атмосфера светлинният лъч се пречупва и в резултат на поляризацията на светлината, различни областинебето има различни дължини на вълните. Благодарение на това, дори когато слънцето не се вижда поради облаците, насекомото точно определя посоката.

Интересни факти

Ларвите на някои бръмбари са развили прости очи, благодарение на които виждат добре и избягват от хищници. Възрастните бръмбари развиват сложни очи, но зрението им не е по-добро от това на ларвите. Сложните сложни очи се срещат не само при насекомите, но и при някои ракообразни, като раци и омари. Вместо лещи, ommatidia съдържа миниатюрни огледала. За първи път хората са успели да погледнат на света през очите на насекомо през 1918 г. благодарение на немския учен Екснер. Броят на малките очи в насекомите (в зависимост от вида) варира от 25 до 25 000. Очите на насекоми, например бръмбари, които плуват по повърхността на водата, са разделени на две части: горна частслужи за виждане във въздуха, а долната - под вода. Сложните очи на насекомите не виждат толкова добре, колкото очите на птиците и бозайниците, защото не могат да уловят фини детайли (насекомите могат да имат между 25 и 25 000 фасети). Но те възприемат добре движещи се обекти и дори регистрират цветове, които са недостъпни за човешкото око.

Насекоми. От детството се възхищавахме на красотата на пеперудата, уловена “ калинки“, пострадал от ухапвания от комари. И дори като възрастни се страхуваме от оси и паяци. Този клас животни на латински звучи много красиво „insecta“ - най-многобройният. Ако разгледаме само описаните видове, тогава има около милион от тях. Всъщност те са много повече. Сега учените са склонни да вярват, че на нашата планета има около осем милиона вида насекоми. Мириади малки създания пълзят, летят, бръмчат, чуруликат и гледат света със собствените си очи.

Как виждат тези миниатюрни създания? Очи на насекоми, много важен орган. При възрастните на много видове очите заемат по-голямата част от главата. Ако ги погледнете с голямо увеличение, те ще изглеждат като фина решетка или мрежа. Това е така, защото всяко око се състои от много малки оцели. Те се наричат фасетирани. Тази малка очна фасетка се нарича омматидиум. Дълги тесни конуси, в края на които има шестоъгълни лещи, прилягат плътно един към друг. Техните оси, поради факта, че окото е кръгло, се разминават по радиален начин. И въпреки факта, че една омматидия има способност за гледане само от една до шест степени, всички заедно и те имат различни видовеот 100 до 30 000, позволяват на окото да обхване обекта като цяло. Изображението е съставено от различни парчета, като мозайка.

Насекомите не различават малките детайли. Яснотата на изображението е нарушена поради факта, че оптичните оси на омматидиите се разминават под ъгли от 1–6 градуса. Насекомите виждат недалеч. Само на няколко метра. Но когато слънцето вече не се вижда в небето, благодарение на способността да определят равнината на поляризация на светлината, те се ориентират добре. Да, и те различават мигаща или мигаща светлина с честота 250 - 300 херца. За сравнение, ние, хората, можем да направим това при честота от около 50 херца.

Ако говорим за това дали тези трохи различават цветовете, тогава да. Разбира се, това също не е като хората. Пчелите са изследвани най-много в това отношение. И така, от многобройни експерименти учените научиха, че пчелите виждат света в четири цвята. Червено-жълто-зелено. Да да. Точно. Не всеки поотделно, а непознат за нас цвят, слят заедно. Също синьо-зелено, синьо-виолетово и ултравиолетово. Ултравиолетовата светлина се открива и от други насекоми. Сред тях има някои пеперуди и мравки. Този въпрос не е проучен задълбочено. Остава много да се учи.

Това не е всичко На челно-париеталната част на главата на насекомите има още три оцела, разположени под формата на триъгълник. Някои имат по две. Диаметърът им е от 0,03 до 0,5 милиметра. Те са много по-прости от фасетираните. Но играят не по-малко важна роля. Тези очи повишават цялостната светлочувствителност, тоест помагат на насекомото да се ориентира спрямо източника на светлина. Ако очите са запечатани, насекомото ще бъде по-малко чувствително към светлина.

Изучавайки структурата, навиците и навиците на тези невероятни малки същества, ние все повече и повече се убеждаваме колко уникален е светът около нас. И колко внимателно трябва да се отнасяме към него, за да не нарушим баланса, с който Създателят ни е заобиколил.

Как виждат насекомите?

Мухата рязко избягва летящ към нея предмет, пеперудата избира определено цвете, а гъсеницата пълзи до най-високото дърво. Насекомите, подобно на хората, също имат зрителни органи, но те виждат и възприемат света по специален начин. С изключителното си зрение, недостъпно за хората. Някои насекоми могат да определят само светло и тъмно, докато други са добре запознати с нюансите. И така, как насекомите виждат света?

Начините на насекомите да виждат света

Способността им да виждат е разделена на три начина.

Повърхност на цялото тяло

Интересна функция, при която не е необходимо да имате очи. Но големият му недостатък е, че насекомото може да различава само светлината от тъмнината. Не вижда никакви предмети или цветове. Как работи? Светлината преминава през кутикулата, външния слой на кожата, и достига до главата на насекомото. Там възниква реакция в мозъчните клетки и насекомото разбира, че върху него пада светлина. Такова устройство не е достъпно за всички, но е много полезно за онези насекоми, които живеят под земята, например земни червеи или слепи пещерни бръмбари. Този тип зрение се среща при хлебарки, листни въшки и гъсеници.

Свързани материали:

За какво е цветен прашец?

С прости очи

Насекомите с прости очи са по-щастливи. Те могат не само да определят тъмнината от светлината, но и да различават отделните обекти и дори тяхната форма. Такива очи най-често се срещат в ларви на насекоми. Например, ларвите на комарите имат пигментни петна вместо очи, които улавят светлината. Но гъсениците имат пет до шест очи от всяка страна на главите си. Благодарение на това тя е добре запозната с формите. Но тя вижда много по-добре вертикалните обекти от хоризонталните. Например, ако трябва да избере дърво, тя по-скоро ще пропълзи до по-високото, отколкото до по-широкото.

Сложни или сложни очи

Такива очи най-често се срещат при възрастни насекоми. Можете да ги идентифицирате веднага - те обикновено се намират отстрани на главата. Сложните очи са много по-сложни и разнообразни от всички останали. Те могат да разпознават формите на предметите и да идентифицират цветовете. Някои насекоми виждат добре през деня, докато други виждат добре през нощта. Интересна особеност на тези очи е, че те не виждат цялата картина като цяло, а само парчета. И вече в мозъка насекомото сглобява пъзел от получените изображения, за да види пълната картина. Как една муха успява да свърже всички части на фрагмент по време на полет? Изненадващо, по време на полет тя вижда по-добре, отколкото в покой. А за място за кацане всяко насекомо е по-вероятно да избере нещо, което се движи или люлее.