Dove puoi vedere il mondo attraverso gli occhi degli insetti. La mosca ha un cervello unico. Occhi composti: qual è l'essenza

Anche nella prima infanzia, molti di noi hanno posto domande apparentemente insignificanti sugli insetti, come: quanti occhi ha mosca comune perché un ragno tesse una tela e una vespa può mordere.

La scienza dell'entomologia ha risposte a quasi tutte, ma oggi faremo appello alla conoscenza dei ricercatori della natura e del comportamento per affrontare la questione di cosa sia sistema visivo di questo genere.

In questo articolo analizzeremo come vede una mosca e perché è così difficile schiaffeggiare questo fastidioso insetto con uno scacciamosche o prenderlo con un palmo sul muro.

residente in camera

La mosca domestica o mosca domestica appartiene alla famiglia delle mosche vere. E sebbene l'argomento della nostra recensione riguardi tutte le specie senza eccezioni, ci permettiamo, per comodità, di considerare l'intera famiglia usando l'esempio di questa specie molto familiare di parassiti domestici.

La comune mosca domestica è un insetto esterno molto insignificante. Ha una colorazione del corpo grigio-nera, con qualche accenno di giallo nella parte inferiore dell'addome. La lunghezza di un adulto raramente supera 1 cm L'insetto ha due paia di ali e occhi composti.

Occhi composti: qual è il punto?

Il sistema visivo della mosca è composto da due grandi occhi situato lungo i bordi della testa. Ognuno di loro ha struttura complessa ed è costituito da tante piccole sfaccettature esagonali, da qui il nome di questo tipo di visione come sfaccettatura.

In totale, l'occhio della mosca ha più di 3,5 mila di questi componenti microscopici nella sua struttura. E ognuno di loro è in grado di catturare solo una piccola parte dell'immagine complessiva, trasmettendo informazioni sulla mini-immagine ricevuta al cervello, che raccoglie tutti gli enigmi di questa immagine.

Se confrontiamo visione sfaccettata e binoculare, che una persona ha, ad esempio, puoi assicurarti rapidamente che lo scopo e le proprietà di ciascuno siano diametralmente opposti.

Gli animali più sviluppati tendono a concentrare la loro visione su una certa area ristretta o su un oggetto specifico. Per gli insetti, è importante non tanto vedere un oggetto specifico quanto navigare rapidamente nello spazio e notare l'avvicinarsi del pericolo.

Perché è così difficile da catturare?

Questo parassita è davvero molto difficile da cogliere di sorpresa. Il motivo non è solo la maggiore reazione dell'insetto rispetto a una persona lenta e la capacità di staccarsi quasi istantaneamente. Principalmente così alto livello La reazione è dovuta alla percezione tempestiva del cervello di questo insetto di cambiamenti e movimenti all'interno del raggio visivo dei suoi occhi.

La visione della mosca gli permette di vedere quasi a 360 gradi. Questo tipo di visione è anche chiamata panoramica. Cioè, ogni occhio offre una visione a 180 gradi. È quasi impossibile cogliere di sorpresa questo parassita, anche se ti avvicini da dietro. Gli occhi di questo insetto ti consentono di controllare l'intero spazio circostante, fornendo così una difesa visiva completa al cento per cento.

Ce n'è dell'altro caratteristica interessante percezione visiva da una mosca di una tavolozza di colori. Dopotutto, quasi tutte le specie percepiscono in modo diverso alcuni colori che sono familiari ai nostri occhi. Alcuni di loro gli insetti non si distinguono affatto, altri sembrano diversi da loro, in altri colori.

A proposito, oltre a due occhi composti, la mosca ha altri tre occhi semplici. Si trovano nell'intervallo tra quelle sfaccettate, sulla parte frontale della testa. A differenza degli occhi composti, questi tre sono usati dagli insetti per riconoscere l'uno o l'altro oggetto nelle immediate vicinanze.

Quindi, alla domanda su quanti occhi ha una mosca normale, ora possiamo rispondere con sicurezza: 5. Due complessi sfaccettati, divisi in migliaia di ommatidi (sfaccettature) e progettati per il controllo più ampio sui cambiamenti ambiente attorno ad esso, e tre occhi semplici, che permettono, come si suol dire, di mettere a fuoco.

Visione del mondo

Abbiamo già detto che le mosche sono daltoniche e o non distinguono tutti i colori, oppure vedono oggetti a noi familiari in altre tonalità di colore. Inoltre, questa specie è in grado di distinguere l'ultravioletto.

Va anche detto che, nonostante tutta l'unicità della loro visione, questi parassiti praticamente non vedono nell'oscurità. Di notte la mosca dorme, perché i suoi occhi non permettono a questo insetto di commerciare nell'oscurità.

Eppure questi parassiti tendono a percepire bene solo oggetti più piccoli e in movimento. L'insetto non distingue tra tali oggetti di grandi dimensioni come una persona, per esempio. Per una mosca, questa non è altro che un'altra parte dell'interno dell'ambiente.

Ma l'avvicinamento di una mano a un insetto viene perfettamente colto dai suoi occhi e dà prontamente il segnale necessario al cervello. Proprio come qualsiasi altro pericolo in rapido avvicinamento, non sarà difficile per questi ladri, grazie al sofisticato e affidabile sistema di tracciamento che la natura ha fornito loro.

Conclusione

Quindi abbiamo analizzato come appare il mondo attraverso gli occhi di una mosca. Ora sappiamo che questi parassiti onnipresenti, come tutti gli insetti, hanno un incredibile apparato visivo per tenerli vigili, e ore diurne giorni per mantenere la difesa osservativa a tutto tondo al cento per cento.

La vista della mosca comune assomiglia a un complesso sistema di tracciamento, che include migliaia di mini-telecamere di sorveglianza, ciascuna delle quali fornisce all'insetto informazioni tempestive su ciò che sta accadendo nelle immediate vicinanze.

La capacità di vedere il mondo in tutto lo spettro dei suoi colori e sfumature - un dono unico della natura all'uomo. Il mondo dei colori che i nostri occhi sono in grado di percepire è luminoso e sorprendente. Ma l'uomo non è l'unico Essere vivente su questo pianeta. Anche gli animali e gli insetti vedono oggetti, colori, forme notturne? In che modo le mosche o le api vedono la nostra stanza, ad esempio, o un fiore?

occhi di insetto

La scienza moderna attraverso dispositivi speciali in grado di vedere il mondo attraverso gli occhi di diversi animali. Questa scoperta è diventata una sensazione a suo tempo. Si scopre che molti dei nostri fratelli minori, e in particolare gli insetti, vedono un'immagine completamente diversa da quella che osserviamo noi. Le mosche vedono affatto? Sì, ma per niente così, e si scopre che noi e le mosche, e altri volanti e striscianti, sembriamo vivere nello stesso mondo, ma sono completamente diversi.

Riguarda In insetti, non è solo, o meglio, non del tutto solo. L'occhio di un insetto è una raccolta di migliaia di sfaccettature o ommatidi. Sembrano lenti a cono. Ciascuno di questi ommatidium vede una parte diversa dell'immagine, accessibile solo a lui. Come vedono le mosche? L'immagine che osservano è come un'immagine assemblata da un mosaico o da un puzzle.

L'acuità visiva degli insetti dipende dal numero di ommatidi. La più avvistata è la libellula, ha ommatidi - fino a circa 30mila. Si avvistano anche farfalle - circa 17mila, per confronto: una mosca ne ha 4mila, un'ape ne ha 5. La più ipovedente è una formica, il suo occhio contiene solo 100 sfaccettature.

Difesa a tutto tondo

Un'altra capacità degli insetti, diversa da quella umana, è la possibilità di una visione circolare. L'occhio-lente è in grado di vedere tutto a 360 gradi. Tra i mammiferi, la lepre ha il più grande angolo di campo - 180 o. Pertanto, è soprannominato obliquo e cosa fare se ci sono così tanti nemici. Il leone non ha paura dei nemici e i suoi occhi guardano meno di 30 sull'orizzonte. Nei piccoli insetti, la natura ha compensato la mancanza di crescita con la capacità di vedere tutti quelli che si avvicinano di soppiatto. Cos'altro è diverso percezione visiva insetti, quindi questa è la velocità di cambiare l'immagine. Durante volo veloce hanno il tempo di notare tutto ciò che le persone non possono vedere a una tale velocità. Ad esempio, come fanno le mosche a vedere la TV? Se i nostri occhi fossero come quelli di una mosca o di un'ape, dovremmo far girare la pellicola dieci volte più velocemente. È quasi impossibile catturare una mosca da dietro, vede l'onda della mano più velocemente di quanto accada. Un uomo sembra essere una lenta tartaruga insetto, e una tartaruga è generalmente una pietra immobile.

Colori dell'arcobaleno

Quasi tutti gli insetti sono daltonici. Distinguono i colori, ma a modo loro. È interessante notare che gli occhi degli insetti e persino di alcuni mammiferi non percepiscono affatto il rosso o lo vedono come blu, viola. Per un'ape, i fiori rossi sembrano neri. Le piante che necessitano dell'impollinazione delle api non fioriscono di rosso. Maggioranza colori luminosi scarlatto, rosa, arancione, bordeaux, ma non rosso. Quelli rari che si concedono un vestito rosso vengono impollinati in modo diverso. Questa è la relazione in natura. È difficile immaginare come gli scienziati siano riusciti a capire come le mosche vedono i colori della stanza, ma si scopre che il loro colore preferito è il giallo, e il blu e il verde li infastidiscono. Questo è tutto. Per avere meno mosche in cucina, devi solo dipingerlo correttamente.

Le mosche possono vedere al buio?

Le mosche, come la maggior parte degli insetti volanti, dormono di notte. Sì, anche loro hanno bisogno di dormire. Se una mosca viene costantemente scacciata e non le viene permesso di dormire per tre giorni, muore. Le mosche vedono male al buio. Questi sono insetti occhi rotondi ma miope. Non hanno bisogno di occhi per trovare il cibo.

A differenza delle mosche, le api operaie vedono bene di notte, il che consente loro di lavorare turno di notte Stesso. Di notte i fiori sono più profumati e ci sono meno rivali per il nettare.

Vedono bene di notte, ma lo scarafaggio americano è riconosciuto come il leader indiscusso nella visione nell'oscurità.

Forma dell'oggetto

Interessante la percezione della forma di un oggetto da parte di diversi insetti. La specificità è che potrebbero non percepire affatto forme semplici che non sono necessarie per la loro vitalità. Le api, le farfalle non vedono gli oggetti forme semplici, soprattutto immobili, ma sono attratti da tutto ciò che ha forme complesse i fiori, soprattutto se si muovono, ondeggiano. Questo spiega, in particolare, il fatto che le api e le vespe raramente pungono una persona ferma, e se pungono, allora nella zona delle labbra quando parla (muove le labbra). Le mosche e alcuni altri insetti non percepiscono una persona, si siedono su di essa semplicemente in cerca di cibo, che cercano con l'olfatto e vedono con i sensori sulle loro zampe.

Caratteristiche generali della visione degli insetti

• Solo le farfalle possono distinguere il colore rosso: impollinano fiori rari una tale gamma.
• La struttura dell'occhio è tutta sfaccettata, la differenza sta nel numero di ommatidi.
• Tricromasia, ovvero la capacità di trasformare i colori in tre colori primari: viola, verde e ultravioletto.
• La capacità di rompere e riflettere i raggi di luce e vedere l'intero quadro della realtà circostante.
• La possibilità di visualizzare immagini che cambiano molto rapidamente.
• Gli insetti possono navigare luce del sole, così le farfalle notturne affollano la lampada.
• La visione binoculare aiuta i predatori di insetti a determinare con precisione la distanza dalla loro preda.

Molti insetti hanno occhi composti complessi, costituiti da numerosi occhi individuali - ommatidi. Gli insetti vedono il mondo come se fosse assemblato da un mosaico. La maggior parte degli insetti sono "miopi". Alcuni di loro, come la mosca diopside, possono essere visti a una distanza di 135 metri. Butterfly - e lei ha di più visione acuta tra i nostri insetti - non vede oltre i due metri e l'ape non vede nulla già a una distanza di un metro. Insetti di cui sono fatti gli occhi un largo numero ommatidi, sono in grado di notare il minimo movimento intorno a loro. Se un oggetto cambia posizione nello spazio, anche il suo riflesso negli occhi composti cambia posizione, spostando un certo numero di ommatidi e l'insetto se ne accorge. Gli occhi composti svolgono un ruolo enorme nella vita degli insetti predatori. Grazie a questa struttura degli organi visivi, un insetto può focalizzare gli occhi sull'oggetto desiderato o osservarne solo una parte. occhio composto. È interessante notare che le falene navigano con l'aiuto della vista e volano sempre verso la fonte di luce. L'azimut dei loro occhi rispetto alla luce lunare è sempre inferiore a 90°.

visione dei colori

Per vedere un certo colore, l'occhio dell'insetto deve percepire onde elettromagnetiche di una certa lunghezza. Gli insetti percepiscono bene sia le onde luminose ultracorte che ultralunghe e i colori dello spettro visibile. occhio umano. È noto che una persona vede i colori dal rosso al viola, ma il suo occhio non è in grado di percepire radiazioni ultraviolette- onde più lunghe del rosso e più corte del viola. Gli insetti vedono la luce ultravioletta ma non possono vedere la luce rossa (solo le farfalle vedono il rosso). Ad esempio, un fiore di papavero è percepito dagli insetti come incolore, ma su altri colori gli insetti vedono modelli ultravioletti che sono persino difficili da immaginare per una persona. Gli insetti navigano in questi schemi alla ricerca del nettare. Le ali delle farfalle hanno anche modelli ultravioletti che sono invisibili agli umani. Le api distinguono tra questi colori: verde-bluastro, viola, giallo, blu, viola ape e ultravioletto. Gli insetti sono anche in grado di navigare usando la luce polarizzata. Quando attraversa l'atmosfera terrestre, un raggio di luce viene rifratto e, come risultato del fatto che si verifica la polarizzazione della luce, su diverse aree cielo, le lunghezze d'onda sono diverse. Grazie a ciò, anche quando il sole non è visibile a causa delle nuvole, l'insetto determina con precisione la direzione.

Fatti interessanti

Le larve di alcuni coleotteri hanno sviluppato occhi semplici, grazie ai quali vedono bene e sfuggono ai predatori. I coleotteri adulti sviluppano occhi composti, ma la loro vista non è migliore di quella delle larve. Gli occhi composti complessi si trovano non solo negli insetti, ma anche in alcuni crostacei, come granchi e aragoste. Invece di lenti in ommatidi, hanno specchietti in miniatura. Per la prima volta, le persone sono state in grado di guardare il mondo attraverso gli occhi di un insetto nel 1918 grazie allo scienziato tedesco Eksner. Il numero di piccoli occhi negli insetti (a seconda della specie) varia da 25 a 25000. Gli occhi degli insetti, come i coleotteri che galleggiano sulla superficie dell'acqua, sono divisi in due parti: parte in alto serve per vedere nell'aria, e quello inferiore - sott'acqua. occhi composti gli insetti non si vedono bene come gli occhi di uccelli e mammiferi, perché non sono in grado di trasmettere dettagli fini (gli insetti possono avere dalle 25 alle 25.000 sfaccettature). Ma percepiscono oggetti che si muovono bene e registrano anche quei colori inaccessibili all'occhio umano.

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Varietà della struttura degli organi della vista

Negli insetti, gli occhi possono essere rappresentati in tre varietà:

• (sfaccettato);
• (dorsale, ocelli);
• larvale (laterale, larvale). (foto)

Loro hanno diversa struttura e ineguale capacità di vedere.

Gli occhi composti si trovano nella maggior parte degli insetti, e più sono sviluppati questi ultimi, meglio sono solitamente sviluppati i loro organi visivi. chiamato anche sfaccettato, perché la loro superficie esterna è rappresentata da un insieme di lenti poste una accanto all'altra - sfaccettature.

Ommatidio

Ommatidio

A (a sinistra) - ommatidium apposizionale,

B (a destra) - ommatidio sovrapposto

1 - assoni delle cellule visive, 2 - cellule retiniche,

3 - cornea, 4 - cono cristallino,

5 - cellule del pigmento, 6 - guida di luce, 7 - rabdom

L'occhio composto è costituito da vari, di regola, un gran numero di singole unità strutturali - ommatidi. comprendono una serie di strutture che forniscono conduzione, rifrazione della luce (faccetta, cellula radicale, cono di cristallo) e percezione dei segnali visivi (cellule retiniche, rabdom, cellule nervose). Inoltre, ciascuno ha un dispositivo di isolamento del pigmento, grazie al quale è completamente o parzialmente protetto dai raggi laterali.

Schema della struttura di un occhio semplice

Di tutte le varietà di occhi di insetto, hanno la capacità di vedere più debole. Secondo alcuni rapporti, non svolgono affatto una funzione visiva e sono responsabili solo del miglioramento della funzione degli occhi composti. Ciò, in particolare, è dimostrato dal fatto che negli insetti non ce ne sono praticamente di semplici in assenza di complessi. Inoltre, dipingendo su occhi composti, gli insetti cessano di orientarsi nello spazio, anche se ne hanno di ben definiti.

Caratteristiche della visione degli insetti

Dedicato allo studio della visione degli insetti grande quantità articoli scientifici. Alla luce di tale interesse da parte degli specialisti, molte caratteristiche del lavoro degli occhi in Insecta sono state chiarite in modo affidabile fino ad oggi. Tuttavia, la struttura degli organi della vista in questi organismi è così diversa che la qualità della visione, la percezione del colore e del volume, la distinzione tra oggetti in movimento e fissi, il riconoscimento di immagini visive familiari e altre proprietà della visione differiscono enormemente In diversi gruppi insetti. Questo può essere influenzato i seguenti fattori: in un occhio composto - la struttura degli ommatidi e il loro numero, rigonfiamento, posizione e forma degli occhi; agli occhi semplici e - il loro numero e le sottili caratteristiche della struttura, che possono essere rappresentate da una significativa varietà di opzioni. La visione delle api è stata meglio studiata oggi.

Un certo ruolo nella percezione della forma è svolto dal movimento dell'oggetto. È più probabile che gli insetti si siedano sui fiori che ondeggiano al vento che su quelli fissi. le libellule si precipitano dopo aver spostato la preda e le farfalle maschi reagiscono alle femmine volanti e hanno difficoltà a vedere quelle sedute. Probabilmente, la questione è in una certa frequenza di irritazione degli occhi ommatidi durante il movimento, lampeggiante e tremolante.

Riconoscimento di oggetti familiari

Gli insetti riconoscono oggetti familiari non solo per colore e forma, ma anche per la disposizione degli oggetti intorno a loro, quindi l'idea dell'eccezionale primitività della loro visione non può essere definita vera. Ad esempio, Sand Wasp trova l'ingresso del visone, concentrandosi su quegli oggetti che si trovano intorno ad esso (erba, pietre). Se vengono rimossi o la loro posizione viene modificata, ciò può confondere l'insetto.

percezione della distanza

Questa caratteristica è meglio studiata sull'esempio di libellule, coleotteri macinati e altri insetti predatori.

La capacità di determinare la distanza è dovuta alla presenza negli insetti superiori visione binoculare, cioè due occhi i cui campi visivi si intersecano parzialmente. Le caratteristiche strutturali degli occhi determinano quanto è grande la distanza disponibile per la visione di un insetto. Ad esempio, i coleotteri saltatori reagiscono alla preda e si avventano su di essa quando si trovano a una distanza di 15 cm dall'oggetto.

Movimento leggero della bussola

Molti insetti si muovono in modo tale da mantenere costantemente lo stesso angolo di incidenza della luce sulla retina. Così, i raggi del sole sono una specie di bussola con cui l'insetto è orientato. Con lo stesso principio, le falene si muovono in direzione delle sorgenti luminose artificiali.

Gli organi della vista sono sviluppati nella maggior parte degli insetti. raggiungere il massimo sviluppo occhi composti o composti . Numero elementi visivi- gli ommatidi, o sfaccettature, nell'occhio di una mosca domestica raggiungono i 4mila, e nelle libellule anche i 28mila L'ommatidio è costituito da una lente trasparente, o cornea, a forma di lente biconvessa e da un cono di cristallo trasparente che giace sotto di essa. Insieme fanno sistema ottico. Sotto il cono c'è la retina, che percepisce i raggi luminosi. cellule retiniche connesse fibre nervose con i lobi visivi del cervello. Ogni ommatidio è circondato da cellule del pigmento.

A seconda della percezione della luce di diversa intensità, si distinguono i tipi di occhi per apposizione e sovrapposizione. Il primo tipo di struttura oculare è caratteristico degli insetti diurni, il secondo - notturno.

IN occhio di apposizione ogni ommatidio è isolato nella sua parte superiore dal pigmento dei vicini ommatidi. Così, ciascuno unità strutturale l'occhio lavora separatamente da tutti gli altri, percependo solo la "sua" parte dello spazio esterno. Quadro generale si forma nel cervello di un insetto come da tanti pezzi di un mosaico.

IN occhio di sovrapposizione gli ommatidi sono solo parzialmente, seppur per tutta la loro lunghezza, protetti dai raggi laterali: sono semipermeabili. Da un lato interferisce con gli insetti in condizioni di luce intensa, dall'altro li aiuta a vedere meglio al crepuscolo.

Ocelli (dorsale occhi semplici) - questi sono piccoli organi visivi che hanno alcuni adulti e di solito si trovano nella parte superiore della testa. Solitamente presentato nella quantità di tre, mentre uno giace leggermente davanti e altri due - dietro e di lato davanti. Non contengono ommatidio, la struttura degli occhi semplici è notevolmente semplificata. All'esterno si trova la cornea, costituita da cellule rootagen, più profondo è l'apparato di percezione della luce delle cellule retiniche (sensibili), ancora più in basso sono le cellule del pigmento che passano nelle fibre del nervo ottico.

Di tutte le varietà di occhi di insetto, gli occhi semplici hanno la capacità di vedere più debole. Secondo alcuni rapporti, non svolgono affatto una funzione visiva e sono responsabili solo del miglioramento della funzione degli occhi composti. Ciò, in particolare, è dimostrato dal fatto che gli insetti praticamente non hanno occhi semplici in assenza di occhi complessi. Inoltre, dipingendo su occhi composti, gli insetti cessano di orientarsi nello spazio, anche se hanno occhi semplici ben definiti.

Stemmi o occhi semplici laterali- presente nelle larve di insetti con completa trasformazione. Durante la fase pupale, si "trasformano" in occhi composti. Eseguire funzione visiva, ma, a causa della struttura semplificata, vedono relativamente debolmente. Per migliorare la vista, gli ocelli larvali sono spesso presentati nelle larve nella quantità di diversi pezzi. Nelle larve di sawfly, sono simili a quelle dorsali e nei bruchi di farfalle assomigliano a ommatidi oculari composti. I bruchi percepiscono la forma degli oggetti, distinguono piccoli dettagli sulla loro superficie.