Головна · Хвороби кишечника · Чому у комах очі круглі, як бачать комахи? Скільки очей у мухи чи бджоли? Які очі у мухи

Чому у комах очі круглі, як бачать комахи? Скільки очей у мухи чи бджоли? Які очі у мухи

Комахив даний час є процвітаючою групою тварин на Землі.

Тіло комах поділяється на три відділи: голову, груди та черевце.

На голові комах знаходяться фасеткові очі та чотири пари придатків. У деяких видів, крім фасеткових очей, є прості очі. Перша пара придатків представлена ​​вусиками (антенами), що є органами нюху. Інші три пари утворюють ротовий апарат. Верхня губа (лабрум), непарна складка, прикриває верхні щелепи. Друга пара ротових придатків утворює верхні щелепи (мандібули), третя пара – нижні щелепи (максилли), четверта пара зростається та утворює нижню губу (лабіум). На нижній щелепі та нижній губі можуть бути по парі щупиків. До ротового апарату відноситься мова (гіпофарінкс) - хітинове випинання дна ротової порожнини (рис. 3). У зв'язку із способом харчування, ротові апарати можуть бути різних типів. Розрізняють гризучий, гризуще-лижучий, колюче-сосущий, смокче і лижучий типи ротових апаратів. Первинним типом ротового апарату слід вважати гризучий (рис. 1).


Мал. 1.
1 – верхня губа, 2 – верхні щелепи, 3 – нижні щелепи, 4 – нижня губа,
5 - основний членик нижньої губи, 6 - "стволик" нижньої губи, 7 - нижньощелепний щупик,
8 - внутрішня жувальна лопата нижньої щелепи, 9 - зовнішня
жувальна лопать нижньої щелепи, 10 - підпідборіддя,
11 - хибне підборіддя, 12 - ніжньогубний щупик, 13 - язичок, 14 - придатковий язичок.

Груди складається з трьох сегментів, які називаються відповідно передньогруди, середньогруди та задньогруди. Кожен із сегментів грудей несе пару кінцівок, у літаючих видів на середньо-і задньогрудях знаходяться по парі крил. Кінцівки членисті. Основний член ноги називається тазик, за ним слідують вертлуг, стегно, гомілка і лапка (рис. 2). У зв'язку з способом життя кінцівки бувають ходильними, бігальними, стрибальними, плавальними, копальні та хапальними.


Мал. 2. Схема будови
кінцівки комахи:
1 - крило, 2 - тазик, 3 - вертлуг,
4 - стегно, 5 - гомілка, 6 - лапка.


Мал. 3.
1 - фасеткові очі, 2 - прості очі, 3 - мозок, 4 - слинна
заліза, 5 - зоб, 6 - переднє крило, 7 - заднє крило, 8 - яєчник,
9 - серце, 10 - задня кишка, 11 - хвостова щетинка (церка),
12 - антена, 13 - верхня губа, 14 - мандібули (верхні
щелепи), 15 - максилли (нижні щелепи), 16 - нижня губа,
17 - підглотковий ганглій, 18 - черевний нервовий ланцюжок,
19 – середня кишка, 20 – мальпігієві судини.

Число сегментів черевця варіює від 11 до 4. На черевці у нижчих комах є парні кінцівки, у вищих комах вони видозмінюються на яйцеклад або інші органи.

Покрови представлені хітиновою кутикулою, гіподермою та базальною мембраною, що захищають комах від механічних пошкоджень, втрати води, є зовнішнім скелетом. Комахи мають багато залоз гіподермального походження: слинні, пахучі, отруйні, павутинні, воскові та ін. Забарвлення комах покривів обумовлюється пігментами, що містяться в кутикулі або гіподермі.


Мал. 4. Поздовжній розріз через
голову чорного таргана:
1 - ротовий отвір, 2 - ковтка,
3 - стравохід, 4 - головний мозок
(Надковтковий нервовий вузол),
5 - підглотковий нервовий вузол,
6 - аорта, 7 - протока слинних
залоз, 8 - гіпофарінкс, або
підглотник, 9 - передротова
порожнина, 10 - передній відділ
передротової порожнини, або
цибарій, 11 - задній відділ
передротової порожнини,
чи саліварій.

М'язи комах по гістологічному будовою ставляться до поперечнополосатым, вони відрізняються здатністю дуже високої частоти скорочень (до 1000 разів у секунду).

Травна система як у всіх членистоногих підрозділяється на три відділи, передній та задній відділи мають ектодермальне походження, середній – ентодермальне (рис. 5). Травна система починається ротовими придатками та ротовою порожниною, в яку відкриваються протоки 1-2 пар слинних залоз. Перша пара слинних залоз виробляє травні ферменти. Друга пара слинних залоз може видозмінюватися на павутинні або шовкоотделительные залози (гусениці багатьох видів метеликів). Протоки кожної пари з'єднуються в непарний канал, який відкривається в основі нижньої губи під гіпофаринксом. Передній відділ включає глотку, стравохід і шлунок. У деяких видів комах стравохід має розширення – зоб. У видів, що харчуються рослинною їжею, у шлунку знаходяться хітинові складки, зубці, що сприяють перетиранню їжі. Середній відділ представлений середньою кишкою, в якій відбувається перетравлення та всмоктування їжі. У початковій частині середня кишка може мати сліпі вирости (пилорические придатки). Пілоричні придатки функціонують як травні залози. У багатьох комах, що харчуються деревиною, у кишечнику поселяються симбіотичні найпростіші та бактерії, що виділяють фермент целюлазу і цим сприяють перетравленню клітковини. Задній відділ представлений задньою кишкою. На межі між середньою та задньою відділами в просвіт кишечника відкриваються численні сліпо замкнуті мальпігієві судини. Задня кишка має ректальні залози, які відсмоктують із залишків харчової маси воду.


Мал. 5. Схема будови
травної системи
чорного таргана:
1 - слинні залози; 2 -
стравохід, 3 - зоб, 4 -
пилорічні придатки,
5 - середня кишка,
6 - мальпігієві судини,
7 - задня кишка,
8 – пряма кишка.

Органи дихання комах - трахеї, якими здійснюється транспорт газів. Трахеї починаються отворами - дихальцями (стигмами), які знаходяться з боків середньогрудей та задньогрудей і на кожному членику черевця. Максимальна кількість дихальця - 10 пар. Часто стигми мають спеціальні замикальні клапани. Трахеї мають вигляд тонких трубочок і пронизують все тіло комахи (рис. 6). Кінцеві гілки трахей закінчуються зірчастою трахейною клітиною, від якої відходять ще тонші трубочки - трахеоли. Іноді трахеї утворюють невеликі розширення – повітряні мішки. Стінки трахей вистелені тонкою кутикулою, що мають потовщення у формі кілець та спіралей.

Мал. 6. Схема
будови
дихальної
системи чорного
таргана

Кровоносна система комах - незамкнутого типу (рис. 7). Серце знаходиться у перикардіальному синусі на дорсальній стороні черевного відділу тіла. Серце має вигляд трубки, сліпо замкнутої на задньому кінці. Серце розділене на камери, кожна камера має з обох боків парні отвори з клапанами – остії. Число камер - вісім і менше. До кожної камери серця підходять м'язи, що забезпечують скорочення. Хвиля скорочень серця від задньої камери до передньої забезпечує односторонній рух крові вперед.

Гемолімфа рухається із серця в єдину судину - в головну аорту і далі виливається в порожнину тіла. Через численні отвори гемолімфу потрапляє у порожнину перикардіального синуса, потім через остії, при розширенні серцевої камери, засмоктується у серце. Гемолімфа не має дихальних пігментів і представляє жовту рідину, що містить фагоцити. Основна її функція - постачання органів поживними речовинами та перенесення продуктів обміну до органів виділення. Дихальна функція гемолімфи незначна, лише в деяких водних личинок комах (личинки комарів-дзвінків) гемолімфа має гемоглобін, забарвлена ​​в яскраво-червоний колір та відповідає за транспортування газів.

Органами виділення комах є мальпігієві судини та жирове тіло. Мальпігієві судини (у кількості до 150) мають ектодермальне походження, впадають у просвіт кишечника на межі між середнім та заднім відділами кишечника. Продукт виділення – кристали сечової кислоти. Жирове тіло комах крім основної функції – накопичення запасів поживних речовин, служить ще й «ниркою накопичення». У жировому тілі є спеціальні екскреторні клітини, які поступово насичуються важкорозчинною сечовою кислотою.


Мал. 7. Схема будови
кровоносної системи
чорного таргана:
1 – серце, 2 – аорта.

Центральна нервова система комах складається з парних надглоткових гангліїв (головного мозку), підглоткових гангліїв та сегментарних гангліїв черевного нервового ланцюжка. Головний мозок включає три відділи: протоцеребрум, дейтоцеребрум і тритоцеребрум. Протоцеребрум іннервує акрон і очі, що розміщуються на ньому. На протоцеребрумі розвиваються грибоподібні тіла, яких підходять нерви від органів зору. Дейтоцеребрум іннервує вусики, тритоцеребрум – верхню губу.

До складу черевного нервового ланцюжка входять 11-13 пар гангліїв: 3 грудних та 8-10 черевних. У деяких комах грудні та черевні сегментарні ганглії зливаються у грудні та черевні нервові вузли.

Периферична нервова система представлена ​​нервами, що відходять від центральної нервової системи, та органами почуттів. Є нейросекреторні клітини, нейрогормони яких регулюють діяльність ендокринних органів комах.

Чим складніше поведінка комах, тим більше розвинений вони головний мозок і грибоподібні тіла.

Органи почуттів комах досягають високого рівня досконалості. Можливості їх сенсорного апарату нерідко перевершують такі вищих хребетних тварин і людини.

Органи зору представлені простими та складними очима (рис. 8). Складні, або фасеткові очі розташовуються з обох боків голови і складаються з омматидіїв, кількість яких у різних видів комах варіює від 8-9 (мурахи) до 28000 (бабки). У багатьох видів комах зір кольоровий. Кожен омматидій сприймає невелику частину поля зору всього ока, зображення складається з безлічі дрібних частинок зображення, такий зір іноді називають «мозаїчним». Роль простих очей остаточно не вивчена, встановлено, що вони сприймають поляризоване світло.


Мал. 8.
А – фасеткове око (на розрізі видно омматидії), Б – схема
будови окремої омматидії, В - схема будови простої
вічка: 1 - кришталик, 2 - кришталевий конус, 3 - пігментні
клітини, 4 - зорові (ретинальні) клітини,
5 - рабдом (зоровий стрижень), 6 - фасетки (зовнішні
поверхні кришталика), 7 - нервові волокна.

Багато комах здатні видавати звуки та чути їх. Органи слуху та органи, що видають звуки, можуть перебувати на будь-якій ділянці тіла. Наприклад, у коників, органи слуху (тимпанальні органи) розташовуються на гомілках передніх ніг, тут є по дві вузькі поздовжні щілини, що ведуть до барабанної перетинки, пов'язаної з рецепторними клітинами. Органи, що видають звуки, знаходяться на передніх крилах, причому ліве крило відповідає «змичку», а праве – «скрипці».

Органи нюху представлені сукупністю нюхових сенсил, розташованих переважно на антенах. Антени самців розвинені більшою мірою, ніж антени самок. За запахом комахи розшукують їжу, місця для відкладання яєць, особин протилежної статі. Самки виділяють особливі речовини - статеві атрактанти, які приваблюють самців. Самці метеликів знаходять самок з відривом 3-9 км.

Смакові сенсили розташовуються у жуків на щелепних та губних щупиках, у бджіл, мух, метеликів – на ніжках, у бджіл, мурах – на вусиках.

Дотичні рецептори, термо-і гігрорецептори розсіяні по поверхні тіла, але найбільше їх на вусиках і щупиках. Багато комах сприймають магнітні поля та їх зміну, де знаходяться органи, які сприймають ці поля, поки що невідомо.

Комахи - роздільностатеві тварини. У багатьох видів комах виражений статевий диморфізм. До складу чоловічої статевої системи входять: парні сім'яники та сім'япроводи, непарний сім'явивергувальний канал, сукупний орган та придаткові залози. До складу сукупного органу входять кутикулярні елементи – геніталії. Придаткові залози виділяють секрет, що розбавляє сперму і формує оболонку сперматофора. До складу жіночої статевої системи входять: парні яєчник та яйцеводи, непарна піхва, сім'я, придаткові залози. Самки деяких видів мають яйцеклад. Геніталії самців і самок мають складну будову та таксономічне значення.

Комахи розмножуються статевим способом, ряд видів відомий партеногенез (попелиці).

Розвиток комах ділиться на два періоди - ембріональний, що включає розвиток зародка в яйці, і постембріональний, який починається з моменту виходу личинки з яйця і закінчується смертю комахи. Постембріональний розвиток відбувається з метаморфозом. За характером метаморфозу ці членистоногі поділяються на дві групи: комахи з неповним перетворенням (геміметаболічні) та комах з повним перетворенням (голометаболічні).

У геміметаболічних комах личинка схожа на дорослу тварину. Відрізняється від нього недорозвиненими крилами – гонадами, відсутністю вторинних статевих ознак, меншими розмірами. Такі імагоподібні личинки називаються німфами. Личинка росте, линяє, після кожної линяння зачатки крил збільшуються. Після кількох лінок із німфи старшого віку виходить імаго.

У голометаболічних комах личинка не схожа на імаго не лише за будовою, а й екологічно, наприклад, личинка хруща живе в ґрунті, імаго - на деревах. Личинки після кількох линок перетворюються на лялечок. Під час стадії лялечки відбувається руйнування личинкових органів та формування організму дорослої комахи.


Мал. 9.
А - відкрита (наїзник), Б -
покритий (метелик),
В – прихована (муха).

Личинки голометаболічних комах не мають складних очей та зачатків крил. Їхній ротовий апарат гризучого типу, вусики та кінцівки – короткі. За рівнем розвитку кінцівок виділяють чотири типи личинок: протоподні, олігоподні, поліподні, аподні. У протопідних личинок є лише зачатки грудних ніг (бджоли). У олігоподних личинок - три пари нормальних ходильних ніг (жуки, сітчастокрилі). Поліподні личинки крім трьох пар грудних ніг мають ще кілька пар хибних ніжок на черевці (метелики, пильщики). Черевні ніжки є виступами стінки тіла, несуть на підошві шипики і гачки. Аподні личинки кінцівок не мають (двокрилі).

За способами руху личинки голометаболічних комах поділяються на камподеоподібних, ерукоподібних, дротяних та червоподібних.

Камподеоподібні личинки мають довге гнучке тіло, бігальні ноги і відчувають церки (жужелиці). Еруковидні личинки - м'ясисте слабозігнуте тіло кінцівками або без (травневі жуки, бронзівки, гною). Дротяникові – з жорстким тілом, круглим у поперечнику, з опорними церквами (жуки-лускуни, чорнотілки). Червоподібні - на вигляд схожі на черв'яків, безногі (двокрилі та багато інших).

Лялечки бувають трьох типів: вільні, покриті, приховані (рис. 9). У вільних лялечок зачатки крил і кінцівок добре видно, вільно відокремлені від тіла, покриви – тонкі та м'які (жуки). У покритих лялечок зачатки щільно приростають до тіла, покриви сильно склеротизовані (метелики). Приховані лялечки – вільні лялечки, що знаходяться всередині хибного кокона – пупарія (мухи). Пупарій являє собою незграбну затверділу личинкову шкірку.

Мухи живуть менше, ніж слони. У цьому немає жодних сумнівів. Але, з погляду мух, чи справді їхнє життя представляється їм набагато коротшим? Таким, по суті, було питання, яке поставив Кевін Гілі з Трініті-коледжу в Дубліні у своїй статті, щойно опублікованій у Animal Behaviour. Його відповідь: мабуть, ні. Ці невеликі істоти мухи зі швидким метаболізмом бачать світ у сповільненому режимі. Суб'єктивне переживання часу є лише суб'єктивним. Навіть окремі люди, які можуть обмінюватися враженнями, розмовляючи один з одним, не можуть знати напевно, чи збігається їхній власний досвід із досвідом інших людей.

Мухи - зір мухи і чому її важко вбити

Але об'єктивний показник, який, ймовірно, корелює із суб'єктивним переживанням, таки існує. Він називається критичною частотою злиття мерехтіння CFF - critical flicker-fusion frequency, і є найнижчою частотою, при якій мерехтливе світло видається постійним джерелом освітлення. Він вимірює те, як швидко очі тварини можуть оновлювати зображення і таким чином обробляти інформацію.

Для людей середньою критичною частотою мерехтіння є 60 герц (тобто 60 разів на секунду). Саме тому частота оновлення зображення на телевізійному екрані зазвичай встановлена ​​на цьому значенні. Пси мають критичну частоту мерехтіння 80 Гц, і тому, напевно, здається, що їм не подобається дивитися телевізор. Для собаки телепрограма виглядає як безліч фотокадрів, які швидко змінюють один одного.

Вища критична частота мерехтіння має означати біологічні переваги, оскільки вона дозволяє швидше реагувати на загрози та можливості. Мух, що мають критичну частоту мерехтіння 250 Гц, як відомо, важко прибити. Згорнута газета, яка, як видається людині, рухається під час удару швидко, мухам здається такою, ніби вона рухається в мелясі.

Вчений Кевін Гілі припустив, що основними факторами, що обмежують критичну частоту мерехтіння у тварини, є її розміри та швидкість обміну речовин. Невеликий розмір означає, що сигнали в мозок проходять меншу відстань. Висока швидкість обміну речовин означає, що для їхньої обробки доступно більше енергії. Однак пошук у літературі показав, що ніхто раніше не цікавився цим питанням.

На щастя, для Гілі цей пошук також показав, що багато людей вивчали критичну частоту мерехтіння у великої кількості видів з інших причин. Багато вчених також вивчали швидкості обміну речовин у багатьох тих же видів. Проте дані про розміри видів загальновідомі. Таким чином, усе, що йому потрібно було зробити, — це побудувати кореляції та застосувати з користю для себе результати інших досліджень. Що він зробив.

Для полегшення завдання до свого дослідження вчений взяв дані щодо лише хребетних тварин — 34 видів. На нижньому кінці шкали опинився європейський вугор, з критичною частотою мерехтіння 14 Гц. За ним відразу йде шкіряста черепаха, з критичною частотою мерехтіння 15 Гц. Рептилії виду туатару (гаттерію) мають CFF в 46 Гц. Акули-молоти разом із людьми мають CFF у 60 Гц, а жовтопері птахи, як і пси, мають CFF у 80 Гц.

Перше місце зайняв ховрах золотистий, з CFF в 120 Гц. І коли Гілі побудував графіки залежності CFF від розміру тварини та швидкості обміну речовин (які не є, що треба визнати, незалежними змінними, оскільки у малих тварин, як правило, швидкість обміну речовин вища, ніж у великих), він знайшов саме ті кореляції, які він і передбачив.

Виходить, що його гіпотеза — що еволюція змушує тварин бачити світ якомога повільніше — виглядає правильною. Життя мухи може здатися людям короткочасним, але з погляду самих двокрилих вони можуть доживати до глибокої старості. Пам'ятаєте це наступного разу, коли спробуєте (невдало) прибити чергову муху.

Око комахи при великому збільшенні схоже на дрібні ґрати.

Це тому, що око комахи складається з безлічі маленьких "очей"-фасеток. Очі комах називають фасетковими. Крихітне вічко-фасетка називається омматидій. Омматидій має вигляд довгого вузького конуса, основа якого - лінза, що має вигляд шестигранника. Звідси і назва фасеткового ока: facetteу перекладі з французької означає "грань".

Пучок омматидіїв складає складне, кругле, око комахи.

Кожен омматидій має дуже обмежене поле зору: кут огляду омматідіїв у центральній частині ока – всього близько 1°, а по краях ока – до 3°. Омматидій «бачить» тільки той крихітний ділянку предмета, на який він "націлений", тобто куди спрямоване продовження його осі. Але так як омматидії тісно прилягають один до одного, а їх осі в круглому оці розходяться променеподібно, все складне око охоплює предмет в цілому. Причому зображення предмета виходить у ньому мозаїчним, тобто складеним із окремих шматочків.

Число омматидіїв в оці у різних комах по-різному. У робочої мурашки в оці всього близько 100 омматідіїв, у кімнатної мухи - близько 4000, у робочої бджоли - 5000, у метеликів - до 17 000, а у бабок - до 30 000! Таким чином, у мурашки зір дуже посередній, тоді як величезні очі бабки - дві райдужні півкулі - забезпечують максимальне поле зору.

Через те, що оптичні осі омматідії розходяться під кутами 1-6 °, чіткість зображення комах не дуже висока: дрібних деталей вони не розрізняють. Крім того, більшість комах короткозорі: бачать навколишні предмети на відстані лише кількох метрів. Зате фасеткові очі добре вміють розрізняти миготіння (блимання) світла з частотою до 250-300 герц (для людини гранична частота близько 50 герц). Очі комах здатні визначати інтенсивність світлового потоку (яскравість), а крім того, вони мають унікальну здатність: вміють визначати площину поляризації світла. Ця здатність допомагає їм орієнтуватися, коли сонця не видно на небосхилі.

Комахи розрізняють кольори, але зовсім не так, як ми. Наприклад, бджоли «не знають» червоного кольору і не відрізняють його від чорного, зате сприймають невидимі для нас ультрафіолетові промені, які розташовані на протилежному кінці спектру. Ультрафіолет розрізняють також деякі метелики, мурахи та інші комахи. До речі, саме сліпістю комах-запилювачів нашої смуги до червоного кольору пояснюється цікавий факт, що серед нашої дикорослої флори немає рослин із червоними квітками.

Світло, що йде від сонця, не поляризоване, тобто його фотони мають довільну орієнтацію. Однак, проходячи через атмосферу, світло поляризується внаслідок розсіювання молекулами повітря, і при цьому площина його поляризації завжди спрямована на сонце

До речі...

Крім фасеткових очей у комах є ще три простих вічка діаметром 0,03-0,5 мм, які розташовуються у вигляді трикутника на лобово-тім'яній поверхні голови. Ці очі не пристосовані для розрізнення об'єктів і потрібні для зовсім іншої мети. Вони вимірюють усереднений рівень освітленості, який при обробці зорових сигналів використовується як точка відліку («нуль-сигналу»). Якщо заклеїти комаху ці очі, воно зберігає здатність до просторової орієнтації, але літати зможе лише за більш яскравому світлі, ніж зазвичай. Причина цього в тому, що заклеєні очі приймають за «середній рівень» чорне поле і тим самим задають фасетковим очам ширший діапазон освітленості, а це, відповідно, знижує їхню чутливість.

Ще в далекому дитинстві багато хто з нас задавалися таким дрібничним, здавалося б, питанням про комах, на кшталт таких, як: скільки очей у звичайної мухи, чому павук плете павутину, а оса може вкусити.

Наука ентомологія має відповіді практично на будь-які з них, але сьогодні ми закликаємо знання дослідників природи та поведінки для того, щоб розібратися з питанням, що являє собою зорова система цього виду.

Ми проаналізуємо в цій статті, як бачить муха і чому ця настирлива комаха так важко прихлопнути мухобойкою або зловити долонькою на стіні.

Кімнатна мешканка

Кімнатна або домашня муха відноситься до сімейства справжніх мух. І нехай тема нашого огляду стосується всіх видів без винятку, ми дозволимо собі для зручності розглядати всю родину на прикладі саме цього добре всім знайомого виду домашніх нахлібників.

Звичайна домашня муха є дуже непримітною зовні комахою. Вона має сіро-чорне забарвлення тулуба, з деякими натяками на жовтизну в нижній частині черевця. Довжина дорослої особини рідко перевищує 1 см. Комаха має дві пари крил та фасеткові очі.

Фасеткові очі – у чому суть?

Зорова система мухи включає два великі очі, розташованих по краях голови. Кожен має складну структуру і складається з безлічі дрібних шестигранних фасеток, звідси і назва такого типу зору, як фасеточное.


Усього мушине око має у своїй структурі понад 3,5 тисячі таких мікроскопічних складових. І кожна з них здатна вловлювати лише мізерну частину загального зображення, передаючи інформацію про отриману міні-картинку у мозок, який збирає всі пазли цієї картини докупи.

Якщо порівнювати фасетковий і бінокулярний зір, який має людина, наприклад, можна швидко переконатися в тому, що призначення і властивості кожного діаметрально протилежні.

Більш розвиненим тваринам властиво концентрувати зір певній вузькій області чи конкретному об'єкті. Комахам важливо не стільки бачити конкретний предмет, скільки швидко орієнтуватися в просторі і помічати наближення небезпеки.

Чому її так складно зловити?

Цього шкідника справді дуже непросто застати зненацька. Причина не тільки у підвищеній реакції комахи в порівнянні з повільною людиною та здатності зриватися з місця практично миттєво. Головним чином, такий високий рівень реакції зумовлений своєчасним сприйняттям мозку цієї комахи змін та рухів у радіусі огляду його очей.

Зірка мухи дозволяє їй бачити практично на 360 градусів. Такий тип зору називається панорамним. Тобто кожне око дає огляд на 180 градусів. Цього шкідника практично не можна застати зненацька, навіть якщо підходити до неї ззаду. Очі цієї комахи дозволяють контролювати весь простір навколо неї, тим самим забезпечуючи стовідсоткову кругову зорову оборону.

Є ще цікава особливість зорового сприйняття мухою палітри кольорів. Адже майже всі види інакше сприймають ті чи інші кольори, звичні для нашого ока. Деякі комахи не розрізняють взагалі, інші виглядають для них інакше, в інших тонах.

До речі, крім двох фасеткове око, у мухи є ще три простих ока. Вони розташовані в проміжку між фасетковими, на лобовій чисті голови. На відміну від складних очей, ці три використовуються комахою для розпізнавання того чи іншого об'єкта у безпосередній близькості.

Таким чином, на запитання, скільки все-таки очей у звичайної мухи, можемо тепер сміливо відповісти – 5. Два складні фасеткові, поділені на тисячі омматидіїв (фасеток) і призначені для максимально великого контролю за змінами навколишнього середовища навколо неї, і три простих ока , що дозволяють, як то кажуть, наводити різкість.

Погляд на світ

Ми вже казали, що мухи дальтоніки, і розрізняють або всі кольори, або бачать звичні нам предмети за іншими колірних тонах. Також цей вид здатний розрізняти ультрафіолет.

Слід ще сказати, що за всієї унікальності свого зору ці шкідники практично не бачать у темряві. Вночі муха спить, оскільки її очі не дозволяють цій комахі промишляти у темну пору доби.

А ще ці шкідники мають властивість добре сприймати тільки дрібніші об'єкти, що знаходяться в русі. Комаха не розрізняє такі великі предмети, як людина, наприклад. Для мухи це не більше, ніж ще одна частина інтер'єру навколишнього середовища.

А ось наближення руки до комах його очі чудово вловлюють і своєчасно дають потрібний сигнал мозку. Так само, як і побачити будь-яку іншу небезпеку, що стрімко насувається, не складе труднощів цим пронирам, завдяки складній і надійній системі стеження, якій забезпечила їх природа.

Висновок

Ось ми й проаналізували, як виглядає світ очима мухи. Тепер ми знаємо, що ці всюдисущі шкідники мають, як і всі комахи, дивовижний зоровий апарат, що дозволяє їм не втрачати пильності, і у світлий час доби тримати кругову спостережну оборону на всі сто.

Зірка звичайної мухи нагадує складну систему стеження, що включає в себе тисячі міні-камер спостереження, кожна з яких надає комахі своєчасну інформацію про те, що відбувається в найближчому діапазоні.


Трьома шляхами сприймають світло комахи: всією поверхнею тіла, простими очима та складними, так званими фасетковими очима.

Як показали досліди, всією поверхнею тіла відчувають світло гусениці, личинки водяних жуків, попелиці, жуки (навіть сліпі печерні), борошняні черв'яки, таргани і, звичайно, багато інших комах. Світло через кутикулу проникає до голови і викликає відповідні реакції в клітинах мозку, що його сприймають.

Найбільш примітивні прості очі, мабуть, у личинок деяких комарів. Це пігментні плями з невеликим числом світлочутливих клітин (їх нерідко лише дві чи три). У личинок пильщиків (загін перетинчастокрилих) і жуків очі складніші: п'ятдесят і більше світлочутливих клітин, прикритих зверху прозорою лінзою - потовщенням кутикули.

Червоні очі гусениці. Фото: Jes

З кожного боку голови личинки жука-скакуна шість очок, два з яких багато більше за інші (в них 6 тисяч зорових клітин). Чи добре вони бачать? Чи вони здатні передати в мозок враження про форму предмета. Однак приблизні розміри побаченого два великих вічка засікають непогано.

Личинка сидить у вертикальній нірці, виритій у піску. З відстані 3-6 сантиметрів вона помічає жертву чи ворога. Якщо комаха, що проповзає близько 3-4 міліметрів, личинка вистачає його щелепами. Коли більше, ховається у нірку.
П'ять-шість простих очей на кожній стороні голови гусениць містять кожен всього по одній «ритинальній паличці» - зоровому елементу - і прикриті зверху лінзою, здатною концентрувати світло.

Кожне око окремо не дає уявлення про форму предмета, що спостерігається. Однак у дослідах гусениця виявляла разючі здібності. Вертикальні предмети вона бачить краще за горизонтальні. З двох стовпів або дерев вибирає вищу і повзе до нього, навіть якщо заклеїти чорною фарбою всі її найпростіші очі, залишивши лише один. У кожен момент він бачить лише точку світла, але гусениця крутить головою, розглядаючи єдиним своїм оком по черзі різні пункти предмета, і цього досить, щоб у її мозку склалася приблизна картина побаченого. Звичайно, неясна, нечітка, але все-таки показаний їй об'єкт гусениця помічає.

Прості очі типові для личинок комах, є вони, втім, і у багатьох дорослих. В останніх головне - так звані складні, або фасеткові очі: з боків голови. Складені вони з багатьох подовжених простих очей - омматідіїв. У кожному омматидії - з'єднана нервом з мозком сприймає світло клітина. Поверх її - подовжений кришталик. Обидва, світлочутливі клітини і кришталик, оточені непроникним для світла чохлом з пігментних клітин. Лише зверху залишено отвір, але там кришталик прикритий прозорою кутикулярною рогівкою. Вона загальна для всіх омматидіїв, що щільно прилягають один до одного і з'єднаних в одне фасеткове око. У ньому може бути всього 300 омматідіїв (самка світлячка), 4000 (кімнатна муха), 9000 (жук-плавунець), 17 000 (метелики) та 10 000-28 000 у різних бабок.


Фасеткові очі у метелика Монарх. Фото: Monica R.

Кожен омматидій передає в мозок тільки одну точку зі всієї складної комахи картини світу. З багатьох окремих точок, побачених кожним з омматидіїв, складається в мозку комахи мозаїчне «панно» предметів ландшафту.
У нічних комах (світлячків, інших жуків, у метеликів) ця мозаїчна картина оптичного бачення, так би мовити, змащеніша. Вночі пігментні клітини, що відокремлюють омматидії складного ока один від одного, скорочуючись, стягуються догори до рогівки. Промені світла, які у кожну фасетку, сприймаються як її світлочутливої ​​клітиною, а й клітинами, які у сусідніх омматидиях. Адже тепер їх не закрито темними пігментними «шторками». Цим досягається більш повне вловлювання світла, якого не так вже й багато в нічній темряві.

Вдень пігментні клітини заповнюють всі проміжки між омматідіями, і кожен з них сприймає тільки ті промені, які концентрує його власний кришталик. Іншими словами, «суперпозиційне», так його називають, око нічних комах, вдень функціонує як «апозиційне» око комах денних.

Не менш важлива, ніж число фасеток, інша їхня особливість - кут зору кожного омматидію. Чим він менше, тим вище роздільна здатність ока і тим більш дрібні деталі об'єкта, що спостерігається, він може побачити. У омматідія вуховертки кут зору – 8 градусів, у бджоли – 1 градус. Підраховано, що на кожну точку в мозаїчній картині побаченого вуховерткою у бджоли припадає 64 крапки. Отже, дрібні деталі предмета очей бджоли вловлює в десятки разів краще.
Але в око з меншим кутом зору проникає і менше світла. Тому величина фасеток у складних очах комах неоднакова. У тих напрямках, де потрібна яскравіша видимість і не так вже й необхідно точне розглядання деталей, розташовуються більші фасетки. У сліпня, наприклад, у верхній половині ока фасетки помітно більша, ніж у нижній.
Подібні ж чітко розділені арени з різновеликими омматідія є і в деяких мух. У бджоли інший пристрій фасеток: їх кут зору у напрямі горизонтальної осі тіла вдвічі-втричі більше, ніж по вертикалі.

У жуків-вертячок і самців-подінок по суті два очі з кожного боку: одне з великими, інше з дрібними фасетками.
Пам'ятайте, як гусениця, розглядаючи предмет лише одним оком (інші були замазані фарбою), могла, однак, скласти відоме, правда дуже грубе, уявлення про його форму. Вона, крутячи головою, весь об'єкт розглядала частинами, а запам'ятовуючий апарат мозку складав в єдине враження всі побачені в кожний момент точки. Так само роблять і комахи з фасетковими очима: розглядаючи щось, крутять головою. Подібний ефект досягається і без повороту голови, коли об'єкт, що спостерігається, рухається або коли летить сама комаха. На льоту фасеткові очі бачать краще, ніж у спокої.
Бджола, наприклад, здатна постійно тримати в полі зору предмет, який з'являється 300 разів на секунду. А наше око навіть і вшестеро повільнішого миготіння не помітить.

Близькі предмети комахи бачать краще, ніж далекі. Вони дуже короткозорі. Чіткість побаченого у них набагато гірша, ніж у нас.
Цікаве питання: які кольори розрізняють комахи? Досліди показали, що бджоли та падальні мухи бачать найкоротохвильові промені спектру (297 мілімікрон), які тільки є в сонячному світлі. Ультрафіолет - до нього наше око зовсім сліпе - розрізняють також мурахи, нічні метелики і, очевидно, багато інших комах.


Очі комахи. Фото: USGS Bee Inventory and Monitoring Laboratory

Чутливість до протилежного кінця спектра комах різна. Бджола сліпа до червоного світла: він для неї однаково, що чорний. Найдовші хвилі, які вона ще сприймає, – 650 мілімікрон (десь на межі між червоним та помаранчевим). Оси, натреновані прилітати за кормом на чорні столики, плутають їх із червоними. Червоне не бачать і деякі метелики, сатири, наприклад. Але інші (кропив'янка, капустянка) червоний колір розрізняють. Рекорд, однак, належить світлячку: він бачить темно-червоний колір із довжиною хвилі 690 мілімікрон. Жодна з досліджених комах на таке не була здатна.
Для людського ока найяскравіша частина спектру – жовта. Досліди з комахами показали, що в одних зелена частина спектру сприймається оком як найяскравіша, у бджоли - ультрафіолетова, у падальної мухи найбільша яскравість відзначалася в червоній, синьо-зеленій та ультрафіолетовій смужках спектру.

Безперечно, метелики, джмелі, деякі мухи, бджоли та інші комахи, що відвідують квіти, розрізняють кольори. Але якою мірою і які саме, ми ще мало знаємо. Потрібні додаткові дослідження.
З бджолами щодо цього були проведені найбільш численні досліди. Бджола бачить навколишній світ, забарвлений у чотири основні кольори: червоно-жовто-зелений (не кожен із названих окремо, а разом, разом, як єдиний невідомий нам колір), потім - синьо-зелений, синьо-фіолетовий та ультрафіолетовий. Тоді як пояснити, що бджоли прилітають і на червоні квіти, на маки, наприклад? Вони, а також багато білі та жовті квіти відображають багато ультрафіолетових променів, тому бджола їх бачить. В який колір вони пофарбовані для її очей, нам невідомо.

У метеликів, очевидно, колірний зір ближчий до нашого, ніж у бджоли. Ми вже знаємо, що деякі метелики (кропив'янка і капустянка) розрізняють червоний колір. Ультрафіолет вони бачать, але не грає для них такої великої ролі, як у зорових сприйняттях бджоли. Найбільш залучають цих метеликів два кольори - синьо-фіолетовий та жовто-червоний.
Різними способами було підтверджено, як і багато інших комахи розрізняють кольори, і найкраще кольору рослин, у яких годуються чи розмножуються. Деякі бражники, жуки-листоїди, попелиці, шведські мушки, клопи сухопутні та водяний клоп гладиш - ось далеко не повний перелік таких комах. Цікаво, що у гладиша тільки верхня і задня частина ока має колірний зір, нижня і передня - ні. Чому так, незрозуміло.

Крім сприйняття ультрафіолетових променів інша властивість ока комах, якого позбавлені наші очі, - це чутливість до поляризованого світла та здатність орієнтуватися по ньому. Не тільки фасеткові очі, а й прості очі, як показали досліди з гусеницями та личинками перетинчастокрилих, здатні сприймати поляризоване світло. Розглянули під електронним мікроскопом око деяких, і знайшли в ретинальній світлочутливій паличці молекулярні структури, які, очевидно, діють як поляроїд.

Деякі спостереження останніх років переконують: нічні комахи мають органи, що вловлюють інфрачервоні промені.