Всеки човек поне веднъж в живота си се е опитвал да хване муха. Най-вероятно подобно начинание е обречено на провал. Това се дължи на реакцията на насекомото. Бързината на реакцията на мухата може да се обясни с нейната необичайна визия. На пръв поглед може да изглежда, че в насекомото няма нищо особено, но не е така. Нека се опитаме да разберем всичко.

Човекът е същество с бинокулярно зрениеза фокусиране върху избрания обект. Мухата е различна от всеки бозайник. Насекомото сканира пространството в рамките на 360 градуса. Всяко око наблюдава своята зона, равна на 180 градуса.

Особеността на зрението на мухата е, че тя целенасочено гледа през пространството, в което се намира. Това се дължи на факта, че насекомото има 2 изпъкнали очи на главата си.

Важно: зрителната острота на насекомото е 3 пъти по-висока от тази на човека.

Крилатият вредител вижда движения на забавен каданс. Подобно явление може да се сравни с епизод от филма "Матрицата", когато главен геройизбягва летящите куршуми, витаещи във въздуха.

Структура на очите на насекомите

За да разберете структурата на органите на зрението, е необходимо да използвате микроскоп. След увеличение може да се види, че вътре в окото има огромен брой малки "очи", наподобяващи пчелни пити. Такъв орган на зрението се нарича фасетиран.

Важно: във всяко изпъкнало око има около 3 хиляди фасети.

Всяка фасетка предава изображение към мозъка на насекомото, след което се образува общ пъзел. За разлика от хората, с тяхното бинокулярно зрение, мухите не виждат ясна картина. В същото време те са в състояние да уловят дори незначителни движения. Така насекомото може да избегне опасността.

Поради структурата на очите си, мухите могат да виждат нюанси, които не са достъпни за хората. Същото важи и за ултравиолетовата светлина. Благодарение на "специалните" органи на зрението, крилатият вредител вижда света по-розов.

Въпреки техните уникални очи, мухата не може да вижда на тъмно. Следователно насекомите спят през нощта. Друга особеност на зрението на вредителя е, че те не могат да правят разлика между големи предмети. Например човек. В същото време те ясно виждат движението на ръката.

Благодарение на своите фасети мухата може да вижда движещи се обекти с висока яснота на изображението. Насекомото възприема 300 кадъра в секунда. За сравнение може да се отбележи човешко зрение, който вижда само 16 кадъра. Благодарение на специалната структура на очите, мухата не само забелязва навреме наближаващата опасност, но и перфектно се ориентира в пространството по време на полета.

Колко очи има мухата?

За да се развие картината напълно и да се разбере как виждат мухите, е необходимо да се определи точният брой очи. Както беше обсъдено по-горе, насекомото има няколко органа на зрението, а именно:

• 2 фасетиран;
• 3 прости, малък размер.

Първият тип очи ви позволява да идентифицирате заплахата своевременно, а останалите ви помагат да се съсредоточите върху конкретна цел. Отстрани са поставени фасетирани "стъкла". Относно допълнителни очи, след това те се намират в горната част на главата - на темето на главата.

При мъжете органите на зрението са разположени по-близо един до друг. При женските челото е малко по-широко, така че очите са раздалечени. Въпреки физиологичните различия, и в двата случая насекомото сканира пространството на 360 градуса.

Очи и IT технологии

След като проучиха структурата на органите на зрението на муха, изследователи от университета в Илинойс успяха да разработят фасетирана камера. Външно прилича на око на насекомо, състоящо се от 180 фасетни камери.

Всеки малък обектив е оборудван със собствен фото сензор. Следователно микрокамерите работят автономно една от друга. Всеки заснет от камерата фрагмент се изпраща към микропроцесора, където се формира панорамно изображение. Ширината на готовото изображение съответства на ъгъл на видимост от 180 градуса.

Важно: такова изобретение не се нуждае от фокусиране.

Обектите, разположени в непосредствена близост до камерите, се виждат също толкова ясно, колкото тези, разположени на разстояние. Ако е необходимо, формата на "електронното око на мухата" може да бъде променена. Това е възможно благодарение на еластичния полимер, от който е изработено устройството.

Благодарение на изследването на такова насекомо като муха, беше възможно да се получи уникална камера, която може да се използва при видеонаблюдение. Също така такива устройства могат да се използват при създаването на нови компютри и лаптопи.

невероятна визия

След анализ на структурата на окото на мухата може да се отбележи колко невероятно е зрението на насекомото. Вредителят не само сканира пространството на 360 градуса, но и незабавно реагира на опасност.

Визията на "домашна" муха може да се сравни с висок клас система за проследяване. Освен това изследванията върху насекомите направиха възможно развитието Най-новите технологиикоето ще реши много проблеми.

Окото на насекомото при голямо увеличение изглежда като малка решетка.

Това е така, защото окото на насекомото се състои от много малки фасети. Очите на насекомите се наричат фасетиран. Малко око-фасета се нарича омматидиум. Ommatidium има формата на дълъг тесен конус, чиято основа е леща, която прилича на шестоъгълник. Оттук и името на сложното око: фасеткав превод от френски означава "ръб, край".

Сноп от омматидии образува сложно кръгло око на насекомо.

Всеки омматидиум има много ограничено зрително поле: зрителният ъгъл на омматидиите в централната част на окото е само около 1°, а по краищата на окото - до 3°. Ommatidium "вижда" само този малък участък от обекта пред очите му, към който е "насочен", тоест там, където е насочено продължението на неговата ос. Но тъй като омматидиите са близо една до друга и техните оси в кръглото око се разминават по лъчист начин, цялата сложно окообхваща предмета като цяло. Освен това образът на обекта се получава в него като мозайка, тоест съставен от отделни парчета.

Броят на омматидиите в окото варира при различните насекоми. Мравката работничка има само около 100 омматидия в окото си, домашната муха има около 4000, пчелата работничка има 5000, пеперудите имат до 17 000, а водните кончета имат до 30 000! По този начин зрението на мравката е много посредствено, докато огромни очиводни кончета - две преливащи се полусфери - осигуряват максимално зрително поле.

Поради факта, че оптичните оси на ommatidia се разминават под ъгъл от 1-6 °, яснотата на изображението на насекомите не е много висока: те не различават фини детайли. Освен това повечето насекоми са късогледи: те виждат околните предмети на разстояние само няколко метра. От друга страна, сложните очи отлично различават трептенето (мигането) на светлината с честота до 250–300 херца (за човек граничната честота е около 50 херца). Очите на насекомите са в състояние да определят интензивността на светлинния поток (яркостта) и освен това имат уникална способност: те могат да определят равнината на поляризация на светлината. Тази способност им помага да се ориентират, когато слънцето не се вижда в небето.

Насекомите виждат цветовете, но не по същия начин като нас. Пчелите например "не познават" червения цвят и не го различават от черния, но възприемат невидими за нас ултравиолетови лъчи, които се намират в противоположния край на спектъра. Някои пеперуди, мравки и други насекоми също различават ултравиолетовата светлина. Между другото, именно слепотата на опрашващите насекоми от нашата ивица към червения цвят обяснява любопитния факт, че сред нашата дива флора няма растения с алени цветя.

Светлината, идваща от слънцето, не е поляризирана, тоест нейните фотони имат произволна ориентация. Въпреки това, преминавайки през атмосферата, светлината се поляризира в резултат на разсейване от въздушните молекули и в този случай равнината на нейната поляризация винаги е насочена към слънцето.

Между другото...

В допълнение към сложните очи, насекомите имат още три прости оцели с диаметър 0,03-0,5 mm, които са разположени под формата на триъгълник на фронтално-париеталната повърхност на главата. Тези очи не са пригодени за разграничаване на предмети и са необходими за съвсем друга цел. Те измерват средното ниво на осветеност, което се използва като референтна точка ("нулев сигнал") при обработката на визуални сигнали. Ако тези очи са залепени за насекомо, то запазва способността си за пространствена ориентация, но може да лети само при по-ярка светлина от обикновено. Причината за това е, че запечатаните очи се бъркат с " средно ниво» Черна кутияи по този начин дават повече сложни очи широк обхватосветеност, а това съответно намалява чувствителността им.

Всеки от нас, който поне веднъж се е опитвал да се отърве от досадната муха, като тича след нея с крекер в ръка, знае много добре, че тази задача не винаги е лесна за изпълнение, а понякога дори невъзможна. Реакцията на сиво-черен малък наемател е това, от което се нуждаете. Факт е, че вие ​​не сте й конкурент. Защо? Прочетете статията, в която ще ви разкажем всичко за крилатите досадници.

С какво ни превъзхожда тази муха:

• в скоростта на движение (повече от двадесет километра в час),
• в способността да следите бързите й движения.

Как виждат мухите

Ние, представителите на човешката раса, които се смятаме за толкова съвършени и всемогъщи, имаме само бинокулярно зрение, което ни позволява да се фокусираме върху специфичен обектили в определена тясна зона пред нас и по никакъв начин не могат да видят какво се случва зад нас, но за мухата това не е проблем, тъй като нейното зрение е панорамно, тя вижда цялото пространство на 360 градуса ( всяко око може да осигури изглед от 180 градуса).

В допълнение, тези насекоми не се дължат само на анатомична структураот зрителния си апарат те могат да виждат едновременно в различни посоки, но също така са в състояние целенасочено да изследват пространството около себе си. И всичко това е предвиденоразположени отстрани с две големи изпъкнали очи, които се открояват добре върху главата на насекомото. Такова огромно зрително поле определя специалната "проницателност" на тези насекоми. Освен това те се нуждаят от значително по-малко време, за да идентифицират обекти, отколкото ние, хората. Тяхната зрителна острота също надвишава нашата човешка 3 пъти.

Структурата на сложните очи

Ако погледнете окото на муха под микроскоп, можете да видите, че то е съставено, подобно на мозайка, от много малки участъци - фасети - шестоъгълни структурни звена, външно оформени много подобни на пчелни пити. Такова око, респ наречен фасетиран, а самите фасети също се наричат ​​омматидии по различен начин. В окото на една муха човек може да преброи около четири хиляди такива фасети. Всички те дават своя образ (малка част от цялото), а мозъкът на мухата образува от тях, като от пъзели, голяма картина.

Панорамното, фасетното зрение и бинокулярното зрение, характерно за хората, имат диаметрално противоположно предназначение. За да могат насекомите бързо да се ориентират и не само забележи приближаването на опасността, но и за да имате време да го избегнете, важно е не да виждате добре и ясно конкретен обект, а главно да извършвате своевременно възприемане на движенията и промените в пространството.

Има още една любопитна особеност на визуалното възприятие на мухата за света около нея, по отношение на цветовата палитра. Някои, така познати за очите ни, които насекомите изобщо не различават, други им изглеждат различно, отколкото на нас, в други тонове. Що се отнася до красотата на околното пространство - мухите различаватне само седемте основни цвята, но и техните най-фини нюанси, защото очите им могат да виждат не само Видима светлина, но и ултравиолетовото, което, уви, хората не могат да видят. Оказва се, че в визуално възприеманемухи Светътпо-преливащи се от хората.

Трябва също да се отбележи, че имайки определени предимства зрителна система, тези представители на света с шест крака (да, те имат 3 чифта крака) не виждат в тъмното. Те спят през нощта, защото очите им не им позволяват да се ориентират тъмно времедни.

И тези малки и пъргави създания забелязват само средно големи и движещи се обекти. Насекомото не възприема такъв голям обект, например като човек. И тук подходът на човешка ръкана муха, очите й виждат перфектно и веднага предават необходим сигналв мозъка. Също така всяка друга бързо приближаваща опасност няма да им бъде трудно да видят, благодарение на сложната и надеждна структура на очите, която позволява на насекомото да вижда пространството във всички посоки едновременно - надясно, наляво, нагоре, назад и напред и да реагира по съответния начин, спасявайки се, поради което са толкова трудни за шамари.

Многобройните фасети позволяват на мухата да следва много бързо движещи се обекти с висока яснота на изображението. За сравнение, ако зрението на човекможе да възприема 16 кадъра в секунда, тогава мухата има 250-300 кадъра в секунда. Това свойство е необходимо на мухите, както вече беше описано, за да улавят движения отстрани, както и за собствената си ориентация в пространството по време на бърз полет.

брой очи в муха

Между другото, в допълнение към две големи сложни сложни очи, мухата има още три прости, разположени на челотоглави в интервала между фасетираните. За разлика от сложното око, тези три са необходими, за да се виждат обекти от близко разстояние, тъй като сложното око в този случай е безполезно.

Така, когато ни попитат колко очи има една домашна муха, вече можем точно да отговорим, че има пет от тях:

• двуфасетен (комплекс), състоящ се от хиляди омматидии и необходим за получаване на информация за събития, бързо променящи се в пространството,
• и три прости очи, което ви позволява някак да изострите.

сложни очиразположен близо до мухите отстрани на главата, освен това при жените местоположението на органите на зрението е донякъде разширено (разделено от широко чело), ​​докато при мъжете очите са малко по-близо едно до друго.

Всеки, който някога се е опитвал да убие муха, разбира много добре, че тази задача не е лесна. Някои отдават пропуските на мигновената реакция на мухата, други на нейната зрителна острота и панорамна визия. Трябва да кажа, че и двамата са еднакво прави. Мухата лети много бързо, отстранява се от място - моментално, затова е толкова трудно да я хванете.

Но главната причинасе крие именно в зрението на това насекомо, както и в структурата и броя на очите му.

Органите на зрението на обикновена муха са разположени отстрани на главата, където е много трудно да не забележите огромните изпъкнали очи на насекомото. Окото на това насекомо има сложна структура и се нарича фасетирано (от френска дума facette - ръб). Факт е, че органът на зрението се формира точно от такива 6-странни единици - фасети, външно наподобяващи форма на пчелна пита (всяка такава част от окото на мухата е идеално видима под микроскоп). Тези единици се наричат ​​омматидии.

В окото на мухата има около 4 хиляди такива фасети, но това не е ограничението: много други насекоми имат много повече. Например пчелите имат 5000 фасети, някои пеперуди имат до 17 000, а водните кончета имат близо 30 000 омматидии.

Всеки от тези 4 хиляди фасети може да види само малка част от цялото изображение и този „пъзел“ събира мозъка на насекомо в обща цялостна картина.

Най-старият екземпляр от муха, който е на около 145 милиона години, е открит в Китай.

Как виждат мухите

Средно зрителната острота на мухите надвишава човешките възможности 3 пъти.

Тъй като очите на мухите са големи и изпъкнали, състоящи се от омматидии (фасети) от всички страни на повърхността на окото, тази структура позволява на насекомото спокойно да вижда във всички посоки едновременно - настрани, нагоре, напред и назад. Такова панорамно зрение (наричано още кръгово) помага на мухата да забележи опасността навреме и да се оттегли незабавно, поради което е толкова трудно да я ударите. Освен това мухата е не само физически способна да вижда едновременно в различни посоки, но и целенасочено да се оглежда наоколо, сякаш оглежда едновременно цялото пространство около себе си.

Многобройните омматидии позволяват на мухата да следва трептящи и много бързо движещи се обекти, без да губи яснота на изображението. Относително казано, ако зрението на човек е в състояние да улови 16 кадъра в секунда, тогава мухата е 250-300 кадъра / сек. Това качество е необходимо на мухите не само за улавяне на движения отстрани, но и за ориентация и висококачествено зрение по време на бърз полет.

Що се отнася до цвета на околните предмети, мухите виждат не само основните цветове, но и техните най-фини нюанси, включително ултравиолетовите, които природата не вижда за хората. Оказва се, че мухата вижда света около нас по-розов от хората. Между другото, тези насекоми също виждат обема на предметите.

Брой очи

Както вече споменахме, 2 големи сложни очи са разположени отстрани на главата на мухите. При жените местоположението на органите на зрението е донякъде разширено (разделено от широко чело), ​​докато при мъжете очите са малко по-близо едно до друго.

Но на средна линиячелото, зад сложните сложни очи, има още 3 обикновени (несъставни) очи за допълнително зрение. Най-често те се включват в работата, когато е необходимо да се разгледа обект отблизо, тъй като сложно око с перфектно зрение в този случай не е толкова необходимо. Оказва се, че мухите имат общо 5 очи.