Każda osoba przynajmniej raz w życiu próbowała złapać muchę. Najprawdopodobniej takie przedsięwzięcie było skazane na niepowodzenie. Wynika to z reakcji owada. Szybkość reakcji muchy można wytłumaczyć jej niezwykłą wizją. Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że owad nie ma nic szczególnego, ale tak nie jest. Spróbujmy wszystko rozgryźć.

Człowiek jest istotą z widzenie obuoczne aby skupić się na wybranym obiekcie. Mucha różni się od każdego ssaka. Owad skanuje przestrzeń w promieniu 360 stopni. Każde oko obserwuje swoją strefę, równą 180 stopni.

Osobliwością wizji muchy jest to, że celowo patrzy przez przestrzeń, w której się znajduje. Wynika to z faktu, że owad ma na głowie 2 wypukłe oczy.

Ważne: ostrość wzroku owada jest 3 razy wyższa niż u człowieka.

Skrzydlaty szkodnik widzi ruchy w zwolnionym tempie. Podobne zjawisko można porównać z epizodem z filmu „Matrix”, kiedy główny bohater unika latających kul unoszących się w powietrzu.

Budowa oka owada

Aby zrozumieć budowę narządów wzroku, konieczne jest użycie mikroskopu. Po powiększeniu widać, że wewnątrz oka znajduje się ogromna liczba małych „oczek” przypominających plastry miodu. Taki narząd wzroku nazywa się fasetowanym.

Ważne: w każdym wypukłym oku znajduje się około 3 tysięcy fasetek.

Każdy aspekt przesyła obraz do mózgu owada, po czym powstaje wspólna łamigłówka. W przeciwieństwie do ludzi, z widzeniem obuocznym, muchy nie widzą wyraźnego obrazu. Jednocześnie są w stanie uchwycić nawet drobne ruchy. W ten sposób owad może uniknąć niebezpieczeństwa.

Ze względu na budowę oczu muchy są w stanie dostrzec odcienie niedostępne dla człowieka. To samo dotyczy światła ultrafioletowego. Dzięki „specjalnym” narządom wzroku skrzydlaty szkodnik widzi świat bardziej różowo.

Pomimo ich niepowtarzalne oczy mucha nie widzi w ciemności. Dlatego owady śpią w nocy. Inną cechą wzroku szkodników jest to, że nie są one w stanie odróżnić dużych obiektów. Na przykład osoba. Jednocześnie wyraźnie widzą ruch ręki.

Dzięki swoim fasetkom mucha jest w stanie widzieć poruszające się obiekty z dużą wyrazistością obrazu. Owad odbiera 300 klatek na sekundę. Dla porównania można zauważyć ludzka wizja, który widzi tylko 16 klatek. Dzięki specjalnej budowie oczu mucha nie tylko w porę zauważa zbliżające się niebezpieczeństwo, ale także doskonale orientuje się w przestrzeni podczas lotu.

Ile oczu ma mucha?

Aby obraz mógł się w pełni rozwinąć i zrozumieć, jak widzą muchy, konieczne jest określenie dokładnej liczby oczu. Jak omówiono powyżej, owad ma kilka narządów wzroku, a mianowicie:

• 2 fasetowane;
• 3 proste, małe rozmiary.

Pierwszy rodzaj oczu pozwala w porę zidentyfikować zagrożenie, a pozostałe pomagają skupić się na konkretnym celu. Po bokach umieszczono fasetowane „okulary”. Dotyczący dodatkowe oczy, następnie znajdują się w górnej części głowy - na czubku głowy.

U mężczyzn narządy wzroku znajdują się bliżej siebie. U kobiet czoło jest nieco szersze, więc oczy są rozstawione. Pomimo fizjologicznych różnic, w obu przypadkach owad skanuje przestrzeń w zakresie 360 ​​stopni.

Oczy i technologie informatyczne

Po przestudiowaniu struktury narządów wzroku muchy naukowcom z University of Illinois udało się opracować fasetowany aparat. Zewnętrznie przypomina oko owada, składające się ze 180 komór fasetowych.

Każdy mały obiektyw jest wyposażony we własny czujnik światła. Dlatego mikrokamery działają niezależnie od siebie. Każdy uchwycony przez kamerę fragment trafia do mikroprocesora, gdzie powstaje obraz panoramiczny. Szerokość gotowego obrazu odpowiada kątowi widzenia 180 stopni.

Ważne: taki wynalazek nie wymaga skupienia.

Obiekty znajdujące się w bliskiej odległości od kamer są widoczne tak samo wyraźnie, jak te znajdujące się w pewnej odległości. W razie potrzeby można zmienić kształt „elektronicznego oka muchy”. Jest to możliwe dzięki elastycznemu polimerowi, z którego wykonane jest urządzenie.

Dzięki badaniu takiego owada jak mucha udało się uzyskać unikalną kamerę, która może być wykorzystana do monitoringu wizyjnego. Ponadto takie urządzenia można wykorzystać do tworzenia nowych komputerów i laptopów.

niesamowita wizja

Po przeanalizowaniu budowy oka muchy można zauważyć, jak niesamowity jest wzrok owada. Szkodnik nie tylko skanuje przestrzeń 360 stopni, ale także błyskawicznie reaguje na niebezpieczeństwo.

Wizję „domowej” muchy można porównać do high-endowego systemu śledzącego. Ponadto badania nad owadami umożliwiły rozwój Najnowsze technologie co rozwiąże wiele problemów.

Oko owada przy dużym powiększeniu wygląda jak mała siatka.

Dzieje się tak dlatego, że oko owada składa się z wielu małych fasetek. Nazywa się oczy owadów fasetowany. Nazywa się mały aspekt oka ommatidium. Ommatidium ma postać długiego wąskiego stożka, którego podstawą jest soczewka przypominająca sześciokąt. Stąd nazwa oka złożonego: faseta przetłumaczone ze środków francuskich "krawędź".

Pęczek ommatidii tworzy złożone, okrągłe oko owada.

Każde ommatidium ma bardzo ograniczone pole widzenia: kąt widzenia ommatidium w centralnej części oka wynosi zaledwie około 1°, a na brzegach oka do 3°. Ommatidium „widzi” tylko ten maleńki wycinek przedmiotu przed swoimi oczami, do którego jest „celowany”, czyli tam, gdzie skierowana jest kontynuacja jego osi. Ale ponieważ ommatidia są blisko siebie, a ich osie w okrągłym oku rozchodzą się promieniście, cała złożone oko obejmuje temat jako całość. Co więcej, obraz przedmiotu uzyskuje się w nim jako mozaikę, czyli złożoną z oddzielnych elementów.

Liczba ommatidii w oku jest różna u różnych owadów. Mrówka robotnica ma w oku tylko około 100 ommatidii, mucha domowa ma ich około 4000, pszczoła robotnica ma ich 5000, motyle mają do 17 000, a ważki do 30 000! Tak więc wzrok mrówki jest bardzo przeciętny, podczas gdy ogromne oczy ważki - dwie opalizujące półkule - zapewniają maksymalne pole widzenia.

Ze względu na to, że osie optyczne ommatidii rozchodzą się pod kątem 1-6°, wyrazistość obrazu owadów nie jest zbyt wysoka: nie rozróżniają one drobnych szczegółów. Ponadto większość owadów jest krótkowzroczna: widzą otaczające je obiekty w odległości zaledwie kilku metrów. Ale złożone oczy doskonale potrafią odróżnić migotanie (miganie) światła o częstotliwości do 250–300 herców (dla osoby częstotliwość graniczna wynosi około 50 herców). Oczy owadów są w stanie określić natężenie strumienia świetlnego (jasność), a ponadto mają wyjątkową zdolność: potrafią określić płaszczyznę polaryzacji światła. Ta umiejętność pomaga im nawigować, gdy słońce nie jest widoczne na niebie.

Owady widzą kolory, ale nie w taki sam sposób jak my. Na przykład pszczoły „nie znają” koloru czerwonego i nie odróżniają go od czarnego, ale postrzegają go jako niewidoczny dla nas promienie ultrafioletowe, które znajdują się na przeciwległym końcu spektrum. Niektóre motyle, mrówki i inne owady również rozróżniają światło ultrafioletowe. Nawiasem mówiąc, to właśnie ślepota owadów zapylających naszego pasa na czerwony kolor wyjaśnia dziwny fakt, że wśród naszej dzikiej flory nie ma roślin o szkarłatnych kwiatach.

Światło pochodzące ze słońca nie jest spolaryzowane, to znaczy jego fotony mają dowolną orientację. Jednak przechodząc przez atmosferę światło ulega polaryzacji w wyniku rozpraszania przez cząsteczki powietrza iw tym przypadku płaszczyzna jego polaryzacji jest zawsze skierowana w stronę słońca.

Przy okazji...

Oprócz oczu złożonych owady mają jeszcze trzy proste oczka o średnicy 0,03-0,5 mm, które znajdują się w kształcie trójkąta na czołowo-ciemieniowej powierzchni głowy. Te oczy nie są przystosowane do rozróżniania przedmiotów i są potrzebne do zupełnie innego celu. Mierzą średni poziom oświetlenia, który jest używany jako punkt odniesienia („sygnał zerowy”) w przetwarzaniu sygnałów wizualnych. Jeśli te oczy są przyklejone do owada, zachowuje on zdolność orientacji przestrzennej, ale może latać tylko w jaśniejszym niż zwykle świetle. Powodem tego jest to, że zapieczętowane oczy są mylone z „ średni poziom» czarna skrzynka a tym samym dać więcej złożonym oczom szeroki zasięg oświetlenie, a to odpowiednio zmniejsza ich czułość.

Każdy z nas, kto choć raz próbował pozbyć się irytującej muchy, biegając za nią z krakersem w dłoni, doskonale wie, że zadanie to nie zawsze jest łatwe do wykonania, a czasem wręcz niemożliwe. Reakcja szaro-czarnego małego najemcy jest tym, czego potrzebujesz. Faktem jest, że nie jesteś dla niej konkurentem. Dlaczego? Przeczytaj artykuł, w którym opowiemy Ci wszystko o skrzydlatych kłopotach.

Co jest lepsze od nas ta mucha:

• w prędkości ruchu (ponad dwadzieścia kilometrów na godzinę),
• w możliwości śledzenia jej szybkich ruchów.

Jak widzą muchy

My, przedstawiciele rodzaju ludzkiego, uważający się za tak doskonałych i wszechmocnych, dysponujemy jedynie widzeniem obuocznym, które pozwala nam skupić się na konkretny obiekt lub w pewnym wąskim obszarze przed nami i w żaden sposób nie są w stanie zobaczyć, co dzieje się za nami, ale dla muchy nie stanowi to problemu, ponieważ ma widok panoramiczny, widzi całą przestrzeń pod kątem 360 stopni (każde oko jest w stanie dać widok 180 stopni).

Ponadto owady te są nie tylko spowodowane struktura anatomiczna swojego aparatu wzrokowego widzą jednocześnie w różnych kierunkach, ale są też w stanie celowo badać otaczającą ich przestrzeń. I wszystko to jest zapewnione umieszczone po bokach z dwoma dużymi wypukłymi oczami, które dobrze wyróżniają się na głowie owada. Tak ogromne pole widzenia decyduje o szczególnym „wglądzie” tych owadów. Ponadto potrzebują znacznie mniej czasu na identyfikację obiektów niż my, ludzie. Ich ostrość widzenia również 3 razy przewyższa naszego człowieka.

Budowa oczu złożonych

Jeśli spojrzysz na oko muchy pod mikroskopem, zobaczysz, że składa się ono, jak mozaika, z wielu małych części - faset - sześciokątów jednostki strukturalne, zewnętrznie ukształtowane bardzo podobnie do plastrów miodu. Takie oko odpowiednio zwany fasetowanym, a same fasety są również nazywane ommatidia w inny sposób. W oku muchy można naliczyć około czterech tysięcy takich aspektów. Wszystkie dają swój obraz (mały wycinek całości), a mózg muchy tworzy z nich, jak z puzzli, duży obraz.

Panoramiczne, fasetowane widzenie i charakterystyczne dla ludzi widzenie obuoczne mają diametralnie przeciwny cel. Aby owady mogły szybko nawigować i nie tylko zauważ zbliżające się niebezpieczeństwo, ale także, aby mieć czas, aby go uniknąć, ważne jest, aby nie widzieć dobrze i wyraźnie konkretnego obiektu, ale przede wszystkim przeprowadzić w odpowiednim czasie percepcję ruchów i zmian w przestrzeni.

Jest jeszcze jedna ciekawa cecha wizualnego postrzegania otaczającego świata przez muchę, dotycząca palety kolorów. Niektóre, tak znajome naszym oczom, których owady w ogóle nie rozróżniają, inne wyglądają dla nich inaczej niż dla nas, w innych tonacjach. Jeśli chodzi o piękno otaczającej przestrzeni - muchy rozróżniają nie tylko siedem kolorów podstawowych, ale także ich najsubtelniejsze odcienie, ponieważ ich oczy widzą nie tylko widzialne światło, ale także ultrafiolet, którego niestety ludzie nie widzą. Okazuje się, że w percepcja wzrokowa muchy świat bardziej opalizujący niż ludzie.

Należy również zauważyć, że mając pewne zalety system wizualny, ci przedstawiciele sześcionożnego świata (tak, mają 3 pary nóg) nie widzą w ciemności. Śpią w nocy, ponieważ ich oczy nie pozwalają im nawigować ciemny czas dni.

A te małe i zwinne stworzenia zauważają tylko średniej wielkości i poruszające się obiekty. Owad nie postrzega tak dużego obiektu, na przykład jako osoby. I tu zbliżanie się ludzkiej ręki do muchy, jej oczy widzą doskonale i natychmiast transmitują wymagany sygnał do mózgu. Również każde inne szybko zbliżające się niebezpieczeństwo nie będzie im trudne do zauważenia dzięki złożonej i niezawodnej budowie oczu, która pozwala owadowi widzieć przestrzeń we wszystkich kierunkach jednocześnie - w prawo, w lewo, w górę, w przód iw tył i odpowiednio reagować, ratując się, dlatego tak trudno jest je uderzyć.

Liczne fasetki pozwalają muchie podążać za bardzo szybko poruszającymi się obiektami z dużą wyrazistością obrazu. Dla porownania, jeśli wizja osoby może dostrzec 16 klatek na sekundę, to mucha ma 250-300 klatek na sekundę. Ta właściwość jest niezbędna dla much, jak już opisano, do wychwytywania ruchów z boku, a także do własnej orientacji w przestrzeni podczas szybkiego lotu.

liczba oczu u muchy

Nawiasem mówiąc, oprócz dwóch dużych złożonych złożonych oczu, mucha ma jeszcze trzy proste, zlokalizowane na czole głowy w przedziale między fasetowanymi. W przeciwieństwie do oka złożonego te trzy są potrzebne do widzenia obiektów z bliskiej odległości, ponieważ oko złożone jest w tym przypadku bezużyteczne.

Tak więc na pytanie, ile oczu ma mucha domowa, możemy teraz dokładnie odpowiedzieć, że jest ich pięć:

• dwupłaszczyznowy (złożony), składający się z tysięcy ommatidiów i niezbędny do uzyskania informacji o zdarzeniach szybko zmieniających się w przestrzeni,
• i trzy proste oczy, co pozwala na wyostrzenie.

Złożone oczy znajduje się w pobliżu much po bokach głowy ponadto u kobiet położenie narządów wzroku jest nieco rozszerzone (oddzielone szerokim czołem), podczas gdy u mężczyzn oczy są nieco bliżej siebie.

Każdy, kto choć raz próbował trzepnąć muchę, doskonale rozumie, że zadanie to nie należy do łatwych. Niektórzy przypisują chybienia natychmiastowej reakcji muchy, inni jej ostrości wzroku i widzenia panoramicznego. Muszę przyznać, że obaj mają jednakową rację. Mucha leci naprawdę szybko, jest usuwana z miejsca - błyskawicznie, dlatego tak trudno ją złapać.

Ale główny powód leży właśnie w widzeniu tego owada, a także w budowie i liczbie jego oczu.

Narządy wzroku zwykłej muchy znajdują się po bokach głowy, gdzie bardzo trudno nie zauważyć ogromnych wyłupiastych oczu owada. Oko tego owada ma złożoną strukturę i nazywa się fasetowanym (od Francuskie słowo faseta - krawędź). Faktem jest, że narząd wzroku jest utworzony właśnie z takich 6-stronnych jednostek - faset, zewnętrznie przypominających kształt plastra miodu (każda taka część oka muchy jest doskonale widoczna pod mikroskopem). Jednostki te nazywane są ommatidia.

W oku muchy jest około 4 tysięcy takich aspektów, ale to nie jest limit: wiele innych owadów ma ich znacznie więcej. Na przykład pszczoły mają 5000 fasetek, niektóre motyle nawet 17 000, a ważki blisko 30 000 ommatidiów.

Każda z tych 4 tysięcy faset jest w stanie zobaczyć tylko niewielką część całego obrazu, a ta „układanka” zbiera mózg owada we wspólny cały obraz.

Najstarszy okaz muchy, który ma około 145 milionów lat, został znaleziony w Chinach.

Jak widzą muchy

Średnio ostrość wzroku much przekracza możliwości człowieka 3 razy.

Ponieważ oczy much są duże i wypukłe, składają się z ommatidii (fasetek) ze wszystkich stron powierzchni oka, ta struktura spokojnie pozwala owadowi widzieć we wszystkich kierunkach jednocześnie - na boki, w górę, do przodu i do tyłu. Takie panoramiczne widzenie (nazywane też kolistym) pomaga muchie w porę zauważyć niebezpieczeństwo i natychmiast się wycofać, dlatego tak trudno ją odbić. Co więcej, mucha jest w stanie nie tylko fizycznie widzieć jednocześnie w różnych kierunkach, ale także celowo rozglądać się dookoła, jakby jednocześnie badała całą otaczającą ją przestrzeń.

To właśnie liczne ommatidia pozwalają muszce podążać za migoczącymi i bardzo szybko poruszającymi się obiektami bez utraty wyrazistości obrazu. Relatywnie rzecz biorąc, jeśli wzrok człowieka jest w stanie uchwycić 16 klatek na sekundę, to mucha ma 250-300 klatek na sekundę. Ta cecha jest niezbędna muchom nie tylko do wychwytywania ruchów z boku, ale także do orientacji i wysokiej jakości widzenia podczas szybkiego lotu.

Jeśli chodzi o kolor otaczających obiektów, muchy widzą nie tylko kolory podstawowe, ale także ich najsubtelniejsze odcienie, w tym ultrafiolet, którego natura nie widzi dla ludzi. Okazuje się, że mucha widzi świat wokół nas bardziej różowo niż ludzie. Nawiasem mówiąc, te owady również widzą objętość przedmiotów.

Liczba oczu

Jak już wspomniano, 2 duże oczy złożone znajdują się po bokach głowy much. U kobiet położenie narządów wzroku jest nieco rozszerzone (oddzielone szerokim czołem), podczas gdy u mężczyzn oczy są nieco bliżej siebie.

Ale dalej Środkowa linia na czole, za złożonymi oczami złożonymi, znajdują się 3 bardziej zwykłe (nie złożone) oczy zapewniające dodatkowe widzenie. Najczęściej są włączane do pracy, gdy konieczne jest zbadanie przedmiotu z bliska, ponieważ oko złożone z doskonałym widzeniem nie jest w tym przypadku tak potrzebne. Okazuje się, że muchy mają w sumie 5 oczu.