Každý človek sa aspoň raz v živote pokúsil chytiť muchu. S najväčšou pravdepodobnosťou bol takýto podnik odsúdený na neúspech. Je to spôsobené reakciou hmyzu. Rýchlosť odozvy muchy možno vysvetliť jej nezvyčajným videním. Na prvý pohľad sa môže zdať, že na hmyze nie je nič zvláštne, no nie je to tak. Skúsme všetko zistiť.

Človek je tvor s binokulárnym videním, ktorý umožňuje zaostrenie na vybraný objekt. Mucha sa líši od akéhokoľvek cicavca. Hmyz skenuje priestor v rozsahu 360 stupňov. Každé oko pozoruje svoju zónu, ktorá sa rovná 180 stupňom.

Zvláštnosťou videnia muchy je, že sa cielene pozerá cez priestor, v ktorom sa nachádza. Je to spôsobené tým, že hmyz má na hlave 2 konvexné oči.

Dôležité: zraková ostrosť hmyzu je 3-krát vyššia ako u človeka.

Okrídlený škodca vidí pohyby v spomalenom zábere. Podobný jav možno porovnať s epizódou z filmu „Matrix“, keď sa hlavná postava vyhýba letiacim guľkám vznášajúcim sa vo vzduchu.

Štruktúra oka hmyzu

Na pochopenie štruktúry orgánov zraku je potrebné použiť mikroskop. Po zväčšení je vidieť, že vo vnútri oka je obrovské množstvo malých „očiek“ pripomínajúcich včelie plásty. Takýto orgán videnia sa nazýva fazetový.

Dôležité: v každom konvexnom oku je asi 3 000 faziet.

Každá fazeta prenáša obraz do mozgu hmyzu, po ktorom sa vytvorí spoločná hádanka. Na rozdiel od ľudí, s ich binokulárnym videním, muchy nevidia jasný obraz. Zároveň sú schopné zachytiť aj drobné pohyby. Hmyz sa tak môže vyhnúť nebezpečenstvu.

Vďaka svojej štruktúre očí sú muchy schopné vidieť odtiene, ktoré nie sú dostupné pre ľudí. To isté platí pre ultrafialové svetlo. Vďaka „špeciálnym“ orgánom zraku vidí okrídlený škodca svet ružovejšie.

Napriek svojim jedinečným očiam mucha v noci nevidí. Preto hmyz v noci spí. Ďalšou črtou videnia škodcu je, že nie sú schopní rozlišovať medzi veľkými predmetmi. Napríklad osoba. Zároveň jasne vidia pohyb ruky.

Vďaka svojim fazetám je mucha schopná vidieť pohybujúce sa objekty s vysokou čistotou obrazu. Hmyz vníma 300 snímok za sekundu. Pre porovnanie možno uviesť ľudské videnie, ktoré vidí iba 16 snímok. Vďaka špeciálnej štruktúre očí si mucha nielen včas všimne blížiace sa nebezpečenstvo, ale počas letu sa aj dokonale orientuje v priestore.

Koľko očí má mucha?

Aby sa obraz úplne rozvinul a bolo možné pochopiť, ako muchy vidia, je potrebné určiť presný počet očí. Ako je uvedené vyššie, hmyz má niekoľko orgánov videnia, a to:

• 2 fazetové;
• 3 jednoduché, malé rozmery.

Prvý typ očí vám umožňuje včas identifikovať hrozbu a zvyšné vám pomôžu zamerať sa na konkrétny cieľ. Na bokoch sú umiestnené fazetované „okuliare“. Pokiaľ ide o ďalšie oči, sú umiestnené v hornej časti hlavy - na temene.

U mužov sú orgány videnia umiestnené bližšie k sebe. U žien je čelo o niečo širšie, takže oči sú posadené od seba. Napriek fyziologickým rozdielom v oboch prípadoch hmyz skenuje priestor o 360 stupňov.

Oči a IT technológie

Po preštudovaní štruktúry orgánov videnia muchy boli vedci z University of Illinois schopní vyvinúť fazetovú kameru. Navonok pripomína oko hmyzu, ktoré pozostáva zo 180 fazetových komôr.

Každý malý objektív je vybavený vlastným fotosenzorom. Preto mikrokamery fungujú autonómne jedna od druhej. Každý fragment zachytený kamerou je odoslaný do mikroprocesora, kde sa vytvorí panoramatický obraz. Šírka hotového obrazu zodpovedá uhlu pohľadu 180 stupňov.

Dôležité: takýto vynález nepotrebuje zaostrovanie.

Objekty umiestnené v tesnej blízkosti kamier sú viditeľné rovnako jasne ako tie, ktoré sa nachádzajú na diaľku. V prípade potreby je možné zmeniť tvar „oka elektronickej muchy“. Je to možné vďaka elastickému polyméru, z ktorého je zariadenie vyrobené.

Vďaka štúdiu takého hmyzu, akým je mucha, bolo možné získať unikátnu kameru, ktorá sa dá použiť pri video dohľade. Takéto zariadenia je možné použiť aj pri vytváraní nových počítačov a notebookov.

úžasná vízia

Po analýze štruktúry oka muchy si možno všimnúť, aký úžasný je zrak hmyzu. Škodca nielen skenuje priestor o 360 stupňov, ale tiež okamžite reaguje na nebezpečenstvo.

Vízia „domácej“ muchy sa dá prirovnať k špičkovému sledovaciemu systému. Výskum hmyzu navyše umožnil vývoj najnovších technológií, ktoré vyriešia mnohé problémy.

Oko hmyzu pri veľkom zväčšení vyzerá ako malá mriežka.

Oko hmyzu sa totiž skladá z mnohých malých faziet. Oči hmyzu sa nazývajú fazetovaný. Malá očná fazeta sa nazýva ommatídium. Ommatidium má podobu dlhého úzkeho kužeľa, ktorého základ tvorí šošovka, ktorá vyzerá ako šesťuholník. Odtiaľ pochádza názov zloženého oka: fazeta v preklade z francúzštiny znamená "hrana".

Zväzok ommatídie tvorí zložité, okrúhle, hmyzie oko.

Každé ommatídium má veľmi obmedzené zorné pole: zorný uhol ommatídia v centrálnej časti oka je len asi 1 ° a na okrajoch oka - až 3 °. Ommatidium „vidí“ len ten maličký úsek objektu pred svojimi očami, na ktorý je „namierený“, teda tam, kam smeruje pokračovanie jeho osi. Ale keďže ommatídia tesne priliehajú k sebe a ich osi v okrúhlom oku sa rozchádzajú ako lúče, celé zložené oko objíma objekt ako celok. Obraz predmetu sa v ňom navyše získava ako mozaika, teda zložená zo samostatných dielikov.

Počet ommatídií v oku sa u rôznych druhov hmyzu líši. Mravec robotnica má v oku len asi 100 ommatídií, mucha domáca asi 4 000, včela robotnica 5 000, motýle až 17 000 a vážky až 30 000! Vízia mravca je teda veľmi priemerná, zatiaľ čo obrovské oči vážky - dve dúhové pologule - poskytujú maximálne zorné pole.

Vzhľadom na to, že optické osi ommatídie sa rozchádzajú v uhloch 1-6°, obrazová čistota hmyzu nie je príliš vysoká: nerozlišujú jemné detaily. Väčšina hmyzu je navyše krátkozraká: okolité predmety vidí vo vzdialenosti len niekoľkých metrov. Ale zložené oči sú dokonale schopné rozlíšiť blikanie (blikanie) svetla s frekvenciou až 250 – 300 hertzov (pre človeka je hraničná frekvencia asi 50 hertzov). Oči hmyzu dokážu určiť intenzitu svetelného toku (jas) a navyše majú jedinečnú schopnosť: dokážu určiť rovinu polarizácie svetla. Táto schopnosť im pomáha orientovať sa, keď nie je na oblohe vidieť slnko.

Hmyz vidí farby, ale nie tak ako my. Napríklad včely „nepoznajú“ červenú a nerozoznajú ju od čiernej, ale vnímajú pre nás neviditeľné ultrafialové lúče, ktoré sa nachádzajú na opačnom konci spektra. Niektoré motýle, mravce a iný hmyz tiež rozlišujú ultrafialové svetlo. Mimochodom, práve slepota opeľujúceho hmyzu nášho pásu na červenú farbu vysvetľuje zvláštny fakt, že medzi našou divokou flórou nie sú žiadne rastliny so šarlátovými kvetmi.

Svetlo prichádzajúce zo slnka nie je polarizované, to znamená, že jeho fotóny majú ľubovoľnú orientáciu. Svetlo sa však pri prechode atmosférou v dôsledku rozptylu molekulami vzduchu polarizuje a v tomto prípade rovina jeho polarizácie smeruje vždy k slnku.

Mimochodom...

Okrem zložených očí má hmyz ešte tri jednoduché ocelli s priemerom 0,03-0,5 mm, ktoré sú umiestnené vo forme trojuholníka na fronto-parietálnom povrchu hlavy. Tieto oči nie sú prispôsobené na rozlišovanie predmetov a sú potrebné na úplne iný účel. Meria priemernú úroveň osvetlenia, ktorá sa používa ako referenčný bod ("nulový signál") pri spracovaní vizuálnych signálov. Ak sú tieto oči nalepené na hmyz, zachová si schopnosť priestorovej orientácie, ale môže lietať len pri silnejšom svetle ako zvyčajne. Dôvodom je, že nalepené oči berú čierne pole ako „strednú úroveň“ a tým poskytujú zloženým očiam širší rozsah osvetlenia, čím sa znižuje ich citlivosť.

Každý z nás, kto sa aspoň raz pokúsil zbaviť otravnej muchy behaním za ňou s práskom v ruke, veľmi dobre vie, že nie vždy je táto úloha ľahko splniteľná a niekedy dokonca nemožná. Reakcia šedo-čierneho malého nájomníka je to, čo potrebujete. Faktom je, že nie ste jej konkurentom. prečo? Prečítajte si článok, v ktorom vám povieme všetko o okrídlených nepríjemnostiach.

V čom je táto muška lepšia:

• v rýchlosti pohybu (viac ako dvadsať kilometrov za hodinu),
• v schopnosti sledovať jej rýchle pohyby.

Ako vidia muchy

My, predstavitelia ľudskej rasy, ktorí sa považujeme za tak dokonalých a všemohúcich, máme len binokulárne videnie, ktoré nám umožňuje sústrediť sa na konkrétny objekt alebo v určitej úzkej oblasti pred nami a v žiadnom prípade nevidíme, čo sa deje za nami, ale pre muchu to nie je problém, keďže jej videnie je panoramatické, vidí celý priestor v 360 stupňoch ( každé oko je schopné poskytnúť pohľad 180 stupňov).

Okrem toho tento hmyz nielen vďaka anatomickej štruktúre svojho zrakového aparátu vidí naraz rôznymi smermi, ale dokáže cielene skúmať aj priestor okolo seba. A toto všetko je poskytnuté umiestnené po stranách s dvoma veľkými vypuklými očami, ktoré dobre vyniknú na hlave hmyzu. Takéto obrovské zorné pole určuje špeciálny "vhľad" tohto hmyzu. Navyše potrebujú na identifikáciu predmetov podstatne menej času ako my ľudia. Ich zraková ostrosť tiež prevyšuje našu ľudskú 3-krát.

Štruktúra zložených očí

Ak sa pozriete na oko muchy pod mikroskopom, môžete vidieť, že je zložené ako mozaika z mnohých malých častí - faziet - šesťuholníkových štruktúrnych jednotiek, navonok veľmi podobného tvaru ako plásty. Takéto oko, resp nazývaný fazetový, a samotné fazety sa tiež nazývajú ommatídia iným spôsobom. V oku muchy napočítame asi štyritisíc takýchto faziet. Všetky dávajú svoj obraz (malú časť celku) a mozog muchy z nich tvorí, ako z hlavolamov, veľký obraz.

Panoramatické, fazetové videnie a binokulárne videnie, ktoré je charakteristické pre ľudí, majú diametrálne opačný účel. Aby sa hmyz mohol rýchlo orientovať a nielen všímať si blížiace sa nebezpečenstvo, ale aj mať čas sa tomu vyhnúť, je dôležité nevidieť konkrétny objekt dobre a jasne, ale hlavne včas vnímať pohyby a zmeny v priestore.

Existuje ďalšia zvláštna vlastnosť muchy vizuálneho vnímania sveta okolo nej, čo sa týka farebnej palety. Niektoré, našim očiam tak známe, od ktorých hmyz vôbec nerozlišuje, iné na ne vyzerajú inak ako my, v iných tónoch. Pokiaľ ide o krásu okolitého priestoru - muchy rozlišovať nielen sedem základných farieb, ale aj ich najjemnejšie odtiene, pretože ich oči sú schopné vidieť nielen viditeľné svetlo, ale aj ultrafialové, ktoré, bohužiaľ, ľudia nevidia. Ukazuje sa, že vo vizuálnom vnímaní muchy je svet okolo viac dúhový ako ten ľudský.

Treba tiež poznamenať, že s určitými výhodami vizuálneho systému títo predstavitelia šesťnohého sveta (áno, majú 3 páry nôh) nevidia v tme. V noci spia, pretože im oči nedovoľujú orientovať sa v tme.

A tieto malé a šikovné stvorenia si všímajú len stredne veľké a pohybujúce sa predmety. Hmyz nevníma taký veľký predmet, napríklad ako osobu. ale prístup ľudskej ruky na muchu, jej oči dokonale vidia a okamžite prenesú potrebný signál do mozgu. Tiež akékoľvek iné rýchlo sa blížiace nebezpečenstvo pre nich nebude ťažké vidieť, a to vďaka komplexnej a spoľahlivej štruktúre očí, ktorá hmyzu umožňuje vidieť priestor vo všetkých smeroch súčasne - vpravo, vľavo, hore, späť a ďalej a podľa toho reagovať, zachraňujúc sa, preto sú také ťažké fackovať.

Početné fazety umožňujú muche sledovať veľmi rýchlo sa pohybujúce objekty s vysokou čistotou obrazu. Na porovnanie, ak vízia človeka dokáže vnímať 16 snímok za sekundu, potom má mucha 250-300 snímok za sekundu. Táto vlastnosť je nevyhnutná pre muchy, ako už bolo popísané, na zachytávanie pohybov zboku, ako aj pre vlastnú orientáciu v priestore pri rýchlom lete.

počet očí v muche

Mimochodom, okrem dvoch veľkých zložitých zložených očí má mucha ešte tri jednoduché, umiestnené na čele hlavy v intervale medzi fazetovanými. Na rozdiel od zloženého oka sú tieto tri potrebné na to, aby ste videli objekty na blízko, pretože zložené oko je v tomto prípade zbytočné.

Na otázku, koľko očí má mucha domáca, môžeme teraz presne odpovedať, že ich je päť:

• dvojstranné (komplexné), pozostávajúce z tisícov ommatídií a nevyhnutné na získanie informácií o udalostiach, ktoré sa rýchlo menia vo vesmíre,
• a tri jednoduché oči, umožňujúce akoby zaostrenie.

Zložené oči sa nachádzajú v muchách po stranách hlavy, navyše u žien je umiestnenie orgánov videnia trochu rozšírené (oddelené širokým čelom), zatiaľ čo u mužov sú oči trochu bližšie k sebe.

Každý, kto sa niekedy pokúsil udrieť muchu, veľmi dobre chápe, že táto úloha nie je ľahká. Niektorí pripisujú zmeškanie okamžitej reakcii muchy, iní jej zrakovej ostrosti a panoramatickému videniu. Musím povedať, že obaja majú rovnakú pravdu. Mucha letí naozaj rýchlo, je odstránená z miesta - okamžite, preto je také ťažké ju chytiť.

Ale hlavný dôvod spočíva práve vo vízii tohto hmyzu, ako aj v štruktúre a počte jeho očí.

Orgány videnia obyčajnej muchy sa nachádzajú po stranách hlavy, kde je veľmi ťažké nevšimnúť si obrovské vypuklé oči hmyzu. Oko tohto hmyzu má zložitú štruktúru a nazýva sa fazetové (z francúzskeho slova fasette - okraj). Faktom je, že orgán videnia je tvorený práve z takýchto 6-stranných jednotiek - faziet, ktoré navonok pripomínajú tvar včelieho plástu (každá takáto časť oka muchy je dokonale viditeľná pod mikroskopom). Tieto jednotky sa nazývajú ommatídia.

V oku muchy je asi 4 000 takýchto faziet, ale to nie je limit: mnoho iného hmyzu má oveľa viac. Napríklad včely majú 5 000 faziet, niektoré motýle až 17 000 a vážky majú takmer 30 000 ommatídií.

Každá z týchto 4 000 faziet je schopná vidieť iba malú časť celého obrazu a táto „skladačka“ zhromažďuje mozog hmyzu do spoločného celku.

Najstarší exemplár muchy, ktorý má približne 145 miliónov rokov, našli v Číne.

Ako vidia muchy

V priemere zraková ostrosť múch prevyšuje ľudské schopnosti 3-krát.

Pretože oči múch sú veľké a konvexné a pozostávajú z ommatídií (faziet) na všetkých stranách povrchu oka, táto štruktúra pokojne umožňuje hmyzu vidieť vo všetkých smeroch naraz - do strán, hore, dopredu a dozadu. Takéto panoramatické videnie (nazýva sa aj kruhové) pomáha muche včas spozorovať nebezpečenstvo a okamžite ustúpiť, a preto je také ťažké ju zasiahnuť. Navyše, mucha je nielen fyzicky schopná vidieť rôznymi smermi naraz, ale sa aj cielene rozhliadať, akoby súčasne skúmala celý priestor okolo seba.

Práve početné ommatídie umožňujú muche sledovať blikajúce a veľmi rýchlo sa pohybujúce objekty bez straty čistoty obrazu. Relatívne povedané, ak je zrak človeka schopný zachytiť 16 snímok za sekundu, potom je muška 250-300 snímok za sekundu. Táto vlastnosť je nevyhnutná pre muchy nielen pre zachytenie pohybov zboku, ale aj pre orientáciu a kvalitné videnie pri rýchlom lete.

Čo sa týka farby okolitých predmetov, muchy vidia nielen základné farby, ale aj ich najjemnejšie odtiene vrátane ultrafialového, ktoré príroda pre ľudí nevidí. Ukazuje sa, že mucha vidí svet okolo nás ružovejšie ako ľudia. Mimochodom, tento hmyz vidí aj objem predmetov.

Počet očí

Ako už bolo spomenuté, po stranách hlavy mušiek sú umiestnené 2 veľké zložené oči. U žien je umiestnenie orgánov videnia trochu rozšírené (oddelené širokým čelom), zatiaľ čo u mužov sú oči trochu bližšie k sebe.

Ale v strednej línii čela, za zložitými zloženými očami, sú ďalšie 3 obyčajné (nie zložené) oči pre ďalšie videnie. Najčastejšie sa zaraďujú do práce, keď je potrebné skúmať predmet zblízka, keďže zložené oko s dokonalým videním nie je v tomto prípade až také potrebné. Ukazuje sa, že muchy majú celkom 5 očí.