Кожна людина хоча б раз у житті намагалася спіймати муху. Швидше за все подібна витівка була приречена на провал. Це з реакцією комахи. Швидкість реагування мухи можна пояснити її незвичним зором. На перший погляд може здатися, що нічого особливого в комахі немає, але це не так. Спробуємо у всьому розібратися.

Людина – істота, що має бінокулярним зором, що дозволяє фокусуватися на вибраному об'єкті. Муха відрізняється від будь-якого ссавця. Комаха переглядає простір у межах 360 градусів. Кожне око спостерігає за своєю зоною, яка дорівнює 180 градусам.

Особливість зору мухи у тому, що вона цілеспрямовано переглядає простір, де знаходиться. Це пояснюється тим, що комаха має на голові 2 опуклі очі.

Важливо: гострота зору у комахи в 3 рази вище, ніж у людини.

Крилатий шкідник бачить рухи у повільному вигляді. Подібне явище можна порівняти з епізодом із кінофільму «Матриця», коли головний геройухиляється від куль, що летять, що зависають у повітрі.

Будова очей комахи

Щоб зрозуміти будову органів зору, необхідно скористатися мікроскопом. Після збільшення видно, що всередині очі розташована величезна кількість дрібних «глазиків», що нагадують медові стільники. Такий орган зору називається фасетковим.

Важливо: у кожному опуклому оці налічується близько 3 тис. фасеток.

Кожна фасетка передає зображення мозок комахи, після чого формується загальний пазл. На відміну від людини, з її бінокулярним зором, мухи не бачать чіткої картинки. При цьому вони здатні вловлювати навіть незначні рухи. Таким чином, комаха може уникати небезпеки.

Завдяки своїй будові очей, мухи здатні бачити відтінки, які доступні людині. Це саме стосується й ультрафіолету. Завдяки «особливим» органам зору, крилатий шкідник бачить світ райдужніше.

Незважаючи на свої унікальні очі, муха не здатна бачити у темний час доби Тому комахи вночі сплять. Ще однією особливістю зору шкідника і те, що де вони здатні розрізняти великі об'єкти. Наприклад, людину. При цьому вони виразно бачать рух руки.

Завдяки своїм фасеткам, муха здатна бачити об'єкти, що переміщаються, з високою чіткістю зображення. Комаха приймає 300 кадрів на секунду. Для порівняння можна відзначити людський зір, яке бачить лише 16 кадрів. Завдяки особливій будові очей, муха не тільки своєчасно помічає небезпеку, що наближається, але й чудово орієнтується в просторі під час польоту.

Скільки очей у мухи?

Щоб повністю склалася картинка і можна було зрозуміти, як бачать мухи, необхідно визначити точну кількість очей. Як було розглянуто вище, у комахи є кілька органів зору, а саме:

• 2 фасеткові;
• 3 простих, невеликого розміру.

Перший вид очей дозволяє своєчасно визначати загрозу, а ті, що залишилися, допомагають фокусуватися на конкретній меті. Фасеткові окуляри розміщені з боків. Що стосується додаткових очей, то вони розташовані у верхній частині голови – на тім'ячці.

У самців органи зору розташовані ближче один до одного. У самок чоло трохи ширше, тому очі розведені в сторони. Незважаючи на фізіологічні відмінності, в обох випадках комаха переглядає простір на 360 градусів.

Очі та IT-технології

Вивчивши будову органів зору мухи, дослідники з університету Іллінойсу зуміли розробити фасеткову камеру. Зовні вона нагадує око комахи, що складається із 180 камер-фасеток.

Кожна крихітна лінза має власний фотодатчик. Тому мікрокамери працюють автономно одна від одної. Кожен фрагмент, знятий камерою, відправляється в мікропроцесор, де формується панорамна картинка. Ширина готового зображення відповідає куту огляду 180 градусів.

Важливо: подібний винахід не потребує фокусування.

Об'єкти розташовані в безпосередній близькості до камер видно також чітко, як і ті, що розташовані на відстані. При необхідності форму "електронного ока мухи" можна змінити. Це можливо завдяки еластичному полімеру, з якого виготовлено пристрій.

Завдяки дослідженню такої комахи, як муха, вдалося отримати унікальну камеру, яка може бути використана у відеоспостереженні. Також подібні пристрої можуть бути задіяні під час створення нових комп'ютерів та ноутбуків.

Дивовижний зір

Проаналізувавши структуру ока мухи, можна відзначити наскільки дивовижним зором має комаха. Шкідник не просто переглядає простір на 360 градусів, а й миттєво реагує на небезпеку.

Зір «домашньої» мухи можна порівняти з висококласною системою стеження. До того ж дослідження комахи дозволили розробити новітні технології, які вирішать багато проблем.

Око комахи при великому збільшенні схоже на дрібні ґрати.

Це тому, що око комахи складається з безлічі маленьких "вічок"-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, то весь складне окоохоплює предмет загалом. 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 очібабки - 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 спектра. 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 яскравішому світлі, ніж зазвичай. Причина цього в тому, що заклеєні очі приймають за « середній рівень» чорне полеі тим самим задають фасетковим очам більше широкий діапазоносвітленості, а це, відповідно, знижує їхню чутливість.

Кожен із нас, хто хоча б раз намагався позбутися надокучливої ​​мухи, бігаючи за нею з хлопушкою в руці, чудово знає, що завдання це не завжди легко здійсненне, а іноді й нездійсненне зовсім. Реакція у сіро-чорної дрібної квартирантки, що треба. Справа в тому, що ви не конкурент їй. Чому? Читайте статтю, в якій ми всі розповімо про крилаті набридли.

У чому ж перевершує нас ця мушка:

• у швидкості пересування (понад двадцять кілометрів на годину),
• у можливості встежити за її швидкими переміщеннями.

Як бачать мухи

Ми, представники роду людського, які вважають себе такими досконалими і всемогутніми, маємо лише бінокулярний зір, що дозволяє концентрувати увагу на конкретному об'єктіабо на певній вузькій області попереду нас, і ніяк не здатні бачити, що відбувається у нас за спиною, а ось для мухи це не проблема, так як її зір панорамний, бачить вона весь простір на 360 градусів (кожне око здатне давати огляд по 180 градусів).

Крім того, ці комахи не просто завдяки анатомічній будовісвого зорового апарату можуть бачити в різних напрямках одразу, але й здатні цілеспрямовано оглядати простір навколо себе. І забезпечується все церозташованими з обох боків двома великими опуклими, добре виділяються на голові комахи очима. Таке велике поле зору обумовлює особливу «проникливість» цих комах. Крім того, на впізнання предметів їм потрібно значно менше часу, ніж нам, людям. Гострота зору у них також перевершує нашу людську втричі.

Будова складних очей

Якщо розглянути око мухи під мікроскопом, то можна побачити, що складено воно, як мозаїка, з безлічі дрібних ділянок – фасеток – шестигранних структурних одиниць, зовні формою дуже схожих на медові стільники. Таке око відповідно називають фасетковим, А самі фасетки інакше називають ще омматидиями. В оці мухи можна нарахувати близько чотирьох тисяч таких фасеток. Усі вони дають своє зображення (маленьку частину від цілого), а мозок мухи формує їх, як із пазлів, загальну картину.

Панорамний, фасетковий зір і бінокулярний, властивий людям, мають діаметрально протилежне призначення. Для комах, щоб мати можливість швидко орієнтуватися і не тільки помічати наближення небезпеки, Але й встигати її уникнути, важливо не добре і чітко бачити конкретний предмет, а, головним чином, здійснювати своєчасне сприйняття рухів та змін у просторі.

Є ще одна цікава особливість зорового сприйняття мухою навколишнього світу, що стосується палітри кольорів. Деякі, такі звичні нашому оку, їх комахи не розрізняють зовсім, інші виглядають їм інакше, ніж нам, за іншими тонах. Що стосується барвистості навколишнього простору – мухи розрізняютьне лише сім основних кольорів, а й їхні найтонші відтінки, тому що їхні очі здатні бачити не лише видиме світло, А й ультрафіолет, який людям, на жаль, бачити не дано. Виходить, що в зоровому сприйняттімухи навколишній світрайдужніший, ніж у людей.

Слід зазначити також, що, маючи певні переваги зорової системиЦі представники світу шестиногих (так, у них 3 пари ніг) не можуть бачити в темряві. Вночі вони сплять, тому що їхні очі не дозволяють орієнтуватися в темний часдіб.

А ще ці дрібні і спритні істоти помічають лише невеликі об'єкти, що знаходяться в русі. Комаха не сприймає такий великий об'єкт, наприклад, як людина. А от наближення людської рукидо мухи її очі чудово бачать і зараз передають необхідний сигналу мозок. Також і будь-яку іншу небезпеку, що стрімко наближається, їм не важко побачити, завдяки складній і надійній структурі очей, що дозволяє комахі бачити простір у всіх напрямках одночасно - вправо, вліво, вгору, назад і вперед і відреагувати відповідним чином, рятуючи себе, тому їх так складно прихлопнути.

Численні фасетки дозволяють мусі стежити за предметами, що дуже швидко переміщаються, з високою чіткістю зображення. Для порівняння, якщо зір людиниможе приймати 16 кадрів на секунду, то мухи – 250 –300 кадрів на секунду. Ця властивість потрібна мухам, як вже описано, для уловлювання рухів з боку, а також і для власної орієнтації в просторі при швидкому польоті.

Кількість очей у мухи

До речі, крім двох великих складних фасеткових очей, муха має ще три простих, розташованих на лобовій частиніголови у проміжку між фасетковими. На противагу складним, ці три потрібні для того, щоб бачити об'єкти на близькій відстані, тому що складне око в цьому випадку виявляється марним.

Таким чином, на питання, скільки ж очей у кімнатної мухи, ми тепер можемо точно відповісти, що їх п'ять:

• два фасеткові (складні), що складаються з тисяч омматидіїв і необхідні для отримання інформації про події, що швидко змінюються в просторі,
• і три простих ока, дозволяють наводити різкість.

Фасеткові очірозташовані у мух з боків голови, причому у самок розташування органів зору дещо розширено (розділене широким чолом), у самців очі знаходяться трохи ближче один до одного.

Кожен, хто хоч раз намагався притулити муху, чудово розуміє, що завдання це не з легких. Одні списують промахи на миттєву реакцію мух, інші – на гостроту її зору та панорамне бачення. Треба сказати, що однаково мають рацію і ті, й інші. Літає муха справді швидко, знімається з місця – миттєво, тому й упіймати її так складно.

Але Головна причинакриється якраз у зорі цієї комахи, а також у будові та кількості його очей.

Розташовані органи зору мухи звичайної з боків голови, де дуже складно не помітити величезних опуклих очей комахи. Око цієї комахи має складну будову і називається фасетковим (від французького слова fasette – грань). Справа в тому, що орган зору утворений саме з таких 6-гранних одиниць - фасеток, що зовні нагадують за формою медову стільнику (кожна така частина ока мухи добре проглядається під мікроскопом). Ці одиниці називаються омматідія.

В оці мухи знаходиться близько 4 тисяч таких фасеток, але це не межа: у багатьох інших комах їх значно більше. Наприклад, у бджіл – 5 000 фасеток, у деяких метеликів – до 17 000, а у бабок кількість омматидіїв наближається до 30 000.

Кожна з цих 4 тисяч фасеток здатна бачити лише невелику частину від цілого зображення, а загальну цільну картинку цей «пазл» збирає мозок комахи.

Найдавніший екземпляр мухи, вік якої близько 145 мільйонів років, знайшли у Китаї.

Як мухи бачать

У середньому гострота зору мух перевищує людські здібності в 3 рази.

Т. до. очі мух великі і опуклі, що складаються з омматідіїв (фасеток) з усіх боків поверхні ока, то ця будова спокійно дозволяє комахі бачити відразу у всіх напрямках - у сторони, вгору, вперед і назад. Такий панорамний зір (його ще називають круговим) і допомагає мусі вчасно помітити небезпеку і ретируватися геть відразу ж, тому її так складно пригорнути. Більше того, муха не просто фізично здатна бачити в різних напрямках одразу, а й цілеспрямовано дивитися довкола, наче оглядаючи весь простір навколо себе одночасно.

Саме численні омматидії дозволяють мусі стежити за миготливими предметами, що дуже швидко рухаються, без втрати чіткості зображення. Умовно кажучи, якщо зір людини здатний вловлювати 16 кадрів за секунду, то муха – 250 -300 кадрів/сек. Ця якість потрібна мухам не тільки для уловлювання рухів з боку, але і для орієнтації та якісного бачення при швидкому польоті.

Що стосується кольору навколишніх предметів – мухи бачать не лише основні кольори, а й найтонші відтінки, включаючи ультрафіолет, який людині бачити природою не дано. Виходить, що муха бачить навколишній світ райдужнішим, ніж люди. До речі, обсяг предметів ці комахи також бачать.

Кількість очей

Як уже говорилося, 2 великі фасеткові очі розташовані з боків голови мух. У самок розташування органів зору дещо розширено (розділене широким чолом), у самців очі знаходяться трохи ближче один до одного.

Але на середньої лініїчола, за складними фасетковими очима, знаходяться ще 3 звичайні (не фасеткові) очі для додаткового бачення. Найчастіше вони включаються в роботу, коли треба розглянути предмет поблизу, тому що складне око з ідеальним зором у цьому випадку не таке необхідне. Виходить, що всього у мух 5 очей.