Mỗi người ít nhất một lần trong đời, đã thử bắt một con ruồi. Rất có thể, một công việc như vậy sẽ thất bại. Đó là do phản ứng của côn trùng. Khả năng phản ứng của con ruồi có thể được giải thích bởi tầm nhìn khác thường của nó. Thoạt nhìn, có vẻ như loài côn trùng này không có gì đặc biệt, nhưng thực tế không phải vậy. Hãy cố gắng tìm ra mọi thứ.

Con người là một sinh vật có thị giác hai mắt, cho phép tập trung vào một đối tượng được chọn. Một con ruồi khác với bất kỳ động vật có vú nào. Côn trùng quét không gian trong vòng 360 độ. Mỗi mắt quan sát vùng của nó, bằng 180 độ.

Điểm đặc biệt của tầm nhìn của ruồi là nó có mục đích nhìn xuyên qua không gian mà nó đang ở. Đó là do côn trùng có 2 mắt lồi trên đầu.

Quan trọng: thị lực của côn trùng cao gấp 3 lần thị lực của con người.

Sâu bọ có cánh nhìn thấy các chuyển động chậm chạp. Một hiện tượng tương tự có thể được so sánh với một tập trong bộ phim "The Matrix", khi nhân vật chính né tránh những viên đạn bay lơ lửng trên không.

Cấu trúc mắt côn trùng

Để hiểu cấu trúc của các cơ quan của thị giác, cần phải sử dụng kính hiển vi. Sau khi phóng đại, có thể thấy bên trong mắt có một số lượng khổng lồ các "mắt" nhỏ giống như tổ ong. Cơ quan của tầm nhìn như vậy được gọi là cơ quan.

Quan trọng: trong mỗi mắt lồi, có khoảng 3 nghìn mặt.

Mỗi khía cạnh truyền một hình ảnh đến não của côn trùng, sau đó một câu đố chung được hình thành. Không giống như con người, bằng thị giác hai mắt, ruồi không nhìn thấy hình ảnh rõ ràng. Đồng thời, họ có thể nắm bắt được những chuyển động dù là nhỏ nhất. Như vậy, côn trùng có thể tránh được nguy hiểm.

Do cấu tạo mắt của chúng, ruồi có thể nhìn thấy những sắc thái mà con người không có được. Điều tương tự cũng áp dụng cho ánh sáng tia cực tím. Nhờ cơ quan thị giác "đặc biệt", loài sâu bọ có cánh nhìn thế giới hồng hào hơn.

Mặc dù có đôi mắt độc đáo, loài ruồi này không thể nhìn thấy vào ban đêm. Do đó, côn trùng ngủ vào ban đêm. Một đặc điểm khác về tầm nhìn của sinh vật gây hại là chúng không có khả năng phân biệt giữa các vật thể lớn. Ví dụ, một người. Đồng thời, họ nhìn thấy rõ ràng chuyển động của bàn tay.

Do các khía cạnh của nó, ruồi có thể nhìn thấy các vật thể chuyển động với độ rõ nét hình ảnh cao. Con côn trùng cảm nhận 300 khung hình mỗi giây. Để so sánh, có thể lưu ý thị giác của con người, chỉ nhìn thấy 16 khung hình. Do cấu tạo đặc biệt của đôi mắt, con ruồi không chỉ kịp thời nhận thấy nguy hiểm đang đến gần mà còn định hướng hoàn hảo trong không gian trong suốt chuyến bay.

Con ruồi có bao nhiêu mắt?

Để hình ảnh phát triển đầy đủ và có thể hiểu được cách nhìn của ruồi, cần phải xác định chính xác số lượng mắt. Như đã thảo luận ở trên, côn trùng có một số cơ quan thị giác, cụ thể là:

• 2 mặt;
• 3 đơn giản, kích thước nhỏ.

Loại mắt đầu tiên cho phép bạn xác định mối đe dọa kịp thời, các loại mắt còn lại giúp bạn tập trung vào một mục tiêu cụ thể. "Kính" có mặt được đặt ở hai bên. Đối với mắt bổ sung, chúng nằm ở phần trên của đầu - trên vương miện.

Ở nam giới, các cơ quan thị giác nằm gần nhau hơn. Ở nữ, trán hơi rộng hơn, do đó hai mắt được đặt cách xa nhau. Bất chấp sự khác biệt về sinh lý, trong cả hai trường hợp, côn trùng đều quét không gian 360 độ.

Mắt và công nghệ CNTT

Sau khi nghiên cứu cấu trúc của các cơ quan thị giác của ruồi, các nhà nghiên cứu từ Đại học Illinois đã có thể phát triển một chiếc máy ảnh nhiều mặt. Bề ngoài, nó giống như mắt của một con côn trùng, bao gồm 180 khoang.

Mỗi ống kính nhỏ đều được trang bị cảm biến ảnh riêng. Do đó, các microcameras hoạt động độc lập với nhau. Mỗi mảnh do máy ảnh chụp được sẽ được gửi đến bộ vi xử lý, nơi hình ảnh toàn cảnh được hình thành. Chiều rộng của hình ảnh thành phẩm tương ứng với góc nhìn 180 độ.

Quan trọng: một phát minh như vậy không cần lấy nét.

Các vật thể ở gần máy ảnh có thể nhìn thấy rõ ràng như những vật thể ở khoảng cách xa. Nếu cần thiết, hình dạng của "mắt ruồi điện tử" có thể được thay đổi. Điều này có thể thực hiện được nhờ vào polyme đàn hồi mà từ đó thiết bị được tạo ra.

Nhờ nghiên cứu về một loài côn trùng như ruồi, người ta đã có thể có được một chiếc camera độc nhất có thể được sử dụng trong việc giám sát video. Ngoài ra, các thiết bị như vậy có thể được sử dụng để tạo ra máy tính và máy tính xách tay mới.

tầm nhìn tuyệt vời

Sau khi phân tích cấu tạo của mắt ruồi, người ta có thể nhận thấy thị lực của loài côn trùng này tuyệt vời như thế nào. Loài sinh vật gây hại không chỉ quét không gian 360 độ, mà còn phản ứng ngay lập tức trước nguy hiểm.

Tầm nhìn của một con ruồi "nhà" có thể được so sánh với một hệ thống theo dõi cao cấp. Ngoài ra, nghiên cứu côn trùng đã cho phép phát triển các công nghệ mới nhất sẽ giải quyết nhiều vấn đề.

Mắt của côn trùng ở độ phóng đại cao trông giống như một mạng lưới nhỏ.

Điều này là do mắt của côn trùng được tạo thành từ nhiều khía cạnh nhỏ. Đôi mắt của côn trùng được gọi là nhiều mặt. Một khuôn mặt nhỏ được gọi là ommatidium. Ommatidium có dạng một hình nón dài hẹp, đáy của nó là một thấu kính trông giống như một hình lục giác. Do đó tên của mắt ghép: facette dịch từ tiếng Pháp có nghĩa là "bờ rìa".

Một bó ommatidia tạo nên một mắt côn trùng phức tạp, tròn.

Mỗi ommatidi có một trường nhìn rất hạn chế: góc nhìn của ommatidia ở phần trung tâm của mắt chỉ khoảng 1 ° và ở các cạnh của mắt - lên đến 3 °. Ommatidium "chỉ nhìn thấy" phần nhỏ bé đó của vật thể trước mắt anh ta, mà anh ta đang "nhắm tới", tức là nơi hướng tiếp tục của trục của nó. Nhưng vì các thị giác nằm gần nhau và các trục của chúng trong mắt tròn phân kỳ như tia, nên toàn bộ mắt ghép bao trùm toàn bộ vật thể. Hơn nữa, hình ảnh của đối tượng có được trong nó như một bức tranh khảm, nghĩa là, bao gồm các mảnh riêng biệt.

Số lượng nốt sần trong mắt khác nhau ở các loài côn trùng khác nhau. Một con kiến ​​thợ chỉ có khoảng 100 ommatidia trong mắt của nó, một con ruồi nhà có khoảng 4.000 con, một con ong thợ có 5.000 con, bướm có tới 17.000 con và chuồn chuồn có tới 30.000 con! Do đó, tầm nhìn của một con kiến ​​rất tầm thường, trong khi đôi mắt khổng lồ của chuồn chuồn - hai bán cầu óng ánh - cung cấp một trường nhìn tối đa.

Do các trục quang học của ommatidia phân kỳ theo góc 1-6 ° nên độ rõ nét của hình ảnh côn trùng không cao lắm: chúng không phân biệt được các chi tiết nhỏ. Ngoài ra, hầu hết các loài côn trùng đều bị cận thị: chúng nhìn thấy các vật thể xung quanh ở khoảng cách chỉ vài mét. Nhưng mắt kép hoàn toàn có thể phân biệt được sự nhấp nháy (nhấp nháy) của ánh sáng có tần số lên đến 250–300 hertz (đối với một người, tần số giới hạn là khoảng 50 hertz). Đôi mắt của côn trùng có thể xác định cường độ của thông lượng ánh sáng (độ sáng), và ngoài ra, chúng có một khả năng độc đáo: chúng có thể xác định mặt phẳng phân cực của ánh sáng. Khả năng này giúp chúng định hướng khi không nhìn thấy mặt trời trên bầu trời.

Côn trùng nhìn thấy màu sắc, nhưng không theo cách giống như chúng ta. Ví dụ, những con ong "không biết" màu đỏ và không phân biệt nó với màu đen, nhưng chúng cảm nhận được tia cực tím mà chúng ta không nhìn thấy được, chúng nằm ở đầu đối diện của quang phổ. Một số loài bướm, kiến ​​và côn trùng khác cũng phân biệt được ánh sáng tia cực tím. Nhân tiện, chính sự mù lòa của các loài côn trùng thụ phấn trong dải đất của chúng ta có màu đỏ đã giải thích một sự thật kỳ lạ rằng trong số các loài thực vật hoang dã của chúng ta không có loài thực vật nào có hoa đỏ tươi.

Ánh sáng đến từ mặt trời không phân cực, tức là các photon của nó có định hướng tùy ý. Tuy nhiên, khi đi qua bầu khí quyển, ánh sáng bị phân cực do sự tán xạ của các phân tử không khí, và trong trường hợp này, mặt phẳng phân cực của nó luôn hướng về phía mặt trời.

Nhân tiện...

Ngoài mắt kép, côn trùng còn có thêm ba ocelli đơn giản với đường kính 0,03-0,5 mm, nằm dưới dạng hình tam giác trên bề mặt trước-đỉnh của đầu. Đôi mắt này không thích nghi để phân biệt các vật thể và cần thiết cho một mục đích hoàn toàn khác. Chúng đo mức độ chiếu sáng trung bình, được sử dụng làm điểm tham chiếu ("tín hiệu không") trong quá trình xử lý tín hiệu hình ảnh. Nếu đôi mắt này được dán vào một con côn trùng, nó vẫn có khả năng định hướng trong không gian, nhưng chỉ có thể bay trong ánh sáng rực rỡ hơn bình thường. Lý do cho điều này là mắt dán lấy trường đen làm "mức trung bình" và do đó cung cấp cho mắt ghép phạm vi chiếu sáng rộng hơn, và do đó, điều này làm giảm độ nhạy của chúng.

Ai trong chúng ta cũng đã từng ít nhất một lần cố gắng đuổi một con ruồi khó chịu bằng cách chạy theo nó với một chiếc bánh quy giòn trên tay đều biết rõ rằng nhiệm vụ này không phải lúc nào cũng dễ dàng hoàn thành, và đôi khi thậm chí là không thể thực hiện được. Phản ứng của một người thuê nhỏ màu đen xám là những gì bạn cần. Thực tế là bạn không phải là đối thủ của cô ấy. Tại sao? Đọc bài viết mà chúng tôi sẽ cho bạn biết tất cả về những khó chịu có cánh.

Con ruồi này có gì vượt trội hơn chúng ta:

• với tốc độ di chuyển (hơn hai mươi km một giờ),
• trong khả năng theo dõi các chuyển động nhanh chóng của cô ấy.

Làm thế nào ruồi nhìn thấy

Chúng tôi, những đại diện của loài người, những người tự cho mình là hoàn hảo và toàn năng, chỉ có thị giác hai mắt, cho phép chúng tôi tập trung vào đối tượng cụ thể hoặc trong một khu vực hẹp nhất định trước mặt chúng ta và không có cách nào có thể nhìn thấy những gì đang xảy ra phía sau chúng ta, nhưng đối với một con ruồi thì đây không phải là vấn đề, vì tầm nhìn của nó là toàn cảnh, nó nhìn thấy toàn bộ không gian ở 360 độ ( mỗi mắt có thể cung cấp tầm nhìn 180 độ).

Ngoài ra, những loài côn trùng này, không chỉ do cấu trúc giải phẫu của bộ máy thị giác của chúng, có thể nhìn theo các hướng khác nhau cùng một lúc, mà còn có thể khảo sát không gian xung quanh chúng một cách có chủ đích. Và tất cả điều này được cung cấp nằm ở hai bên với hai mắt lồi to nổi rõ trên đầu của côn trùng. Trường nhìn khổng lồ như vậy quyết định khả năng "nhìn thấu" đặc biệt của những loài côn trùng này. Ngoài ra, chúng cần ít thời gian hơn để xác định các đối tượng so với con người chúng ta. Thị lực của chúng cũng vượt xa con người chúng ta gấp 3 lần.

Cấu trúc của mắt ghép

Nếu bạn nhìn vào mắt của một con ruồi dưới kính hiển vi, bạn có thể thấy rằng nó được cấu tạo, giống như một bức tranh khảm, gồm nhiều phần nhỏ - các khía cạnh - các đơn vị cấu trúc hình lục giác, bề ngoài có hình dạng rất giống với tổ ong. Một con mắt như vậy, tương ứng được gọi là nhiều mặt, và bản thân các khía cạnh cũng được gọi là ommatidia theo một cách khác. Dưới con mắt của một con ruồi, người ta có thể đếm được khoảng bốn nghìn khía cạnh như vậy. Tất cả chúng đều cho hình ảnh của chúng (một phần nhỏ của tổng thể), và não của một con ruồi hình thành từ chúng, giống như từ các câu đố, một bức tranh lớn.

Tầm nhìn toàn cảnh, một mặt và tầm nhìn hai mắt, đặc trưng của con người, có mục đích hoàn toàn trái ngược nhau. Để côn trùng có thể nhanh chóng điều hướng và không chỉ chú ý cách tiếp cận của nguy hiểm, nhưng cũng phải có thời gian để tránh nó, điều quan trọng là không phải nhìn rõ và rõ ràng một đối tượng cụ thể, mà chủ yếu là phải thực hiện nhận thức kịp thời các chuyển động và thay đổi trong không gian.

Có một đặc điểm gây tò mò khác về nhận thức thị giác của ruồi về thế giới xung quanh, liên quan đến bảng màu. Một số, rất quen thuộc với mắt chúng ta, trong đó côn trùng hoàn toàn không phân biệt được, một số khác thì nhìn chúng khác với chúng ta, với tông màu khác. Đối với vẻ đẹp của không gian xung quanh - ruồi phân biệt không chỉ có bảy màu cơ bản, mà còn cả những sắc thái tinh tế nhất của chúng, bởi vì mắt chúng không chỉ có thể nhìn thấy ánh sáng khả kiến, mà còn cả tia cực tím, mà con người không thể nhìn thấy được. Hóa ra là trong nhận thức trực quan của ruồi, thế giới xung quanh óng ánh hơn thế giới của con người.

Cũng cần lưu ý rằng, có một số lợi thế nhất định về hệ thống thị giác, những đại diện của thế giới sáu chân này (vâng, chúng có 3 cặp chân) không thể nhìn thấy trong bóng tối. Họ ngủ vào ban đêm, vì mắt của họ không cho phép họ điều hướng trong bóng tối.

Và những sinh vật nhỏ bé và nhanh nhẹn này chỉ chú ý đến các vật thể có kích thước trung bình và chuyển động. Một loài côn trùng không cảm nhận được một vật thể lớn như vậy, chẳng hạn như con người. Nhưng mà cách tiếp cận của bàn tay con ngườiđối với một con ruồi, mắt của nó nhìn thấy hoàn hảo và ngay lập tức truyền tín hiệu cần thiết đến não. Ngoài ra, bất kỳ mối nguy hiểm nào đang đến gần sẽ không khó để chúng nhìn thấy, nhờ cấu trúc phức tạp và đáng tin cậy của mắt, cho phép côn trùng nhìn thấy không gian theo mọi hướng cùng một lúc - phải, trái, lên, lùi và ra và phản ứng phù hợp, cứu lấy bản thân, đó là lý do tại sao họ rất khó tát.

Nhiều khía cạnh cho phép ruồi bám theo các vật thể chuyển động rất nhanh với độ rõ nét hình ảnh cao. Để so sánh, nếu tầm nhìn của một người có thể cảm nhận 16 khung hình / giây, sau đó một con ruồi có 250-300 khung hình / giây. Đặc tính này cần thiết cho ruồi, như đã được mô tả, để bắt các chuyển động từ bên cạnh, cũng như để định hướng của chúng trong không gian trong một chuyến bay nhanh.

số lượng mắt trong một con ruồi

Nhân tiện, ngoài hai mắt kép phức tạp lớn, con ruồi còn có ba mắt đơn giản hơn, nằm ở vị trí trên tránđứng đầu trong khoảng giữa các khía cạnh. Ngược lại với mắt ghép, ba thứ này cần thiết để nhìn thấy các vật thể ở khoảng cách gần, vì mắt ghép trong trường hợp này là vô dụng.

Vì vậy, khi được hỏi một con ruồi nhà có bao nhiêu mắt, bây giờ chúng ta có thể trả lời chính xác rằng có năm con trong số chúng:

• hai mặt (phức tạp), bao gồm hàng ngàn ommatidia và cần thiết để có được thông tin về các sự kiện thay đổi nhanh chóng trong không gian,
• và ba mắt đơn giản, cho phép, như nó vốn có, để lấy nét.

Mắt hợp chất được tìm thấy ở ruồi ở hai bên đầu Hơn nữa, ở nữ, vị trí của các cơ quan thị giác có phần mở rộng hơn (ngăn cách bởi một vầng trán rộng), trong khi ở nam, hai mắt gần nhau hơn một chút.

Tất cả những ai đã từng thử bắt ruồi đều hiểu rõ rằng nhiệm vụ này không phải là một việc dễ dàng. Một số cho rằng lỗi này là do phản ứng tức thời của con ruồi, số khác là do thị lực và tầm nhìn toàn cảnh của nó. Tôi phải nói rằng cả hai đều đúng như nhau. Con ruồi bay rất nhanh, nó bị loại khỏi chỗ - ngay lập tức, đó là lý do tại sao rất khó bắt nó.

Nhưng lý do chính nằm ở tầm nhìn của loài côn trùng này, cũng như cấu trúc và số lượng mắt của chúng.

Các cơ quan thị giác của ruồi thông thường nằm ở hai bên đầu, nơi rất khó nhận thấy đôi mắt lồi khổng lồ của côn trùng. Mắt của loài côn trùng này có cấu tạo phức tạp và được gọi là mắt (từ tiếng Pháp fasette - edge). Thực tế là cơ quan thị giác được hình thành chỉ từ các đơn vị 6 mặt như vậy - các khía cạnh, bề ngoài giống như hình tổ ong (từng bộ phận như vậy của mắt ruồi có thể nhìn thấy hoàn hảo dưới kính hiển vi). Các đơn vị này được gọi là ommatidia.

Có khoảng 4 nghìn khía cạnh như vậy trong mắt của một con ruồi, nhưng đây không phải là giới hạn: nhiều loài côn trùng khác còn nhiều hơn thế nữa. Ví dụ, ong có 5.000 khía cạnh, một số loài bướm có tới 17.000 khía cạnh, và chuồn chuồn có gần 30.000 khía cạnh ommatidia.

Mỗi khía cạnh trong số 4 nghìn khía cạnh này chỉ có thể nhìn thấy một phần nhỏ của toàn bộ hình ảnh, và “câu đố” này thu thập bộ não của côn trùng thành một bức tranh tổng thể chung.

Mẫu ruồi lâu đời nhất, khoảng 145 triệu năm tuổi, được tìm thấy ở Trung Quốc.

Làm thế nào ruồi nhìn thấy

Trung bình, thị lực của ruồi vượt quá khả năng của con người gấp 3 lần.

Vì mắt của ruồi lớn và lồi, bao gồm các mắt lồi (các mặt) ở tất cả các phía của bề mặt mắt, cấu trúc này giúp côn trùng có thể nhìn thấy mọi hướng cùng một lúc - sang hai bên, lên trên, tiến tới và lùi lại. Tầm nhìn toàn cảnh như vậy (nó còn được gọi là hình tròn) giúp con ruồi kịp thời nhận thấy nguy hiểm và rút lui ngay lập tức, đó là lý do tại sao rất khó để đánh bay nó. Hơn nữa, con ruồi không chỉ có thể nhìn theo các hướng khác nhau cùng một lúc mà còn có thể nhìn xung quanh một cách có chủ đích, như thể đang khảo sát toàn bộ không gian xung quanh nó cùng một lúc.

Đó là nhiều ommatidia cho phép ruồi theo dõi các vật thể chuyển động nhấp nháy và rất nhanh mà không làm mất độ rõ nét của hình ảnh. Nói một cách tương đối, nếu tầm nhìn của một người có khả năng chụp 16 khung hình / giây, thì một con ruồi là 250-300 khung hình / giây. Chất lượng này cần thiết để ruồi không chỉ bắt được các chuyển động từ bên cạnh mà còn để định hướng và có tầm nhìn chất lượng cao trong chuyến bay nhanh.

Đối với màu sắc của các vật thể xung quanh, ruồi không chỉ nhìn thấy các màu cơ bản mà còn nhìn thấy các sắc thái nhỏ nhất của chúng, bao gồm cả tia cực tím, thứ mà thiên nhiên không thể nhìn thấy đối với con người. Thì ra con ruồi thấy thế giới xung quanh ta hồng hào hơn người. Nhân tiện, những con côn trùng này cũng nhìn thấy khối lượng của các đối tượng.

Số lượng mắt

Như đã đề cập, 2 mắt kép lớn nằm ở hai bên đầu của ruồi. Ở nữ giới, vị trí của các cơ quan thị giác có phần mở rộng hơn (ngăn cách bởi một vầng trán rộng), trong khi ở nam giới, hai mắt gần nhau hơn một chút.

Nhưng ở đường giữa của trán, đằng sau đôi mắt kép phức tạp, có thêm 3 đôi mắt bình thường (không phải kép) để có thêm thị lực. Thông thường, chúng được đưa vào công việc khi cần kiểm tra cận cảnh một vật thể, vì mắt kép với thị lực hoàn hảo không quá cần thiết trong trường hợp này. Hóa ra tổng số ruồi có 5 mắt.