Меню

Как муха различает цвета



Сколько глаз у обыкновенной комнатной мухи и какие они?

Все люди знают, что поймать или прихлопнуть муху очень сложно: она очень хорошо видит и моментально реагирует на любые движения, взлетая вверх. Разгадка кроется в уникальном зрении этого насекомого. Ответ на вопрос о том, сколько глаз у мухи, поможет понять причину ее неуловимости.

Внешний вид

Длина тела взрослого насекомого составляет 6—8 мм. Окраска серая, на верхней стороне груди — четыре чёрные продольные полосы, нижняя часть брюшка желтоватая. Всё тело покрыто редкими длинными волосками. Глаза — большие, фасеточные, тёмно-красного цвета. У самок расстояние между глазами увеличено. Так, у самцов расстояние между глазами равно 2/3 длины глаза, а у самок равно этой длине. Самки также более крупных размеров, чем самцы.

Как и у всех двукрылых, для полёта используется лишь передняя пара крыльев. Задние же — редуцированы в размерах и носят название жужжальца. Они необходимы для поддержания равновесия в воздухе.

Устройство зрительных органов

Домашняя или обыкновенная муха имеет черно-серый окрас туловища длиной до 1 см и немного желтоватое брюшко, 2 пары серых крыльев и голову с большими глазами. Она относится к самым древним жителям планеты, о чем свидетельствуют данные археологов, обнаруживших экземпляры, датируемые 145 млн. лет.

При рассмотрении головы мухи под микроскопом можно увидеть, что у нее очень оригинальные объемные глаза, расположенные с двух сторон. Как видно на фото глаз мухи, они похожи визуально на мозаику, составленную из 6-гранных структурных единиц, которые называют фасетками или омматидиями, похожими на строение медовых сот. В переводе с французского слово «fasette» означает грани. Благодаря этому глаза называют фасеточными.

Как понять, что видит муха по сравнению с человеком, у которого зрение является бинокулярным, т. е. составляется из двух картинок, которые видят 2 глаза? У насекомых зрительный аппарат устроен более сложно: каждый глаз состоит из 4 тыс. фасеток, показывающих небольшую часть видимого изображения. Поэтому формирование общей картины внешнего мира у них происходит по принципу «сбора пазлов», что позволяет говорить об уникальности строения мозга мух, способного обрабатывать более 100 кадров изображений в секунду.

Фасеточное зрение есть не только у мух, но и у других насекомых: у пчел имеется 5 тыс. фасеток, у бабочек – 17 тыс., у рекордсменов стрекоз – до 30 тыс. омматидий.

Как видит муха

Зрительный аппарат мухи

Такое устройство зрительных органов не дает возможности концентрироваться мухе на определенном предмете или объекте, а показывает общую картину всего окружающего пространства, что позволяет быстро заметить опасность. Угол обзора каждого глаза составляет 180°, что вместе составляет 360°, т. е. тип зрения является панорамным.

Благодаря такой структуре глаз, муха прекрасно обозревает все вокруг, в т. ч. видит человека, который пытается подкрасться сзади. Контроль за всем окружающим пространством обеспечивает ей 100% оборону от всех неприятностей, в т. ч. и от людей, собирающихся убить муху.

Кроме 2-х основных, у мух есть еще 3 обычных глаза, расположенных на лбу в промежутках между фасеточными. Эти органы позволяют им рассматривать близлежащие объекты более четко для распознавания и мгновенной реакции.

Суммируя все данные, можно констатировать, что зрение мухи представлено 5-ю глазами: 2 фасеточных – для контроля за окружающим пространством и 3 простых – для наведения резкости и распознавания объектов.

Фасеточные глаза — в чём суть?

Зрительная система мухи включает в себя два больших глаза, расположенных по краям головы. Каждый из них имеет сложную структуру и состоит из множества мелких шестигранных фасеток, отсюда и название такого типа зрения, как фасеточное.

Всего мушиный глаз имеет в своей структуре более 3,5 тысячи таких микроскопических составляющих. И каждая из них способна улавливать лишь мизерную часть общего изображения, передавая информацию о полученной мини-картинке в мозг, который собирает все пазлы этой картины воедино.

Если сравнивать фасеточное зрение и бинокулярное, которым располагает человек, например, можно быстро убедиться в том, что предназначение и свойства каждого диаметрально противоположны.

Более развитым животным свойственно концентрировать зрение на определённой узкой области или на конкретном объекте. Насекомым же важно не столько видеть конкретный предмет, сколько быстро ориентироваться в пространстве и замечать приближение опасности.

Питание

Ротовой аппарат лижуще-сосущий, прокусить кожу и пить кровь комнатные мухи не способны, в отличие от похожих на них осенних жигалок. Мухи могут поглощать лишь жидкую пищу, для потребления твёрдой они предварительно растворяют её в слюне. Комнатная муха — полифаг. Для созревания яиц самке необходима белковая пища.

Почему её так сложно поймать?

Этого вредителя действительно очень непросто застать врасплох. Причина не только в повышенной реакции насекомого в сравнении с медлительным человеком и способности срываться с места практически мгновенно. Главным образом, столь высокий уровень реакции обусловлен своевременным восприятием мозга этого насекомого изменений и движений в радиусе обзора его глаз.

Зрение мухи позволяет ей видеть практически на 360 градусов. Такой тип зрения называется ещё панорамным. То есть каждый глаз даёт обзор на 180 градусов. Этого вредителя практически нельзя застать врасплох, даже если подходить к ней сзади. Глаза этого насекомого позволяют контролировать всё пространство вокруг неё, тем самым обеспечивая стопроцентную круговую зрительную оборону.

Есть ещё интересная особенность зрительного восприятия мухой палитры цветов. Ведь почти все виды иначе воспринимают те или иные цвета, привычные нашему глазу. Некоторые из них насекомые не различают вообще, другие выглядят для них иначе, в других тонах.

Читайте также:  Как сделать кожу розового цвета

Кстати, помимо двух фасеточный глаз, у мухи имеются ещё три простых глаза. Они расположены в промежутке между фасеточными, на лобной чисти головы. В отличие от сложных глаз, эти три используются насекомым для распознавания того или иного объекта в непосредственной близости.

Таким образом, на вопрос, сколько все-таки глаз у обыкновенной мухи, можем теперь смело ответить – 5. Два сложных фасеточных, разделённых на тысячи омматидиев (фасеток) и предназначенных для максимально обширного контроля за изменениями окружающей среды вокруг неё, и три простых глаза, позволяющих, что называется, наводить резкость.

Особенности зрительных способностей мух

Зрение у мухи обыкновенной имеет еще множество интересных особенностей:

  • основные цвета и их оттенки мухи различают прекрасно, к тому же они способны отличать и ультрафиолетовые лучи;
  • они совершенно ничего не видят в темноте и потому ночью спят;
  • однако некоторые цвета из всей палитры они улавливают немного иначе, потому условно их считают дальтониками;
  • фасеточное устройство глаз позволяет фиксировать одновременно все вверху, внизу, слева, справа и впереди и дает возможность быстро отреагировать на приближающуюся опасность;
  • глаза мухи различают только мелкие предметы, к примеру, приближение руки, но крупную фигуру человека или мебель в помещении не воспринимают;
  • у самцов фасеточные глаза расположены ближе друг к другу по сравнению с самками, имеющими более широкий лоб;

Об остроте зрения свидетельствует и факт, сколько кадров в секунду видит муха. Для сравнения точные цифры: человек воспринимает только 16, а муха – 250-300 кадров в секунду, что помогает ей прекрасно ориентироваться при быстрой скорости в полете.

Общая информация

Муха — это насекомое отряда двукрылые, типа членистоногие. Некоторых их них употребляют в пищу другие животные (птицы, лягушки, хищные насекомые). Другие сами являются хищниками и регулируют численность многочисленных насекомых.
А также среди них встречаются паразиты (кровососы) животных или человека.

Они могут зависать в воздухе, летать назад или вниз головой. Их реакция в 10 раз превосходит человеческую. У некоторых видов присутствует живорождение, хотя для большинства особей характерно откладывание яиц.

Размер взрослой комнатной мухи достигает 0,6-0,8 см. Вес мух составляет от 0,12 г до 32 г (африканская муха). Живут на всех континентах, нет их только в Антарктиде.

Мерцательные характеристики

Глаза у мухи

Существует показатель зрительных способностей, который связан с частотой мерцания изображения, т. е. самой ее низкой границей, при которой свет фиксируется как постоянный источник освещения. Называется он CFF — critical flicker-fusion frequency. Его значение показывает то, насколько быстро глаза у животного способны обновлять изображение и обрабатывать зрительную информацию.

Человек способен улавливать частоту мерцания 60 Гц, т. е. обновление изображения 60 раз в сек., которой придерживаются при показе визуальной информации на телевизионном экране. Для млекопитающих (собак, кошек) это критическое значение равно 80 Гц, из-за чего им обычно не нравится просмотр телепередач.

Чем выше значение частоты мерцания, тем больше биологических преимуществ имеет животное. Поэтому для насекомых, у которых данное значение достигает 250 Гц, это проявляется в возможности более быстрой реакции на опасность. Ведь для человека, приближающегося к «добыче» с газетой в руках с намерением ее убить, движение кажется быстрым, но уникальное строение глаза комнатной мухи позволяет ей улавливать даже мгновенные перемещения как бы в замедленном темпе.

По данным биолога К. Гили, такая высокая критическая частота мерцания у мух обусловлена их малыми размерами и быстрым обменом веществ.

Различие показателя CFF для различных видов позвоночных животных выглядит так: самый маленький 14 Гц – у угрей и черепах, 45 – у рептилий, по 60 – у людей и акул, у птиц и собак – 80, у сусликов – 120.

Приведенный анализ зрительных способностей позволяет понять, что мир глазами мухи выглядит как сложная система большого числа картинок по аналогии с небольшими видеокамерами, каждая из них передает насекомому информацию о небольшой части окружающего пространства. Собранное воедино изображение позволяет мухам одним взглядом держать визуальную «круговую оборону» и мгновенно реагировать на приближение врагов. Исследования ученых таких зрительных способностей насекомых позволили заниматься разработками летающих роботов, у которых компьютерные системы контролируют положение в полете, имитируя зрение мух.

Заключение

Вот мы и проанализировали, как выглядит мир глазами мухи. Теперь мы знаем, что эти вездесущие вредители обладают, как и все насекомые, удивительным зрительным аппаратом, позволяющим им не терять бдительности, и в светлое время суток держать круговую наблюдательную оборону на все сто.

Зрение обыкновенной мухи напоминает сложную систему слежения, включающую в себя тысячи мини-камер наблюдения, каждая из которых предоставляет насекомому своевременную информацию о том, что происходит в ближайшем диапазоне.

Цвета радуги

Практически все насекомые — дальтоники. Цвета они различают, но по-своему. Интересно, что глаза насекомых и даже некоторых млекопитающих не воспринимают красный цвет совсем или видят его как синий, фиолетовый. Для пчелы красные цветы выглядят черными. Растения, которым нужно опыление пчел, не цветут красным. Большинство ярких цветов алые, розовые, оранжевые, бордовые, но не красные. Те редкие, которые позволяют себе красный наряд, опыляются другим образом. Вот такая взаимосвязь в природе. Трудно представить, каким образом удалось ученым выяснить, как видят мухи расцветку комнаты, но оказывается, что любимым их цветом является желтый, а голубой и зеленый их раздражает. Вот так вот. Чтобы в кухне было мух меньше, просто нужно ее правильно покрасить.

Читайте также:  Киа оптима темный синий цвет

Комнатная жительница

Комнатная или домашняя муха относится к семейству настоящих мух. И пусть тема нашего обзора касается всех видов без исключения, мы позволим себе для удобства рассматривать всё семейство на примере именно этого столь хорошо всем знакомого вида домашних нахлебников.

Обыкновенная домашняя муха является весьма непримечательным внешне насекомым. Она имеет серо-чёрную окраску туловища, с некоторыми намёками на желтизну в нижней части брюшка. Длина взрослой особи редко превышает 1 см. Насекомое имеет две пары крыльев и фасеточные глаза.

Взгляд на мир

Мы уже говорили, что мухи дальтоники, и различают либо не все цвета, либо видят привычные нам предметы в других цветовых тонах. Также этот вид способен различать ультрафиолет.

Следует ещё сказать, что при всей уникальности своего зрения эти вредители практически не видят в темноте. Ночью муха спит, поскольку её глаза не позволяют этому насекомому промышлять в тёмное время суток.


А ещё эти вредители имеют свойство хорошо воспринимать только более мелкие и находящиеся в движении объекты. Насекомое не различает такие большие предметы, как человек, например. Для мухи это не более чем ещё одна часть интерьера окружающей среды.

А вот приближение руки к насекомому его глаза прекрасно улавливают и своевременно дают нужный сигнал мозгу. Так же, как и увидеть любую другую стремительно надвигающуюся опасность не составит труда этим пронырам, благодаря сложной и надёжной системе слежения, которой снабдила их природа.

НАШИ ЧИТАТЕЛИ РЕКОМЕНДУЮТ!

Для избавления от насекомых наши читатели советуют отпугиватель Pest-Reject

. Работа прибора основана на технологии электро-магнитных импульсов и ультразвуковых волн! Абсолютно безопасное, экологическое средство для человека и домашних животных. Подробнее здесь…

Взаимодействие с человеком

Комнатные мухи сильно досаждают человеку, особенно в жаркие дни. Являются переносчиком болезней, особенно возбудителей кишечных инфекций, яиц глистов, глазных болезней и туберкулёза. Личинки могут вызывать тканевые и кишечные миазы.

Для защиты от мух принимаются профилактические (хранение нечистот, служащих как пищей мухам и их личинкам, так и источником патогенных микроорганизмов, вне доступности мухам) и различные истребительные меры (применение инсектицидов в местах развития личинок, отравленные приманки, липкие ленты-ловушки и мухобойки в тех местах, где обильны взрослые насекомые). С помощью сеток и иных приспособлений предотвращается попадание мух в жилые помещения.

Опарыши используются человеком как популярная наживка для рыбной ловли, привлекающая многие виды рыб. Часто опарышей разводят специально и «очищают», помещая их в ёмкость с опилками, и только потом продают. Купленных опарышей рыболовы хранят в холодильнике, чтобы замедлить окукливание.

Видят ли мухи в темноте?

Мухи, как большинство летающих насекомых, ночью спят. Да-да, им тоже нужен сон. Если муху постоянно сгонять и не давать ей спать на протяжении трех суток, она умирает. Мухи видят в темноте плохо. Это насекомые с круглыми глазами, но близорукие. Им не нужны глаза для поиска пищи.

В отличие от мух рабочие пчелы видят ночью хорошо, что позволяет им работать и в ночную смену тоже. Ночью цветы благоухают резче и соперников на нектар меньше.

Хорошо видят ночью навозные жуки, но несомненным лидером по зрению в темноте признан американский таракан.

Мозаика из шестигранников

Зрительная система насекомых в принципе не отличается от таковой у других животных и состоит из периферических органов зрения, нервных структур и образований центральной нервной системы. Но что касается морфологии органов зрения, то здесь различия просто бросаются в глаза.

Всем знакомы сложные фасеточные глаза насекомых, которые встречаются у взрослых насекомых или у личинок насекомых, развивающихся с неполным превращением, т. е. без стадии куколки. Исключений из этого правила не так много: это блохи (отряд Siphonaptera), веерокрылые (отряд Strepsiptera), большинство чешуйниц (семейство Lepismatidae) и весь класс скрыточелюстных (Entognatha).

Фасеточный глаз по виду напоминает корзинку спелого подсолнуха: он состоит из набора фасеток (омматидиев) — автономных приемников светового излучения, имеющих все необходимое для регуляции светового потока и формирования изображения. Число фасеток сильно варьирует: от нескольких у щетинохвосток (отряд Thysanura) до 30 тыс.

у стрекоз (отряд Aeshna). Удивительно, но число омматидиев может варьироваться даже внутри одной систематической группы: например, ряд видов жуков-жужелиц, обитающих на открытых пространствах, имеют хорошо развитые фасеточные глаза с большим количеством омматидиев, в то время как у жужелиц, обитающих под камнями, глаза сильно редуцированы и состоят из небольшого числа омматидиев.

Верхний слой омматидиев представлен роговицей (хрусталиком) — участком прозрачной кутикулы, секретируемой специальными клетками, которая представляет собой своеобразную шестигранную двояковыпуклую линзу. Под роговицей у большинства насекомых располагается прозрачный кристаллический конус, структура которого может различаться у разных видов.

Изображение, сформированное хрусталиком и кристаллическим конусом, попадает на светочувствительные ретинальные (зрительные) клетки, представляющие собой нейрон с коротким хвостиком-аксоном. Несколько ретинальных клеток образуют единый цилиндрический пучок — ретинулу. Внутри каждой такой клетки на стороне, обращенной внутрь омматидия, расположен рабдомер — особое образование из множества (до 75–100 тыс.

) микроскопических трубочек-ворсинок, в мембране которых содержится зрительный пигмент. Как и у всех позвоночных, этим пигментом является родопсин — сложный окрашенный белок. Благодаря огромной площади этих мембран фоторецепторный нейрон содержит большое количество молекул родопсина (например, у плодовой мушки Drosophila это число превышает 100 млн!).

Читайте также:  Какими цветами разукрасить зайца

Рабдомеры всех зрительных клеток, объединенные в рабдом, и являются светочувствительными, рецепторными элементами фасеточного глаза, а все ретинулы в совокупности составляют аналог нашей сетчатки.

Светопреломляющий и светочувствительный аппарат фасетки по периметру окружают клетки с пигментами, которые играют роль световой изоляции: благодаря им световой поток, преломляясь, попадает на нейроны только одного омматидия. Но так устроены фасетки в так называемых фотопических глазах, приспособленных к яркому дневному свету.

Для видов, ведущих сумеречный или ночной образ жизни, характерны глаза другого типа — скотопические. Такие глаза имеют ряд приспособлений к недостаточному световому потоку, например, очень большие рабдомеры. Кроме того, в омматидиях таких глаз светоизолирующие пигменты могут свободно мигрировать внутри клеток, благодаря чему световой поток может попадать на зрительные клетки соседних омматидиев. Этот феномен лежит в основе и так называемой темновой адаптации глаз насекомых — увеличении чувствительности глаза при недостаточном освещении.

При поглощении рабдомерами фотонов света в ретинальных клетках генерируются нервные импульсы, которые по аксонам направляются в парные зрительные доли головного мозга насекомых. В каждой зрительной доле имеется по три ассоциативных центра, где и осуществляется переработка потока зрительной информации, одновременно идущей от множества фасеток.

Форма предмета

Интересно восприятие формы предмета разными насекомыми. Специфика в том, что они могут совсем не воспринимать простые формы, которые не нужны для их жизнеспособности. Пчелы, бабочки не видят предметов простых форм, особенно неподвижных, зато их привлекает все, что имеет сложные формы цветов, особенно если они движутся, колышутся. Этим объясняется, в частности, и то, что пчелы и осы редко жалят стоящего неподвижно человека, а если и жалят, то в область губ, когда он разговаривает (движет губами). Мухи и некоторые другие насекомые человека не воспринимают, садятся они на него просто в поисках еды, которую ищут по запаху и видят датчиками на лапах.

Общие особенности зрения насекомых

  • Красный цвет способны различить только бабочки – они и опыляют редкие цветы такой гаммы.
  • Строение глаза у всех фасеточное, разница — в количестве омматидий.
  • Трихромазия, или способность преображать цвета в три основных: фиолетовый, зеленый и ультрафиолетовый.
  • Способность переламывать и отражать световые лучи и видеть картинку окружающей действительности целиком.
  • Способность рассматривать картинки, которые меняются очень быстро.
  • Насекомые умеют ориентироваться по солнечному свету, поэтому ночные бабочки слетаются к лампе.
  • Бинокулярное зрение помогает хищникам в мире насекомых точно определять расстояния до своей жертвы.

Сложные

Сколько глаз у пчелы? Фото лишь в редких случаях позволяет дать правильный ответ на данный вопрос. Совсем по-иному сделаны сложные глаза насекомого. Если посмотреть на структуру глаза пчелы под микроскопом, можно увидеть строение органа. Вся поверхность – сетчатая. Она складывается из тысяч фасеток (микроплощадок в форме шестиугольника). Фасетки, кстати, своим строением напоминают пчелиные соты. От фасеток к нервным окончаниям проходят светонепроницаемые трубочки, по которым и поступает зрительный сигнал. Таким образом, этот орган у насекомого состоит из сросшихся между собой ячеек в большом количестве. У рабочей пчелы их до пяти тысяч, у трутня гораздо больше – до восьми. У матки – пять тысяч маленьких глазков в каждом сложном глазе. Такой тип зрения называется фасеточным и встречается у многих насекомых (например, у мух).

Eristalinus aeneus

Эта муха любит селиться в речных долинах, возле пресноводных прудов, ручьёв. Встречается в странах южной Европы. На севере есть небольшие популяции в прибрежных зонах.

У этого вида довольно необычный окрас. На глазах расположены чётко выраженные чёрные пятнышки, а на спине имеются пять тёмных полос. Задняя часть тельца покрыта небольшими щетинками.

Взрослые экземпляры достигают 25 мм в длину. Летают очень быстро и низко над растениями, питаясь нектаром цветов. Личинки развиваются в водоёмах. Период лета с апреля по октябрь, а в зимний период впадают в анабиоз, спрятавшись в укромное место.

Журчалка прозрачная / Volucella pellucens

Небольшая мушка широко расселилась по территории Европы, а также в странах Юго-Восточной Азии и Японии. Взрослые самки и самцы вырастают до 16 мм в длину.

Раскраска утолщённого тельца напоминает окрас пчёлы. Такая расцветка помогает журчалке спасаться от естественных врагов, а их у неё достаточно много. Это и птицы, насекомоядные пресмыкающиеся и земноводные.

Питается Журчалка прозрачная нектаром. Самки откладывают яйца в ульи ос.

Грибные мушки / Platypezidae

Останки этого семейства были обнаружены в отложениях мелового и юрского периода, а сегодня в науке описано более 250 видов. Это маленькая мушка, личинки которой питаются грибами.

Местом обитания являются леса. Тельце чёрное с небольшими белыми пятнами. У них довольно большие крылья, если сравнивать соотношение с телом. Чётко выраженная голова с крупными глазами.

В лесу часто можно обнаружить грибы, шляпки которых изъедены личинками Platypezidae. Впервые обнаружил это новое семейство и описал прославленный шведский энтомолог Карл Фредерик Фаллен в 1815 году.

Athericidae

Останки этого насекомого были найдены в Китае в отложениях юрского периода. Древнейшие предки современных мух отряда Tabanomorpha вели эктопаразитический образ жизни.

Современные мухи вырастают до 18 мм, и имеют необычное конусообразное строение тела. На небольшой голове выделяются огромные красные глаза. Обычно чёрного цвета с тонкими белыми полосками. Ещё одной характерной особенностью являются длинные лапки, которые делают их похожими на комаров.

В большинстве своём питаются нектаром, но самки отдельных видов, чтобы произвести потомство, питаются кровью.

Источник