Зрение

Насекомые

Очень своеобразно устроены глаза у насекомых. Они состоят из мельчайших светочувствительных трубочек — омматидиев. Снаружи, за прозрачной роговицей трубочек, расположено хрустальное тело, по бокам трубочки выстланы черным пигментом, а в глубине в узкой части находятся светочувствительные клетки.


Количество оптических трубочек, из которых построены сложные глаза различных насекомых, не одинаково. У гусениц их всего несколько штук, а у стрекозы и мухи — многие тысячи.


Хорошо это или плохо — иметь такие глаза? С одной стороны — плохо. Ведь в каждом омматидии получается изображение очень небольшой части предмета, потому что косо падающие на роговицу световые лучи поглощаются черным пигментом и до сетчатки не доходят. В результате общий вид предмета складывается, как мозаика, из отдельных кусочков, и изображение получается неясным, расплывчатым. Зато сложные глаза насекомых позволяют «решать такие задачи», о которых мы не можем и помышлять.


К примеру, разберем, как пользуется своими глазами пчела. Ее сложные выпуклые глаза состоят каждый примерно из четырех тысяч элементарных глазков, и отдельные детали предметов, особенно издали, она видит в сто раз хуже, чем человек. Долгое время вообще сомневались, могут ли пчелы различать форму предметов. Оказалось, что могут, но плохо. Они путают круг с эллипсом, треугольник с квадратом и лучше всего различают фигуры с изрезанным контуром, причем, чем больше периметр фигуры, тем более привлекательной она кажется для пчел. Это установили пищевой дрессировкой, пользуясь приманкой — медом.


Так же изучали цветовое зрение пчел. Выяснилось, что пчела не видит красного цвета и путает его с зеленым, серым и даже черным. Она отчетливо различает только желтое, сине-зеленое, синее, пурпурное, фиолетовое и ультрафиолетовое излучение.
Такое цветовое зрение биологически обоснованно. Пчела очень четко видит среди зеленой травы и листьев голубые, фиолетовые и пурпурные цветки. Белые цветки имеют для нее множество оттенков, в зависимости от количества отраженных ультрафиолетовых лучей. Цветы, которые мы считаем красными — гвоздика, герань, — для пчелы не красные, а пурпурные, и она их хорошо видит.

Пчела

Фасеточные глаза насекомых состоят из 10 или даже 30 тысяч маленьких глазков. Снаружи такой глазок представляет собой зрительную трубку и образует на поверхности глаза округлые или шестигранные ячейки — фасетки — и потому весь большой глаз называется фасеточным. Каждый глазок изолирован от другого особыми пигментными клетками и работает как отдельный зрительный элемент. Но вместе глазки позволяют из отдельных мельчайших частей построить единое изображение. Такой глаз очень близорук, детально насекомое видит не далее 1 —2 см. Можно сказать, что насекомые почти слепы: у них почти нет «картинного» зрения, зато они хорошо видят движущиеся объекты.


Значительно лучше, чем мы, пчела видит движущиеся предметы. У человека изображение сливается при смене 24 кадров в секунду, а у пчелы при 300. Значит, в тех случаях, когда человек увидит только промелькнувшую тень, пчела будет отчетливо видеть движущийся предмет.


Сложные глаза пчел позволяют им определять скорость полета по отношению к земле. Сейчас ученые создали прибор, определяющий скорость полета самолета. Устроен он так: на носу и хвосте самолета установлены два чувствительных к свету элемента. Особый электронный счетчик засекает время, в течение которого светлый или темный участок поверхности земли перемещается от одного элемента до другого. Расчет производится автоматически, и на шкале прибора можно прочесть скорость самолета в километрах в час. Так работает и глаз пчелы: ее мозг засекает время, за которое переместится изображение какого-то участка земли от одного края ее глаза до другого. Это очень важно для пчелы: зная скорость полета, она может определить расстояние, которое пролетит, а также сделать поправку на снос ветром.


Обычно в ясную погоду пчелы находят дорогу к улью по солнцу. А как же они ориентируются в пасмурную погоду, когда солнца не видно?


Здесь пчелу опять-таки выручают сложные глаза, которые воспринимают поляризованный свет. Человек не отличает поляризованный свет от обычного, а для пчелы он совсем другой. Если на небе есть хоть маленький голубой просвет, то от него к земле идут поляризованные лучи, причем плоскость поляризации зависит от положения синего окошечка по отношению к солнцу. Это дает возможность пчеле определять местоположсние солнца, спрятавшегося за облаками, а значит, и направление.


Среди водных насекомых, пожалуй, самые интересные глаза у жуков-вертячек. Эти жуки то скользят по поверхности воды, то ныряют глубоко под воду. У них как бы четыре сложных глаза: два для того, чтобы видеть под водой, и два — над водой. Когда они носятся по поверхности воды, то два глаза смотрят вниз, а два — вверх.