Složené nebo složené oči | Příručka ochrany rostlin, id: 579 — AgroXXI

U vyšších druhů hmyzu nejsou orgány vidění identické ve struktuře. Na čele nebo koruně mají tři jednoduché ocelli (uprostřed – hřbetní, po stranách – boční) a po stranách hlavy jsou dvě složité složené oči. Nacházejí se u dospělého hmyzu, stejně jako u neúplně metamorfovaných larev a přenášejí většinu vizuálních informací, které obdrží, do mozku.

Obecná stavba očí

Většina hmyzu má oči a jen relativně malý počet taxonů je nemá. Například se nevyskytují u některých primitivních druhů, stejně jako u potulných mravenců Ection. Ve většině případů jsou oči prezentovány jako dvě samostatné struktury, nicméně například u vážek jsou tak velké, že se sbíhají do jediné struktury na temeni.

Tvar složitých orgánů zraku se často blíží kulatým, ale v některých případech mají tvar slzy (jako kudlanka nábožná) nebo ledvinovitý, protože mají zářez, na kterém „sedí“ anténa (jako tlustá Willow Lamia text®r). V některých případech je zářez tak ostrý, že odděluje od sebe horní a spodní část oka, čímž se zdá, že hmyz nemá oči dvě, ale čtyři (příkladem je brouk Tetrops praeusta). Někdy jsou vlastnosti tvaru a velikosti očí určeny příslušností k jednomu nebo druhému pohlaví. Samci tedy mají obvykle vyvinutější oči než samice, což je patrné zejména na příkladu trubců a včelích dělnic. U koňských much se u samců dotýkají uprostřed hlavy a u samic se nedotýkají.

Složené oči se skládají z jednotlivých strukturních jednotek nazývaných ommatidia. Rohovky (vnější čočky) ommatidií jsou spolu těsně spojeny a při pohledu z povrchu oka vypadají jako šestiúhelníky. Tyto šestiúhelníky se nazývají fasety, a proto jsou složené oči také známé jako složené oči.

Ve spodní části přiléhající k hlavě je každé oko ohraničeno bazální nebo sítkovitou membránou. V něm je podle počtu ommatidií mnoho otvorů, kterými procházejí vlákna zrakového nervu. Prostřednictvím nich se průdušnice dostává do oka, propíchne ho a prochází mezi ommatidií. Místo oka tvoří hlavové pouzdro dosti hlubokou invaginaci, tvořící oční pouzdro neboli oční sklerit; je nosnou strukturou oka.

Ommatidium jako strukturální jednotka složeného oka

V některých případech jsou ommatidia strukturou přirovnány k dorzálním ocelli, ale anatomicky se zdají být více podobné laterálním ocelli. I přes tuto podobnost však mají řadu individuálních vlastností.

Počet ommatidií v oku hmyzu se může lišit, ale ve většině případů je velmi velký. Oko mouchy domácí obsahuje u některých motýlů až 4000 17 strukturních jednotek, každý zrakový orgán kombinuje až 000 28 ommatidií a u vážek, které mají zvláště velké velikosti očí, počet malých prvků současně dosahuje 000 100. existuje hmyz, který jich má mnohem méně. Například mravenci dělnice mají složené oči s „pouze“ 600–XNUMX ommatidií, zatímco v kastě dělnic Ponerapunctatissima je každé složené oko zastoupeno pouze jednou ommatidií.

Liší se také příčná velikost (průměr) strukturních jednotek oka, ale v každém případě se měří v mikronech. Ommatidia chrousta mají průměr 20 mikronů a švába amerického 32 mikronů.

Vizuální osy ommatidií by měly být přibližně kolmé k povrchu hlavy, takže čím více místa zabírají, tím více jsou oči hmyzu konvexní. Silné vyčnívání očí však nesvědčí ani tak o dobrém vidění, jako o velkém zorném poli, alespoň u denních druhů.

Podrobná struktura ommatidií je poměrně složitá a bude diskutována na příkladu typického apozičního oka (vysvětlení tohoto pojmu v další části). Ve struktuře každé jednotky složených očí jsou tři funkční komplexy struktur nebo tři aparáty:

Skládá se z čoček, láme a usměrňuje světlo.

Vnímá a přenáší vizuální informace.

Izoluje každou ommatidii od ostatních a dodává očím barvu, která může být jednotná nebo nerovnoměrná. I v rámci stejného zrakového orgánu se různé ommatidia mohou lišit ve stavbě tohoto aparátu, množství a umístění pigmentu v něm, proto se některý hmyz při pohledu ze strany oka jeví jako skvrnitý, pruhovaný nebo dokonce má falešný žák.

Vizuální aparát ommatidia

Dioptrický přístroj

sestává z následujících částí (zvnějšku dovnitř):

• RohovkaNebo objektiv – vnější průhledná bikonvexní nebo plankonvexní čočka. Představuje upravenou kůžičku (1 na).
• Kornegenní buňky – buňky, které produkují látku rohovky; díky nim lze čočku vyměnit za novou, takže při línání dochází k odlévání kůžičky nejen z povrchu těla, ale i z očí. Obvykle se jedná o dvě rohovkové buňky, které leží hlouběji než rohovka (2 na).
• Sklivec (krystalický kužel, krystalický kužel) (3 on) – útvar s kuželovitou strukturou a základnou obrácenou k rohovce. Hraje roli druhé refrakční čočky (kolektivní). Skládá se z průhledných buněk nebo je produktem sekrece speciálních buněk ležících kolem něj (Semperovy buňky) (4 dne).

Receptorový aparát

obsahuje několik dalších složek ommatidium:

• Retinálníbuněk – podlouhlé struktury, které se nacházejí pod krystalickým kuželem ve formě paprsku (5 na).
• Optická tyč (rabdom) – podlouhlý útvar sestávající ze sekrečních produktů buněk sítnice a umístěný ve středu jejich svazku. V příčném řezu tvoří rhabdom a retinální buňky obraz „květiny“, kde rhabdom zaujímá axiální polohu, je „jádrem“ a buňky sítnice jsou umístěny kolem něj, jako okvětní lístky (6 na).
• Optické nervy – nervy, které přenášejí informace do centrálního nervového systému.

Pigmentový aparát

izolace se skládá ze 3 formací:

• Corneagenic (hlavní pigment) buňky: tytéž, které vytvářejí kutikulu čočky. Jsou vyplněny pigmentem a izolují čočku od rohovek sousedních ommatidií.
• Náhodné pigmentové buňky – izolujte každé ommatidium od ostatních na úrovni krystalového kužele (7 na).
• Pigmentové buňky sítnice – vykonávají stejnou funkci, ale níže, na úrovni buněk sítnice a optické tyčinky (8 na).

Každé ommatidium v ​​typickém oku je tak izolováno po celé své délce a chráněno před expozicí laterálním paprskům.

Typy očí

V závislosti na strukturálních rysech existují tři hlavní morfofunkční typy očí.

Apoziční oko

Jeho struktura byla diskutována výše jako základní. Hlavním rysem struktury tohoto oka je, že každé ommatidium ve svém složení „funguje“ izolovaně. Výsledkem je, že celkový vizuální obraz hmyzu se skládá z jednotlivých „kusů“, které do sebe zapadají. Tato struktura je ideální pro dobré osvětlení, a proto má denní hmyz apoziční oči.

Superpoziční oko

Pigment v aparátu pro izolaci pigmentu se může pohybovat uvnitř buněk, což činí ommatidii polopropustnou pro laterální paprsky. Díky tomu hmyz s takovými očima dobře vidí při slabém osvětlení a ve tmě. U nočního hmyzu se průdušnice vstupující do oka také protínají v jedné rovině a tvoří deskovitý plexus nazývaný tracheální tapetum. Má schopnost odrážet paprsky a je zodpovědný za to, že oči druhů se superpozičníma očima při slabém osvětlení červeně žhnou.

Neurosuperpoziční oko

Takové oči se vyznačují tím, že v nich dochází ke sčítání nervových signálů z určité části zrakových buněk, do kterých světlo přichází z jednoho místa. Tento typ oka se vyskytuje u much.

Vize hmyzu

U sousedních ommatidií jsou zrakové osy velmi blízko u sebe, což dává hmyzu možnost lépe rozlišovat body, které jsou blízko u sebe. Výsledkem je, že jejich zraková ostrost je přibližně 3x vyšší než u lidí. Současně, jak se předmět vzdaluje od oka, vidění se zhoršuje; Hmyz je tedy podle lidských měřítek krátkozraký.

Další výhodou složených očí je, že mnoho ommatidií jim umožňuje lépe sledovat blikající a rychle se pohybující objekty. Pro nás se souvislý obraz na obrazovce tvoří, když se film pohybuje rychlostí 16 snímků za sekundu, a pro hmyz – při 250-300. To jim dává výhodu při rychlém letu.

Hmyz dokáže vnímat polarizaci světla. Nejen, že vidí všechny předměty v objemu, rozlišují jemné odstíny a hru barev, které jsou lidskému oku nepřístupné. Většina hmyzu má barevné vidění pouze primitivní formy žijící v jeskyních, velcí mouční červi a termiti mají černobílé vidění. Létající býložravé druhy mají světelný detektor „vyladěný“ na vnímání v ultrafialovém spektru, díky čemuž lépe rozlišují kalichy květů od vzduchu.

Představte si to. Biologii jsem se věnoval asi od šesti let. Sledoval jsem pořady BBC „Ve světě zvířat“ a „Odyseu“ s Jacquesem-Yvesem Cousteauem. Četl jsem všechny přírodovědce, které jsem mohl sehnat: Bianchiho, Prišvina, Seton-Thompsona, Darrella, Akimuškina a kohokoli dalšího.

Zúčastnil jsem se městské biologické olympiády a jednou jsem dokonce obsadil 4. místo na té republikánské (v té době jsem žil v Pečoře v republice Komi), což není nijak zvlášť významný výsledek, ale pro mě v deváté třídě to mělo značný význam, dokonce mám někde povalovaný certifikát s republikánskou pečetí. Od té doby vím jistě, že vždycky se najde někdo chytřejší, šťastnější a šikovnější – velmi užitečná znalost, hodně pomáhá s rozvinutým syndromem excelence.

Já jsem si dělal biologii… Teď si to spočítám. V deváté třídě prezenčně, tehdy jsme ještě neměli Smluvní státní zkoušku. V jedenácté třídě už Smluvní státní zkoušku (za 85 bodů, kdyby to někoho zajímalo). Vstup na Lékařskou akademii N. N. Burdenka, také bez Smluvní státní zkoušky, s lístky. Pamatuji si, jak se mě jedna dívka vedle mého ptala, kolik komor má lidské srdce a kolik kruhů krevního oběhu máme. Tiše jsem ji pobízel, protože jsem chápal, že člověk by neměl zůstat bez pomoci, a zároveň jsem věděl, že s takovou úrovní znalostí lidské anatomie nebudu moci nijak pomoci a ona pro mě nebyla žádnou soupeřkou. A opravdu, dostal jsem 7 z 10, a to bylo zatraceně dobré skóre. Nevím, jak dopadla moje sousedka u zkoušky.

Na lékařské fakultě jsem absolvoval obecnou biologii. A spoustu dalších věcí, které s ní nepřímo souvisely, jako nejrůznější bioorganickou chemii, biochemii, anatomii, fyziologii, biofyziku, histologii a tak dále a tak dále. V polovině jsem odešel s vědomím, že doktorem být nemůžu. Víte proč? Prozradím vám hrozné tajemství – šel jsem do nemocnice na službu na chirurgii. Tam jsem viděl spoustu věcí a uvědomil si, že si buď musím nechat vypěstovat obrovskou skořápku s hroty, nebo se vzdát myšlenky stát se doktorem. Odmítl jsem. Vzhledem k nedávnému chaosu s covidem je to ale možná tak dobře. Pak jsem znovu složil Jednotnou státní zkoušku z biologie (s 88 body, pokud by to někoho zajímalo) a nastoupil na katedru biologie. Tam jsem také složil řadu specializačních zkoušek.

A dnes Chara, které je 38 let, zjišťuje, že. VĚTŠINA HMYZU MÁ 2 SLOŽENÉ OČI A 3 JEDNODUCHÉ. Jak, jak, Karle. Studoval jsem biologii téměř dvě desetiletí! Jak mi tato skutečnost unikla a jak je to vůbec možné.

Ne, nechápejte mě špatně. Jsem pro poznání, a pokud mi to řeknou – mýlíte se tady, tady a tady, konkrétně, s vyznačenými chybami, a ne, jako v nedávné recenzi, cituji: „Tady žádná fantazie není. Je tu prostě autorova myšlenka, která se snaží psát fantazii. Popisuje svět, který se co nejvíce liší od toho pozemského, vymýšlí si jeho zákony (a nikoho nezajímá, jak jsou věrohodné, protože vědci je nemají číst).“ Zeptal jsem se recenzenta – no, ukažte mi, kde mám opravit, co je špatně? Ale bohužel mi neodpověděli.

Nikdy se nestydím říct: „Nevím, řekněte mi to.“ Je ostuda předstírat „vím“ a s cihlovou tváří obhajovat svou pravdu. I to jsem se naučil. A je prostě skvělé, že existují lidé ponoření do svého oboru znalostí, kteří pomohou, popovědí, upozorní na chyby – to je skvělé. Pravda. Ale život mě nepřipravil na to, že ta nejjednodušší skutečnost bude na očích – a nikdo mi o ní nikdy neřekl, jako by to bylo samozřejmé!

Aby bylo jasno. Než jsem nastoupil na lékařskou a biologickou fakultu, obklopil jsem se hromadami učebnic – tehdy ještě nebyl žádný pořádný internet. Našel jsem to, vyhrabal to z police. A podívejte se, co jsem si přečetl o vnější stavbě a hmatových orgánech hmyzu – na fotkách 6, 7. Dobře, v učebnici pro střední školu je všechno prezentováno z pohledu brouka květenského. Ale v tutoriálu je to taky jen „no, existují složité, existují jednoduché“. Vážně? To znamená, že banální zobecnění, které by mohlo obrátit celý svět začínajícího biologa vzhůru nohama, bylo zcela přehlédnuto! A tak i na biologické fakultě o tom mlčeli až do mého třetího ročníku! To je pochopitelné, vždyť se naznačovalo, že by se o takovém globálním problému mělo ve škole učit. Ale já jsem studoval na čtyřech školách – a žádná z nich mi o tom neřekla.

Vidíte, ano, to je teď úroveň mého překvapení. Cikády mají dvě složené oči a tři jednoduché oči (fotka mého milovaného manžela, předevčírem, začátek letu cikád v Japonsku). A kudlanky nábožné. A vážky. A vosy/včely. A mouchy! Jen brouci ne (a i tak se můžu mýlit, opravte mě, pokud to někdo ví). Zkrátka svět je krásný a úžasný. A nebojím se přiznat, že nemůžu vědět všechno – ano, to je pravda. Ale míra nepozornosti k tak zásadním detailům ze strany vzdělávacího systému je prostě za hranicí možností.

Nebo to tak teď není? Řekněte mi to!