कीटकांचे दृश्य अवयव. अपोजिशनल आणि सुपरपोझिशनल व्हिजन

माश्या आणि मधमाश्या दोघांनाही पाच डोळे आहेत.तीन साधे डोळेडोकेच्या वरच्या भागात स्थित आहे (एक म्हणू शकतो, मुकुटवर), आणि दोन जटिल, किंवा फेसट, डोकेच्या बाजूला स्थित आहेत. माश्या, मधमाश्या (तसेच फुलपाखरे, ड्रॅगनफ्लाय आणि इतर काही कीटक) यांचे संयुक्त डोळे शास्त्रज्ञांच्या उत्साही अभ्यासाचा विषय आहेत. वस्तुस्थिती अशी आहे की दृष्टीचे हे अवयव अतिशय मनोरंजक पद्धतीने मांडलेले आहेत. ते हजारो वैयक्तिक षटकोनी, किंवा, वैज्ञानिक दृष्टीने, पैलूंनी बनलेले आहेत. प्रत्येक पैलू एक सूक्ष्म पीफोल आहे जो ऑब्जेक्टच्या वेगळ्या भागाची प्रतिमा देतो. हाऊसफ्लायच्या गुंतागुंतीच्या डोळ्यांना अंदाजे 4,000 पैलू असतात, एका कामगार मधमाशीला 5,000, ड्रोनला 8,000, फुलपाखराला 17,000 पर्यंत आणि ड्रॅगनफ्लायला 30,000 पर्यंत असतात. असे दिसून आले की कीटकांचे डोळे हजारो प्रतिमा पाठवतात. त्यांचे मेंदू वैयक्तिक भागएखादी वस्तू, जी संपूर्णपणे ऑब्जेक्टच्या प्रतिमेमध्ये विलीन झाली असली तरी, तरीही ही वस्तू मोज़ेकपासून बनलेली दिसते.

कंपाऊंड डोळ्यांची गरज का आहे?असे मानले जाते की त्यांच्या मदतीने कीटक स्वत: ला उड्डाण करण्यास प्रवृत्त करतात. साधे डोळे जवळच्या वस्तू पाहण्यासाठी डिझाइन केलेले असताना. म्हणून, जर मधमाशीचे संयुक्त डोळे काढले किंवा झाकले गेले तर ते आंधळे असल्यासारखे वागते. जर साधे डोळे सील केले तर असे दिसते की कीटकांची संथ प्रतिक्रिया आहे.

1,2 -मधमाशी किंवा माशीचे संयुक्त (संयुग) डोळे
3 -मधमाशी किंवा माशीचे तीन साधे डोळे

पाच डोळे कीटकांना 360 अंश कव्हर करू देतात, म्हणजे समोर, दोन्ही बाजूंनी आणि मागे जे काही घडते ते पाहणे. कदाचित म्हणूनच लक्ष न देता माशीच्या जवळ जाणे इतके अवघड आहे. आणि जर तुम्ही विचार करता की कंपाऊंड डोळ्यांना स्थिर वस्तूपेक्षा हलणारी वस्तू खूप चांगली दिसते, तर एखादी व्यक्ती कधीकधी वृत्तपत्राने माशी कशी पकडते!

संयुग डोळ्यांसह कीटकांची अगदी थोडीशी हालचाल देखील पकडण्याची क्षमता दिसून येते खालील उदाहरण: जर मधमाश्या आणि माश्या लोकांसोबत चित्रपट पाहण्यासाठी बसल्या, तर त्यांना असे वाटेल की दोन पायांचे प्रेक्षक दुसऱ्या फ्रेमकडे जाण्यापूर्वी एका फ्रेमकडे बराच वेळ पाहत आहेत. कीटकांना चित्रपट पाहण्यासाठी (आणि वैयक्तिक फ्रेम नाही, जसे की फोटो), प्रोजेक्टर फिल्म 10 पट वेगाने फिरणे आवश्यक आहे.

आपण कीटकांच्या डोळ्यांचा हेवा करावा का? कदाचित नाही. उदाहरणार्थ, माशीचे डोळे बरेच काही पाहतात, परंतु जवळून पाहण्यास सक्षम नसतात. म्हणूनच ते टेबलवर रेंगाळत आणि अक्षरशः त्यात दणका देऊन अन्न (उदाहरणार्थ जामचा एक थेंब) शोधतात. आणि मधमाश्या, त्यांच्या दृष्टीच्या विशिष्टतेमुळे, लाल रंगात फरक करू शकत नाहीत - त्यांच्यासाठी ते काळा, राखाडी किंवा निळा आहे.

बऱ्याच कीटकांचे जटिल संयुग डोळे असतात, ज्यात असंख्य वैयक्तिक ऑसेली - ओमॅटिडिया असतात. कीटक जगाकडे असे पाहतात की जणू ते मोज़ेकमधून एकत्र केले आहे. बहुतेक कीटक "अदूरदर्शी" असतात. त्यापैकी काही, जसे की डायप्सिड माशी, 135 मीटर अंतरावर दिसू शकतात. फुलपाखरू - आणि तिच्याकडे सर्वात जास्त आहे तीक्ष्ण दृष्टीआपल्या कीटकांमध्ये, ते दोन मीटरपेक्षा जास्त दिसत नाही आणि मधमाशी एक मीटरच्या अंतरावर काहीही दिसत नाही. कीटक, ज्यांच्या डोळ्यांमध्ये मोठ्या संख्येने ओमॅटिडिया असतात, त्यांच्या सभोवतालची थोडीशी हालचाल लक्षात घेण्यास सक्षम असतात. जर एखादी वस्तू अवकाशातील तिची स्थिती बदलते, तर त्याचे कंपाऊंड डोळ्यांतील प्रतिबिंब देखील त्याचे स्थान बदलते, विशिष्ट संख्येने ओमॅटिडिया हलते आणि कीटक हे लक्षात घेतो. भक्षक कीटकांच्या जीवनात कंपाऊंड डोळे खूप मोठी भूमिका बजावतात. व्हिज्युअल अवयवांच्या या संरचनेबद्दल धन्यवाद, कीटक आपले डोळे इच्छित वस्तूवर केंद्रित करू शकतो किंवा केवळ कंपाऊंड डोळ्याच्या भागासह त्याचे निरीक्षण करू शकतो. विशेष म्हणजे, पतंग दृष्टी वापरून नेव्हिगेट करतात आणि नेहमी प्रकाश स्रोताकडे उडतात. चंद्रप्रकाशाच्या संबंधात त्यांच्या डोळ्यांचा दिगंश नेहमी 90° पेक्षा कमी असतो.

रंग दृष्टी

विशिष्ट रंग पाहण्यासाठी, कीटकांच्या डोळ्याला समजले पाहिजे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक लाटाएक विशिष्ट लांबी. कीटकांना अल्ट्रा-शॉर्ट आणि अल्ट्रा-लाँग सिग्नल दोन्ही चांगल्या प्रकारे समजतात. प्रकाश लाटाआणि मानवी डोळ्यांना दिसणारे स्पेक्ट्रमचे रंग. हे ज्ञात आहे की एखाद्या व्यक्तीला लाल ते वायलेट रंग दिसतात, परंतु त्याचा डोळा समजू शकत नाही. अतिनील किरणे- लाल रंगापेक्षा लांब आणि जांभळ्यापेक्षा लहान लाटा. कीटकांना अल्ट्राव्हायोलेट प्रकाश दिसतो, परंतु लाल स्पेक्ट्रमचे रंग वेगळे करत नाहीत (फक्त फुलपाखरे लाल दिसतात). उदाहरणार्थ, खसखसचे फूल कीटकांना रंगहीन समजले जाते, परंतु इतर डोळ्यांच्या रंगांवर कीटकांना अल्ट्राव्हायोलेट नमुने दिसतात ज्याची कल्पना करणे देखील मानवांसाठी कठीण आहे. कीटक अमृताच्या शोधात या नमुन्यांमध्ये नेव्हिगेट करतात. फुलपाखरांच्या पंखांवर अतिनील नमुने देखील असतात जे मानवांना अदृश्य असतात. मधमाश्या खालील रंग ओळखतात: निळसर-हिरवा, वायलेट, पिवळा, निळा, मधमाशी जांभळा आणि अतिनील. कीटक देखील ध्रुवीकृत प्रकाश वापरून नेव्हिगेट करण्यास सक्षम आहेत. पृथ्वीच्या वातावरणातून जात असताना, प्रकाशाचा किरण अपवर्तित होतो आणि प्रकाशाच्या ध्रुवीकरणाच्या परिणामी, विविध क्षेत्रेआकाशात वेगवेगळ्या तरंगलांबी आहेत. याबद्दल धन्यवाद, ढगांमुळे सूर्य दिसत नसतानाही, कीटक अचूकपणे दिशा ठरवतो.

मनोरंजक माहिती

काही बीटलच्या अळ्यांनी साधे डोळे विकसित केले आहेत, ज्यामुळे ते चांगले पाहतात आणि भक्षकांपासून बचावतात. प्रौढ बीटल संयुक्त डोळे विकसित करतात, परंतु त्यांची दृष्टी अळ्यांपेक्षा चांगली नसते. कॉम्प्लेक्स कंपाऊंड डोळे केवळ कीटकांमध्येच नाही तर काही क्रस्टेशियन्समध्ये देखील आढळतात, जसे की खेकडे आणि लॉबस्टर. लेन्सऐवजी, ओमॅटिडियामध्ये सूक्ष्म आरसे असतात. जर्मन शास्त्रज्ञ एक्सनर यांच्यामुळे 1918 मध्ये प्रथमच लोक कीटकाच्या डोळ्यातून जगाकडे पाहू शकले. कीटकांमधील लहान डोळ्यांची संख्या (प्रजातींवर अवलंबून) 25 ते 25,000 पर्यंत बदलते. कीटकांचे डोळे, उदाहरणार्थ, पाण्याच्या पृष्ठभागावर पोहणारे बीटल, दोन भागांमध्ये विभागले जातात: वरचा भागहवेत पाहण्यासाठी आणि खालचा भाग - पाण्याखाली. कीटकांचे संयुक्त डोळे तसेच पक्षी आणि सस्तन प्राण्यांच्या डोळ्यांना दिसत नाहीत कारण ते सूक्ष्म तपशील टिपू शकत नाहीत (कीटकांना 25 ते 25,000 च्या दरम्यान पैलू असू शकतात). परंतु ते हलत्या वस्तू चांगल्या प्रकारे ओळखतात आणि मानवी डोळ्यांना अगम्य रंग देखील नोंदवतात.

कीटकांना तीन प्रकारे प्रकाश जाणवतो: शरीराच्या संपूर्ण पृष्ठभागासह, साध्या डोळ्यांनी आणि जटिल, तथाकथित संयुक्त डोळ्यांनी.

प्रयोगांनी दाखविल्याप्रमाणे, सुरवंट, पाण्यातील बीटलच्या अळ्या, ऍफिड्स, बीटल (अगदी आंधळे गुहा बीटल), पेंडवर्म्स, झुरळे आणि अर्थातच, इतर अनेक कीटकांना त्यांच्या शरीराच्या संपूर्ण पृष्ठभागावर प्रकाश जाणवतो. क्यूटिकलमधून प्रकाश डोक्यात प्रवेश करतो आणि मेंदूच्या पेशींमध्ये संबंधित प्रतिक्रिया निर्माण करतो ज्यांना ते जाणवते.

सर्वात प्राचीन साधे डोळे कदाचित काही डासांच्या अळ्यांमध्ये आढळतात. हे रंगद्रव्य स्पॉट्स आहेत ज्यात कमी संख्येने प्रकाश-संवेदनशील पेशी असतात (बहुतेक वेळा फक्त दोन किंवा तीन असतात). करवतीच्या अळ्या (ऑर्डर हायमेनोप्टेरा) आणि बीटलचे डोळे अधिक गुंतागुंतीचे असतात: पन्नास किंवा त्याहून अधिक प्रकाश-संवेदनशील पेशी, पारदर्शक भिंगाने झाकलेल्या असतात - क्यूटिकल जाड होणे.

सुरवंटाचे लाल डोळे. फोटो: Jes

जंपिंग बीटल लार्वाच्या डोक्याच्या प्रत्येक बाजूला सहा ओसेली असतात, त्यापैकी दोन इतरांपेक्षा खूप मोठ्या असतात (त्यात 6 हजार व्हिज्युअल पेशी असतात). ते नीट पाहतात का? ते मेंदूला एखाद्या वस्तूच्या आकाराची छाप देण्यास सक्षम असण्याची शक्यता नाही. तथापि, जे दिसले त्याचा अंदाजे आकार दोन मोठ्या डोळ्यांनी चांगल्या प्रकारे ओळखला जातो.

वाळूत खोदलेल्या उभ्या भोकात अळी बसते. 3-6 सेंटीमीटरच्या अंतरावरुन तिला पीडित किंवा शत्रू दिसतो. जवळपास रेंगाळणारा कीटक 3-4 मिलिमीटरपेक्षा जास्त आकाराचा नसल्यास, अळ्या त्याच्या जबड्यांसह पकडतात. जेव्हा जास्त असते तेव्हा ते एका छिद्रात लपते.
सुरवंटांच्या डोक्याच्या प्रत्येक बाजूला पाच किंवा सहा साध्या ओसेलीमध्ये फक्त एक "रिटिनल रॉड" असतो - एक व्हिज्युअल घटक - आणि प्रकाश एकाग्र करण्यास सक्षम असलेल्या लेन्सने झाकलेला असतो.

प्रत्येक डोळा वैयक्तिकरित्या निरीक्षण केलेल्या वस्तूच्या आकाराची कल्पना देत नाही. तथापि, प्रयोगांमध्ये सुरवंटाने आश्चर्यकारक क्षमता दर्शविली. तिला क्षैतिज वस्तूंपेक्षा उभ्या वस्तू चांगल्या दिसतात. दोन खांब किंवा झाडांपैकी, तो उंच एक निवडतो आणि त्याच्याकडे रेंगाळतो, जरी त्याचे सर्व साधे डोळे काळ्या रंगाने झाकलेले असले तरीही, फक्त एकच सोडला. प्रत्येक मध्ये हा क्षणत्याला फक्त प्रकाशाचा एक बिंदू दिसतो, परंतु सुरवंट आपले डोके फिरवतो, त्याच्या फक्त डोळ्याने वस्तूचे वेगवेगळे बिंदू तपासतो आणि हे त्याच्या मेंदूला त्याने जे पाहिले त्याचे अंदाजे चित्र तयार करण्यासाठी पुरेसे आहे. अर्थात, हे अस्पष्ट, अस्पष्ट आहे, परंतु तरीही सुरवंट त्याला दर्शविलेली वस्तू लक्षात घेतो.

साधे डोळे हे कीटकांच्या अळ्यांसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण असतात; तथापि, बर्याच प्रौढांना देखील ते असतात. नंतरच्याकडे मुख्य गोष्ट आहे - तथाकथित कॉम्प्लेक्स, किंवा फेसेटेड, डोळे: डोकेच्या बाजूला. ते अनेक लांबलचक साध्या डोळ्यांनी बनलेले आहेत - ओम्माटिडिया. प्रत्येक ommatidia मध्ये मेंदूला मज्जातंतूद्वारे जोडलेला प्रकाश-अनुभवणारा सेल असतो. त्याच्या वर एक लांबलचक लेन्स आहे. प्रकाश-संवेदनशील पेशी आणि लेन्स दोन्ही रंगद्रव्य पेशींच्या प्रकाश-अभेद्य आवरणाने वेढलेले आहेत. शीर्षस्थानी फक्त एक छिद्र बाकी आहे, परंतु तेथे लेन्स पारदर्शक क्युटिक्युलर कॉर्नियाने झाकलेले आहे. हे सर्व ओम्माटिडियासाठी सामान्य आहे, एकमेकांना घट्टपणे लागून आणि एका कंपाऊंड डोळ्यात एकत्र केले जाते. विविध ड्रॅगनफ्लायमध्ये 300 ommatidia (मादी फायरफ्लाय), 4,000 (घरमाखी), 9,000 (डायव्हिंग बीटल), 17,000 (फुलपाखरे) आणि 10,000-28,000 असू शकतात.

मोनार्क फुलपाखराला कंपाऊंड डोळे असतात. फोटो: मोनिका आर.

प्रत्येक ommatidia कीटकांच्या सभोवतालच्या जगाच्या संपूर्ण जटिल चित्रातून फक्त एक बिंदू मेंदूमध्ये प्रसारित करतो. प्रत्येक ओमाटिडियाने पाहिलेल्या अनेक वैयक्तिक बिंदूंमधून, कीटकांच्या मेंदूमध्ये लँडस्केप वस्तूंचे एक मोज़ेक "पॅनेल" तयार होते.
निशाचर कीटकांमध्ये (फायरफ्लाय, इतर बीटल, पतंग) हे ऑप्टिकल व्हिजनचे मोज़ेक चित्र अधिक अस्पष्ट असते. रात्रीच्या वेळी, कंपाऊंड डोळ्याच्या ओमॅटिडियाला एकमेकांपासून वेगळे करणाऱ्या रंगद्रव्य पेशी आकुंचन पावतात आणि कॉर्नियाच्या दिशेने वरच्या दिशेने जातात. प्रत्येक भागामध्ये प्रवेश करणारी प्रकाशकिरण केवळ त्याच्या प्रकाशसंवेदी पेशीद्वारेच नव्हे तर शेजारच्या ओमॅटिडियामध्ये असलेल्या पेशींद्वारे देखील समजली जातात. तथापि, आता ते गडद रंगद्रव्य "पडदे" सह झाकलेले नाहीत. हे प्रकाशाचे अधिक संपूर्ण कॅप्चर प्राप्त करते, जे रात्रीच्या अंधारात इतके नसते.

दिवसा, रंगद्रव्य पेशी ओमॅटिडियामधील सर्व मोकळी जागा भरतात आणि त्यापैकी प्रत्येकाला फक्त तेच किरण दिसतात जे स्वतःच्या लेन्सद्वारे केंद्रित असतात. दुस-या शब्दात, निशाचर कीटकांचा “सुपरपोझिशनल” डोळा, ज्याला म्हंटले जाते, दिवसभरात दैनंदिन कीटकांचा “नियुक्त” डोळा म्हणून कार्य करते.

पैलूंच्या संख्येपेक्षा कमी महत्त्वाचे नाही, आणखी एक वैशिष्ट्य म्हणजे प्रत्येक ओम्माटिडियाचे दृश्य कोन. ते जितके लहान असेल तितके डोळ्याचे रिझोल्यूशन जास्त आणि निरीक्षण केलेल्या वस्तूचे बारीक तपशील ते पाहू शकतात. इअरविग ओमॅटिडियाचा दृश्य कोन 8 अंश असतो, तर मधमाशीचा दृश्य कोन 1 अंश असतो. असा अंदाज आहे की इअरविगच्या मोज़ेक चित्रातील प्रत्येक बिंदूसाठी, मधमाशीचे 64 गुण आहेत. परिणामी, मधमाशीचा डोळा निरीक्षण केलेल्या वस्तूचे लहान तपशील दहापट अधिक चांगल्या प्रकारे कॅप्चर करतो.
परंतु लहान दृश्य कोनातून कमी प्रकाश डोळ्यात प्रवेश करतो. म्हणून, कीटकांच्या संयुक्त डोळ्यांमधील पैलूंचा आकार सारखा नसतो. ज्या दिशानिर्देशांमध्ये अधिक दृश्यमानता आवश्यक आहे आणि तपशीलांचे अचूक पाहणे आवश्यक नाही, तेथे मोठे पैलू स्थित आहेत. घोड्याच्या माशांमध्ये, उदाहरणार्थ, डोळ्याच्या वरच्या अर्ध्या भागातील बाजू खालच्या अर्ध्या भागापेक्षा लक्षणीयपणे मोठ्या असतात.
काही माशांमध्ये वेगवेगळ्या आकाराचे ओमॅटिडिया असलेले समान स्पष्टपणे विभक्त केलेले रिंगण असतात. मधमाशीच्या पैलूंची वेगळी मांडणी असते: शरीराच्या क्षैतिज अक्षाच्या दिशेने त्यांचे दृश्य कोन उभ्यापेक्षा दोन ते तीन पट जास्त असते.

व्हर्लिंग बीटल आणि नर मायफ्लीजचे प्रत्येक बाजूला मूलत: दोन डोळे असतात: एक मोठा पैलू असलेला आणि दुसरा लहान बाजू असलेला.
लक्षात ठेवा की सुरवंट, केवळ एका डोळ्याने एखाद्या वस्तूचे परीक्षण कसे करते (इतरांना पेंटने झाकलेले होते), तथापि, त्याच्या आकाराची कल्पना, अगदी खडबडीत असली तरी, एक विशिष्ट तयार करू शकतो. तिने आपले डोके फिरवून संपूर्ण वस्तूचे काही भागांमध्ये परीक्षण केले आणि मेंदूच्या मेमरी उपकरणाने कोणत्याही क्षणी दिसणारे सर्व बिंदू एकत्र केले. कंपाऊंड डोळे असलेले कीटक तेच करतात: जेव्हा ते काहीतरी पाहतात तेव्हा ते त्यांचे डोके फिरवतात. जेव्हा निरीक्षण केलेली वस्तू हलते तेव्हा किंवा कीटक स्वतः उडत असताना डोके न फिरवता असाच प्रभाव प्राप्त होतो. उडताना, कंपाऊंड डोळे विश्रांतीपेक्षा चांगले दिसतात.
उदाहरणार्थ, एक मधमाशी, आपल्या दृष्टीच्या क्षेत्रात सतत प्रति सेकंद 300 वेळा चमकणारी वस्तू ठेवण्यास सक्षम असते. आणि आपल्या डोळ्याला सहा पटीने हळूवारपणे चमकणारे देखील लक्षात येणार नाही.

कीटक दूरच्या वस्तूंपेक्षा जवळच्या वस्तू चांगल्या प्रकारे पाहतात. ते खूप दूरदृष्टीचे आहेत. त्यांनी जे पाहिले त्याची स्पष्टता आपल्यापेक्षा खूपच वाईट आहे.
एक मनोरंजक प्रश्न: कीटक कोणते रंग वेगळे करतात? प्रयोगांवरून असे दिसून आले आहे की मधमाश्या आणि कॅरियन माश्या सूर्यप्रकाशात आढळणारे स्पेक्ट्रमचे (२९७ मिलिमायक्रॉन) सर्वात लहान तरंगलांबीचे किरण पाहतात. अल्ट्राव्हायोलेट - ज्यासाठी आपले डोळे पूर्णपणे आंधळे आहेत - मुंग्या, पतंग आणि स्पष्टपणे, इतर अनेक कीटकांद्वारे देखील आढळतात.

कीटक डोळे. फोटो: यूएसजीएस बी इन्व्हेंटरी आणि मॉनिटरिंग लॅबोरेटरी

स्पेक्ट्रमच्या विरुद्ध टोकापर्यंत कीटक संवेदनशीलतेमध्ये भिन्न असतात. मधमाशी लाल प्रकाशासाठी आंधळी आहे: ती काळ्यासारखीच आहे. सर्वात लांब तरंगलांबी 650 मिलीमिक्रॉन (लाल आणि केशरी यांच्या सीमेवर कुठेतरी) आहे. वॉस्प्स, जे अन्नासाठी काळ्या टेबलांवर उडण्यासाठी प्रशिक्षित आहेत, त्यांना लाल रंगात गोंधळात टाकतात. काही फुलपाखरे, उदाहरणार्थ satyrs, लाल देखील दिसत नाही. परंतु इतर (अर्टिकारिया, कोबी) लाल रंगात फरक करतात. रेकॉर्ड, तथापि, फायरफ्लायचा आहे: तो 690 मिलिमायक्रॉनच्या तरंगलांबीसह गडद लाल रंग पाहतो. अभ्यास केलेले कोणतेही कीटक हे करण्यास सक्षम नव्हते.
मानवी डोळ्यासाठी, स्पेक्ट्रमचा सर्वात उजळ भाग पिवळा आहे. कीटकांवरील प्रयोगांवरून असे दिसून आले आहे की काहींसाठी स्पेक्ट्रमचा हिरवा भाग डोळ्याला सर्वात तेजस्वी वाटतो, मधमाशीसाठी तो अल्ट्राव्हायोलेट असतो आणि कॅरियन फ्लायसाठी लाल, निळा-हिरवा आणि अल्ट्राव्हायोलेट बँडमध्ये सर्वात जास्त चमक दिसून येते. स्पेक्ट्रम च्या.

निःसंशयपणे, फुलपाखरे, बंबलबी, काही माशा, मधमाश्या आणि इतर कीटक जे फुलांना भेट देतात ते रंग वेगळे करतात. पण किती प्रमाणात आणि नेमके काय, हे आपल्याला अजूनही कमीच माहिती आहे. अधिक संशोधन आवश्यक आहे.
याबाबतीत सर्वाधिक प्रयोग मधमाशांवर करण्यात आले आहेत. मधमाशी पाहते जग, चार प्राथमिक रंगांमध्ये रंगवलेले: लाल-पिवळा-हिरवा (त्यापैकी प्रत्येकाला स्वतंत्रपणे नाव दिलेले नाही, परंतु एकत्रितपणे, एकत्र, एकच रंग म्हणून जो आपल्याला अज्ञात आहे), नंतर निळा-हिरवा, निळा-व्हायलेटआणि अतिनील. मग उदाहरणार्थ, मधमाश्या लाल फुलांवर, खसखसकडे उडतात हे कसे समजावून सांगायचे? ते, तसेच अनेक पांढरे आणि पिवळी फुलेभरपूर अल्ट्राव्हायोलेट किरण परावर्तित करतात, त्यामुळे मधमाशी त्यांना पाहते. तिच्या डोळ्यांचा रंग कोणता हे आम्हाला माहीत नाही.

फुलपाखरांची रंग दृष्टी मधमाशीपेक्षा आपल्या जवळ असते. आम्हाला आधीच माहित आहे की काही फुलपाखरे (अर्टिकारिया आणि कोबी फुलपाखरे) लाल रंगात फरक करतात. त्यांना अल्ट्राव्हायोलेट दिसतो, परंतु ते त्यांच्यासाठी मधमाशीच्या दृश्य धारणाइतकी मोठी भूमिका बजावत नाही. ही फुलपाखरे दोन रंगांकडे सर्वाधिक आकर्षित होतात - निळा-व्हायलेट आणि पिवळा-लाल.
हे विविध पद्धतींद्वारे सिद्ध झाले आहे की इतर अनेक कीटक रंगांमध्ये फरक करतात आणि सर्वात चांगले म्हणजे ते ज्या वनस्पतींवर आहार देतात किंवा पुनरुत्पादन करतात त्यांचे रंग. काही हॉक मॉथ, लीफ बीटल, ऍफिड्स, स्वीडिश माशी, लँड बग आणि स्मूथ वॉटर बग यापासून दूर आहेत. पूर्ण यादीअशा कीटक. हे मनोरंजक आहे की स्मूदीजमध्ये फक्त डोळ्याच्या वरच्या आणि मागील भागांना रंगीत दृष्टी असते, खालच्या आणि पुढच्या भागात नसते. हे असे का आहे हे अस्पष्ट आहे.

अल्ट्राव्हायोलेट किरणांच्या आकलनाव्यतिरिक्त, कीटकांच्या डोळ्यांचा आणखी एक गुणधर्म ज्यामध्ये आपल्या डोळ्यांची कमतरता आहे ती म्हणजे संवेदनशीलता. ध्रुवीकृत प्रकाशआणि त्यावर नेव्हिगेट करण्याची क्षमता. सुरवंट आणि हायमेनोप्टेरा अळ्यांवरील प्रयोगांनुसार केवळ कंपाऊंड डोळेच नाही तर साधे ऑसेली देखील ध्रुवीकृत प्रकाश जाणण्यास सक्षम आहेत. आम्ही इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शकाखाली काही डोळ्यांची तपासणी केली आणि रेटिनल प्रकाश-संवेदनशील रॉडमध्ये आण्विक संरचना आढळल्या ज्या वरवर पाहता पोलरॉइडसारखे कार्य करतात.

काही निरीक्षणे अलीकडील वर्षेखात्रीशीर: निशाचर कीटकांमध्ये इन्फ्रारेड किरण पकडणारे अवयव असतात.

प्रश्न "सामान्य माशीला किती डोळे असतात?" दिसते तितके सोपे नाही. दोन मोठे डोळेडोकेच्या बाजूला स्थित उघड्या डोळ्यांनी पाहिले जाऊ शकते. पण प्रत्यक्षात, माशीच्या दृश्य अवयवांची रचना जास्त गुंतागुंतीची असते.

जर तुम्ही माशीच्या डोळ्यांचे मोठे दृश्य पाहिले तर ते मधाच्या पोळ्यासारखे आणि अनेक स्वतंत्र विभागांनी बनलेले असल्याचे तुम्ही पाहू शकता. प्रत्येक भागाचा आकार षटकोनीसारखा असतो नियमित कडा. या डोळ्यांच्या संरचनेचे नाव येथून आले आहे - फॅसेट (फ्रेंचमधून अनुवादित "फॅसेट" म्हणजे "एज"). अनेक आर्थ्रोपॉड्स जटिल बाजूंच्या डोळ्यांचा अभिमान बाळगू शकतात आणि माशी पैलूंच्या संख्येसाठी रेकॉर्ड ठेवण्यापासून दूर आहे: तिच्याकडे फक्त 4,000 पैलू आहेत, तर ड्रॅगनफ्लायमध्ये सुमारे 30,000 आहेत.

आपण पाहत असलेल्या पेशींना ओमॅटिडिया म्हणतात. ओमाटिडियाला शंकूच्या आकाराचा आकार असतो, ज्याचा अरुंद टोक डोळ्यात खोलवर पसरतो. शंकूमध्ये एक सेल असतो जो प्रकाश समजतो आणि पारदर्शक कॉर्नियाद्वारे संरक्षित लेन्स असतो. सर्व ओमॅटिडिया एकमेकांना जवळून दाबले जातात आणि कॉर्नियाने जोडलेले असतात. त्यांच्यापैकी प्रत्येकाला चित्राचा “त्यांचा” तुकडा दिसतो आणि मेंदू या लहान प्रतिमा एका संपूर्ण मध्ये ठेवतो.

मादी आणि नर माशांमध्ये मोठ्या कंपाऊंड डोळ्यांची व्यवस्था वेगळी असते. पुरुषांमध्ये, डोळे एकमेकांच्या जवळ असतात, तर मादींमध्ये ते अधिक अंतरावर असतात, कारण त्यांचे कपाळ असते. जर आपण मायक्रोस्कोपखाली माशी पाहिली तर डोकेच्या मध्यभागी दृष्टीच्या बाजूच्या अवयवांच्या वरच्या बाजूला आपण त्रिकोणामध्ये तीन लहान ठिपके पाहू शकता. खरे तर हे मुद्दे साधे डोळे आहेत.

एकूण, माशीला संयुग डोळ्यांची एक जोडी आणि तीन साधे आहेत - एकूण पाच. निसर्गाने एवढा खडतर मार्ग का काढला? वस्तुस्थिती अशी आहे की दृष्टीक्षेपाने सर्व प्रथम शक्य तितके झाकण्यासाठी दृष्टीकोन तयार केला गेला. अधिक जागाआणि हालचाली कॅप्चर करा. असे डोळे मूलभूत कार्ये करतात. साध्या डोळ्यांनी, प्रकाशाची पातळी मोजण्यासाठी माशीला "प्रदान" केले गेले. संयुक्त डोळे हे दृष्टीचे मुख्य अवयव आहेत आणि साधे डोळे हे दुय्यम अवयव आहेत. जर माशीचे डोळे साधे नसतील तर ती हळू असते आणि फक्त तेजस्वी प्रकाशात उडू शकते आणि संयुक्त डोळ्यांशिवाय ती आंधळी होते.

माशी आजूबाजूचे जग कसे पाहते?

मोठे, बहिर्वक्र डोळे माशीला त्याच्या सभोवतालचे सर्व काही पाहण्याची परवानगी देतात, म्हणजेच, दृश्य कोन 360 अंश आहे. हे माणसाच्या दुप्पट रुंद आहे. कीटकांचे गतिहीन डोळे एकाच वेळी चारही दिशांना पाहतात. पण माशीची दृश्य तीक्ष्णता माणसाच्या तुलनेत जवळजवळ 100 पट कमी असते!

प्रत्येक ommatidia एक स्वतंत्र सेल असल्याने, चित्र एक जाळी बनते, ज्यामध्ये हजारो वैयक्तिक लहान प्रतिमा असतात ज्या एकमेकांना पूरक असतात. म्हणूनच, माशीसाठी, जग हे एक एकत्रित कोडे आहे ज्यामध्ये हजारो तुकड्यांचा समावेश आहे आणि त्याऐवजी अस्पष्ट आहे. कीटक फक्त 40 - 70 सेंटीमीटर अंतरावर कमी-अधिक प्रमाणात स्पष्टपणे पाहतो.

माशी रंग आणि अगदी अदृश्य देखील फरक करण्यास सक्षम आहे मानवी डोळ्याकडेध्रुवीकृत प्रकाश आणि अतिनील. माशीच्या डोळ्याला प्रकाशाच्या तेजातील किरकोळ बदल जाणवतात. ती दाट ढगांनी लपलेला सूर्य पाहण्यास सक्षम आहे. परंतु अंधारात, माशी खराब दिसतात आणि मुख्यतः रोजची जीवनशैली जगतात.

माशीची आणखी एक मनोरंजक क्षमता म्हणजे त्याची हालचाल करण्याची द्रुत प्रतिक्रिया. माशी 10 वेळा हलणारी वस्तू पाहते माणसापेक्षा वेगवान. हे सहजपणे एखाद्या वस्तूच्या गतीची "गणना" करते. धोक्याच्या स्त्रोतापर्यंतचे अंतर निश्चित करण्यासाठी ही क्षमता महत्त्वपूर्ण आहे आणि एका पेशी - ओमॅटिडिया - दुसऱ्या सेलमधून प्रतिमा "प्रसारित" करून प्राप्त केली जाते. उड्डाण अभियंत्यांनी माशीच्या दृष्टीच्या या वैशिष्ट्याचा फायदा घेतला आणि उडणाऱ्या विमानाचा वेग मोजण्यासाठी, त्याच्या डोळ्याच्या संरचनेची पुनरावृत्ती करण्यासाठी एक उपकरण विकसित केले.

अशा जलद आकलनाबद्दल धन्यवाद, माशी आपल्या तुलनेत कमी वास्तवात जगतात. मानवी दृष्टीकोनातून एक सेकंद टिकणारी हालचाल ही माशी दहा सेकंदांची क्रिया मानली जाते. निश्चितच लोक त्यांना अतिशय संथ प्राणी वाटतात. कीटकाचा मेंदू सुपर कॉम्प्युटरच्या वेगाने कार्य करतो, प्रतिमा प्राप्त करतो, त्याचे विश्लेषण करतो आणि एका सेकंदाच्या हजारव्या भागामध्ये शरीराला योग्य आदेश पाठवतो. म्हणून, माशी स्वॅट करणे नेहमीच शक्य नसते.

तर, “सामान्य माशीला किती डोळे असतात?” या प्रश्नाचे योग्य उत्तर. संख्या पाच असेल. मुख्य म्हणजे अनेक सजीवांप्रमाणेच माशीमध्ये जोडलेले अवयव असतात. निसर्गाने नेमके तीन साधे डोळे का निर्माण केले हे एक रहस्य आहे.

कीटकांच्या दृष्टिकोनातून

असे मानले जाते की एखाद्या व्यक्तीला त्याच्या स्टिरीओस्कोपिक दृष्टीच्या मदतीने बाह्य जगाबद्दलचे 90% ज्ञान प्राप्त होते. हरेसने पार्श्व दृष्टी प्राप्त केली आहे, ज्यामुळे ते बाजूला आणि अगदी त्यांच्या मागे असलेल्या वस्तू पाहू शकतात. खोल समुद्रातील माशांमध्ये, डोळे डोक्याच्या अर्ध्या भागापर्यंत व्यापू शकतात आणि लॅम्प्रेचा पॅरिएटल “तिसरा डोळा” त्याला पाण्यात चांगल्या प्रकारे नेव्हिगेट करण्यास अनुमती देतो. साप फक्त हलणारी वस्तू पाहू शकतात, परंतु पेरेग्रीन फाल्कनचे डोळे जगातील सर्वात जागरुक म्हणून ओळखले जातात, जे 8 किमी उंचीवरून शिकार शोधण्यास सक्षम आहेत!

पण पृथ्वीवरील सजीव प्राण्यांच्या सर्वात मोठ्या आणि वैविध्यपूर्ण वर्गाचे प्रतिनिधी—कीटक—जग कसे पाहतात? कशेरुकांबरोबरच, ज्यांच्या शरीराच्या आकारात ते निकृष्ट आहेत, ते कीटक आहेत ज्यांची दृष्टी सर्वात परिपूर्ण आणि जटिल संरचना आहे. ऑप्टिकल प्रणालीडोळे जरी कीटकांच्या संयुग डोळ्यांमध्ये राहण्याची सोय नसली तरी, परिणामी त्यांना मायोपिक म्हटले जाऊ शकते, ते, मानवांप्रमाणेच, अत्यंत वेगाने फिरणाऱ्या वस्तूंमध्ये फरक करण्यास सक्षम आहेत. आणि त्यांच्या फोटोरिसेप्टर्सच्या ऑर्डर केलेल्या संरचनेबद्दल धन्यवाद, त्यांच्यापैकी बऱ्याच जणांना खरी "सहावी इंद्रिय" असते - ध्रुवीकरण दृष्टी

दृष्टी कमी होते - माझी शक्ती,
दोन अदृश्य हिऱ्याचे भाले...
ए. तारकोव्स्की (1983)

महत्त्व जास्त सांगणे कठीण आहे स्वेता (इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक विकिरणदृश्यमान स्पेक्ट्रम) आपल्या ग्रहाच्या सर्व रहिवाशांसाठी. सूर्यप्रकाशप्रकाशसंश्लेषक वनस्पती आणि जीवाणू आणि त्यांच्याद्वारे अप्रत्यक्षपणे, पृथ्वीच्या बायोस्फीअरमधील सर्व सजीवांसाठी ऊर्जेचा मुख्य स्त्रोत म्हणून कार्य करते. प्रकाश सर्व विविधतेच्या प्रवाहावर थेट परिणाम करतो जीवन प्रक्रियाप्राणी, पुनरुत्पादन पासून हंगामी रंग बदल. आणि, अर्थातच, प्रकाशाच्या समजाबद्दल धन्यवाद विशेष संस्थासंवेदना, प्राण्यांना त्यांच्या सभोवतालच्या जगाविषयी माहितीचा महत्त्वपूर्ण (आणि बहुतेकदा) भाग प्राप्त होतो, ते वस्तूंचे आकार आणि रंग वेगळे करू शकतात, शरीराची हालचाल निर्धारित करू शकतात, स्वतःला अंतराळात निर्देशित करू शकतात इ.

अंतराळात सक्रियपणे फिरण्यास सक्षम असलेल्या प्राण्यांसाठी दृष्टी विशेषतः महत्वाची आहे: मोबाइल प्राण्यांच्या उदयानंतर दृष्टी तयार होऊ लागली आणि सुधारू लागली. व्हिज्युअल उपकरणे- सर्व ज्ञात संवेदी प्रणालींपैकी सर्वात जटिल. अशा प्राण्यांमध्ये पृष्ठवंशी प्राणी आणि अपृष्ठवंशी प्राण्यांमध्ये - सेफॅलोपॉड्स आणि कीटकांचा समावेश होतो. हे जीवांचे गट आहेत जे दृष्टीच्या सर्वात जटिल अवयवांचा अभिमान बाळगू शकतात.

तथापि, प्रतिमांच्या आकलनाप्रमाणे या गटांचे व्हिज्युअल उपकरण लक्षणीयरीत्या भिन्न आहेत. असे मानले जाते की कशेरुकाच्या तुलनेत सर्वसाधारणपणे कीटक अधिक आदिम असतात, त्यांच्या उच्च पातळीचा उल्लेख करू नका - सस्तन प्राणी आणि नैसर्गिकरित्या मानव. पण ते किती वेगळे आहेत दृश्य धारणा? दुसऱ्या शब्दांत, माशी नावाच्या छोट्या प्राण्याच्या डोळ्यांतून दिसणारे जग आपल्यापेक्षा खूप वेगळे आहे का?

षटकोनी मोज़ेक

कीटकांची दृश्य प्रणाली, तत्त्वतः, इतर प्राण्यांपेक्षा वेगळी नाही आणि त्यामध्ये दृष्टीचे परिघीय अवयव, चिंताग्रस्त संरचना आणि मध्यवर्ती भागांचा समावेश असतो. मज्जासंस्था. परंतु व्हिज्युअल अवयवांच्या मॉर्फोलॉजीबद्दल, येथे फरक फक्त धक्कादायक आहेत.

प्रत्येकजण कॉम्प्लेक्सशी परिचित आहे पैलू असलेलाकीटकांचे डोळे, जे प्रौढ कीटकांमध्ये किंवा विकसित होणाऱ्या कीटकांच्या अळ्यांमध्ये आढळतात अपूर्ण परिवर्तन, म्हणजे पुपल स्टेजशिवाय. या नियमाला फारसे अपवाद नाहीत: हे पिसू (ऑर्डर सिफोनप्टेरा), फॅनविंग्स (ऑर्डर स्ट्रेप्सिप्टेरा), बहुतेक सिल्व्हर फिश (फॅमिली लेपिस्माटीडे) आणि क्रिप्टोग्नाथन्सचा संपूर्ण वर्ग (एंटोग्नाथा) आहेत.

कंपाऊंड डोळा पिकलेल्या सूर्यफुलाच्या टोपलीसारखा दिसतो: त्यात अनेक बाजू असतात ( ommatidia) - स्वायत्त रिसीव्हर्स प्रकाश विकिरण, प्रकाश प्रवाह आणि प्रतिमा निर्मितीचे नियमन करण्यासाठी आवश्यक सर्वकाही असणे. पैलूंची संख्या मोठ्या प्रमाणात बदलते: ब्रिस्टलटेलमधील अनेकांपासून (थाइसानुरा ऑर्डर करा) ड्रॅगनफ्लायमध्ये 30 हजारांपर्यंत (ऑर्डर एश्ना). आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे, ओमॅटिडियाची संख्या एका पद्धतशीर गटात देखील बदलू शकते: उदाहरणार्थ, मोकळ्या जागेत राहणाऱ्या ग्राउंड बीटलच्या अनेक प्रजातींचे चांगले विकसित कंपाऊंड डोळे असतात. मोठी रक्कमओम्माटिडिया, दगडांखाली राहणाऱ्या जमिनीतील बीटलमध्ये, डोळे मोठ्या प्रमाणात कमी होतात आणि त्यात ओम्माटिडियाची संख्या कमी असते.

ओमॅटिडियाचा वरचा थर कॉर्निया (लेन्स) द्वारे दर्शविला जातो - विशेष पेशींद्वारे स्रावित पारदर्शक क्यूटिकलचा एक भाग, जो एक प्रकारचा षटकोनी द्विकोनव्हेक्स लेन्स आहे. बहुतेक कीटकांच्या कॉर्नियाच्या खाली एक पारदर्शक स्फटिकासारखे शंकू असतो, ज्याची रचना या दरम्यान भिन्न असू शकते. वेगळे प्रकार. काही प्रजातींमध्ये, विशेषत: ज्या निशाचर आहेत, प्रकाश-अपवर्तक यंत्रामध्ये अतिरिक्त संरचना आहेत जी मुख्यत्वे विरोधी-प्रतिबिंबित आवरणाची भूमिका बजावतात आणि डोळ्यातील प्रकाश प्रसार वाढवतात.

लेन्स आणि क्रिस्टल शंकूने तयार केलेली प्रतिमा प्रकाशसंवेदनशीलतेवर येते रेटिना(दृश्य) पेशी, जे लहान शेपटी-ॲक्सन असलेले न्यूरॉन आहेत. अनेक रेटिनल पेशी एकच दंडगोलाकार बंडल बनवतात - रेटिन्युला. अशा प्रत्येक पेशीच्या आत, आतील बाजूस, ommatidium स्थित आहे रॅबडोमर- अनेक (75-100 हजार पर्यंत) मायक्रोस्कोपिक विली ट्यूब्सची एक विशेष निर्मिती, ज्याच्या पडद्यामध्ये व्हिज्युअल रंगद्रव्य असते. सर्व पृष्ठवंशी प्राण्यांप्रमाणे, हे रंगद्रव्य आहे रोडोपसिन- जटिल रंगीत प्रथिने. या पडद्याच्या प्रचंड क्षेत्रामुळे, फोटोरिसेप्टर न्यूरॉनचा समावेश होतो मोठ्या संख्येनेरोडोपसिन रेणू (उदाहरणार्थ, फळांच्या माशांमध्ये ड्रोसोफिलाही संख्या 100 दशलक्षांपेक्षा जास्त आहे!).

सर्व व्हिज्युअल पेशींचे Rhabdomeres, मध्ये एकत्रित रॅबडम, आणि प्रकाशसंवेदनशील आहेत, कंपाऊंड डोळ्याचे रिसेप्टर घटक आणि सर्व रेटिनुला एकत्रितपणे आपल्या रेटिनाचा एक ॲनालॉग बनवतात.

फॅटचे प्रकाश-अपवर्तक आणि प्रकाश-संवेदनशील उपकरण परिमितीभोवती रंगद्रव्यांसह पेशींनी वेढलेले असते, जे प्रकाश इन्सुलेशनची भूमिका बजावतात: त्यांना धन्यवाद, प्रकाश प्रवाह, अपवर्तित झाल्यावर, केवळ एका ओमॅटिडियाच्या न्यूरॉन्सपर्यंत पोहोचतो. परंतु तथाकथित मध्ये पैलू कसे व्यवस्थित केले जातात छायाचित्रणडोळे चमकदार दिवसाच्या प्रकाशाशी जुळवून घेतले.

ज्या प्रजाती संधिप्रकाश किंवा निशाचर जीवनशैली जगतात त्या वेगळ्या प्रकारच्या डोळ्यांनी दर्शविले जातात - स्कॉटिक. अशा डोळ्यांमध्ये अपर्याप्त प्रकाश प्रवाहासाठी अनेक रूपांतर आहेत, उदाहरणार्थ, खूप मोठे रॅबडोमेरेस. याव्यतिरिक्त, अशा डोळ्यांच्या ओम्माटिडियामध्ये, प्रकाश-पृथक रंगद्रव्ये पेशींमध्ये मुक्तपणे स्थलांतर करू शकतात, ज्यामुळे प्रकाश प्रवाह शेजारच्या ओमॅटिडियाच्या दृश्य पेशींपर्यंत पोहोचू शकतो. या इंद्रियगोचर तथाकथित underlies गडद अनुकूलन कीटक डोळे - कमी प्रकाशात डोळ्याची वाढलेली संवेदनशीलता.

जेव्हा रॅबडोमेरेस रेटिनल पेशींमध्ये प्रकाश फोटॉन शोषून घेतात, मज्जातंतू आवेग, जे कीटकांच्या मेंदूच्या जोडलेल्या ऑप्टिक लोबमध्ये अक्षांसह पाठवले जातात. प्रत्येक ऑप्टिक लोबमध्ये तीन सहयोगी केंद्रे असतात, जिथे एकाच वेळी अनेक पैलूंमधून येणाऱ्या दृश्य माहितीच्या प्रवाहावर प्रक्रिया केली जाते.

एक ते तीस पर्यंत

प्राचीन पौराणिक कथांनुसार, लोकांना एकेकाळी "तिसरा डोळा" जबाबदार होता एक्स्ट्रासेन्सरी समज. याचा कोणताही पुरावा नाही, परंतु समान दिवा आणि इतर प्राणी, जसे की गुंडाळलेला सरडा आणि काही उभयचर, "चुकीच्या" ठिकाणी असामान्य प्रकाश-संवेदनशील अवयव आहेत. आणि या अर्थाने, कीटक कशेरुकांपेक्षा मागे राहत नाहीत: नेहमीच्या कंपाऊंड डोळ्यांव्यतिरिक्त, त्यांच्याकडे लहान अतिरिक्त ओसेली असतात - ocelliफ्रंटोपॅरिएटल पृष्ठभागावर स्थित, आणि देठ- डोक्याच्या बाजूने.

ओसेली प्रामुख्याने चांगल्या उडणाऱ्या कीटकांमध्ये आढळतात: प्रौढ (संपूर्ण मेटामॉर्फोसिस असलेल्या प्रजातींमध्ये) आणि अळ्या (अपूर्ण मेटामॉर्फोसिस असलेल्या प्रजातींमध्ये). नियमानुसार, हे तीन ओसेली त्रिकोणाच्या रूपात मांडलेले आहेत, परंतु कधीकधी मध्यभागी एक किंवा दोन पार्श्व गहाळ असू शकतात. ऑसेलीची रचना ओमॅटिडिया सारखीच आहे: प्रकाश-अपवर्तक भिंगाखाली त्यांच्यामध्ये पारदर्शक पेशींचा एक थर असतो (स्फटिकाच्या शंकूच्या समान) आणि रेटिना डोळयातील पडदा.

स्टेमा कीटक अळ्यांमध्ये आढळू शकतात जे संपूर्ण रूपांतराने विकसित होतात. त्यांची संख्या आणि स्थान प्रजातींवर अवलंबून बदलते: डोक्याच्या प्रत्येक बाजूला एक ते तीस ऑसेली असू शकतात. सुरवंटांमध्ये, सहा ओसेली अधिक सामान्य असतात, त्यांची व्यवस्था केली जाते जेणेकरून त्या प्रत्येकाची दृष्टी वेगळी असते.

कीटकांच्या वेगवेगळ्या क्रमांमध्ये, स्टेमा संरचनेत एकमेकांपासून भिन्न असू शकतात. हे फरक शक्यतो भिन्न आकारशास्त्रीय संरचनांमधून त्यांच्या उत्पत्तीमुळे आहेत. अशा प्रकारे, एका डोळ्यातील न्यूरॉन्सची संख्या अनेक युनिट्सपासून हजारो पर्यंत असू शकते. साहजिकच, हे कीटकांच्या आसपासच्या जगाच्या आकलनावर परिणाम करते: जर त्यापैकी काही फक्त प्रकाशाची हालचाल पाहू शकतात आणि गडद ठिपके, नंतर इतरांना वस्तूंचा आकार, आकार आणि रंग ओळखता येतो.

जसे आपण पाहतो, स्टेमा आणि ओमॅटिडिया दोन्ही एकल पैलूंचे ॲनालॉग आहेत, जरी सुधारित केले गेले. तथापि, कीटकांकडे इतर "बॅकअप" पर्याय आहेत. अशाप्रकारे, काही अळ्या (विशेषत: डिप्टेरा या क्रमाने) शरीराच्या पृष्ठभागावर असलेल्या प्रकाशसंवेदनशील पेशींचा वापर करून पूर्णपणे छायांकित डोळ्यांनीही प्रकाश ओळखण्यास सक्षम असतात. आणि फुलपाखरांच्या काही प्रजातींमध्ये तथाकथित जननेंद्रियाच्या फोटोरिसेप्टर्स असतात.

अशा सर्व फोटोरिसेप्टर झोनची रचना सारखीच असते आणि पारदर्शक (किंवा अर्धपारदर्शक) क्यूटिकल अंतर्गत अनेक न्यूरॉन्सच्या क्लस्टरचे प्रतिनिधित्व करतात. अशा अतिरिक्त "डोळ्यांमुळे" डिप्टेरन अळ्या मोकळ्या जागा टाळतात आणि मादी फुलपाखरे छायांकित ठिकाणी अंडी घालताना त्यांचा वापर करतात.

चेहरा पोलरॉइड

कीटकांचे जटिल डोळे काय करू शकतात? तुम्हाला माहीत आहे म्हणून, कोणीही ऑप्टिकल विकिरणतीन वैशिष्ट्ये ओळखली जाऊ शकतात: चमक, श्रेणी(तरंगलांबी) आणि ध्रुवीकरण(विद्युत चुंबकीय घटकाच्या दोलनांचे अभिमुखता).

कीटक आसपासच्या जगातील वस्तूंची नोंदणी आणि ओळख करण्यासाठी प्रकाशाच्या वर्णक्रमीय वैशिष्ट्यांचा वापर करतात. जवळजवळ सर्वच स्पेक्ट्रमच्या अतिनील भागासह 300-700 एनएम पर्यंतच्या श्रेणीतील प्रकाश जाणण्यास सक्षम आहेत, कशेरुकांकरिता अगम्य.

सहसा, विविध रंगकीटकांच्या कंपाऊंड डोळ्याच्या वेगवेगळ्या भागांद्वारे समजले जाते. अशी "स्थानिक" संवेदनशीलता व्यक्तीच्या लिंगानुसार, समान प्रजातींमध्ये देखील बदलू शकते. बहुतेकदा, समान ओमाटिडियामध्ये भिन्न रंगाचे रिसेप्टर्स असू शकतात. तर, वंशाच्या फुलपाखरांमध्ये पॅपिलिओदोन फोटोरिसेप्टर्समध्ये जास्तीत जास्त 360, 400 किंवा 460 एनएम शोषणासह व्हिज्युअल रंगद्रव्य असते, आणखी दोन - 520 एनएम आणि उर्वरित - 520 ते 600 एनएम (केल्बर) इत्यादी., 2001).

परंतु हे सर्व कीटक डोळा करू शकत नाही. वर नमूद केल्याप्रमाणे, व्हिज्युअल न्यूरॉन्समध्ये, रॅबडोमेरल मायक्रोव्हिलीचा फोटोरिसेप्टर झिल्ली वर्तुळाकार किंवा षटकोनी क्रॉस-सेक्शनच्या ट्यूबमध्ये दुमडलेला असतो. यामुळे, काही रोडोपसिन रेणू प्रकाश शोषणात भाग घेत नाहीत या वस्तुस्थितीमुळे द्विध्रुवीय क्षणहे रेणू प्रकाश तुळईच्या मार्गाच्या समांतर स्थित आहेत (गोवार्डोव्स्की, ग्रीबाकिन, 1975). परिणामी, मायक्रोव्हिलस प्राप्त होते dichroism- ध्रुवीकरणावर अवलंबून प्रकाश वेगळ्या प्रकारे शोषण्याची क्षमता. ओमॅटिडियमच्या ध्रुवीकरण संवेदनशीलतेत वाढ देखील या वस्तुस्थितीद्वारे सुलभ होते की व्हिज्युअल रंगद्रव्याचे रेणू मनुष्यांप्रमाणे यादृच्छिकपणे पडद्यामध्ये स्थित नसतात, परंतु एका दिशेने केंद्रित असतात आणि त्याशिवाय, कठोरपणे निश्चित केले जातात.

रेडिएशनच्या तीव्रतेकडे दुर्लक्ष करून डोळा दोन प्रकाश स्रोतांमध्ये त्यांच्या वर्णक्रमीय वैशिष्ट्यांवर आधारित फरक करू शकत असल्यास, आपण याबद्दल बोलू शकतो. रंग दृष्टी . परंतु जर त्याने हे ध्रुवीकरण कोन निश्चित करून केले, जसे की या प्रकरणात, आपल्याकडे कीटकांच्या ध्रुवीकरणाच्या दृष्टीबद्दल बोलण्याचे प्रत्येक कारण आहे.

कीटकांना ध्रुवीकृत प्रकाश कसा जाणवतो? ommatidium च्या संरचनेवर आधारित, असे गृहीत धरले जाऊ शकते की सर्व फोटोरिसेप्टर्स प्रकाश लहरींच्या विशिष्ट लांबी(चे) आणि प्रकाशाच्या ध्रुवीकरणाची डिग्री या दोन्हीसाठी एकाच वेळी संवेदनशील असणे आवश्यक आहे. परंतु या प्रकरणात, गंभीर समस्या उद्भवू शकतात - तथाकथित चुकीची रंग धारणा. अशा प्रकारे, पानांच्या चकचकीत पृष्ठभागावरून किंवा पाण्याच्या पृष्ठभागावरून परावर्तित होणारा प्रकाश अंशतः ध्रुवीकरण होतो. या प्रकरणात, मेंदू, फोटोरिसेप्टर डेटाचे विश्लेषण करून, परावर्तित पृष्ठभागाच्या रंगाची तीव्रता किंवा आकाराचे मूल्यांकन करण्यात चूक करू शकतो.

कीटकांनी अशा अडचणींचा यशस्वीपणे सामना करण्यास शिकले आहे. अशा प्रकारे, अनेक कीटकांमध्ये (प्रामुख्याने माश्या आणि मधमाश्या), ओमॅटिडियामध्ये एक रॅबडम तयार होतो ज्याला फक्त रंग समजतो. बंद प्रकार, ज्यामध्ये रॅबडोमेरे एकमेकांशी संपर्क साधत नाहीत. त्याच वेळी, त्यांच्याकडे नेहमीच्या सरळ रेबडॉम्ससह ओम्माटिडिया देखील असतात, जे ध्रुवीकृत प्रकाशासाठी देखील संवेदनशील असतात. मधमाश्यामध्ये, असे पैलू डोळ्याच्या काठावर असतात (वेहनर आणि बर्नार्ड, 1993). काही फुलपाखरांमध्ये, रॅबडोमेरेस (केल्बर) च्या मायक्रोव्हिलीच्या लक्षणीय वक्रतेमुळे रंग धारणातील विकृती दूर केली जाते. इत्यादी., 2001).

इतर अनेक कीटकांमध्ये, विशेषत: लेपिडोप्टेरा, सर्व ओमॅटिडियामध्ये नेहमीचे सरळ रेबडॉम जतन केले जातात, म्हणून त्यांचे फोटोरिसेप्टर्स "रंगीत" आणि ध्रुवीकृत प्रकाश दोन्ही एकाच वेळी जाणण्यास सक्षम असतात. शिवाय, यापैकी प्रत्येक रिसेप्टर्स केवळ प्राधान्याच्या विशिष्ट ध्रुवीकरण कोनास आणि प्रकाशाच्या विशिष्ट तरंगलांबीसाठी संवेदनशील असतो. ही गुंतागुंतीची दृश्य धारणा फुलपाखरांना खाऊ घालताना आणि अंडी घालताना मदत करते (केल्बर इत्यादी., 2001).

अपरिचित जमीन

कीटकांच्या डोळ्याच्या आकारविज्ञान आणि बायोकेमिस्ट्रीच्या वैशिष्ट्यांचा तुम्ही अविरतपणे अभ्यास करू शकता आणि तरीही इतके सोपे आणि त्याच वेळी आश्चर्यकारकपणे उत्तर देणे कठीण आहे. जटिल समस्या: कीटक कसे पाहतात?

एखाद्या व्यक्तीला कीटकांच्या मेंदूमध्ये निर्माण होणाऱ्या प्रतिमांची कल्पना करणे देखील अवघड आहे. परंतु हे लक्षात घेतले पाहिजे की ते आज लोकप्रिय आहे दृष्टीचा मोज़ेक सिद्धांत, ज्यानुसार कीटक षटकोनीच्या कोडेच्या रूपात प्रतिमा पाहतो, समस्येचे सार पूर्णपणे अचूकपणे प्रतिबिंबित करत नाही. वस्तुस्थिती अशी आहे की जरी प्रत्येक एकल बाजू एक वेगळी प्रतिमा कॅप्चर करते, जी संपूर्ण चित्राचा फक्त एक भाग आहे, या प्रतिमा शेजारच्या पैलूंमधून मिळवलेल्या प्रतिमांसह ओव्हरलॅप करू शकतात. म्हणून, जगाची प्रतिमा वापरून प्राप्त केली मोठे डोळेड्रॅगनफ्लाय, ज्यामध्ये हजारो लघुपट कॅमेरे असतात आणि मुंगीचा "माफक" सहा-मुखी डोळा खूप वेगळा असेल.

संबंधित दृश्य तीक्ष्णता (ठराव, म्हणजे, वस्तूंच्या विभाजनाची डिग्री वेगळे करण्याची क्षमता), नंतर कीटकांमध्ये ते डोळ्याच्या बहिर्वक्र पृष्ठभागाच्या प्रति युनिट पैलूंच्या संख्येद्वारे निर्धारित केले जाते, म्हणजेच त्यांची कोनीय घनता. मानवांप्रमाणे, कीटकांच्या डोळ्यांना राहण्याची सोय नसते: प्रकाश-संवाहक लेन्सच्या वक्रतेची त्रिज्या बदलत नाही. या अर्थाने, कीटकांना मायोपिक म्हटले जाऊ शकते: ते निरीक्षणाच्या ऑब्जेक्टच्या जितके जवळ असतील तितके अधिक तपशील पाहतात.

त्याच वेळी, कंपाऊंड डोळे असलेले कीटक अतिशय वेगाने हलणाऱ्या वस्तूंमध्ये फरक करण्यास सक्षम असतात, जे त्यांच्या उच्च तीव्रतेने आणि कमी जडत्वाद्वारे स्पष्ट केले जाते. व्हिज्युअल प्रणाली. उदाहरणार्थ, एखादी व्यक्ती प्रति सेकंद फक्त वीस चमकांमध्ये फरक करू शकते, परंतु मधमाशी दहापट अधिक फरक करू शकते! ही मालमत्ता जलद उडणाऱ्या कीटकांसाठी महत्त्वाची आहे ज्यांना उड्डाण करताना निर्णय घेणे आवश्यक आहे.

कीटकांद्वारे समजल्या जाणाऱ्या रंगीत प्रतिमा देखील आपल्यापेक्षा खूपच जटिल आणि असामान्य असू शकतात. उदाहरणार्थ, आपल्याला पांढरे दिसणारे एक फूल त्याच्या पाकळ्यांमध्ये अनेक रंगद्रव्ये लपवतात जे अतिनील प्रकाश प्रतिबिंबित करू शकतात. आणि परागकण करणाऱ्या कीटकांच्या नजरेत, ते अनेक रंगीबेरंगी छटा दाखवून चमकते - अमृताच्या मार्गावर सूचक.

असे मानले जाते की कीटकांना लाल रंग "दिसत नाही", ज्यामध्ये " शुद्ध स्वरूप"आणि निसर्गात अत्यंत दुर्मिळ आहे (हमिंगबर्ड्सद्वारे परागकित केलेल्या उष्णकटिबंधीय वनस्पतींचा अपवाद वगळता). तथापि, लाल रंगाच्या फुलांमध्ये सहसा इतर रंगद्रव्ये असतात जी शॉर्ट-वेव्ह रेडिएशन प्रतिबिंबित करू शकतात. आणि जर तुम्ही विचार करता की बरेच कीटक एखाद्या व्यक्तीसारखे तीन प्राथमिक रंग नव्हे तर अधिक (कधीकधी पाच पर्यंत!) जाणण्यास सक्षम असतात, तर त्यांच्या दृश्य प्रतिमा फक्त रंगांचा विलक्षण असाव्यात.

आणि शेवटी, कीटकांचे "सहावे ज्ञान" म्हणजे ध्रुवीकरण दृष्टी. त्याच्या मदतीने, कीटक त्यांच्या सभोवतालच्या जगामध्ये हे पाहण्यास व्यवस्थापित करतात की मानवांना केवळ विशेष ऑप्टिकल फिल्टर्स वापरून अस्पष्ट कल्पना येऊ शकते. अशाप्रकारे, कीटक ढगाळ आकाशात सूर्याचे स्थान अचूकपणे निर्धारित करू शकतात आणि ध्रुवीकृत प्रकाशाचा वापर “खगोलीय होकायंत्र” म्हणून करू शकतात. आणि उड्डाणातील जलीय कीटक पाण्याच्या पृष्ठभागावरून परावर्तित अंशतः ध्रुवीकृत प्रकाशाद्वारे पाण्याचे शरीर शोधतात (श्विंड, 1991). परंतु ते कोणत्या प्रकारच्या प्रतिमा "पाहतात" हे एखाद्या व्यक्तीसाठी कल्पना करणे अशक्य आहे ...

जो कोणी, एका कारणास्तव किंवा दुसर्या कारणास्तव, कीटकांच्या दृष्टीमध्ये स्वारस्य आहे, असा प्रश्न असू शकतो: त्यांनी बाहुली, लेन्स आणि इतर उपकरणांसह मानवी डोळ्यांप्रमाणेच चेंबर डोळा का विकसित केला नाही?

या प्रश्नाचे उत्तर अमेरिकेतील उत्कृष्ट सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञ, नोबेल पारितोषिक विजेते आर. फेनमॅन यांनी एकदा दिले होते: “याला अनेकांनी अडथळा आणला आहे. मनोरंजक कारणे. सर्व प्रथम, मधमाशी खूप लहान आहे: जर तिचा डोळा आपल्यासारखाच असेल, परंतु त्या अनुषंगाने लहान असेल तर बाहुलीचा आकार 30 मायक्रॉनच्या क्रमाने असेल आणि त्यामुळे विवर्तन इतके मोठे असेल की मधमाशी अद्याप चांगले पाहू शकत नाही. खूप जास्त लहान डोळा- हे चांगले नाही. जर अशी डोळा पुरेशा आकाराची बनलेली असेल तर ती नसावी लहान डोकेमधमाशी स्वतः. कंपाऊंड डोळ्याचे मूल्य या वस्तुस्थितीत आहे की ते व्यावहारिकपणे कोणतीही जागा घेत नाही - डोक्याच्या पृष्ठभागावर फक्त एक पातळ थर. म्हणून आपण मधमाशीला सल्ला देण्यापूर्वी, त्याच्या स्वतःच्या समस्या आहेत हे विसरू नका!

म्हणूनच, कीटकांनी जगाच्या दृश्यात्मक आकलनामध्ये स्वतःचा मार्ग निवडला आहे हे आश्चर्यकारक नाही. आणि कीटकांच्या दृष्टिकोनातून ते पाहण्यासाठी, आपली नेहमीची दृश्य तीक्ष्णता टिकवून ठेवण्यासाठी आपल्याला प्रचंड कंपाऊंड डोळे मिळवावे लागतील. उत्क्रांतीच्या दृष्टिकोनातून असे संपादन आपल्यासाठी उपयुक्त ठरेल अशी शक्यता नाही. प्रत्येकाला त्याचे स्वतःचे!

साहित्य

Tyshchenko V. P. कीटकांचे शरीरविज्ञान. एम.: हायर स्कूल, 1986, 304 एस.

क्लॉडेन एम. जे. कीटकांमध्ये शारीरिक प्रणाली. अकादम प्रेस, 2007. 688 पी.

नेशन J. L. कीटक फिजियोलॉजी आणि बायोकेमिस्ट्री. दुसरी आवृत्ती: CRC प्रेस, 2008.