Очі фасеткові: чим відрізняються від простих?

Очі фасеткові: чим відрізняються від простих?


У процесі еволюції зору у деяких тварин виникають досить складні оптичні прилади. До таких, безумовно, можна віднести очі фасеткові. Вони сформувалися у комах і ракоподібних, деяких членистоногих і безхребетних. Чим відрізняється фасеткове око від простого, якими є його основні функції? Про це поговоримо в нашому сьогоднішньому матеріалі.

Очі фасеткові

Це оптична система, растрова, де відсутня єдина сітківка. А всі рецептори об 'єднані в невеликі ретинули (групи), утворюючи випуклий шар, що не містить більш ніяких нервових закінчень. Таким чином, око складається з безлічі окремих одиниць - омматидій, що об 'єднуються в загальну систему зору.

Очі фасеткові, притаманні, наприклад, комахам, відрізняються від бінокулярних (притаманних у тому числі й людині) поганим визначенням дрібних деталей. Зате вони здатні розрізняти коливання світла (до 300 Гц), тоді як для людини граничні можливості - 50 Гц. А ще мембрана такого типу очей має трубчасту структуру. Зважаючи на це очі фасеткові не мають таких особливостей рефракції, як дальнозоркість або короткозорість, для них неприменимо поняття акомодації.

Деякі особливості будови і зору

У багатьох комах органи зору займають більшу частину голови і фактично нерухомі. Наприклад, очі фасеткові у стрекози складаються з 30 000 частинок, утворюючи складну структуру. У метеликів - 17 000 омматидіїв, у мухи - 4 тисячі, у бджоли - 5. Найменша кількість часточок у мураха робочого - 100 штук.

Бінокулярне або фасеткове?

Перший тип зору дозволяє сприймати обсяг предметів, їх дрібні деталі, оцінювати відстані до об 'єктів і їх розташування по відношенню один до одного. Однак бінокулярний зір людини обмежується кутом у 45 градусів. Якщо огляд необхідний більш повний, очне яблуко здійснює рух на рефлекторному рівні (або ми повернемо голову навколо осі). Фасеткові очі у вигляді напівсфер з омматидіями дозволяють бачити навколишню дійсність з усіх боків, не повертаючи органів зору або голови. Причому зображення, яке передає при цьому око, дуже схоже на мозаїку: однією структурною одиницею ока сприймається окремий елемент, а разом вони відповідають за відтворення повної картини.

Різновиди

Омматидії мають анатомічні особливості, в результаті чого і розрізняються їх оптичні властивості (наприклад, у різних комах). Вчені визначають три види фасету:

  1. Апозиційні. Такі складні фасеткові очі є у денних комах. Пігмент, який не має прозорих властивостей, розділяє фасети - частинки, що знаходяться поруч. І очні рецептори можуть сприймати тільки світло, що збігається з віссю певного омматидія.
  2. Оптикосуперпозиційні. Такі складні фасеткові очі мають деякі ракоподібні, а також нічні та сутінкові комахи. Пігмент, що міститься в оці, поперемінно ізолює омматидії, переміщаючись, що підвищує чутливість органів зору при невеликому освітленні.
  3. Нейросуперпозиційні. Різні омматидії підсумовують сигнал, що надходить з однієї точки в просторі.

До речі, деякі види комах мають змішаний тип фасеткових органів зору, а у багатьох, крім розглянутих нами, є ще й прості очі. Так, у мухи, наприклад, з боків голови розташовані парні фасеткові органи досить великих розмірів. А на темені є три простих ока, які виконують допоміжні функції. Така ж організація органів зору і у бджоли - тобто всього п 'ять очей!

У деяких ракоподібних фасеткові очі ніби сидять на рухомих виростах-стебельках.

А у деяких амфібій і риб є ще й додаткове (темною) око, яке розрізняє світло, але володіє предметним зором. Сітківка його складається тільки з клітин і рецепторів.

Сучасні наукові розробки

Останнім часом очі фасеткові - предмет вивчення і захоплення вчених. Адже такі органи зору, зважаючи на свою оригінальну будову, дають ґрунт для наукових винаходів і вишукувань у світі сучасної оптики. Основні переваги - широкий огляд простору, розробка штучних фасеток, що використовуються переважно в мініатюрних, компактних, секретних системах спостереження.