Скільки очей у мухи, як бачить муха

Всі люди знають, що зловити або муху прибити дуже складно: вона дуже добре бачить і моментально реагує на будь-які рухи, злітаючи вгору. Розгадка криється в унікальному зорі цієї комахи. Відповідь на питання про те, скільки очей у мухи, допоможе зрозуміти причину її невловимості.

Пристрій зорових органів

Домашня або звичайна муха має чорно-сіре забарвлення тулуба довжиною до 1 см і трохи жовтувате черевце, 2 пари сірих крил і голову з великими очима. Вона належить до найбільш древнім жителям планети, про що свідчать дані археологів, які виявили екземпляри, що датуються 145 млн. років.

При розгляді голови мухи під мікроскопом можна побачити, що у неї дуже оригінальні об’ємні очі, розташовані з двох сторін. Як видно на фото око мухи, вони візуально схожі на мозаїку, складену з 6-гранних структурних одиниць, які називають фасетками або омматидиями, схожими на будову медових сот. У перекладі з французької слово «fasette» означає межі. Завдяки цьому очі називають фасеточними.

Як зрозуміти, що бачить муха в порівнянні з людиною, у якого зір є бінокулярний, тобто складається з двох картинок, які бачать очі 2? У комах зоровий апарат влаштований більш складно: кожне око складається з 4 тис. фасеток, показують невелику частину видимого зображення. Тому формування загальної картини зовнішнього світу відбувається за принципом «збирання пазлів», що дозволяє говорити про унікальність будови мозку мух, здатного обробляти більше 100 кадрів зображень в секунду.

На замітку!

Фасеточное зір є не тільки у мух, але і в інших комах: бджіл є 5 тис. фасеток, у метеликів – 17 тис., у рекордсменів бабок – до 30 тис. омматидий.

Як бачить муха

Зоровий апарат мухи

Такий пристрій зорових органів не дає можливості концентруватися мусі на певному предметі або на об’єкті, а показує загальну картину всього навколишнього простору, що дозволяє швидко помітити небезпеку. Кут огляду кожного ока становить 180°, що разом становить 360°, тобто тип зору є панорамним.

Завдяки такій структурі очей, муха чудово оглядає все навколо, в т. ч. бачить людину, яка намагається підкрастися ззаду. Контроль за всім навколишнім простором забезпечує їй 100% оборону від всіх неприємностей, в т. ч. і від людей, що збираються вбити муху.

Крім 2-х основних, у мух є ще 3 звичайних очі, розташованих на лобі в проміжках між фасеточними. Ці органи дозволяють їм розглядати довколишні об’єкти більш чітко для розпізнавання та миттєвої реакції.

Цікаво!

Підсумовуючи всі дані, можна констатувати, що зір мухи представлена 5-ма очима: 2 фасеточних – для контролю за навколишнім простором і 3 прості – для наведення різкості і розпізнавання об’єктів.

Особливості зорових здібностей мух

Зір у мухи звичайної, має ще безліч цікавих особливостей:

• основні кольори і їх відтінки мухи розрізняють чудово, до того ж вони здатні відрізняти і ультрафіолетові промені;
• вони абсолютно нічого не бачать у темряві, бо вночі сплять;
• однак деякі кольори з усієї палітри вони вловлюють трохи інакше, тому умовно їх вважають дальтониками;
• фасеточное пристрій очей дозволяє одночасно фіксувати всі вгорі, внизу, зліва, справа і попереду і дає можливість швидко відреагувати на небезпеку, що наближається;
• очі мухи розрізняють тільки дрібні предмети, наприклад, наближення руки, але велику фігуру людини або меблі в приміщенні не сприймають;
• у самців фасеточні очі розташовані ближче один до одного по порівнянні з самками, що мають більш широкий лоб;

Цікаво!

Про гостроту зору свідчить і факт, скільки кадрів в секунду бачить муха. Для порівняння точні цифри: людина сприймає тільки 16, а муха – 250-300 кадрів в секунду, що допомагає їй прекрасно орієнтуватися при швидкій швидкості в польоті.

Миготливі характеристики

Існує показник зорових здібностей, який пов’язаний з частотою мерехтіння зображення, тобто самої її низькою кордоном, при якій світло фіксується як постійне джерело освітлення. Називається він CFF — critical flicker-fusion frequency. Його значення показує, наскільки швидко очі у тварини здатні оновлювати зображення і обробляти зорову інформацію.

Людина здатна уловлювати частоту мерехтіння 60 Гц, тобто оновлення зображення 60 разів в сек., якої дотримуються при показі візуальної інформації на телевізійному екрані. Для ссавців (собак, кішок) це критичне значення дорівнює 80 Гц, з-за чого їм зазвичай не подобається перегляд телепередач.

Чим вище значення частоти мерехтіння, тим більше біологічних переваг має тварина. Тому для комах, в яких це значення досягає 250 Гц, це проявляється в можливості більш швидкої реакції на небезпеку. Адже для людини, що наближається до «здобичі» з газетою в руках з наміром її вбити, рух здається швидким, але унікальна будова очі кімнатної мухи дозволяє вловлювати навіть миттєві переміщення ніби в уповільненому темпі.

За даними біолога К. Гілі, така висока критична частота мерехтіння у мух обумовлена їх малими розмірами і швидким обміном речовин.

Цікаво!

Відмінність показника CFF для різних видів хребетних тварин виглядає так: найменший 14 Гц – у вугрів і черепах, 45 – у рептилій, по 60 – у людей і акул, у птахів і собак – 80, у ховрахів – 120.

Наведений аналіз зорових здібностей дозволяє зрозуміти, що світ очима мухи виглядає як складна система великої кількості картинок за аналогією з невеликими відеокамерами, кожна з них передає комасі інформацію про невелику частину навколишнього простору. Зібране воєдино зображення дозволяє мухам одним поглядом тримати візуальну «кругову оборону» і миттєво реагувати на наближення ворогів. Дослідження вчених таких зорових здібностей комах дозволили займатися розробками літаючих роботів, у яких комп’ютерні системи контролюють ситуацію в польоті, імітуючи зір мух.

Чорно-біле життя. Чи розрізняють тварини кольори?

Неймовірне щастя, що ми, люди, бачимо світ у яскравих тонах і можемо насолоджуватися заходом сонця, милуватися розкішними осінніми пейзажами, підбирати барвистий модний одяг… Як же хочеться вірити, що й тварини сприймають світ у безмежній палітрі кольорів та відтінків. Проте їм пощастило менше.

Чому ми бачимо кольори?

Поняття кольору досить індивідуальне. Ніхто не може бути впевненим, що бачить колір точно так само, як інші. Приміром, Гомер називав море винно-червоним, а деякі давньогрецькі автори говорили про зелений колір людського обличчя.

По суті, жоден предмет не володіє кольором, а лише поглинає біле денне світло, відображаючи при цьому тільки одну його частку — певну частину сонячного спектра. Листя на деревах поглинає усі частини сонячного спектра, окрім зеленої, яку відображає. Саме тому воно є зеленим у наших очах.

Людина здатна бачити кольори завдяки особливостям оптичного апарату. Від сітчастої оболонки ока до мозку ведуть три світлочутливі «проводи». Кожен з них відповідає за сприйняття одного з основних кольорів: червоного, зеленого або синього. Відсутність хоча б одного такого «дроту» стає причиною дальтонізму. А навіть незначне відхилення спричиняє іншу оцінку кольору.

На жаль, запитати тварин, чи бачать вони кольори, ми не можемо. Проте вчені вважають, що багато з них не мають тих самих «проводів», що забезпечують райдужне сприйняття світу.

Чорно-білий світ. Чи потрібен тореадору червоний плащ?

Звичайній людині важко уявити світ, позбавлений фарб. Як часто захоплений господар ладен заприсягтися, що його улюбленець впізнає його лиш за кольором вбрання. Або розрізняє миски для води та їжі виключно за їхнім забарвленням. Однак така думка оманлива.

Майже всі ссавці, окрім мавп, абсолютно не розрізняють кольорів. Вони живуть в чорно-білому світі з багатьма відтінками сірого. Вівці, коні, щури ніколи не побачать веселки такою, як бачимо її ми.

Кішки хоч і розрізняють кольори, але сприйняття кольору в них менш контрастне і яскраве, ніж у людини. Основні «котячі» відтінки — сірий і блакитний, але вони розрізняють і зелений, синій, фіолетовий кольори. Червоний, коричневий та оранжевий часто плутають, а жовтий може видатися їм білим.

Собаки добре розрізняють синій та жовтий кольори і погано — червону гаму.

Так бачить собаку людина.

А ось так бачить свого лахматого товариша сусідський Шарик.

Бики не можуть похвалитися кольоровим зором. Внаслідок низки дослідів виявилось, що вони взагалі не чутливі до червоного кольору і не можуть відрізнити його від інших. Багряний плащ тореадора — давня традиція, і навряд чи вона буде змінена. Хоч самі тореадори чудово знають: бик реагує не на колір плаща, а на спеціальні рухи ним.

Натомість мавпи прекрасно розрізняють кольори. Цікаво, що природа наділила їх яскравим забарвленням. Рожевий та синій кольори у самців мандрил мають важливе значення під час шлюбного періоду.

Водночас іншим ссавцям (які не бачать кольорів) характерні бліді сірі, жовтувато-коричневі, чорні відтінки шерсті. А ще — білий, виникнення якого пов’язане з природним маскуванням. Яскраве забарвлення деяких тварин, що не розрізняють кольорів, — наслідок штучного схрещування (коні, корови) або природний захист для злиття з навколишнім середовищем (лисиці, ведмеді, білки).

Отож, враховуючи винятки на природне маскування, можна сказати, що яскраві фарби на тілі тварини — певна ознака властивості розрізняти кольори. Цікаво, що наявність вищої нервової діяльності на цю здатність не впливає — риби, плазуни і комахи нерідко можуть розрізняти кольори.

Бачать або ні: як перевіряють тварин?

Досліджувати здатність тварини бачити кольори надзвичайно важко. Вченим доводиться з’ясовувати: тварина реагує на певний колір, чи відрізняє їх за яскравістю та білизною.

Зазвичай тварин привчають до того, що один колір асоціюється з годуванням, а інший — ні. Коли у тварини виробиться стійка реакція на колір, яскравість не пов’язаного з їжею кольору змінюють, аби пересвідчитись, що на вибір тварини не впливає лише ступінь яскравості.

Якщо тварина, бажаючи отримати їжу, правильно обирає колір незалежно від його яскравості, вона розрізняє кольори. Якщо внаслідок зміни яскравості наступає момент, коли тварина однаково реагує на обидва кольори, вона не розрізняє кольорів.

Порівняй два наступні малюнки. Синій та червоний кольори — однакові за яскравістю. Якщо тварина бачить світ у чорно-білих тонах, вона не зможе відрізнити їх.

Для ефективності експерименту необхідно обирати кольори, однакові за яскравістю.

Під час дослідів на тварину не мають впливати інші фактори: шум, освітлення, запах, час доби тощо.

Роль кольору в житті птахів

Шалене розмаїття забарвлення птахів наштовхує на думку: так, пернаті розрізняють кольори. Однак вчені не повірили природі на слово та взялися перевіряти цю дивовижну здатність. Виявилось, що пернаті чудово розрізняють червоні, помаранчеві, жовті та зелені відтінки. А от до синіх та фіолетових як правило байдужі. Мабуть, тому й оперення цих кольорів зустрічається вкрай рідко і зазвичай дуже насичене (як от у зимородків, папуг-макао, сойок). Ця особливість підказує нам, що птахи можуть бачити фіолетову та синю барви лише за високої яскравості.

Розрізняти згадані кольори може австралійський лірохвіст. Він навіть підшукує фіолетові квіточки для свого гнізда, чим приваблює самку. Яскраве оперення птахів у шлюбний період приваблює партнерку та допомагає крилатим створити сім’ю.

Найгостріший зір на Землі у орлів. У «райдузі» орла набагато більше відтінків, ніж у нас, тому наш світ здається їм барвистішим.

Власниками найпотужніших очей у світі за здатністю розрізняти кольори є голуби. Вони бачать мільйони відтінків! Неймовірно, проте зір цих птахів набагато чутливіший за людський — вони здатні бачити у п’яти спектральних діапазонах.

А як же риби?

Ти здивуєшся, але експерименти проводились навіть на рибах та креветках. Фахівці встановили, що форель, окунь, піскар і колюшка вміють розрізняти широкий діапазон кольорів.

Довгий час окунів годували личинками, пофарбованими помаранчевим. Після цього їх було легко обманути, кинувши замість їжі помаранчеву шерсть. Схожі досліди проводилися й з іншими кольорами: червоним, жовтим, зеленим.

Креветки також бачать світ в кольорі. Вчені заявляють, що всі риби, які змінюють забарвлення тіла залежно від середовища, бачать відповідні кольори (скорпена). Дивно, що при цьому жодних переконливих дослідів над хамелеонами не проводилося.

Відчуттям кольору володіють черепахи та деякі види ящірок.

Яким бачать навколишній світ комахи?

Цікавий дослід був проведений з бджолами. Поряд з квадратами сірого паперу різних відтінків розмістили синій. На кожному з квадратів встановили годівницю. Однак сироп наливали тільки в годівницю з синім кольором, інші були пусті. Через деякий час вдалося привчити бджіл літати лише до синього квадрату, навіть коли його переміщували. Але коли синій квадрат замінили червоним (такої ж яскравості), бджоли були дезорієнтовані — вони не могли відрізнити червоний квадрат від сірих. Висновок: бджоли не бачать червоного кольору.

Виявилося, що ці комахи живуть у світі жовтих, синіх та фіолетових відтінків. При цьому бджоли реагують на ультрафіолетові промені, невидимі людському оку. Хоч вони не бачать червоного, однак сідають на червоні квіти і сукні, бо ті відображають ультрафіолетові промені.

Такою бачить квітку людина.

Та сама квітка в очах бджоли.

Серед комах найкраще володіють здатністю розрізняти кольори бабки, осовидні мухи та деякі види метеликів. Звичайні мухи бачать синій колір, і, мабуть, дуже його не люблять, бо уникають синіх фіранок, стін і вікон, вимитих синькою.

А от москітам, що розрізняють білий, жовтий та чорний кольори, мабуть, останній найбільше до душі. І ось чому. В штаті Орегон (США), багатому цими комахами, провели дослід, в якому взяли участь сім осіб, одягнених у сукні різних кольорів. Найбільшу кількість москітів зібрала чорна сукня (1499 за півхвилини). Білий колір посів друге місце (лише 520 комах за той же час).

Читай також: