Σύνθετα μάτια: σε τι διαφέρουν από τα απλά;

2024 Συγγραφέας: Henry Conors | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-02-12 05:52

Κατά την εξέλιξη της όρασης, ορισμένα ζώα έχουν αρκετά πολύπλοκες οπτικές συσκευές. Αυτά, φυσικά, περιλαμβάνουν σύνθετα μάτια. Σχηματίστηκαν σε έντομα και καρκινοειδή, μερικά αρθρόποδα και ασπόνδυλα. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός σύνθετου ματιού και ενός απλού, ποιες είναι οι κύριες λειτουργίες του; Θα μιλήσουμε για αυτό στο υλικό μας σήμερα.

Σύνθετα μάτια

Πρόκειται για ένα οπτικό σύστημα, ράστερ, όπου δεν υπάρχει ενιαίος αμφιβληστροειδής. Και όλοι οι υποδοχείς συνδυάζονται σε μικρά αμφιβληστροειδή (ομάδες), σχηματίζοντας ένα κυρτό στρώμα που δεν περιέχει πλέον νευρικές απολήξεις. Έτσι, το μάτι αποτελείται από πολλές ξεχωριστές μονάδες - ομματίδια, που συνδυάζονται σε ένα κοινό σύστημα όρασης.

Σύνθετα μάτια, εγγενή, για παράδειγμα, στα έντομα, διαφέρουν από τα διόφθαλμα (εγγενή και στους ανθρώπους) ως προς την κακή ευκρίνεια των μικρών λεπτομερειών. Είναι όμως σε θέση να διακρίνουν ελαφρούς κραδασμούς (έως 300 Hz), ενώ για ένα άτομο το όριο είναι 50 Hz. Επίσης η μεμβράνηαυτός ο τύπος ματιών έχει σωληνοειδές δομή. Λαμβάνοντας υπόψη αυτό, τα σύνθετα μάτια δεν έχουν τέτοια διαθλαστικά χαρακτηριστικά όπως η υπερμετρωπία ή η μυωπία, η έννοια της προσαρμογής δεν ισχύει για αυτά.

Μερικά χαρακτηριστικά της δομής και της όρασης

Σε πολλά έντομα, τα όργανα της όρασης καταλαμβάνουν το μεγαλύτερο μέρος του κεφαλιού και είναι ουσιαστικά ακίνητα. Για παράδειγμα, τα πολύπλευρα μάτια μιας λιβελλούλης αποτελούνται από 30.000 σωματίδια, σχηματίζοντας μια πολύπλοκη δομή. Οι πεταλούδες έχουν 17.000 ομματίδια, η μύγα έχει 4.000 και η μέλισσα έχει 5. Ένα μυρμήγκι εργάτη έχει τον μικρότερο αριθμό σωματιδίων, 100.

Διοφθάλμια ή πολύπλευρη;

Ο πρώτος τύπος όρασης σάς επιτρέπει να αντιλαμβάνεστε τον όγκο των αντικειμένων, τις μικρές λεπτομέρειες τους, να υπολογίζετε την απόσταση από τα αντικείμενα και τη θέση τους σε σχέση μεταξύ τους. Ωστόσο, η ανθρώπινη διόφθαλμη όραση περιορίζεται σε γωνία 45 μοιρών. Εάν χρειάζεται μια πιο ολοκληρωμένη όψη, ο βολβός του ματιού κινείται σε αντανακλαστικό επίπεδο (ή γυρίζουμε το κεφάλι μας γύρω από τον άξονα). Τα σύνθετα μάτια με τη μορφή ημισφαιρίων με ομματίδια σας επιτρέπουν να βλέπετε τη γύρω πραγματικότητα από όλες τις πλευρές χωρίς να στρέφετε τα όργανα της όρασης ή το κεφάλι. Επιπλέον, η εικόνα που μεταδίδει το μάτι σε αυτή την περίπτωση μοιάζει πολύ με ένα μωσαϊκό: ένα μεμονωμένο στοιχείο γίνεται αντιληπτό από μια δομική μονάδα του ματιού και μαζί είναι υπεύθυνοι για την αναδημιουργία της πλήρους εικόνας.

Ποικιλίες

Ομματίδια έχουν ανατομικά χαρακτηριστικά, με αποτέλεσμα οι οπτικές ιδιότητές τους να διαφέρουν (για παράδειγμα, σε διαφορετικάέντομα). Οι επιστήμονες ορίζουν τρεις τύπους πτυχών:

1. Apppositional. Τα ημερήσια έντομα έχουν τόσο πολύπλοκα σύνθετα μάτια. Μια χρωστική ουσία που δεν έχει διαφανείς ιδιότητες διαχωρίζει όψεις - σωματίδια που βρίσκονται κοντά. Και οι οφθαλμικοί υποδοχείς μπορούν να αντιληφθούν μόνο φως που συμπίπτει με τον άξονα ενός συγκεκριμένου ομματιδίου.
2. Οπτική υπέρθεση. Μερικά μαλακόστρακα, καθώς και νυκτόβια και ερυθοφόρα έντομα, έχουν τόσο πολύπλοκα σύνθετα μάτια. Η χρωστική ουσία που περιέχεται στο μάτι μονώνει εναλλάξ τα ομματίδια μετακινώντας, γεγονός που αυξάνει την ευαισθησία των οργάνων της όρασης σε χαμηλό φωτισμό.
3. Νευρουπέρθεση. Διάφορα ommatidia συνοψίζουν το σήμα που προέρχεται από το ίδιο σημείο στο διάστημα.

Παρεμπιπτόντως, ορισμένα είδη εντόμων έχουν μικτό τύπο πολυεπίπεδων οργάνων όρασης και πολλά, εκτός από αυτά που εξετάζουμε, έχουν και απλά μάτια. Έτσι, σε μια μύγα, για παράδειγμα, ζευγαρωμένα όργανα πτυχών μάλλον μεγάλων μεγεθών βρίσκονται στα πλάγια του κεφαλιού. Και στην κορυφή του κεφαλιού υπάρχουν τρία απλά μάτια που εκτελούν βοηθητικές λειτουργίες. Η ίδια οργάνωση των οργάνων της όρασης και της μέλισσας - δηλαδή μόνο πέντε μάτια!

Σε ορισμένα μαλακόστρακα, τα σύνθετα μάτια φαίνεται να κάθονται σε κινητά εκβλαστήματα-κοτσάνια.

Και μερικά αμφίβια και ψάρια έχουν επίσης ένα πρόσθετο (βρεγματικό) μάτι, το οποίο διακρίνει το φως, αλλά έχει όραση αντικειμένων. Ο αμφιβληστροειδής του αποτελείται μόνο από κύτταρα και υποδοχείς.

Σύγχρονες επιστημονικές εξελίξεις

Πρόσφατα, τα σύνθετα μάτια αποτελούν αντικείμενο μελέτης καιτον ενθουσιασμό των επιστημόνων. Άλλωστε, τέτοια όργανα όρασης, λόγω της αρχικής τους δομής, δίνουν αφορμή για επιστημονικές εφευρέσεις και έρευνες στον κόσμο της σύγχρονης οπτικής. Τα κύρια πλεονεκτήματα είναι η ευρεία άποψη του χώρου, η ανάπτυξη τεχνητών όψεων, που χρησιμοποιούνται κυρίως σε μικροσκοπικά, συμπαγή, μυστικά συστήματα παρακολούθησης.