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Variétés de la structure des organes de vision
Chez les insectes, les yeux peuvent se présenter en trois variétés :
- (à facettes);
- (dorsal, ocelles) ;
- larvaire (latéral, larvaire). (photo)
Ils ont des structures différentes et une capacité de vision inégale.
Les yeux composés se trouvent chez la plupart des insectes, et plus ces derniers sont développés, plus leurs organes visuels sont généralement développés. également appelés facettes, car ils surface extérieure Il est représenté par un ensemble de lentilles situées les unes à côté des autres - facettes.
Ommatidie
Ommatidie
A (à gauche) - ommatidium appositionnelle,
B (à droite) - superposition ommatidium
1 - axones des cellules visuelles, 2 - cellules rétiniennes,
3 - cornée, 4 - cône cristallin,
5 - cellules pigmentaires, 6 - guide de lumière, 7 - rhabdome
L'œil composé est constitué de divers éléments, généralement grande quantité unités structurelles individuelles - ommatidies. comprennent un certain nombre de structures qui assurent la conduction, la réfraction de la lumière (facette, cellules cornéennes, cône cristallin) et la perception des signaux visuels (cellules rétiniennes, rhabdome, cellules nerveuses). De plus, chacun dispose d'un dispositif d'isolation pigmentaire, grâce auquel il est totalement ou partiellement protégé des rayons latéraux.
Schéma de la structure d'un œil simple
De tous les types d’yeux, les insectes ont la capacité de voir la plus faible. Selon certains rapports, ils n’exercent aucune fonction visuelle et sont uniquement responsables de l’amélioration de la fonction des yeux composés. Ceci est notamment prouvé par le fait que chez les insectes, il n'y en a pratiquement pas de simples sans complexes. De plus, en peignant Yeux composés les insectes cessent de naviguer dans l'espace, même s'ils l'ont bien défini.
Caractéristiques de la vision des insectes
Un grand nombre de travaux scientifiques sont consacrés à l'étude de la vision des insectes. Grâce à l’intérêt des spécialistes, de nombreuses caractéristiques des yeux d’Insecta ont désormais été clarifiées de manière fiable. Cependant, la structure des organes visuels de ces organismes est si diversifiée que la qualité de la vision, la perception des couleurs et du volume, la discrimination entre les objets en mouvement et les objets stationnaires, la reconnaissance d'images visuelles familières et d'autres propriétés de la vision varient énormément selon différents groupes insectes Peut influencer cela les facteurs suivants: dans l'œil composé - la structure des ommatidies et leur nombre, convexité, emplacement et forme des yeux ; aux yeux simples et - leur nombre et leurs caractéristiques structurelles subtiles, qui peuvent être représentées par une grande variété d'options. La vision des abeilles a été la mieux étudiée à ce jour.
Le mouvement d'un objet joue un certain rôle dans la perception de la forme. Les insectes sont plus susceptibles de se poser sur des fleurs qui se balancent au vent que sur des fleurs stationnaires. les libellules se précipitent après avoir déplacé leurs proies, et les papillons mâles réagissent aux femelles qui volent et ont du mal à voir celles qui sont assises. Ceci est probablement dû à une certaine fréquence d'irritation des ommatidies des yeux lors de mouvements, de scintillement et de scintillement.
Reconnaître des objets familiers
Les insectes reconnaissent les objets familiers non seulement par leur couleur et leur forme, mais également par la disposition des objets autour d'eux, de sorte que l'idée de la primitivité exceptionnelle de leur vision ne peut pas être qualifiée de vraie. Par exemple, la Guêpe des sables trouve l'entrée d'un terrier, guidée par les objets qui se trouvent autour (herbe, pierres). S'ils sont retirés ou si leur emplacement est modifié, cela peut dérouter l'insecte.
Perception de la distance
Cette caractéristique est mieux étudiée en utilisant l'exemple des libellules, des coléoptères terrestres et d'autres insectes prédateurs.
La capacité de déterminer la distance est due à la présence d'une vision binoculaire chez les insectes supérieurs, c'est-à-dire deux yeux dont les champs de vision se croisent partiellement. Les caractéristiques structurelles des yeux déterminent la distance de visualisation d'un insecte particulier. Par exemple, les coléoptères sauteurs réagissent à leurs proies et se jettent dessus lorsqu'ils se trouvent à une distance de 15 cm de l'objet.
Mouvement lumineux
De nombreux insectes se déplacent de telle manière qu’ils maintiennent constamment le même angle d’incidence de la lumière sur la rétine. Ainsi, les rayons du soleil sont une sorte de boussole grâce à laquelle l'insecte s'oriente. Selon le même principe, les papillons se déplacent en direction des sources de lumière artificielle.
Même dans notre enfance lointaine, beaucoup d'entre nous posaient des questions apparemment triviales sur les insectes, telles que : combien d'yeux ont-ils ? mouche commune, pourquoi une araignée tisse une toile et une guêpe peut mordre.
La science de l'entomologie a des réponses à presque toutes ces questions, mais aujourd'hui nous ferons appel aux connaissances des chercheurs en nature et en comportement pour comprendre la question de savoir ce qu'est le système visuel de cette espèce.
Dans cet article, nous analyserons comment voit une mouche et pourquoi cet insecte ennuyeux est si difficile à écraser avec une tapette à mouche ou à attraper avec la paume sur un mur.
Habitant de la chambre
La mouche domestique ou mouche domestique appartient à la famille des vraies mouches. Et même si le sujet de notre revue concerne toutes les espèces sans exception, par commodité nous nous permettrons de considérer l'ensemble de la famille en prenant l'exemple de cette espèce très familière de parasites domestiques.
La mouche domestique commune est un insecte d’apparence très banale. Son corps est gris-noir, avec quelques reflets jaunes sur le bas de l'abdomen. Longueur adulte dépasse rarement 1 cm. L'insecte a deux paires d'ailes et des yeux composés.
Yeux composés, à quoi ça sert ?
Le système visuel de la mouche comprend deux grands yeux situés sur les bords de la tête. Chacun d’eux a une structure complexe et se compose de nombreuses petites facettes hexagonales, d’où le nom de ce type de vision à facettes.
Au total, l'œil de la mouche contient plus de 3,5 mille de ces composants microscopiques dans sa structure. Et chacun d'eux est capable de capturer seulement une infime partie de l'image globale, transmettant des informations sur la mini-image résultante au cerveau, qui rassemble toutes les énigmes de cette image.
Si l'on compare vision à facettes et des jumelles, qu'une personne possède par exemple, on peut rapidement se convaincre que le but et les propriétés de chacun sont diamétralement opposés.
Les animaux plus développés ont tendance à concentrer leur vision sur une certaine zone étroite ou sur un objet spécifique. Pour les insectes, il n'est pas tant important de voir un objet spécifique que de naviguer rapidement dans l'espace et de remarquer l'approche du danger.
Pourquoi est-elle si difficile à attraper ?
Ce ravageur est vraiment très difficile à surprendre. La raison n'est pas seulement la réaction accrue de l'insecte par rapport à une personne lente et sa capacité à décoller presque instantanément. Surtout donc haut niveau les réactions sont dues à la perception opportune par le cerveau de l’insecte des changements et des mouvements dans le rayon de vision de ses yeux.
La vision d'une mouche lui permet de voir près de 360 degrés. Ce type de vision est aussi appelé panoramique. Autrement dit, chaque œil offre une vue à 180 degrés. Il est presque impossible de surprendre ce ravageur, même si vous l'approchez par derrière. Les yeux de cet insecte vous permettent de contrôler tout l'espace qui l'entoure, offrant ainsi une défense visuelle complète à cent pour cent.
Il existe une autre caractéristique intéressante dans la perception visuelle de la palette de couleurs par la mouche. Après tout, presque toutes les espèces perçoivent différemment certaines couleurs familières à nos yeux. Certains d'entre eux ne peuvent pas du tout être distingués par les insectes, d'autres leur semblent différents, dans des couleurs différentes.
À propos, en plus de deux yeux composés, la mouche en a trois autres yeux simples. Ils sont situés dans l'espace entre les facettes, sur la zone frontale de la tête. Contrairement aux yeux composés, ces trois yeux sont utilisés par les insectes pour reconnaître un objet à proximité immédiate.
Ainsi, à la question de savoir combien d'yeux possède une mouche ordinaire, nous pouvons maintenant répondre en toute sécurité – 5. Deux yeux à facettes complexes, divisés en milliers d'ommatidies (facettes) et conçus pour le contrôle le plus étendu sur les changements. environnement autour, et trois yeux simples, permettant, comme on dit, de faire la mise au point.
Vision du monde
Nous avons déjà dit que les mouches sont daltoniennes et soit qu'elles ne distinguent pas toutes les couleurs, soit qu'elles voient des objets qui nous sont familiers dans d'autres tons de couleur. Cette espèce est également capable de distinguer la lumière ultraviolette.
Il faut également dire que, malgré le caractère unique de leur vision, ces ravageurs ne peuvent pratiquement pas voir dans l'obscurité. La nuit, la mouche dort car ses yeux ne permettent pas à cet insecte de chasser dans le noir.
Et ces parasites ont également tendance à bien percevoir uniquement les objets plus petits et en mouvement. Un insecte ne peut pas distinguer des objets aussi gros qu’une personne, par exemple. Pour une mouche, ce n’est rien de plus qu’une autre partie de l’intérieur de l’environnement.
Mais l'approche d'une main vers un insecte est parfaitement détectée par ses yeux et donne rapidement le signal nécessaire au cerveau. Tout comme voir tout autre danger qui approche rapidement, cela ne sera pas difficile pour ces baskets, grâce au système de suivi complexe et fiable que la nature leur a fourni.
Conclusion
Nous avons donc analysé à quoi ressemble le monde à travers les yeux d’une mouche. Nous savons désormais que ces ravageurs omniprésents, comme tous les insectes, disposent d'un appareil visuel étonnant, qui leur permet de ne pas perdre leur vigilance et de maintenir une défense d'observation complète à cent pour cent pendant la journée.
La vision de la mouche commune ressemble à un système de suivi complexe, comprenant des milliers de mini-caméras de surveillance, chacune fournissant à l'insecte des informations opportunes sur ce qui se passe dans son voisinage immédiat.
Les organes de vision sont développés chez la plupart des insectes. Le plus grand développement atteindre yeux composés ou composés . Le nombre d'éléments visuels - ommatidies, ou facettes, dans l'œil mouche domestique atteint 4 000, et chez les libellules même 28 000. L'ommatidium est constitué d'une lentille transparente, ou cornée, en forme de lentille biconvexe et d'un cône de cristal transparent sous-jacent. Ensemble, ils composent Système optique. Sous le cône se trouve la rétine, qui perçoit les rayons lumineux. Cellules rétiniennes connectées fibres nerveuses avec les lobes optiques du cerveau. Chaque ommatidium est entourée de cellules pigmentaires.
En fonction de la perception de la lumière d'intensités variables, on distingue les types d'yeux appositionnels et superpositionnels. Le premier type de structure oculaire est caractéristique des insectes diurnes, le second est nocturne.
DANS oeil d'apposition chaque ommatidie est isolée dans sa partie supérieure par un pigment provenant des ommatidies voisines. Ainsi, chaque unité structurelle de l’œil fonctionne séparément de toutes les autres, ne percevant que « sa » partie de l’espace extérieur. L’image globale se forme dans le cerveau de l’insecte comme à partir de plusieurs morceaux d’une mosaïque.
DANS oeil de superposition Les ommatidies ne sont que partiellement, quoique sur toute leur longueur, protégées des rayons latéraux : elles sont semi-perméables. D'une part, cela perturbe les insectes sous une lumière intense, d'autre part, cela les aide à mieux voir au crépuscule.
Ocelles (yeux simples dorsaux)- ce sont de petits organes de vision présents chez certains adultes et généralement situés au sommet de la tête. Habituellement présenté au nombre de trois, un légèrement devant et deux autres derrière et sur le côté du devant. Ils ne contiennent pas d'ommatidium et la structure des ocelles simples est considérablement simplifiée. À l'extérieur se trouve la cornée, constituée de cellules cornéennes, plus profondément se trouve l'appareil photorécepteur constitué de cellules rétiniennes (sensibles), et encore plus bas se trouvent les cellules pigmentaires qui passent dans les fibres du nerf optique.
De tous les types d’yeux d’insectes, les ocelles simples ont la capacité de voir la plus faible. Selon certains rapports, ils n’exercent aucune fonction visuelle et sont uniquement responsables de l’amélioration de la fonction des yeux composés. Ceci est notamment prouvé par le fait que les insectes n'ont pratiquement pas d'yeux simples en l'absence d'yeux complexes. De plus, lorsque les yeux composés sont repeints, les insectes cessent de s'orienter dans l'espace, même s'ils ont des yeux simples bien définis.
Tiges ou yeux simples latéraux– présent dans les larves d’insectes à métamorphose complète. Au stade nymphal, ils se « transforment » en yeux composés. Exécuter fonction visuelle, mais, en raison de la structure simplifiée, ils voient relativement mal. Pour améliorer la vision, les yeux des larves sont souvent présents en plusieurs morceaux. Chez les larves de tenthrède, elles ressemblent aux chenilles dorsales et chez les chenilles de papillons, elles ressemblent aux ommatidies de l'œil composé. Les chenilles perçoivent la forme des objets et distinguent les petits détails à leur surface.
Comment voient les insectes ?
Une mouche évite brusquement un objet qui vole dessus, un papillon choisit une certaine fleur et une chenille rampe jusqu'à l'arbre le plus haut. Les insectes, comme les humains, possèdent également des organes visuels, mais ils voient et perçoivent le monde d’une manière particulière. Avec sa vision exceptionnelle, inaccessible aux humains. Certains insectes ne peuvent déterminer que la lumière et l'obscurité, tandis que d'autres connaissent bien les nuances. Alors, comment les insectes voient-ils le monde ?
La façon dont les insectes voient le monde
Leur capacité à voir se divise en trois manières.
Surface du corps entier
Fonctionnalité intéressante, dans lequel il n'est pas nécessaire d'avoir des yeux. Mais son gros inconvénient est que l’insecte ne peut distinguer que la lumière de l’obscurité. Il ne voit aucun objet ni couleur. Comment ça marche? La lumière traverse la cuticule, la couche externe de la peau, et atteint la tête de l'insecte. Là, une réaction se produit dans les cellules du cerveau et l'insecte comprend que la lumière tombe dessus. Un tel appareil n'est pas accessible à tout le monde, mais il est très utile pour les insectes qui vivent sous terre, par exemple les vers de terre ou les coléoptères aveugles des cavernes. Ce type de vision se retrouve chez les blattes, les pucerons et les chenilles.
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Avec des yeux simples
Les insectes aux yeux simples ont plus de chance. Ils peuvent non seulement distinguer l’obscurité de la lumière, mais aussi distinguer les objets individuels et même leur forme. Ces yeux se trouvent le plus souvent chez les larves d’insectes. Par exemple, les larves de moustiques ont des yeux au lieu d'yeux. points noirs qui captent la lumière. Mais les chenilles ont cinq à six yeux de chaque côté de la tête. Grâce à cela, elle connaît bien les formes. Mais elle voit bien mieux les objets verticaux que les objets horizontaux. Par exemple, si elle doit choisir un arbre, elle préfèrera ramper vers celui qui est le plus haut plutôt que vers celui qui est plus large.
Yeux composés ou composés
De tels yeux se trouvent le plus souvent chez les insectes adultes. Vous pouvez les identifier immédiatement : ils sont généralement situés sur les côtés de la tête. Les yeux composés sont beaucoup plus complexes et variés que tous les autres. Ils peuvent reconnaître les formes des objets et identifier les couleurs. Certains insectes voient bien le jour, tandis que d’autres voient bien la nuit. Une caractéristique intéressante de ces yeux est qu’ils ne voient pas l’ensemble de l’image, mais seulement des fragments. Et déjà dans le cerveau, l'insecte constitue un puzzle à partir des images reçues afin d'avoir une vue d'ensemble. Comment une mouche parvient-elle à relier tous les morceaux d’un fragment en vol ? Étonnamment, c'est en vol qu'elle voit mieux qu'au repos. Et pour un site d'atterrissage, tout insecte est plus susceptible de choisir quelque chose qui bouge ou se balance.
Chacun d'entre nous qui a essayé au moins une fois de se débarrasser d'une mouche gênante en courant après elle avec un pétard à la main sait très bien que cette tâche n'est pas toujours facile à accomplir, et parfois complètement impossible. La réaction du petit locataire gris-noir est juste. Le fait est que vous n’êtes pas son concurrent. Pourquoi? Lisez l'article dans lequel nous vous expliquerons tout sur les ravageurs ailés.
En quoi cette mouche nous est-elle supérieure :
- en vitesse de déplacement (plus de vingt km par heure),
- être capable de suivre ses mouvements rapides.
Comment les mouches voient
Nous, représentants de la race humaine, qui nous considérons si parfaits et omnipotents, n'avons que Vision binoculaire vous permettant de vous concentrer sur objet spécifique ou dans une certaine zone étroite devant nous, et ne sommes en aucun cas capables de voir ce qui se passe derrière nous, mais pour une mouche ce n'est pas un problème, puisque sa vision est panoramique, elle voit tout l'espace à 360 degrés ( chaque œil est capable de fournir une vue à 180 degrés).
De plus, ces insectes ne sont pas seulement grâce à structure anatomique leur appareil visuel peut voir dans différentes directions à la fois, mais ils sont également capables d'observer délibérément l'espace qui les entoure. ET tout cela est fourni situé sur les côtés avec deux grands yeux convexes qui ressortent clairement sur la tête de l’insecte. Un champ de vision aussi vaste détermine la « perspicacité » particulière de ces insectes. De plus, ils ont besoin de beaucoup moins de temps que nous, les humains, pour identifier les objets. Leur acuité visuelle est également 3 fois supérieure à celle des humains.
Structure des yeux composés
Si vous examinez l'œil d'une mouche au microscope, vous pouvez voir qu'il est constitué, comme une mosaïque, de nombreuses petites sections - facettes - unités structurelles hexagonales, dont la forme extérieure est très similaire à celle d'un nid d'abeilles. Un tel œil en conséquence appelé facette, et les facettes elles-mêmes sont également appelées ommatidies. Il existe environ quatre mille facettes de ce type dans l’œil d’une mouche. Ils donnent tous leur image (une petite partie du tout), et le cerveau de la mouche en forme une image globale, comme à partir d’un puzzle.
La vision panoramique, à facettes et la vision binoculaire, caractéristiques des personnes, ont des objectifs diamétralement opposés. Pour que les insectes puissent naviguer rapidement et plus encore remarquer l'approche d'un danger, mais aussi pour avoir le temps de l'éviter, il est important de ne pas voir bien et clairement un objet spécifique, mais, surtout, d'effectuer une perception opportune des mouvements et des changements dans l'espace.
Il existe une autre caractéristique curieuse dans la perception visuelle du monde environnant par la mouche, concernant la palette de couleurs. Certains d'entre eux, si familiers à nos yeux, ne peuvent pas du tout être distingués par les insectes, d'autres leur paraissent différents de ceux de nous, dans des couleurs différentes. Quant à la couleur de l'espace environnant - les mouches se différencient non seulement les sept couleurs primaires, mais aussi leurs nuances les plus subtiles, car leurs yeux sont capables de voir non seulement la lumière visible, mais aussi l'ultraviolet, que les gens, hélas, ne sont pas autorisés à voir. Il s'avère que dans la perception visuelle des mouches le monde plus rose que celui des gens.
Il convient également de noter que, présentant certains avantages système visuel, ces représentants du monde à six pattes (oui, ils ont 3 paires de pattes) ne peuvent pas voir dans le noir. La nuit, ils dorment car leurs yeux ne leur permettent pas de naviguer dans le noir.
Et ces créatures petites et agiles ne remarquent que les objets petits et en mouvement. Un insecte ne perçoit pas un objet aussi gros, par exemple, comme une personne. Et ici approcher la main humaineà une mouche, ses yeux voient parfaitement et transmettent immédiatement signal nécessaire dans le cerveau. De plus, il ne leur sera pas difficile de voir tout autre danger qui approche rapidement, grâce à la structure complexe et fiable des yeux, qui permet à l'insecte de voir l'espace dans toutes les directions en même temps - droite, gauche, haut, arrière. et avancer et réagir en conséquence, se sauvant, c'est pourquoi ils sont si difficiles à claquer.
De nombreuses facettes permettent à la mouche de suivre des objets en mouvement très rapide avec une grande clarté d'image. En comparaison, si la vision d'une personne peut percevoir 16 images par seconde, alors une mouche a 250 à 300 images par seconde. Cette propriété est nécessaire aux mouches, comme déjà décrit, pour détecter les mouvements latéraux, ainsi que pour leur propre orientation dans l'espace lors d'un vol rapide.
Nombre d'yeux dans une mouche
À propos, en plus de deux grands yeux composés, la mouche en a trois autres simples situés sur la partie frontale têtes dans l’intervalle entre les facettes. Contrairement aux objets complexes, ces trois éléments sont nécessaires pour voir des objets de près, car... oeil composé dans ce cas, cela s'avère inutile.
Ainsi, à la question de savoir combien d’yeux possède une mouche domestique, nous pouvons désormais répondre avec précision qu’il y en a cinq :
- deux facettes (complexes), constituées de milliers d'ommatidies et nécessaires pour obtenir des informations sur des événements évoluant rapidement dans l'espace,
- et trois yeux simples, permettant l'affûtage.
Les yeux composés sont situés chez les mouches sur les côtés de la tête, et chez les femelles, l'emplacement des organes de vision est quelque peu élargi (séparés par un large front), tandis que chez les mâles, les yeux sont un peu plus proches les uns des autres.