Хорошо развит и слух у членистоногих. Звуковые волны определенной длины (чаще короткие) они воспринимают с помощью тонких слуховых волосков на поверхности тела, особенно на усиках, с помощью специальных слуховых органов, напоминающих по строению струну, натянутую над резонаторной ямкой (как струна на балалайке), и других приспособлений. Часто наземные членистоногие издают ультразвуки, которых мы не слышим, с помощью различных «стридуляционных» органов, по принципу действия напоминающих струну и смычок.
Глаза служат в качестве моделей для понимания эволюции сложных черт с широкими последствиями для истоков эволюционной новизны. Обсуждения эволюции глаз актуальны на многих таксономических уровнях, особенно в членистоногих, где сложное распределение глаз вызывает недоумение. Либо сложные глаза терялись много раз, либо очень похожие глаза развивались раздельно в нескольких линиях. Возможно гомологию глазного яблока, особенно между ракообразными и гексаподами, которые имеют очень похожие глазные фасетки и могут быть сестринскими таксонами.
Особенно замечательна способность членистоногих воспринимать запахи - ничтожные концентрации многих веществ, растворенных в воде или взвешенных в воздухе. Никакие наши химические приборы не дают возможности уловить такие слабые концентрации вещества, а насекомые, например, могут по ним ориентироваться. Бабочки совки могут прилетать за километр на тарелку с бродящей патокой, а самцы шелкопрядов летят за километры на не ощущаемый нами и вблизи запах коробки, в которой сидела самка. Не менее тонко восприятие и запахов, и содержания солей водными членистоногими. Многие наземные членистоногие (мокрицы, личинки насекомых) способны улавливать разницу в относительной влажности воздуха порядка 1-2%.
Однако, судя гомологию только по подобию, требуются субъективные решения. Эта картина несовместима с филогенетической гомологией. Множественные потери глаз остракод - альтернативная гипотеза, которая статистически невероятна и без ясной причины. Одним из возможных эволюционных процессов, объясняющих отсутствие филогенетической гомологии остракодсодержащих глаз, является то, что глаза могут эволюционировать путем эволюции перехода, где гены для потерянных структур остаются бездействующими и повторно выражаются значительно позже в эволюции.
У водных членистоногих прекрасно развиты органы равновесия.
Наиболее универсальное чувство, присущее всем членистоногим, -осязание. Осязательную функцию выполняют многочисленные волоски на поверхности тела членистоногих. Для многих членистоногих, особенно для донных, почвенных и живущих в тканях растений и животных, характерно стремление к наибольшей поверхности контакта с твердыми предметами - «тигмотаксис».
«Глаз» долгое время служил каноническим примером сложной черты. В раннем дизайнерском аргументе о существовании Бога Пейли использовал глаз как пример сложного и удивительно функционального объекта, который, по его мнению, должен был быть спроектирован. Дарвин посвятил целый раздел «Происхождения видов» описанию того, как глаза могут развиваться рядом небольших и правдоподобных шагов. Логика Дарвина заключалась в том, что если бы он представил убедительный аргумент в пользу того, что глаз постепенно эволюционирует естественным отбором, то другие гораздо менее сложные функции наверняка могли бы сделать то же самое.
Многообразная «информация», получаемая из внешнего мира органами чувств членистоногих, требует «обработки информации» центральной нервной системой. Головной мозг - парные скопления нервных клеток над пищеводом - у высших активных членистоногих очень хорошо развит, в нем различается несколько отделов, связанных с основными органами ориентировки в пространстве, расположенными в головном отделе. Чем сложнее поведение членистоногого, чем многообразнее те условия, с которыми животное сталкивается, и чем сложнее ответы организма на воздействия среды, тем более сложно строение головного мозга. Головной мозг у членистоногих связан окологлоточным нервным кольцом с брюшной нервной цепочкой. Исходным у членистоногих, по-видимому, является соответствие каждому сегменту тела пары ганглиев брюшной нервной цепочки. Но при слиянии отдельных сегментов и даже отделов тела друг с другом происходит уменьшение числа нервных узлов, частично сливающихся друг с другом, частично исчезающих. Степень расчленения или слитности брюшной цепочки связана со степенью расчленения или слитности тела, и концентрация узлов брюшной нервной цепочки совсем не может служить показателем сложности поведения.
Более 150 лет спустя глаза все еще используются в качестве моделей для понимания эволюции комплекса но контекст обсуждения расширился, не защищая естественный отбор, и теперь должен включать в себя современное понимание филогении, морфологии, развития, генетики развития и эволюционных механизмов.
Филогенетическое распределение сложных глаз у членистоногих вызывает недоумение. С одной стороны, сходство всех глазных членистоногих предполагает, что они, возможно, эволюционировали только один раз. С другой стороны, многие членистоногие не имеют сложных глаз, во многих случаях без видимых причин. Эти наблюдения приводят к одному из двух, казалось бы, маловероятных выводов. Либо сложные глаза с детальными сходствами, развившимися несколько раз в разных группах, или сложные глаза были потеряны в, казалось бы, чрезмерном числе линий.
Поведение членистоногих, особенно в период размножения (спаривание, забота о потомстве), бывает очень сложным, в чем можно убедиться из знакомства с приводимыми ниже описаниями образа жизни разных представителей этого типа. Очень часто поведение определяется прямой реакцией на раздражение, например приближение к источнику света («положительный фототаксис») или уход от света («отрицательный фототаксис»). Еще более распространены реакции на раздражение путем усиления или ослабления подвижности («кинезисы»). Например, многие насекомые активнее двигаются при более сильном или слабом освещении и малоподвижны при среднем. Таким образом, после ненаправленного быстрого движения они, наконец, попадают в благоприятные для себя условия освещения и перестают двигаться.
Хотя некоторые исследователи считают гомологию, другие недавние данные свидетельствуют о множественном происхождении. Прежде чем рассматривать недавние доказательства и последствия потенциально не гомологичного глазного членистоногого глаза, важно понять, что касается гомологий сложных глаз.
Независимо от того, гомологичны или нет все членистоногие сложные глаза, зависит от того, являются ли членистоногие монофилетическими и какие из основных групп являются сестринскими таксонами. Полифилия членистоногих противоречит сложной гомологии глаз, и эта гипотеза имеет сторонников, но большинство авторов теперь рассматривают членистоногих монофилетическими. Более проблематичными являются отношения четырех основных групп: гексаподов, ракообразных, мириаподов и хелицератов. Существует растущий консенсус в отношении того, что гексаподы и ракообразные являются схожими таксонами, но размещение хелицератов и мириаподов является спорным.
Кроме непосредственных стандартных ответов на раздражения (безусловных рефлексов), для членистоногих очень характерны и сложные цепи наследственно закрепленных рефлекторных действий (инстинкты). Инстинкты представляют такое сложное поведение, какое в нормальных для данного вида условиях является целесообразным, но оно остается неизменным и при изменении условий и поэтому может становиться нецелесообразным.
Кроме того, ракообразные могут быть парафилетическими в отношении насекомых; другими словами, некоторые ракообразные могут быть более тесно связаны с другими насекомыми. Эти различные возможности для филогенеза членистоногих влияют на выводы о гомологии сложных глаз. Например, хотя ракообразные глазные гранулы разнообразны, большинство похоже на омматидии насекомых. Поэтому сестра отношения между насекомыми и ракообразными приводит к выводу гомологии сложных глаз в этих двух группах, но не обязательно во всех членистоногих.
Упражнения по пройденному материалу
Кроме того, потенциальный парафизм ракообразных является значительным в этом контексте, потому что, если это правда, некоторые ракообразные более тесно связаны с другими насекомыми. Поэтому составная гомология глаз может быть ограничена насекомыми, а некоторые, но не все ракообразные. Эти соображения требуют дополнительной работы над филогенезом членистоногих, что по-прежнему вызывает споры.
Например, роющие осы вырывают норку, приносят в нее парализованное на секомое, которым должна питаться личинка, откладывают на добычу яйцо и заделывают норку. Все действия осы «целесообразны». Но если в процессе деятельности осы, когда она приступает к заделыванию норки, вынуть и добычу и яйцо, оса завершает свою уже ненужную работу по замуровыванию норки.
Независимо от инклюзивности утверждения гомологии, которое зависит от филогении членистоногих, основным аргументом в отношении гомологии сложных глаз является морфологическое сходство членистоногих сложных глаз. Интуиция подсказывает нам, что сложность и сложность почти никогда не будут развиваться одинаково более одного раза. Этот аргумент часто называют законом Долола и в отношении сложных глаз, идея состоит в том, что сходство между глазами слишком специфично, чтобы быть независимо развитым. Каковы эти сходства и как мы можем судить, действительно ли они слишком специфичны для эволюции больше чем единожды?
Наряду со сложными формами инстинктивного поведения у членистоногих (высшие ракообразные, пауки, высшие насекомые) прослеживаются и индивидуальные навыки; у них можно выработать и условные рефлексы. Мало того, например, пчелы могут передавать друг другу приобретенные навыки, обмениваться информацией. Определенными телодвижениями рабочая пчела сообщает другим пчелам в улье, в каком направлении надо лететь за взятком.
Гомология, выведенная из аналогичной морфологии сложных глазных граней
Одним из основных сходств среди сложных глаз разных групп является количество клеток в каждом омматидиуме. В частности, два типа ячеек показывают сходство по количеству и расположению. Дополнительное сходство включает кристаллический конус или клетки Семпера, которые являются прозрачными клетками на дистальном конце омматидии.
Урок: Ракообразные. Многоножки. Насекомые
Конические клетки, число четыре на грань во многих сложных глазах. Обычное появление восьми ретинулярных и четырех кристаллических конусных клеток на фасет часто упоминается как доказательство гомологии гомологов; шаблон считается слишком похожим, чтобы развиваться несколько раз. Вывод гомологии, основанный на сходстве, довольно субъективен и касается двух вещей. Во-первых, нужно учитывать уровень сходства среди всех глаз. Иными словами, нужно решить, насколько вариация разрешена до того, как признак считается негомологичным.
Членистоногим, несомненно, свойственны многие проявления высшей нервной деятельности, которую еще недавно считали характерной только для позвоночных.
Типы оплодотворения у членистоногих разнообразны.
У водных членистоногих, например мечехвостов, бывает настоящее наружное оплодотворение, когда самка откладывает яйца в воду, а самец туда же выводит семенную жидкость. Проникновение сперматозоида в яйцо происходит при наружном оплодотворении во внешней среде - в воде.
Во-вторых, нужно учитывать вероятность сходимости эволюции признака. Например, функциональные ограничения или ограничения развития могут увеличить шансы конвергенции. Число клеток на фасет варьируется у членистоногих, и это необходимо учитывать при выборе гомологии. Основное объяснение различий заключается в том, что они являются простыми модификациями стандартного шаблона. Действительно, происхождение таких модификаций известно легко. Однако легкость происхождения не обязательно приравнивается к легкости эволюции, потому что, если она вредна для фитнеса, мутация будет выбрана против.
Часто при наружном оплодотворении у водных членистоногих самец прикрепляет «пакеты» с семенной жидкостью (сперматофоры) к выводным половым отверстиям самок - откладываемые яйца оплодотворяются во внешней среде, но вероятность оплодотворения каждого яйца в таком случае увеличивается.
С переходом к жизни на суше низшие членистоногие, обитающие во влажной среде, - в почве, в гнилой древесине и т. п. (многие клещи, скорпионы, ложноскорпионы, многоножки, ногохвостки и др.), выработали новый способ оплодотворения. Самцы откладывают сперматофоры во внешнюю среду, как при наружном оплодотворении (на землю, на остатки растений), а самки подбирают их своими половыми отверстиями, и, таким образом, проникновение сперматозоидов в яйцо осуществляется внутри организма самки, как при внутреннем оплодотворении. Такое оплодотворение называется наружно-внутренним.
Важной линией исследований будет количественная оценка изменения числа клеток в филогенетическом контексте. Например, можно оценить скорость эволюции числа омматидиальных клеток путем сравнения распределения числа клеток с филогенетическим деревом. Эти ставки затем могут быть использованы для решения гипотез о независимом происхождении, путем оценки того, являются ли оценочные ставки достаточно высокими, чтобы объяснить изменения количества клеток в конкретных линиях. Второе соображение при выводе гомологии из подобия - возможность сходимости.
У обитающих на поверхности суши в открытой атмосфере членистоногих оплодотворение внутреннее: самцы вводят семенную жидкость непосредственно в половые отверстия самок. Проникновение сперматозоида в яйцо происходит в защищенных от высыхания условиях внутри материнского организма.
В отдельных группах водных членистоногих, например у усоногих раков, также выработалась способность к внутреннему оплодотворению, повышающая плодовитость.
Сторонники членистоногих полифильно утверждают, что сходимость разрастается в группе. Что касается сложных глаз, могут быть функциональные ограничения, вызванные жестким экзоскелетоном, который ограничивает размер глаз и делает несколько аспектов наиболее вероятным решением. Селективное давление для развития сложных глаз, вероятно, высокое. Тем не менее, Паулюс утверждал, что сами омматидии не обязательно находятся под таким эволюционным ограничением.
Таким образом, гомология сложных глаз разных групп остается жизнеспособной гипотезой. Уровень этого утверждения гомологии зависит от наших выводов о филогенезе членистоногих. Омматидии этих двух групп являются наиболее похожими из основных групп членистоногих, а сложные глаза распространены во многих гексаподах и ракообразных. Филогенетическое распространение и различные морфологические особенности этих глаз предполагают, что они могут быть независимого происхождения, хотя возможны другие интерпретации.
У большинства членистоногих наблюдается откладка яиц, живорождение наблюдается редко, например у некоторых двукрылых насекомых. Чаще наблюдает ся яицеживорождение: самка рождает живых детенышей, однако развитие детенышей происходит за счет питательных запасов яйца, но не во внешней среде, а в яйцеводах самок (например, у тлей).
Несмотря на то, что гомология является выполнимой, тестирование гипотезы только с морфологическими данными затруднено, потому что для этого требуются субъективные решения о том, какой уровень сходства и каковы шансы конвергенции. Как описано в следующем разделе, дополнительный подход включает явное использование статистических филогенетических методов. Недавние данные свидетельствуют о том, что составные глаза миококовидных остракод могут быть филогенетически не гомологичными по сравнению с другими членистоногими.
Другими словами, результаты не согласуются с гипотезой «филогенетической гомологии», которая утверждает наличие признака у общего предка. Более конкретно, молекулярные данные показывают, что миокодокиды - единственные остракоды с составными глазами - филогенетически вложены в несколько групп, у которых нет таких глаз, топология, которая хорошо поддерживается при бутстрапном анализе. Используя эту топологию, реконструкция состояний предков с использованием методов максимального правдоподобия и максимальной парсимологии позволила проверить филогенетическую гомологию.
Как упоминалось, развитие многих членистоногих происходит со сложным превращением. В тех случаях, когда взрослая особь и форма, вышедшая из яйца, резко различаются по строению, молодые особи называются личинками.
У малоподвижных или неподвижных морских ракообразных расселяются подвижные личинки. У очень подвижных во взрослом состоянии крылатых насекомых личинки-в основном питающаяся стадия.
Некоторые особенности строения и зрения
Эти методы указывали и в значительной степени благоприятствовали отсутствию составных глаз в предковых остракодах, несовместимых с филогенетической гомологией остракодных смешанных глаз с другими членистоногими. Важным моментом является то, что негомология остракодсодержащих глаз не исключает гомологии всех других членистоногих сложных глаз.
Хотя филогенетические тесты в остракодах относительно ясны, морфологические данные несколько неоднозначны. Эти результаты в остракодах приводят к заключению, которое аналогично тому, что у всех членистоногих: либо остракодные сложные глаза с разумным сходством с другими глазами, которые эволюционировали независимо, либо сложные глаза были потеряны в, казалось бы, большом количестве остракодских линий.
В тех случаях, когда яйца богаты желтком, из них выходят молодые членистоногие, уже похожие на взрослых. Такое развитие характерно для многих пресноводных ракообразных, паукообразных и некоторых насекомых.
Членистоногие - древние животные.
Самые достоверные данные, на основании которых можно судить о происхождении тех или иных групп животных, дают исследования ископаемых окаменевших остатков организмов или их отпечатков в слежавшихся и окаменевших наслоениях ила, песка или глины, под наносами кото рых трупы животных были погребены. Но не от всех прошедших эпох, когда уже существовала на Земле жизнь, сохранились ископаемые остатки организмов. Отложения самых древних периодов развития жизни на Земле подвергались в течение последующих эпох таким сильным изменениям, что точно установить, какие организмы обитали на Земле около миллиарда лет тому назад, невозможно, сколько-нибудь уцелевших остатков животных из отложений более древних, чем палеозойские, не сохранилось. А уже в самых глубоких («нижних») осадочных породах кембрийского периода палеозойской эры (отлагавшихся более полумиллиарда лет назад) встречаются трилобиты (см. т. 3, рис. 3)- животные с явно выраженными признаками членистоногих, имевшие развитой наружный скелет, расчлененные конечности, сложные глаза и другие свойственные представителям типа Arthropoda признаки организации. Трилобиты- класс членистоногих, полностью вымерший в конце палеозойской эры (длившейся 300-350 миллионов лет).
Из кембрийских отложений известны и ракообразные, некоторые из которых относятся к современным отрядам, с силурийского периода известны родичи мечехвостов (см. т. 3, табл. 1) и даже скорпионов (см. т. 3, табл. 3, 1, 2), в девонских отложениях были найдены остатки ногохвосток, а недавно московский палеонтолог Б. Б. Родендорф установил, что в девоне жили и крылатые насекомые. Все эти данные свидетельствуют о том, что тип членистоногих отделился от каких-то животных, похожих на кольчецов, очень давно. Поэтому точно установить родственные связи различных членистоногих очень трудно. Несомненно, что одной из первых оформившихся групп членистоногих были трилобиты. В палеозое трилобиты достигли расцвета, они буквально кишели в прибрежной зоне морей и океанов 500 миллионов лет назад. Трилобиты сохранились в ископаемом состоянии настолько хорошо, что по некоторым остаткам удалось не только исследовать их внутреннее строение, но на шлифах изучить даже микроскопическую структуру тканей этих животных, а также просле дить их развитие. А применяя некоторые методы современной химии, удалось даже выяснить, что в их крови был гемоцианин, как у современных высших ракообразных.
Трилобиты, обычно выделяемые в отдельный класс членистоногих, заслуживают выделения в самостоятельный подтип Trilobita.
, 
Из современных групп членистоногих наиболее близки к трилобитам, по-видимому, мечехвосты (см. т. 3, табл. 1), личинки которых несколько сходны с трилобитами, а зародыши-с личинками трилобитов («протаспис»-см. т. 3, рис. 2).
Мечехвосты и паукообразные имеют ряд общих черт строения, позволяющих их объединить в единый подтип хелицеровых. (Chelicerata).
По характеру органов дыхания и некоторым другим признакам некоторые общие с трилобитами черты имеют и ракообразные (класс Crustacea). Однако непосредственных родственных связей между трилобитами и ракообразными установить нельзя. Ракообразные представляют особый подтип жабродышащих (Branchiata) в типе членистоногих. А так как среди современных ракообразных многие имеют более примитивное строение, чем хелицеровые, принято рассмотрение типа членистоногих начинать с них.
Последний подтип - трахейнодышащие (Tracheata)-объединяет различных многоножек и насекомых, т. е. типично наземных членистоногих.
Ракообразные. Общая характеристика, особенности внешнего и внутреннего строения, процессов жизнедеятельности.
Тело ракообразных делится на голово грудь и сегментированное брюшко. На головогруди часто является прочный хитиновый панцирь, покрывающий в некоторых и брюшко. Общее количество сегментов тела 10-50. В высших раков (речной рак) их 20: из 5 образовался главный отдел, 8 сегментов относятся грудном отделу, что срастается с главным и 7 - сегменты брюшка. Этом количестве сегментов в высших раков соответствует количество пар конечностей. Главный отдел имеет видоизмененные конечности в длинные и краткие усики, и три пары челюстей (одна пара - верхних и две пары нижних. На грудном отделе есть три пары ногощелеп пять пар ходильних ножек, первая из которых имеет крепкие клешни. На брюшке имеется шесть пар брюшных ножек, из которых первые две пары превращены (у самца) в копулятивной органы, остальное - плавательными ножками. У низших раков на брюшке конечностей нет. Ножки раков разделены на концах на две ветви. Выполняют различные функции: одни для передвижения, другие - для дыхания, третьи - для захвата и удерживания пищи.
Пищеварительная система начинается ртом, окруженным челюстями, далее глотка, пищевод, желудок, который имеет два отдела (жевательный с хитиновыми зубцами и цидильний с хитиновыми волосками для задержания недостаточно измельченной пищи), кишечник, куда впадает печень, и анальное отверстие.
Едой ракообразных являются бактерии, одноклеточные водоросли, различные мелкие животные остатки, разлагаются. Часть видов питается растительной пищей.
Органы дыхания жабры - тонкостенные вырасти основ грудных ног. Они прикрыты снаружи складкой панциря, защищающая жаберных полость.
Речной рак дышит растворенным в воде кислородом. Наземные ракообразные дышат атмосферным воздухом. Мелкие формы дышат всей поверхностью тела.
Кровеносная система незапертыми, состоит из пятиконечного сердца на спинном боку тела в груди и кровеносных сосудов.
Кровь речного рака бесцветная, у других красноватая (ибо содержит гемоглобин) или голубой (крабы), потому что содержит вещество с медью.
Выделительная система у речного рака - пара зеленых желез, которые имеют вид пузырьков с выводным канальцами, открывающиеся наружу у основания длинных усиков.
У низших - это пара желез, которые открываются у основания второй пары нижних челюстей.
Моча у многих ракообразных обедненная на соли. С полости тела удаляется вода и концентрация солей в полостные жидкости превышает их уровень в окружающей среде.
Нервная система представлена навкологлотковим нервным кольцом и брюшным нервным цепью с четным ганглии в каждом сегменте. От надглоточного ганглия нервы отходят к глазам и усиков, от пидглоткового до ротовые органы, от брюшного - ко всем конечностей и внутренних органов.
Органы чувств. Глаза расположены на подвижных стеблях. Рак их выдвигает и возвращает в разные стороны, поэтому может своевременно заметить как добычу, так и врагов. Каждый глаз состоит из большого количества (3000) отдельных очков. Такие глаза - фасетки, а зрение - мозаичный.
Органы осязания - длинные усики, органы обоняния - короткие усики.
Органы вкуса - размещены преимущественно на ротовое конечностях.
При основании коротких усиков расположены органы равновесия и слуха.
Половая система и размножение. Большинство раков раздельнополы. Половые железы парные, расположенные в грудной полости.
Самка речного рака отличается от самца: у нее брюшко шире головогруди, а у самца уже.
После внутреннего оплодотворения самка в конце зимы откладывает икру, приклеивая ее к плавательных ножек брюшка и вынашивает. Рачки вылупляются в начале лета, 12 суток они находятся под брюшком матери, а затем ведут самостоятельный образ жизни.
Развитие оплодотворенных яиц разный. У низших - выходит личинка примитивной постройки и формирования органов происходит в постэмбрионального периоде. В высших раков метаморфоз отсутствует - из яйца выходит рачок похож на взрослого рака.
Молодые рачки многократно линяют, растут и достигают половой зрелости на 3-4 году существования. Продолжительность жизни речного рака - до 20-летнем раз-два в год линяют.
Разнообразие ракообразных. Их роль в природе и жизни человека.
Ряд десятиногих ракообразные: раки, крабы, креветки, омары, лангусты (объект питания человека.
Речные раки и другие, питаясь остатками животных, освобождают воду от веществ, разлагающихся выполняя роль санитаров водоемов.
В процессе эволюции зрения у некоторых животных возникают довольно сложные оптические приборы. К таким, безусловно, можно отнести глаза фасеточные. Они сформировались у насекомых и ракообразных, некоторых членистоногих и беспозвоночных. Чем отличается фасеточный глаз от простого, каковы его основные функции? Об этом поговорим в нашем сегодняшнем материале.
Глаза фасеточные
Это оптическая система, растровая, где отсутствует единая сетчатка. А все рецепторы объединены в небольшие ретинулы (группы), образуя выпуклый слой, не содержащий более никаких нервных окончаний. Таким образом, глаз состоит из множества отдельных единиц - омматидий, объединяющихся в общую систему зрения.
Глаза фасеточные, присущие, к отличаются от бинокулярных (присущих в том числе и человеку) плохим определением мелких деталей. Зато они способны различать колебания света (до 300 Гц), тогда как для человека предельные возможности - 50 Гц. А еще мембрана такого типа глаз имеет трубчатую структуру. Ввиду этого глаза фасеточные не имеют таких особенностей рефракции, как дальнозоркость или близорукость, для них неприменимо понятие аккомодации.
Некоторые особенности строения и зрения
У многих насекомых занимают большую часть головы и фактически неподвижны. К примеру, глаза фасеточные у стрекозы состоят из 30 000 частиц, образуя сложную структуру. У бабочек - 17 000 омматидиев, у мухи - 4 тысячи, у пчелы - 5. Наименьшее количество частичек у муравья рабочего - 100 штук.
Бинокулярное или фасеточное?
Первый тип зрения позволяет воспринимать объем предметов, их мелкие детали, оценивать расстояния до объектов и их расположение по отношению друг к другу. Однако человека ограничивается углом в 45 градусов. Если обзор необходим более полный, глазное яблоко осуществляет движение на рефлекторном уровне (либо мы повернем голову вокруг оси). Фасеточные глаза в виде полусфер с омматидиями позволяют видеть окружающую действительность со всех сторон, не поворачивая органов зрения или головы. Причем изображение, которое передает при этом глаз, очень похоже на мозаику: одной структурной единицей глаза воспринимается отдельный элемент, а вместе они отвечают за воссоздание полной картины.
Разновидности
Омматидии имеют анатомические особенности, в результате чего и различаются их оптические свойства (к примеру, у разных насекомых). Ученые определяют три вида фасета:
Кстати, некоторые виды насекомых имеют смешанный тип фасеточных органов зрения, а у многих, кроме рассматриваемых нами, имеются еще и простые глаза. Так, у мухи, к примеру, по бокам головы расположены парные фасеточные органы довольно больших размеров. А на темени есть три простых глаза, выполняющих вспомогательные функции. Такая же организация органов зрения и у пчелы - то есть всего пять глаз!
У некоторых ракообразных фасеточные глаза как бы сидят на подвижных выростах-стебельках.
А у некоторых амфибий и рыб имеется еще и дополнительный (теменной) глаз, который различает свет, но обладает предметным зрением. Сетчатка его состоит только из клеток и рецепторов.
Современные научные разработки
В последнее время глаза фасеточные - предмет изучения и восторга ученых. Ведь такие органы зрения, ввиду своего оригинального строения, дают почву для научных изобретений и изысканий в мире современной оптики. Основные преимущества - широкий обзор пространства, разработка искусственных фасеток, используемых преимущественно в миниатюрных, компактных, секретных системах наблюдения.
Бизнес идеи
