Фасеточні очі: чим відрізняються від простих?

В процесі еволюції зору у деяких тварин виникають досить складні оптичні прилади. До таких, безумовно, можна віднести фасеточні очі. Вони сформувалися у комах і ракоподібних, деяких членистоногих і безхребетних. Чим відрізняється фасеточний очей від простого, які його основні функції? Про це поговоримо в нашому сьогоднішньому матеріалі.

Фасеточні очі

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


Фасеточні очі, властиві, наприклад, комах, відрізняються від бінокулярних (властивих в тому числі і людини), 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 око має трубчасту структуру. Зважаючи на це очі фасеточні не мають таких особливостей рефракції, як далекозорість або короткозорість, для них недоступне поняття акомодації.

Деякі особливості будови і зору

У багатьох комах органи зору займають більшу частину голови і фактично нерухомі. Приміром, фасеточні очі у бабки складаються з 30000 частинок, утворюючи складну структуру. У метеликів – 17000 омматидиев, у мухи – 4 тисячі, у бджоли – 5. Найменшу кількість частинок у мурашки робочого – 100 штук.

Бінокулярний або фасеточное?

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 в 45 градусів. Якщо огляд необхідний більш повний, очне яблуко здійснює рух на рефлекторному рівні (або ми повернемо голову навколо осі). Фасеточні очі у вигляді півсфер з омматидиями дозволяють бачити навколишню дійсність з усіх боків, не повертаючи органів зору або голови. Причому зображення, яке передає при цьому очей, дуже схоже на мозаїку: однією структурною одиницею очі 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). Учені визначають три види фасета:

Аппозиционние. Такі складні фасеточні очі є у денних комах. Пігмент, який не має прозорих властивостей, поділяє фасети – частинки, що знаходяться поруч. І очні рецептори можуть сприймати тільки світло, що збігається з віссю певного омматидия.

Оптикосуперпозиционние. Такі складні фасеточні 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.

Нейросуперпозиционние. Різні омматидії підсумовують сигнал, що надходить з однієї точки в просторі.

До речі, деякі види комах мають змішаний тип фасеточних органів зору, а у багатьох, крім розглянутих нами, є ще і прості очі. Так, у мухи, наприклад, з боків голови розташовані парні фасеточні органи досить великих розмірів. А на тімені є три простих очі, що виконують допоміжні функції. Така ж організація органів зору і у бджоли – тобто всього п'ять очей!
У деяких ракоподібних фасеточні очі як би сидять на рухомих виростах-стеблинках. А у деяких амфібій і риб є ще й додатковий (тім'яної) очей, який розрізняє світло, але має предметним зором. Сітківка його складається тільки з клітин і рецепторів.

Сучасні наукові розробки

Останнім часом фасеточні очі – предмет вивчення і захоплення вчених. Адже такі органи зору, через свого оригінального будови, дають підстави для наукових винаходів і досліджень в світі сучасної оптики. Основні переваги – широкий огляд простору, розробка штучних фасеток, використовуваних переважно в мініатюрних, компактних, секретних системах спостереження.