Зрение мухи: как устроено и почему насекомого трудно убить?

Многие, кто пытался хотя бы раз прихлопнуть спокойно сидящую муху, знают, что сделать это довольно трудно. Насекомому почти всегда удаётся увернуться в последний момент, и происходит это благодаря уникальному зрению мухи.

Строение глаз насекомого

На голове вредителя с двух сторон расположена основная пара глаз, которые при увеличении кажутся объёмными: такой эффект связан со строением органа зрения. Глаз насекомого состоит из многогранных структур, похожих на медовые соты – фасетов или омматидий.

Благодаря этим граням тип зрения мух получил название «фасеточный». Такая разновидность зрительного восприятия характерна также для:

• пчёл (5 тысяч омматидий);
• бабочек (17 тысяч граней в каждом глазу);
• стрекоз (30 тысяч фасеток).

Тип зрения человека и большинства млекопитающих животных – бинокулярный, то есть каждый глаз видит по одному изображению, которые складываются мозгом в полную картину происходящего.

На передней части головы (на средней линии лба) насекомого расположены ещё 3 глаза, которые устроены обычным способом и позволяют реагировать на близкие по расстоянию объекты, рассматривать их.

Специфичность зрения мухи

Зрение летающего насекомого сильно отличается от таковой у животных. Главные характеристики восприятия окружающего мира мухой следующие:

1. Видит предметы в объёме.
2. Различает цвета, но некоторые оттенки иначе, поэтому считается дальтоником.
3. Способна целенаправленно смотреть вокруг себя, оценивая опасность обстановки, рассматривая объекты вблизи и вдали.
4. Воспринимает ультрафиолетовое излучение.
5. Не способна видеть в темноте.
6. Различает мелкие предметы чётко, а крупные объекты вроде стен или мебели не воспринимает.
7. У самцов органы зрения расположены ближе друг к другу, а у самок широко расставлены.
8. Мозг мухи аккумулирует информацию с каждой фасетки как командный центр среди тысяч камер наблюдения и интерпретирует на предмет опасности или безопасности.

Почему насекомое трудно убить

Каждая из 4 тысяч граней глаза мухи показывает часть изображения, которая в мозге складывается в единую картину. За секунду насекомое видит 300 кадров, а обработать способно 100 изображений окружающего мира со скоростью 250 Гц.

Для сравнения критическая частота слияния мельканий, то есть количество сменяемых картинок, которое живое существо способно воспринимать за секунду, у черепах составляет 15 Гц, у собак – 80 Гц. У человека частота не превышает 60 Гц.

Учёные доказали, что такой высокий показатель частоты мерцания связан с маленькими размерами летающего вредителя и быстрым обменом веществ. Мгновенная смена кадров окружающего мира и их обработка требуют большого количества энергии, поэтому в светочувствительных клетках глаз мухи много митохондрий, выполняющих функции «батарек».

Визуальную информацию мухи обрабатывают в 6 раз быстрее людей, поэтому кажущееся нам мгновенным движение руки для мухи сравнимо с кадрами замедленной съёмки.

Оба глаза имеют собственные хрусталики и рецепторы, которые позволяют мухе фиксировать изображения в широком радиусе пространства. Зрение летающего насекомого панорамное, захватывает по 180 градусов с каждой стороны. Таким образом, ни один объект возле мухи не способен застать вредителя врасплох.

Учёные считают зрение мух совершенным механизмом, созданных природой. Ведутся разработки роботов, система наблюдения которых построена по тому же фасеточному принципу, какой позволяет мухе видеть весь мир вокруг себя в объёмном трёхмерном варианте.