У паука простые или сложные глаза: сложные или простые, их строение, фото

Автор: | 03.05.2021
Нет комментариев

Содержание

Зрение насекомых | справочник Пестициды.ru

Глаза насекомых

Глаза насекомых

1 – сложные глаза, 2 – простые глазки, 3 – стеммы

Использовано изображение:[8][9][10]

Разновидности строения органов зрения

У насекомых глаза могут быть представлены в трех разновидностях:

Они имеют различное строение и неодинаковую способность видеть.

Сложные глазавстречаются у большинства насекомых, причем, чем более высокоразвитыми являются последние, тем лучше у них обычно развиты органы зрения. Сложные глаза еще называют фасеточными, потому что их наружная поверхность представлена совокупностью расположенных рядом друг с другом линз – фасеток.[5]

Омматидий

Омматидий

А(слева) – аппозиционный омматидий,

B (справа) – суперпозиционный омматидий

1 – аксоны зрительных клеток, 2 – ретинулярные клетки,

3 – роговица, 4 – кристаллический конус,

5 – пигментные клетки, 6 – световод, 7 – рабдом

Использовано изображение:[6]

 

Сложный глаз состоит из различного, как правило, большого количества отдельных структурных единиц – омматидиев. Омматидии включают в себя ряд структур, обеспечивающих проведение, преломление света (фасетка, корнеагенные клетки, хрустальный конус) и восприятие зрительных сигналов (ретинальные клетки, рабдом, нервные клетки). Кроме того, у каждого омматидия имеется аппарат пигментной изоляции, благодаря чему, он оказывается полностью или частично защищен от попадания боковых лучей.

[5]

Особенности строения омматидия – это факторы, определяющие особенности зрения у обладателей сложных фасеточных глаз. Выделяют омматидии двух основных разновидностей, в связи с чем, различают насекомых с аппозиционным и суперпозиционным строением глаз.

каждый омматидий изолирован в своей верхней части при помощи пигмента от соседних омматидиев. Таким образом, каждая структурная единица глаза работает отдельно от всех остальных, воспринимая только «свою» часть внешнего пространства. Общая картинка складывается в мозге насекомого как бы из множества кусочков мозаики. омматидии лишь частично, хоть и по всей длине, защищены от боковых лучей: они полупроницаемы. С одной стороны, это мешает насекомым при интенсивном освещении, с другой – помогает им лучше видеть в сумерках.
[5][3](фото)

Таким образом, первая разновидность строения глаз характерна дневным насекомым, вторая – ночным. Дополнительно еще выделяют такую разновидность, как нейросуперпозиционный глаз, которые встречается только у некоторых Двукрылых.[2]

Схема строения простого глазка

Схема строения простого глазка

1 –  корнеагенные клетки, 2 – кутикула,

3 – ретинальные клетки, 4 – рабдом, 5 – пигментные клетки,

6 – волокна зрительного нерва

Использовано изображение:[7]

Простые глазки – это мелкие органы зрения, которые имеются у некоторых имаго и располагаются обычно на верхней части головы. Обычно представлены в количестве трех, при этом, один лежит чуть впереди, а еще два – сзади и сбоку от переднего. В их составе нет омматидия, строение простых глазков значительно упрощено. Снаружи располагается роговица, состоящая из корнеагенных клеток, глубже находится световоспринимающий аппарат из ретинальных (чувствительных) клеток, еще ниже лежат пигментные клетки, которые переходят в волокна зрительного нерва.

[4](фото)

Из всех разновидностей глаз насекомых простые глазки обладают наиболее слабой способностью к зрению. По некоторым данным, они вообще не выполняют зрительной функции, и лишь отвечают за улучшение функции сложных глаз. Это, в частности, доказывается тем, что у насекомых практически не бывает простых глазков в отсутствии сложных. Кроме того, при закрашивании фасеточных глаз насекомые перестают ориентироваться в пространстве, даже если у них имеются хорошо выраженные простые глазки.

[1]

Схема строения стеммы

Схема строения стеммы

1 – роговица, 2 – хрустальный конус,

3 – пигментные клетки, 4 – рабдом,

5 — ретинальные клетки, 6 – волокна зрительного нерва

Использовано изображение:[7]

Стеммы, или личиночные глазки – это органы зрения, имеющиеся у личинок насекомых с полным превращением. Во время стадии куколки они «превращаются» в сложные глаза. Выполняют зрительную функцию, но, в связи с упрощенной структурой, видят относительно слабо. Для улучшения зрения личиночные глазки нередко представлены у личинок в количестве нескольких штук.

[1]

Строение стемм отличается значительным разнообразием. В одних случаях по своей морфологии они ближе к дорсальным глазкам взрослых насекомых, в других больше напоминают омматидий сложного глаза. Однако, в любом случае, они отличаются и от сложных, и от простых глаз. Одна из наиболее распространенных схем строения личиночных глазков (на фото – стеммы личинки жука-плавунца) включает в свой состав следующие структуры: роговица (хрусталик), хрустальный конус, рабдом, ретинальные и пигментные клетки.

[3][5]

Особенности зрения насекомых

Изучению зрения насекомых посвящено огромное количество научных трудов. Ввиду такого интереса со стороны специалистов, многие особенности работы глаз у Insectaна сегодняшний день достоверно выяснены. Тем не менее, строение органов зрения у этих организмов отличается настолько большим разнообразием, что качество видения, восприятие цвета и объема, различение движущихся и неподвижных предметов, распознавание знакомых визуальных образов и другие свойства зрения колоссальным образом различаются у разных групп насекомых. На это способны повлиять следующие факторы: в сложном глазу – структура омматидиев и их количество, выпуклость, расположение и форма глаз; в простых глазках и стеммах – их число и тонкие черты строения, которые могут быть представлены значительным многообразием вариантов. Лучше всего на сегодня изучено зрение пчел.

[3][5]

Глаза насекомых

Глаза насекомых

Видео демонстрирует разнообразие цвета, формы, расположения, строения разных видов органов зрения у Насекомых и Паукообразных.

В приведенном видео можно оценить значительное богатство морфологических форм органов зрения у насекомых и пауков.

Различие цветов

Способность к цветовосприятию у насекомых очень сильно разнится, но у большинства, по сравнению с человеком, доступный зрению спектр лучей уменьшен с левой стороны (красный, оранжевый) и увеличен с правой (синий, фиолетовый). Например, пчелы воспринимают красный, розовый, оранжевый, желтый и зеленый цвета как различные оттенки желтого и не видят между ними большой разницы. Качественно они отличают друг от друга всего 4 цвета, а, например, бражник – только два: сине-фиолетовую и желто-зеленую группу. Однако бражники способны полноценно воспринимать эти цвета в сумерках, когда для человеческого глаза все уже сливается в плохо различимые оттенки серого и черного.

Определение формы

Насекомые способны различать форму, но это происходит у них совсем не так, как у человека. Насекомые, питающиеся нектаром (бабочки, пчелы), игнорируют нерасчлененные фигуры: овал, круг, квадрат и др., но зато привлекаются расчлененными: радиальными, напоминающими венчики цветков. Чем сложнее форма и игра теней у предмета, тем лучше он ими воспринимается. Кроме того, пчелы испытывают «тягу» к мелким предметам (например, рисункам на бумаге), обращая на них больше внимания, чем на крупные.

[5]

Определенную роль в восприятии формы играет движение объекта. Насекомые охотнее садятся на цветы, которые колышутся на ветру, чем на неподвижные. Личинки стрекоз бросаются за движущейся добычей, а самцы бабочек реагируют на летящих самок и плохо видят сидящих. Вероятно, дело в определенной частоте раздражения омматидиев глаз при движении, мелькании и мерцании.[5]

Узнавание знакомых объектов

Насекомые узнают знакомые объекты не только по цвету и форме, но и по расположению предметов, находящихся вокруг них, так что представление об исключительной примитивности их зрения нельзя назвать верным. Например, Песчаная оса находит вход в норку, ориентируясь по тем предметам, что располагаются вокруг нее (трава, камни). Если же их убрать или изменить их расположение, это может сбить насекомое с толку.

[5]

Восприятие расстояния

Эта особенность лучше всего исследована на примере стрекоз, жужелиц и других хищных насекомых.[5]

Возможность определять расстояние обусловлена наличием у высших насекомых бинокулярного зрения, то есть, двух глаз, поля зрения которых частично пересекаются. Особенности строения глаз определяют, насколько велико расстояние, доступное обзору того или иного насекомого. Например, жуки-скакуны реагируют на добычу и набрасываются на нее, когда находятся от объекта на расстоянии 15 см.[5]

Светокомпасное движение

Многие насекомые двигаются так, что у них постоянно сохраняется один и тот же угол падения света на сетчатку. Таким образом, солнечные лучи являются своеобразным компасом, по которому ориентируется насекомое. По тому же принципу ночные бабочки перемещаются в направлении искусственных источников света.[5]

Близкие статьи

 


Ссылки

Заглавная статья: Cтроение насекомых

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:

1.

Бей-Биенко Г.Я. Общая энтомология. — 3-е издание., доп.— М.: Высш.школа, 1980. — 416 с.,ил.

2.

Биологический энциклопедический словарь. М.: Научное издательство «Большая Российская Энциклопедия». – 1995 г. — 863 с.

3.

Захваткин Ю.А., Курс общей энтомологии, Москва, «Колос», 2001 — 376 с.

4.

Росс Г., Росс Ч., Росс Д. Энтомология. — М., Мир, 1985. -572 с.

5.

Шванвич Б.Н. Курс общей энтомологии. — М.Л. Советская наука. 1949.—900 с., ил.

Изображения (переработаны):

6.

Захваткин Ю.А. Курс общей энтомологии. – Москва, «Колос», 2001 — 376 с., Иллюстрации из книги. ©

7.

Шванвич Б.Н. Курс общей энтомологии. — М.Л. Советская наука. 1949.—900 с., ил. Иллюстрации из книги. ©

8.9.10. Свернуть Список всех источников

Строение паука

☰

Пауки — это отряд, который принадлежит классу Паукообразные, который, в свою очередь, входит в состав типа Членистоногие.

Обычно в школьном курсе зоологии строение пауков рассматривается на примере многочисленного рода пауков-крестовиков, которые имеют наиболее типичное строение для представителей паукообразных.

Пауки в подавляющем большинстве живут на суше, являются хищниками (питаются в основном насекомыми) и плетут паутину.

Важную роль в жизни пауков играет паутина. Из нее они плетут ловчие сети, гнезда, коконы, используют ее для защиты и нападения, а также расселения. У пауков-крестовиков насчитывается до 1000 паутинных желез. Их протоки впадают в паутинные бородавки, находящиеся на конце брюшка.

Тело паука состоит из головогруди и брюшка, которые между собой соединены тонким стебельком. Все сегменты головогруди и все сегменты брюшка сливаются между собой. Следует отметить, что у скорпионов, которые тоже принадлежат паукообразным (но не паукам) брюшко сегментированное. А у клещей (также принадлежащим паукообразным) все тело слито в один отдел.

Брюшко обычно больше головогруди и имеет шаровидную форму. У пауков-крестовиков сверху брюшка есть пятно в виде креста.

Покровы пауков содержат хитин, также как у всех членистоногих. Однако их хитиновая кутикула не такая мощная и твердая.

На головогруди находится шесть пар конечностей. Первые две преобразованы в челюсти (хелицеры) и ногочелюсти (педипальпы). Остальные четыре пары являются ходильными конечностями, то есть у пауков 8 ног.

У пауков хелицеры используются для умерщвления добычи. Ими паук прокалывает покровы жертвы и впрыскивает в нее яд и пищеварительные секреты. Протоки ядовитой железы открываются на концах хелицер.

Педипальпы у пауков в основном используются для удержания добычи и ее перемещения. Также на них много чувствительных волосков. (У скорпионов педипальпы превращаются в клешни).

На брюшке у паукообразных нет конечностей. В процессе эволюции они были утрачены или преобразованы в другие органы (легкие, паутинные бородавки, половые придатки).

Строение нервной системы паука сходно с кольчатыми червями и ракообразными. Есть надглоточный узел, который можно считать головным мозгом, брюшная нервная цепочка. Однако у пауков обычно узлы брюшной цепочки сливаются между собой.

Глаза пауков простые (а не сложные фасеточные как у раков), видят плохо. У пауков-крестовиков 4 пары глаз, которые способны воспринимать изменение освещенности и различать движение. В основном пауки ориентируются за счет органов осязания, которые не только концентрируются на педипальпах, но и разбросаны по всему телу. Пауки хорошо чувствуют различные вибрации и могут по ним различать объекты. Также есть органы химического чувства.

Строение пищеварительной системы пауков соответствует типу членистоногих. Отличительной особенностью является то, что пауки могут питаться только жидкой пищей. Впрыснутые из слюнных желез в жертву пищеварительные соки переваривают ее в собственных оболочках. Разжиженные питательные вещества паук засасывает с помощью мощной глотки или желудка. Пищеварение заканчивается в средней кишке, куда впадают протоки печени, также выделяющие ферменты для расщепления питательных веществ. Средняя кишка имеет множество слепых выростов, что увеличивает ее поверхность. За один раз пауки могут съедать большое количество пищи, после чего долго не питаться.

Органы выделения у пауков чаще всего представлены мальпигиевыми сосудами. Одним концом они открываются в полости тела, а другим в заднюю кишку. Из продуктов распада, подлежащих выведению из организма, в кишке обратно всасывается вода. Это позволяет паукам экономно расходовать воду, что имеет важное значение при жизни на суше. Кроме мальпигиевых сосудов у пауков встречаются коксальные железы, чьи протоки выходят прямо на поверхность тела. Эти железы являются видоизмененными метанефридиями (которые характерны для кольчатых червей).

Органами дыхания у пауков являются легкие и трахеи. Легкие представляются собой мешки как бы вдавленные в тело, в них находится ряд лепестков, через которые происходит газообмен между воздухом и кровью. Легкие можно считать видоизмененными жабрами. Трахея представляют собой пучок тонких трубочек, пронизывающих тело и открывающихся наружу одним отверстием. Тонкие трубочки трахеи препятствуют испарению воды. Кислород через трахеи попадает сразу в клетки, а не сначала в кровь.

Строение пауков в плане кровеносной системы также типично для членистоногих. Кровеносная система незамкнутого типа. На спинной стороне брюшка над кишечником располагается сердце в виде трубки с несколькими парами отверстий. Оно гонит кровь по сосудам в сторону головогруди. Здесь кровь изливается в полости тела, омывает внутренние органы, отдает им питательные вещества и кислород. Далее кровь проходит через легкие и снова собирается в сосуды, которые ведут к сердцу.

Пауки раздельнополые, с выраженным половым диморфизмом (самки крупнее самцов). После оплодотворения самка плетет кокон и откладывает туда яйца, из которых развиваются молодые пауки, похожие на взрослых.

помогите плиз!верно ли утверждение или нет? Пчелы имеют простые и сложные

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА БИОЛОГИЯ 7КЛАСС ПАРАГРАФ 41​

aтем точнее пока-температуру воздуха (в классе и на улице), что-Задание 3. Пользуясь термометром, определи-с помощью термометра несколько раз в сутки … из-бы узнать среднюю температуру воздуха, нужнотемпературу воздуха, сложить эти пока-затели и разделить на количество измерений. Чембольше количество измерений, темтемпературы воздуха. Оптималь-ным считают 8-разовое измерение, т. е. каждыемерять температуру воздуха 4 раза в сутки. За нача-3 часа (так измеряют на метеостанциях). Можно из-ло отсчета лучше брать то время суток, когда темпе-ратура максимальная или минимальная. Например:в сутки, то следующее измерение будет в 22 часа,у нас пик жары в 16 часов. Если измерять 4 разазатем в 04 часа и в 10 часов. Все показатели нуж-но сложить и разделить на 4. Измерять температурувоздуха нужно в тени.​

Каково значение поняру сПрактическая работа № 9Измерение температурытемпературу воздуха. Чтобы измерить ее, достаточно термометра. Его из-Когда мы гов … орим: «Тепло», «холодно», то имеем в виду чаще всегопри измерении температуры воздуха используется шкала, предложеннаястекляннаяЦельсием, и ставится значок с (Celsius).Задание 1. Рассмотрите термометр. Основные его части -трубка, наполненная жидкостью, и шкала. Каждое деление шкалы обознача— это граница между градусами тепла и морога,Конед столбика жидкости в трубке термометра указывает на число градусов.ет один градус. Цифра «ноль»Задание 2. Чтобы понять, как работает термометр, проделайте опыты,Опыт 1. Опустите термометр в стакан с теплой водой. Что происходит состолбиком жидкости в трубке термометра?Опыт 2. Перенесите термометр в стакан с холодной водой. Посмотрите,что теперь происходит со столбиком жидкости в трубке.140​

Установи последовательность процессов, происходящих при образовании семян и плодов у покрытосеменных растений. В ответе запиши соответствующую последо … вательность цифр. Процессы: 1) накопление питательных веществ в эндосперме; 2) оплодотворение; 3) образование семени; 4) деление зиготы и образование зародыша; 5) образование околоплодника из стенок завязи. Срочно! Даю 30 баллов

Придумайте два вопроса на тему птицы обитатели воздуха, СРОЧНОООО!!! ​

Помогите пожалуйста, нужно написать органы дыхания этих типов: 1) простейшие 2) кишечнополостные черви 3) плоские черви 4) круглые черви 5) кольчатые … черви 6) моллюски 7) иглокожие 8) членистоногие 9) ланцетники 10) рыбы 11) земноводные 12) пресмыкающиеся 13) птицы 14) млекопитающие

Назовите компонент нервной клетки, показанный на рисунке 3.​

естествознание 2 класс​

Розгляньте муляжі , таблиці, вологі препарати головного мозку хребетних тваринпж (ツ)​

я чем отличаются морские водоросли от пресноводных​

Сколько глаз у пауков и как они работают?

Количество глаз на пауках варьируется от нуля до восьми. В то время как у большинства видов пауков есть 8 глаз, у некоторых пауков, таких как Sinopoda Scurion, вообще нет глаз!

Арахнофобия, страх паукообразных, особенно пауков, является одной из наиболее распространенных фобий животных. Фактически, исследование утверждает, что почти 3,5% до 6% населения мира боятся пауков. Однако, что делает этих многоногих ползающих существ такими страшными?
Это тот факт, что они появляются и исчезают почти мгновенно? Они могут быть там одну секунду и исчезнуть в мгновение ока. Пуф! Или в фильмах изображены пауки? Или, может быть, это число глаз бусинки, смотрящих на тебя? Говоря о глазах … сколько глаз беспокоиться?

Сколько глаз у пауков?

Простой ответ на этот вопрос заключается в том, что это зависит / меняется. На планете найдено более 40 000 различных видов паутин-плетущих существ, и каждый день открываются новые виды. С такими большими числами приходит большое разнообразие. Количество глаз у пауков варьируется в зависимости от их семейства и вида. Количество глаз и их расположение на пауке также часто используется в целях классификации.

Большинство людей предполагают, что ответ на вопрос лежит между двумя и восемью глазами. У пауков может быть два глаза, как у большинства других существ, или всего восемь глаз. На самом деле, у большинства пауков 8 глаз. Тем не менее у видов пауков семейства Caponiidae есть только 2 глаза, что является необычным явлением среди пауков. Что еще более необычно, так это то, что пауки Caponiidae обладают способностью выращивать дополнительное количество глаз по мере взросления.

Примеры пауков с 6 глазами включают Anapidae, Scytodidae, Dysderidae и Sicariidae, тогда как у пауков семейства Miagrammopes и Symphytognathidae всего 4 глаза.

Безглазые пауки

Что вы можете не знать, так это то, что ответ на этот вопрос также может быть ни один. Да нет глаз вообще . В 2012 году Питер Йегер, ученый из научно-исследовательского института Зенкенберга во Франкфурте, обнаружил первый вид пауков-охотников без каких-либо глаз. Паук безгласный охотник был найден в пещере примерно в 100 км от пещеры Хе Банг Фай в Лаосе, Южная Азия. Ягер назвал вид паука «Sinopoda Scurion».

В то время как у большинства пауков-охотников есть 8 глаз, у Sinopoda Scurion не было обнаружено ни одного. Ученые считают, что вид пауков лишился своих глаз, чтобы приспособиться к темноте внутри пещер. На протяжении многих лет все больше видов пауков без глаз были обнаружены в разных частях и пещерах мира. Telemidae, Cicurina, и Кауайский пещерный паук-волк — все это примеры безглазых пауков.

С глазами или без глаз, но все пауки должны иметь разные способы наблюдения за миром. Разве наличие 8 глаз дает им преимущество перед другими животными? Как все 8 глаз работают в унисон?

Как работают глаза паука?

Паучьи глаза делятся на два типа: первичные глаза и вторичные глаза. Основная пара глаз, обнаруженная спереди, являются первичными глазами, также называемыми Оцеллами, в то время как меньшие внешние глаза вдоль стороны головы являются вторичными глазами. Вторичные глаза, как полагают, были получены / эволюционировали от сложных глаз предков паука, Хелицерата . Однако им не хватает отдельных граней, которые часто ассоциируются с составными глазами.

Первичные глаза у других членистоногих способны только определять направление света, но у пауков первичные глаза также способны формировать изображения. Первичные глаза также называются Переднемедиальными глазами (AME) из-за их размещения. Основной набор глаз используется для фокусировки на добыче и сбора деталей об окружающей среде. Они также обладают мышцами, которые могут перемещать сетчатку для отслеживания изображения. Однако первичные глаза паука неподвижны, так как они не могут двигать головой, как это делают люди и другие животные. Таким образом, паукам требуются дополнительные глаза, чтобы поддерживать первичные глаза, чтобы иметь максимально возможный угол обзора.

Вторичные глаза обычно меньше и располагаются рядом с первичными глазами вдоль стороны головы. Исходя из их положения, вторичные глаза называются переднелатеральными глазами (ALE), заднелатеральными глазами (PLE) и заднемедиальными глазами (PME). ALE располагаются в верхнем ряду глаз сбоку головы, PLE — во втором ряду глаз сбоку головы, а PME — посередине головы. У вторичных глаз отсутствует подвижность сетчатки, наблюдаемая в первичных глазах, и поэтому они неподвижны.

Роль вторичных глаз варьируется от вида к виду. У большинства видов они действуют как анализаторы движения и помогают паукам обнаруживать движение ближайших жертв и хищников. Они также помогают паукам измерять расстояние. У некоторых видов пауков вторичные глаза имеют слой ретрорефлекторной ткани, называемый tapetum lucidum, который помогает в зрении в условиях низкой освещенности.

Заключение

Есть смысл сделать вывод, что большее количество глаз приведет к улучшению общего зрения. Однако это не обязательно так. 99% этих пауков с 4 парами глаз все еще имеют плохое зрение. Большинство пауков полагаются на свое обоняние и вкус, чтобы охотиться за пищей. Сенсорные датчики в виде волоскоподобных или щетинистых структур, называемых setae, помогают им сканировать окружающую среду. Setae также отвечают за то, чтобы помочь паукам подняться вертикально и висеть вверх ногами. Однако некоторые охотничьи пауки, такие как прыгающие пауки, пауки-волки и цветочные пауки, имеют отличное зрение.

Класс Насекомые — ТИП ЧЛЕНИСТОНОГИЕ

Тип урока: урок общеметодологической направленности.

Используемые технологии: здоровьесбережения, проблемного обучения, групповой деятельности, развивающего обучения, развития критического мышления, интерактивные.

Формируемые УУД: к. — строить речевые высказывания в устной и письменной формах; адекватно использовать речевые средства для аргументации своей позиции; сравнивать разные точки зрения, аргументировать свою точку зрения, отстаивать свою позицию; р. — формулировать цель урока и ставить задачи, необходимые для ее достижения; планировать свою деятельность и прогнозировать ее результаты; п. — работать с различными источниками информации; сравнивать и делать выводы; выделять объекты и процессы с точки зрения целого и частей; л. — формировать и развивать познавательный интерес к изучению биологии, эстетическое восприятие объектов природы, научное мировоззрение; уметь применять полученные знания в практической деятельности; осознавать необходимость бережного отношения к природе.

Планируемые результаты: объяснять значение понятий: крылья, ротовые органы, дыхальца, яйцеклад’, выявлять характерные признаки класса Насекомые; распознавать представителей класса на рисунках, фотографиях и среди натуральных объектов; осваивать приемы работы с определителем животных; выявлять характерные признаки насекомых, описывать их при выполнении лабораторной работы; устанавливать взаимосвязь внутреннего строения и процессов жизнедеятельности насекомых; наблюдать, фиксировать результаты наблюдений, делать выводы; соблюдать правила поведения в кабинете биологии, правила обращения с лабораторным оборудованием.

Оборудование: учебник, проектор, экран, магнитная или интерактивная доска, иллюстрации и таблицы по теме “Насекомые”; инструктивные карточки, цветной пластилин, картон, стеки, ножницы, прозрачная пленка, спички, салфетка.

Ход урока

I. Организационный момент

(Учитель приветствует учеников, проверяет готовность к уроку, напоминает о правилах поведения в кабинете биологии во время проведения лабораторной работы.)

II. Проверка домашнего задания

(Проверочная работа. Учитель просит определенных учеников прочитать записанное, беседует с отвечающим, при необходимости исправляет ошибки, выставляет отметки.)

Карточка 1

(Первый вариант. Учащиеся выполняют задание индивидуально в тетради.

Второй вариант. Работа в парах. Их списка первый ученик выбирает номера признаков, характерных для ракообразных, второй — для паукообразных.)

— Соотнесите класс членистоногих и характерные признаки его представителей.

A) тело снаружи имеет хитиновый покров

Б) тело состоит из двух отделов: головогруди и брюшка

B) брюшко членистое

Г) брюшко нечленистое

Д) имеется 4 пары ног

Е) на голове есть усики

Ж) усиков нет

3) усиков 2 пары — длинные и короткие

И) простые глаза

К) сложные глаза

Л) органы дыхания — жабры

М) дыхание трахейно-легочное

Н) кровеносная система незамкнутая

O) нервная система состоит из окологлоточного кольца и брюшной нервной цепочки

П) есть мускулистый “сосательный” желудок

P) органы выделения — мальпигиевы сосуды

Ответ:

1

Ракообразные

А, Б, В, Е, 3, К, Л, Н, О

2

Паукообразные

А, Б, Г, Д, Ж, И, М, Н, О, П, Р

Карточка 2

Ответьте на вопросы и выполните задание.

1. Из чего построен панцирь членистоногих? (Из хитина.)

2. Сколько отделов тела имеют клещи? (Один.)

3. Какие еще конечности, помимо ходильных, имеются на теле паука? (По одной паре хелицер и педипальп.)

4. Какие водные паукообразные вам известны? (Паук-серебрянка.)

5. В чем особенности пищеварения пауков? (У пауков внешнее пищеварение.)

6. Что позволяет бескрылому и тяжеловесному пауку охотиться на летающих насекомых? (Паутина.)

7. Составьте цепь питания, одним звеном которого является паук. (Например, растение —” цветочная муха —” паук —” птица.)

Карточка 3

Найдите ошибки в тексте и исправьте их.

1. Все пауки дышат атмосферным воздухом. (Да.)

2. Все клещи — паразиты животных и вредители растений. (Нет, почвенные клещи питаются отмершими органическими

остатками, участвуют в разложении растительного опада и обогащают почву минеральными веществами.)

3. Тело паука состоит из трех отделов головы, груди и нечленистого брюшка. (Из двух отделов головогруди и нечленистого брюшка.)

4. У паукообразных отсутствуют усики. (Да.)

5. Паукообразные имеют сложные глаза. (Паукообразные имеют простые глаза или совсем не имеют.)

6. Дыхание у пауков трахейно-легочное. (Да.)

III. Работа по теме урока

1. Общая характеристика

Рядом живут существа, так мало похожие на нас своим строением и образом жизни, что их можно легко принять за жителей другой планеты. Эти удивительные существа — насекомые.

Когда-то, в далеком прошлом, на Земле обитали гигантские насекомые. Теперь подобных особей можно встретить только в фантастических фильмах. В реальной жизни эти животные редко превышают 15 см в длину. И в отличие от монстров, представленных в научной фантастике, все крупные жуки совершенно безобидны.

Причиной полного исчезновения древних насекомых-великанов могло быть резкое изменение климатических условий. Весьма вероятно, что, будучи очень заметны благодаря своим большим размерам, они подвергались и массовому истреблению со стороны многочисленных врагов. В настоящее время малые размеры насекомых обеспечили условия для существования даже в малых пространствах (например, в трещинах на коре деревьев).

Насекомые по своему происхождению — наземные животные. Запишем классификацию жука-плавунца.

Запись в тетради

Ц: Животные —” п/ц: Многоклеточные —” т: Членистоногие —” к: Насекомые —” о: Жесткокрылые —” с: Плавунцы —” в: плавунец борозчатый.

— Как вы думаете, почему насекомые получили свое название?

(Ученики высказывают свои предположения.)

Их тело как бы рассечено на голову, грудь и брюшко, а последнее имеет ясно выраженные насечки, указывающие на границы между сегментами.

У насекомых шесть конечностей. У большинства из них появилась способность к полету — одна или две пары крыльев. Также множество насекомых имеет одну пару усиков. Однако последние признаки не являются всеобщими для класса в целом, так как существуют насекомые без усиков и без крыльев.

Количество глаз варьирует, и они могут быть и простыми, и сложными (фасеточными). Орган слуха располагается в разных местах (у сверчка основные органы слуха — на передних ножках, а вспомогательные — щетинки на перках, придатках на конце брюшка, у других прямокрылых и у тараканов это выросты на конце брюшка). Органы вкуса (вкусовые сосочки) у бабочек и мух располагаются на передних лапках. Обоняют насекомые усиками. Эти животные “видят” ультрафиолетовые лучи и слышат ультразвуки.

2. Внешнее строение

С внешним строением насекомых мы познакомимся в процессе выполнения лабораторной (или творческой) работы.

(Первый вариант. Ученики выполняют лабораторную работу по инструктивной карточке на с. 118, 119 учебника.)

Л.Р. № 5 “Внешнее строение насекомого”

(Учитель собирает тетради с лабораторной работой для проверки.)

(Второй вариант. Прослушав рассказ учителя, учащиеся в группах по 2 — 3 человека самостоятельно изготавливают макеты насекомых. Образцами может служить как иллюстрации учебника, так и натуральные объекты, и муляжи.)

У нас появилась небольшая группа насекомых (например, кузнечик, стрекоза, бабочка, жук, муха, пчела, комар, цикада, богомол и т. д.). Обратите внимание на число отделов тела, органов на голове, строение, число и расположение ходильных ног и крыльев.

(Изделия будут использованы на следующем уроке.)

IV. Рефлексивно-оценочный этап

(Учитель вместе с учениками подводит итоги работы на уроке и делает выводы.)

• Насекомые — самый процветающий в настоящее время класс живых организмов на Земле.

• Самый характерный признак насекомых — наличие 3 пар ног.

• Целый комплекс приспособлений позволил насекомым стать неотъемлемой составной частью экосистем суши и пресных вод.

Домашнее задание

1. Прочитать § 25, повторить основные термины.

2. Сравнить внутреннее строение насекомых, паукообразных и ракообразных.

3. Нарисовать в альбоме представителя насекомых (на выбор), записать его классификацию.

4. Подготовить сообщение об одном из представителей типа Членистоногие.

Дополнительный материал

Интересные факты для сообщений по теме “Насекомые”

Насекомые считаются одними из самых плодовитых животных на Земле. Подсчитано, что при благоприятных условиях масса потомства одной самки бабочки капустной белянки за год может составить 822 млн т, что в 3 раза превосходит вес всего населения нашей планеты. К счастью, у насекомых много врагов в природе, иначе они при такой скорости размножения поглотили бы всю растительность. Так, гусеница одной из бабочек полифем, обитающей в Северной Америке, за первые 56 дней жизни поглотает количество пищи, в 86 тыс. раз превышающее ее собственную массу.

Самые крупные термиты Macrotermes goliaph достигает длины 2,2 см при размахе крыльев 8,8 см.

Испытания показали, что жук-носорог может удерживать на спине вес, в 850 раз превышающий массу его тела. Жук лесной навозник способен передвигать груз в 400 раз больше собственной массы.

По подсчетам одного американского ученого, наблюдавшего стаю саранчи, площадь, ею занятая, составила около 514 км2. Предположительно в стае было до 12,5 трлн особей, а ее общая масса составила не менее 25 млн т.

Самыми крупными и тяжелыми среди насекомых считаются жуки- голиафы, обитающие в Экваториальной Африке. Масса взрослых самцов королевского голиафа достигает 100 г, а длина — 11 см. Гигантские палочники из Индонезии являются самыми длинными насекомыми. Самки этого вида достигают в длину 33 см.

Дневная бабочка птицекрылка Александра, встречающаяся на Новой Гвинее, имеет размах крыльев более 28 см, а ночная бабочка совка Агриппина из Бразилии — 30 см. А вот размах моли, обитающей на Канарских островах, не превышает 2 мм.

Самую большую скорость полета среди насекомых демонстрируют стрекозы. Так, австралийская стрекоза может на короткое время развить скорость до 60 км/ч. Быстрее всех остальных насекомых бегают тропические тараканы. Таракан длиной около 3 см передвигается со скоростью 120—130 см/с (т. е. за секунду он преодолевает расстояние, более чем в 40 раз превышающее длину его тела).

Самое острое обоняние имеют самцы бабочки императорский мотылек, которые могут почувствовать запах самки на расстоянии в 11 км против ветра. Было установлено, что запах издает особое вещество, выделяемое самкой в ничтожно малом количестве — 0,0001 мг.

Крылья стрекоз имеют особые утолщения на концах, которые устраняют вибрацию крыльев, возникающую во время полета. У современных скоростных самолетов с этой целью был утолщен передний край крыла.

Размах крыльев вымерших древних стрекоз, живших более 200 млн лет назад, достигал 90 см.

Песни сверчков, саранчи и кузнечиков представляют собой стрекотание, возникающее за счет трения одной части тела о другую. У некоторых видов этих насекомых на внутренней стороне бедер задних ног имеется ряд бугорков. Звук возникает, когда поднятая нога трется бугорками о передние крылья.

Сложные глаза насекомых состоят из множества отдельных простых глазков — омматидиев, или фасеток. Количество простых глазков зависит от активности насекомого и его образа жизни. Так, у хищницы стрекозы каждый глаз содержит 20 — 30 тыс. фасеток, у мухи — 4 тыс., у бабочки — 1,7 тыс., у муравья — 1,2 тыс. Любой движущийся предмет последовательно попадает в поле зрения каждого простого глазка, поэтому насекомое может безошибочно определять скорость движущегося объекта. Исходя из этих особенностей омматидиев, было сконструировано устройство, способное мгновенно измерять скорость самолетов. Такие же приборы есть у работников ГИБДД — это радары, измеряющие скорость автомобиля.

При малейшей опасности жук-бомбардир выпускает из отверстий, расположенных на его брюшке, едкое горячее вещество, температура которого достигает +100 °С. При этом раздается громкий хлопок. Брюшко жука очень подвижна, и он может “стрелять очередями”.

Ничего удивительного нет в том, что мыши едят кузнечиков, но не поразительно ли, что возможно обратное. В Британском музее хранится кузнечик длиною около 10 сантиметров, законсервированный вместе со своей добычей — маленькой мышкой. Этот экспонат получен из Африки много лет тому назад и представляет собою уникальное явление.

1. Основные классы типа членистоногих — ракообразные, паукообразные, насекомые. 2. Насекомые имеют четыре пары ног, а паукообразные — три пары. 3. Речной рак имеет простые глаза, а паук-крестовик — сложные.


Тип Членистоногие
1. Определенные стадии развития насекомых, развивающихся с полным превращением, выполняют разные функции. Какие это стадии, и какие функции они выполняют?
1) Представители этих насекомых проходят стадии яйцо — личинка — куколка — имаго. 2) Яйца содержат наследственную информацию и запас питательных, невходящих в состав веществ для развития организма, личинка накапливает массу, куколка — стадия перестройки организма, а имаго активно расселяется и размножается.
2. Почему для удаления присосавшегося к телу человека клеща его надо смазать маслянистой жидкостью?
1) Эта жидкость закрывает отверстия трахей. 2) Клещи погибают от недостатка кислорода, и их легко можно удалить. 3. На какой стадии развития колорадский жук приносит вред растениям?
1) На стадии личинки (повреждение корней растений). 2) На стадии взрослого организма (повреждение листьев).
4. Почему кровеносная система насекомых не выполняет функцию транспорта газов?
1) Потому что их дыхательные органы — мельчайшие разветвленные трубочки — трахеи доставляют кислород непосредственно к клеткам, 2) из клеток в трахеи поступает и удаляется углекислый газ.
5. Кровеносная система насекомых не связана с транспортом газов. Как это можно объяснить?
1) Потому что их дыхательные органы — мельчайшие разветвленные трубочки — трахеи доставляют кислород непосредственно к клеткам, 2) Из клеток в трахеи поступает и удаляется углекислый газ. 6. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера, в которых сделаны ошибки, объясните их. 1. Основные классы типа членистоногих — ракообразные, паукообразные, насекомые. 2. Насекомые имеют четыре пары ног, а паукообразные — три пары. 3. Речной рак имеет простые глаза, а паук-крестовик — сложные. 4. У паукообразных на брюшке расположены паутинные железы. 5. Паук-крестовик и майский жук дышат с помощью лёгочных мешков и трахей.
Ошибки содержатся в предложениях: 1) 2 — насекомые имеют три пары ног, а паукообразные — 4 пары; 2) 3 — речной рак имеет сложные глаза,а паук-крестовик простые; 3) 5 — паук-крестовик дышит с помощью легочных мешков, а майский жук с помощью трахей.
7. Найдите ошибки в приведённом тексте, исправьте их, укажите номера предложений, в которых они сделаны, запишите эти предложения без ошибок. a. Класс паукообразных является самым многочисленным классом типа членистоногие. b. Тело паукообразных имеет головогрудь и брюшко. c. У клещей тело слитное. d. Имеется три пары ходильных ног. e. Все пауки ведут наземный образ жизни.
Ошибки содержатся в предложениях: 1) 1 — самый многочисленный класс типа членистоногие — насекомые; 2) 4 — у паукообразных 4 пары ходильных ног; 3) 5 — есть пауки, обитающие в воде(серебрянка).
8. Что произойдет в биоценозе смешанного леса, если из него исчезнут все виды насекомых?
1) Насекомоядныe птицы останутся без корма. 2) Резко снизится численность насекомоядных, а затем и хищных птиц. 3) Резко упадет плодовитость насекомоопыляемых растений. 4) Нарушится пищевая цепь в ряду продуценты — консументы 2-го — 3-го порядков.
9. Для борьбы с насекомыми — вредителями человек применяет химические вещества. Объясните, как может измениться жизнь дубравы в случае, если в ней химическим методом будут уничтожены все растительноядные насекомые.
1) Растительноядные насекомые в большинстве являются опылителями, их уничтожение приведет к резкому сокращению численности насекомоопыляемых растений. 2) Это может привести к сокращению численности или исчезновению консументов 2-го порядка (насекомоядных). 3) Химические вещества, попавшие в почву могут привести к нарушению жизнедеятельности растений, гибели почвенной микрофлоры и фауны. Все это может привести к серьезным нарушениям экологического равновесия и даже к гибели дубравы.
10. Муха-осовидка сходна по окраске и форме тела с осой. Назовите тип ее защитного приспособления, объясните его значение и относительный характер приспособления.
1) Тип приспособления, когда незащищенный организм приобретает признаки защищенного организма называется мимикрия. 2) Сходство с осой предупреждает возможного хищника об опасности быть ужаленным. 3) Но эта защита не дает полной гарантии выживания, так как молодые птицы, у которых не выработался рефлекс на осу, могут ее съесть.
11. Назовите тип защитного приспособления, объясните его значение и относительный характер у гусеницы бабочки-пяденицы, которая живет на ветвях деревьев и в момент опасности становятся похожей на сучок.
1) Подражание неподвижным телам природы (подражательное сходство), покровительственная окраска и форма — это маскировка. 2) Гусеница неподвижно замирает на ветке и становится похожей на сучок и незаметной для насекомоядных птиц. 3) Но это не дает полной гарантии выживания, потому что при движении и на другом фоне гусеница становится заметной для птиц.
12. Объясните причину индустриального меланизма у бабочек березовой пяденицы с позиции эволюционного учения и определите форму отбора. 1) Индустриальный меланизм — это явление, когда из-за развития промышленности и загрязнения воздуха в Англии в 19-20 веках произошло увеличение числа темноокрашенных бабочек по сравнению со светлоокрашенными. 2) Причина изменения направления естественного отбора в пользу темноокрашенных бабочек — загрязнение стволов берез копотью в промышленных районах, что дает преимущество в маскировке темноокрашенным бабочкам. 3) Это появление движущей формы естественного отбора.
13. Почему со временем повышается устойчивость насекомых-вредителей к ядохимикатам?
1) В популяции насекомых–вредителей из-за появления мутаций со временем появляются особи, устойчивые к ядохимикатам. 2) Эти особи сохраняются естественным отбором и их количество в последующих поколениях увеличивается. 3) Поэтому прежние дозы или виды ядохимикатов уже перестают действовать на вредителей.
14 Пчеловидные мухи, не имеющие жалящего аппарата, по внешнему виду сходны с пчелами. Объясните на основе эволюционной теории возникновение данного вида приспособления.
1) Вид приспособленности, когда незащищенные виды становятся похожими на защищенные виды, называется мимикрия 2) Причина: у разных видов могут возникнуть сходные мутации по внешним признакам. 3) Особи, незащищенного вида, имеющие сходство с особями защищенного вида, получают преимущество в выживании (реже склевываются птицами) и распространяются в популяции.
15. Гусеница бабочки-пяденицы живет на ветвях деревьев и в момент опасности становится похожей на сучок. Назовите тип ее защитного приспособления, объясните его значение и относительный характер.
1) Форма,похожая на сучок — покровительственная — слияние с фоном. 2) Способность изменять форму делает гусеницу незаметной на фоне ветвей , позволяя скрываться от врагов. 3) Приспособленность не помогает при движении гусеницы, она становится заметной для врагов.
16. Какую роль в пресных водоёмах и морях играют мелкие ракообразные, образующие планктон?
1) Являются звеном в цепи питания, 2) обеспечивают очищение водоемов. 3) Образование полезных ископаемых.

Насекомые и бионика: загадки зрительного аппарата

Антон Сергеев, Артем Благодатский
«Природа» №1, 2015

Об авторах

Антон Владимирович Сергеев — аспирант, младший научный сотрудник Института математических проблем биологии РАН. Область научных интересов — математическое моделирование, микроскопия и обработка изображений, ДНК-нанотехнологии. Лауреат конкурса «Био/мол/текст» 2013 г.*

Артем Сергеевич Благодатский — кандидат биологических наук, сотрудник Института белка РАН. Занимается молекулярной и клеточной биологией, иммунологией, энтомологией.

С момента возникновения жизни на Земле эволюция была главной движущей силой совершенствования живых организмов. С появлением человека началось технологическое развитие. Оно позволяет людям конструировать потрясающие вещи, аналогов которым в природе просто не существует. Значит ли это, что человек превзошел природу? Пожалуй, нет. За миллиарды лет эволюция испробовала невообразимое количество механизмов и способов взаимодействия между живыми существами и окружающей средой. И очень часто эти решения настолько уникальны, что встает правомерный вопрос: смог бы до этого додуматься человек? Направление в науке, которое заимствует биологические принципы для применения в технике, называется бионикой (или биомиметикой). Самолет летает по такому же принципу, что и птицы, а вот вертолет — уже более «человеческое» изобретение. Если внимательно всмотреться, можно найти немало интересных решений природы, даже, например, в зрительном аппарате насекомых.

Фасеточный глаз и омматидии

Большая часть современных оптических приборов, таких как фотоаппараты и видеокамеры, сделаны по подобию человеческого глаза: свет, попадающий на собирающую линзу, фокусируется на поверхности светочувствительной матрицы, которая состоит из миллионов рецепторов. Чем больше фоторецепторов, тем большим разрешением обладает оптическая система. Интересная особенность такого зрительного аппарата в том, что изображение на матрице (сетчатке в случае человеческого глаза) первоначально перевернуто из-за собирающей линзы (хрусталика) и только после обработки (в мозге) становится таким, каким должно быть.

Членистоногие (насекомые, ракообразные, паукообразные и многоножки) обладают большим разнообразием фоторецепторных механизмов [1]. Самое главное отличие состоит в том, что у них весьма распространены фасеточные (сложные) глаза, состоящие из большого количества омматидиев (простых глазков). Омматидий в первом приближении выглядит как конус, у которого основание представляет собой шестиугольную фасетку (роговичную линзу) на поверхности глаза, а вершина заканчивается нервными отростками в глубине головы (рис. 1). Размеры фасетки обычно лежат в пределах от 5 до 50 мкм.

Фасеточные глаза подразделяют на два типа — аппозиционный и суперпозиционный. Пигментные клетки аппозиционного глаза расположены таким образом, чтобы на фоторецепторную часть каждого омматидия не попадал свет от соседних. Простой глаз в такой системе представляет собой длинную узкую трубу с толстыми непроницаемыми стенками и светочувствительными рецепторами на дне, в результате изображения от разных омматидиев не перекрываются. Такая конструкция хорошо работает при высокой освещенности, поэтому ею обладает большая часть дневных насекомых. В суперпозиционном глазе изображения, поступающие от соседних омматидиев, могут суммироваться, что позволяет видеть при меньшей освещенности благодаря увеличению доли проходящего света. Если объединение изображений происходит за счет того, что в ночное время пигмент в клетках перераспределяется, делая стенки прозрачными (при этом из-за выигрыша в светосиле уменьшается разрешение), такой подтип строения глаза называется оптикосуперпозиционным. Такие глаза имеются преимущественно у ночных видов, например мотыльков. Если же изображение от соседних омматидиев поступает из-за небольшого перекрывания их видимой области, а дальнейшая обработка суммарного изображения ложится на нервную систему, то это нейросуперпозиционный тип строения глаза. Такой механизм позволяет, например, мухам хорошо ориентироваться и днем, и в сумерках.

Каковы же основные преимущества и недостатки сложного глаза насекомых по сравнению с человеческим? С одной стороны, разрешение оптической системы насекомых определяется не числом фоторецепторов, а количеством самих омматидиев, так как сигнал каждого преобразуется в отдельный «пиксель». Поэтому человеческий глаз явно лучше — миллионы рецепторных клеток против тысяч простых глазков. С другой стороны, несомненное преимущество фасеточных глаз — их большой угол обзора (почти 360° у отдельных видов), за исключением мертвой точки прямо позади тела (что легко исправляется с помощью глазных стебельков). Кстати, некоторые виды обладают не только парой фасеточных глаз, но и отдельно стоящими простыми глазками, направленными в разные стороны. Такие глаза не способны различать объекты (разрешение составляет всего один «пиксель»), но могут реагировать на смену освещенности. Их обычно бывает три или больше, а располагаются они на голове или на спине. Из всего многообразия мира членистоногих отдельно стоящие простые глазки присутствуют у некоторых жуков, муравьев, ос и стрекоз, а пауки вообще не могут без них обходиться. Естественно, существуют и исключения — например, незрячие насекомые, живущие под землей. Некоторые возможности зрительного аппарата членистоногих поражают воображение. За счет особой конструкции фоторецепторной части многие пчелы могут различать свет с разной поляризацией, что помогает им ориентироваться по солнцу даже в пасмурную погоду. Отдельные виды стрекоз не ограничивают себя только одним типом сложного глаза, поэтому у них верхняя его половина может быть аппозиционной, а нижняя — суперпозиционной. У большинства животных не больше четырех рецепторов (три вида колбочек и один вид палочек), в то время как количество цветовых рецепторов у раков-богомолов достигает 12 (должно быть, у них очень яркая жизнь). С точки зрения функциональных особенностей глаза (а не его внешнего вида) выявляется следующая закономерность: фасеточный глаз приспособлен прежде всего для детектирования движущихся объектов, в то время как человеческий — для распознавания образов. Так, насекомое с трудом может узнать человека в лицо, а просмотр кинофильма покажется ему скучным занятием, потому что сложный глаз может улавливать колебания с частотой до 300 Гц (против приблизительно 50 Гц у человека) и фильм будет просто очень медленной сменой картинок. Эта особенность очень важна для летающих насекомых, так как позволяет лучше ориентироваться в пространстве на больших скоростях (и вовремя избегать удара мухобойкой).

Итак, фасеточный глаз имеет определенные преимущества, и исследователи пытаются поставить их на службу современным технологиям, изобретая разнообразные датчики (рис. 2). Практически все вышеперечисленное обнаружили с помощью светового микроскопа на микроуровне. Но не менее интересные открытия ждали ученых на более мелких масштабах.

Нанобугорки

В 60-х годах прошлого века ученые решили рассмотреть поверхность сложного глаза бабочек под электронным микроскопом. Неожиданностью стало то, что поверхность фасетки у некоторых видов могла быть покрыта большим количеством плотно посаженных нанобугорков (рис. 3). В ходе детального анализа выявили физические особенности такого покрытия, а методом атомно-силовой микроскопии уточнили размеры наноструктур — 200–400 нм в ширину и 10–250 нм в высоту [3, 4]. Оказалось, что наноструктурированная поверхность фасетки обладает антиотражательной функцией — похожий прием человек использует для создания просветляющего оптического покрытия у фотоаппаратов. Наноструктуры фасеток, с одной стороны, снижают заметность насекомого благодаря уменьшению блеска глаз, а с другой стороны, позволяют ему лучше видеть за счет увеличения доли проходящего света. Эти исследования проводились на насекомых, пойманных в живой природе. Следующим шагом стало изучение модельного организма — плодовой мушки Drosophila melanogaster.

В нашем коллективе Пущинского научного центра РАН решено было применить методы молекулярной биологии и вмешаться в развитие поверхностной структуры глаза (рис. 4) [5]. Мы проанализировали степень упорядоченности микро- и наноструктур на поверхности глаза дрозофилы, а также подтвердили изменение антиотражательных свойств с помощью искусственного вмешательства в генетическую информацию. Поверхность глаз двух мутантов дрозофилы исследовали в микро- и наномасштабах. Мутации затрагивали разные компоненты сигнального пути Wnt-Frizzled, отвечающего за передачу информации между клетками и, в частности, играющего значимую роль в эмбриональном развитии всех многоклеточных организмов. У первого мутанта, Frizzled, нарушилась упорядоченность упаковки омматидиев в сложном глазу, однако нанобугорки на поверхности отдельных простых глазков не были затронуты. У второго мутанта, Glazed, обнаружилась значительная деградация нанобугорков на поверхности омматидиев. Именно для него ранее был описан так называемый фенотип «зеркального глаза», поверхность которого отражает намного больше света, чем в норме. Это подтверждает связь между наличием на омматидиях структур в виде нанобугорков и антиотражательным эффектом поверхности глаза.

Кроме плодовой мушки был исследован еще один любопытный объект — жук-вертячка, хищный обитатель пресных водоемов, плавающий частично погруженным в воду. Его глаза разделены на надводную и подводную половины. Свойства нанопокрытий роговичных линз этого жука, совмещающего в своей жизни такие разные среды обитания, до этого никто не проверял. Различаются ли покрытия глаз одного и того же насекомого, находящиеся в различных физических условиях? Также вызывала интерес возможная функциональная привязка этих нанопокрытий — за что именно отвечает данная особенность строения. Среди возможных функций мог быть «эффект лотоса» — ярко выраженная гидрофобность поверхности. Еще с 70-х годов XX в. известно, что расположенные с определенной периодичностью бугорки очень маленьких размеров могут мешать каплям смачивать поверхность из-за силы поверхностного натяжения. Интересно было проверить верхнюю и нижнюю части глаза на наличие антиотражательного эффекта, описанного для бабочек и дрозофилы. Оказалось, что половинки глаз жука-вертячки действительно различаются. Омматидии нижнего, подводного, глаза полностью гладкие, а поверхность омматидиев верхнего, надводного, покрыта уже не нанобугорками, а лабиринтообразной структурой схожих размеров (рис. 5) [6]. В ходе экспериментов выяснилось, что гидрофобные свойства верхней и нижней половинок сопоставимы, а антиотражательные отличаются почти вдвое — верхняя часть с выраженной наноструктурой отражает меньше света, чем нижняя. Также мы выявили зависимость доли отражения падающего света от длины волны.

Анализ большого количества разных видов насекомых показал, что внешне наноструктуры на поверхности глаз могут значительно различаться (рис. 6, 7, а–г). Встречаются не только нанобугорки, но и лабиринтообразные, и сильно вытянутые структуры, а также более сложные образования (как у ногохвостки). Таким образом, мир наноструктур у насекомых представлен гораздо большим разнообразием по сравнению с микроструктурой (см. рис. 7, д–е).

Итак, физические свойства нанопокрытий зависят от геометрии поверхности. Применение их антибликовых и грязеотталкивающих функций уже достаточно широко распространено. Учитывая большое разнообразие природных объектов, ученые продолжают изучать и использовать их свойства в практических целях (например, для создания гидрофобных покрытий экрана смартфонов или антиотражательных поверхностей ячеек солнечных батарей).

Литература:
1. Руководство по физиологии органов чувств насекомых / Под ред. Г. А. Мазохина-Поршнякова. М., 1983.
2. Floreano D., Pericet-Camara R., Viollet S. et al. Miniature curved artificial compound eyes // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2013. V. 110. P. 9267–9272. doi:10.1073/pnas.1219068110.
3. Bernhard C. G., Miller W. H. A corneal nipple pattern in insect compound eyes // Acta Physiol. Scand. 1962. V. 56. P. 385–386.
4. Stavenga D. G., Foletti S., Palasantzas G. et al. Light on the moth-eye corneal nipple array of butterflies // Proc. Biol. Sci. 2006. V. 273. P. 661–667. doi:10.1098/rspb.2005.33695.
5. Kryuchkov M., Katanaev V. L., Enin G. A. et al. Analysis of micro- and nano-structures of the corneal surface of Drosophila and its mutants by atomic force microscopy and optical diffraction // PloS One. 2011. V. 6. e22237. doi:10.1371/journal.pone.0022237.
6. Blagodatski A., Kryuchkov M., Sergeev A. et al. Under- and over-water halves of Gyrinidae beetle eyes harbor different corneal nanocoatings providing adaptation to the water and air environments // Sci. Rep. 2014. V. 4. P. 6004. doi:10.1038/srep06004.

* Со статьей «Может ли муха стать нанотехнологом?», победившей на научно-популярном конкурсе «Био/мол/текст — 2013» в номинации «Своя работа», можно ознакомиться на сайте «Биомолекула», посвященном молекулярным основам современной биологии и практическим применениям научных достижений в медицине и биотехнологии. По договоренности с организаторами конкурса мы публикуем переработанный вариант этой статьи. — Примеч. ред.

Видение животных: глазки, сложные глаза и глаза камеры | Научный проект

Подумайте, как выглядит медуза или морская звезда. Вы можете представить себе, где находятся глаза? Возможно нет! Это потому, что у них простые глаза, которые называются глазков или глазков . У точек для глаз нет линз, они просто используются для того, чтобы сигнализировать мозгу о свету или темноте. У некоторых животных есть только глазные пятна, но у других они есть в дополнение к составным глазам .У прыгающего паука восемь глаз, которые работают вместе. Четыре из них обнаруживают движение, два фокусируются на восприятии глубины, (насколько далеко что-то находится) и два создают детализированные изображения.

Составные глаза могут состоять из тысяч гораздо меньших линз, что позволяет им иметь очень большой угол обзора по сравнению с простыми глазами. Хотя диапазон зрения сложного глаза намного шире, чем у простых глаз, его общее разрешение , или четкость, намного меньше.

Кузнечики — отличные объекты для изучения различных глаз.У них и простые глаза, и сложные! С тремя простыми глазами, расположенными между двумя сложными глазами, он может видеть разницу между светом и темнотой, а также обрабатывать составное изображение.

Изучите различные виды глаз животных.

  • 1 Картонная коробка (минимум 2 x 2 фута)
  • Алюминиевая фольга
  • Вощеная бумага
  • Малярная лента
  • Ножницы
  • Карандаш
  1. На одной стороне коробки вырежьте 2 дюйма.квадратным отверстием 2 дюйма.
  2. Поместите алюминиевую фольгу на отверстие и заклейте его лентой.
  3. Острым кончиком карандаша проделайте небольшое отверстие (примерно половину диаметра карандаша) в центре фольги.
  4. На противоположной стороне коробки вырежьте квадратное отверстие размером 12 на 12 дюймов.
  5. Полностью закройте отверстие листом вощеной бумаги и заклейте лентой.
  6. В комнате без света, кроме одного окна, держите коробку с алюминиевым боковым отверстием в направлении окна.Глядя на вощеную бумагу, обратите внимание на изображение.

Изображение на вощеной бумаге перевернуто.

Вы создали камеру-обскуру. Все, что вы видите, проходит только через зрачок, ширина которого составляет от 1,5 мм (при ярком свете) до 8 мм (в темноте). Изображение, которое видит сетчатка, на самом деле перевернуто вверх ногами, точно так же, как то, что вы видели на вощеной бумаге. Когда наш мозг обрабатывает изображение, оно снова переворачивается вверх. Так работает глазок камеры.

  • Друг
  • Светильник с выдвижной шейкой
  • Помещение с выключателем света
  1. Выберите для эксперимента комнату, в которой основным источником света является лампочка (а не окна). Или проведите эксперимент в любой комнате ночью.
  2. Сядьте и закройте глаза.
  3. Попросите друга включить свет, а затем выключить его снова. Повторите несколько раз. Даже несмотря на то, что ваши глаза были закрыты, вы могли сказать, когда горит свет?
  4. Используя лампу, закройте глаза и попросите друга направить свет прямо на вас.Затем пусть ваш друг пройдет между вами и светом. Не могли бы вы сказать, когда она умерла?

Вы смоделировали светочувствительные пятна.

Многие живые существа используют глазковые пятна для обнаружения ближайших животных и препятствий, обнаруживая изменение освещенности.

  1. Соберите соломинки в большую связку.
  2. Оберните ленту вокруг внешней стороны пачки в двух или трех местах, чтобы они были надежно закреплены.
  3. Поднесите один конец к глазу и посмотрите через соломинку, как если бы вы смотрели в телескоп (с одним закрытым глазом).

Трудно видеть сквозь пучок из 12 соломинок. Это похоже на то, что вы могли бы увидеть, если бы у вас были сложные глаза.

При одновременной работе множества линз у большинства насекомых с сложными глазами четкость теряется. Глазки помогают со зрением, но насекомые по-прежнему не могут видеть так же четко, как люди, используя свои камеры.

Вы когда-нибудь видели точку зрения насекомого в фильмах или на телевидении? Изображение слева показывает то, что обычно считалось зрением насекомых, но теперь вы знаете, что это больше похоже на составное изображение в центре.Правое изображение показывает четкость и разрешение человеческого глаза в отличие от центрального сложного изображения.

Заявление об ограничении ответственности и меры предосторожности

Education.com предоставляет идеи проекта Science Fair для информационных целей. только для целей. Education.com не дает никаких гарантий или заверений относительно идей проектов Science Fair и не несет ответственности за любые убытки или ущерб, прямо или косвенно вызванные использованием вами таких Информация.Получая доступ к идеям проекта Science Fair, вы отказываетесь от отказаться от любых претензий к Education.com, которые возникают в связи с этим. Кроме того, ваш доступ к веб-сайту Education.com и идеям проектов Science Fair покрывается Политика конфиденциальности Education.com и Условия использования сайта, которые включают ограничения об ответственности Education.com.

Настоящим дается предупреждение, что не все идеи проекта подходят для всех индивидуально или при любых обстоятельствах. Реализация идеи любого научного проекта должны проводиться только в соответствующих условиях и с соответствующими родительскими или другой надзор.Прочтите и соблюдайте правила техники безопасности всех Материалы, используемые в проекте, являются исключительной ответственностью каждого человека. За Для получения дополнительной информации обратитесь к справочнику по научной безопасности вашего штата.

Маленькие глаза видят большие возможности, Университет Цинциннати

Мелани Шеффт
513-556-5213

9 января 2018 г.

С ростом доступности секвенирования ДНК биологи из Университета Цинциннати разгадывают множество эволюционных загадок, стоящих за сложным миром паучьего зрения.

Если внимательно присмотреться к таинственной генетической схеме развития и функционирования этих гляделок, исследователи увидят большие возможности для будущих исследований. Новые исследования могут включать генную терапию у людей с проблемами зрения, такими как дегенерация желтого пятна или рак сетчатки.

Чтобы понять эти возможности, ученым, таким как Натан Морхаус, доцент биологии Калифорнийского университета, пришлось взглянуть на 500 миллионов лет назад, на время, называемое кембрийским периодом, чтобы увидеть эволюцию генов паучьего глаза.

«Мы обнаружили, что мы переходим от мягкотелых древних водных членистоногих без глаз или, по крайней мере, с глазами, которые плохо окаменелости, к внезапным глазам, которые выглядят как глаза, которые мы видим сегодня у насекомых и наземных животных, с по сути ничего между этими этапами », — говорит Морхаус.

И под словом «внезапно» Морхауз говорит о небольшом эволюционном периоде в 50 миллионов лет.

«Но для летописи окаменелостей 50 миллионов лет — очень короткий промежуток времени, чтобы перейти от пустых глаз к глазам, как у нас сегодня», — добавляет он.

Хотя примитивные пауки и насекомые пришли на сушу как две совершенно разные группы, они, вероятно, несли с собой одни и те же модели развития для построения своих глаз.

«Мы можем использовать новые генетические данные насекомых в качестве отправной точки для выявления важных генов, контролирующих развитие глаз у пауков», — говорит Морхаус. «Это вдохновит биологов-пауков и людей, обычно интересующихся зрением, задуматься о новых способах улучшения зрения.Мы еще не совсем подошли к инженерным решениям для создания органических глаз, но, надеюсь, это в нашем будущем ».

Морхаус представил свои выводы о генетике развития зрения паука на конференции Общества интегративной и сравнительной биологии 2018 года в Сан-Франциско в январе.

Это исследование, финансируемое Национальным научным фондом, также является частью более крупного проекта, недавно опубликованного в журнале The Biological Bulletin, под названием «Молекулярная эволюция зрения паука: новые возможности, знакомые игроки» автора Morehouse; Эльке Бушбек, профессор биологии Калифорнийского университета; Даниэль Зурек, научный сотрудник отделения биологии Калифорнийского университета и исследователи из Гавайского университета в Маноа.

Фактов об ошибках ™, расскажите мне о конфигурации глаз паука

Прошу прощения за то, что так долго добирался до вас в этом анонсе, но, наконец, у меня есть время сохранено)), чтобы написать вам эссе по настройке паучьего глаза.

В разделе «Читать дальше» есть красивое объяснение знания паучьего глаза. Некоторые реальные изображения будут связаны, но для тех, кто интересуется механикой, но не готов к крупным планам пауков, это все ссылки, по которым вы можете щелкнуть!

1.С чем мы имеем дело?

Итак, первое, что нужно уйти с дороги, это что на самом деле происходит с глазами паука. Во-первых, «у пауков восемь глаз» — это несколько неточное утверждение. У них может быть от до до восьми глаз. Хотя примерно у 99% из них есть все 8, это не гарантия, пауки качаются от нуля до классических 8. У них они также есть парами, как у людей — 0,2,4,6 или 8. Все зависит от обстоятельств. Зачем и нужны ли им эти дополнительные глаза! Следующее, что нужно осветить, это то, что именно паучьи глаза такие .Для тех, кто не слишком знаком с биологией, есть несколько типов глаз, которые есть у тварей. Простые, сложные, сложные и ряд других имен, которые выделяют определенные черты. Строение глаза приводит к уникальным визуальным результатам — оно влияет на то, что можно увидеть и как это увидеть. Ошибки, вероятно, являются ведущим носителем сложных глаз (ССЫЛКА), которые состоят из единиц омматидия (ССЫЛКА), которые придают ему этот отчетливый шестиугольник. Тем не мение! У пауков нет сложных глаз! Ни у одного из них нет — вместо этого у каждого глазного паука одна линза (как у человека), но это не значит, что они все одинаковые.

В общем, все глаза паука представляют собой глазки или простые глаза, которые в первую очередь предназначены для обнаружения света и определения направления. Однако одна пара у пауков («основная пара») уникальна тем, что у нее подвижная сетчатка и она способна формировать изображение. Как правило, это наиболее развитые и специализированные глаза, которые часто даже визуально отличаются от других простых глаз (ССЫЛКА). Вторичные пары глаз также немного специализируются на пауках, и предполагается, что на самом деле это сложные глаза, потерявшие грани.Главный вывод заключается в том, что глаза паука довольно уникальны и адаптированы, что также сильно влияет на конфигурацию.

Итак, пришло время обсудить эти конфигурации!

2. Почему и как размещаются глаза

Вы, вероятно, можете предположить это и сказать, что все, что связано с глазами паука, является адаптацией, и вы будете правы. Это главный игрок в формировании любой черты у животного, и это еще не все. Пауки захотят столько глаз, сколько необходимо и эффективных для их поведения — дополнительные глаза — это дополнительная энергия, и если они вам действительно не нужны, их полезно потерять, а если они вам действительно нужны, может быть полезно улучшить их.Вот почему у горстки пауков моложе 8 лет, они просто не нуждаются в этих дополнительных глазах столько, сколько им нужны ресурсы, которые они вложили бы в них. Со временем эти черты отбираются и в конечном итоге устраняются. Хорошим примером этого является наш первый необычный паук — Sinopoda scurion (ССЫЛКА). Sinopoda — паук-охотник, группа, названная в честь его тактики охоты: они бегают за добычей и ловят ее. У охотников, как правило, довольно хорошее зрение — оно им необходимо, если они собираются активно выслеживать и преследовать добычу.Можно было бы ожидать, что Sinopoda scurion последует за ними, но у них уникальная среда — они пещерные пауки. Они живут в темноте, а это значит, что светоотражающее зрение менее эффективно. Таким образом, Sinopoda scurion на самом деле является безглазым пауком (ССЫЛКА), у которого в процессе эволюции не развиваются глаза из-за отсутствия пользы, которую они приносят в окружающей среде. Если предположить, что это паук «по умолчанию» в этих условиях, естественный отбор будет постепенно отбирать все больше и больше уменьшенных (маленьких, менее эффективных) глаз, пока они не исчезнут полностью.Есть несколько других обнаруженных безглазых пауков, все они находятся в условиях низкой освещенности, например, в пещерах, потому что там вам не нужно получать столько пользы от зрения. Вот почему у паука может не быть глаз, но это так. тоже экстрим. Часто пауку нужно зрение, но некоторые дополнительные не слишком полезны, поэтому они (со временем) теряют его и могут похвастаться только 2,4 или 6 в зависимости от. Обычное давление на развитие глаз — это стратегия охоты — не все пауки сидят в паутине и ждут добычу, некоторые — охотники, некоторые — рыболовы, некоторые — охотники, нападающие на них, и так далее.Некоторые охотятся ночью, а некоторые — днем ​​- все это зависит от того, какое зрение вам нужно и где оно должно быть. Однако такое давление, как правило, приводит только к модификации глаз, а не к полной потере — вот почему пауки, лишенные конфигурации с 8 глазами, так редки. Примеры более низкого количества глаз, как правило, очень специфичны и встречаются редко, например, четырехглазая конфигурация, существующая лишь у немногих из рода Miagrammopes в семействе Uloboridae (LINK) и другого семейства под названием Symphytognathidae .В большинстве случаев селективное давление приводит не к потерям, а к модификации, такой как сокращение, размещение или усиленное развитие.

Например, если вы были пауком с лицом огра (ССЫЛКА), вы паук, забрасывающий сеть. Вы «ловите» насекомых в темноте ночи, а для этого нужно хорошо прицелиться. Для пауков-людоедов это привело к особенно большим передним глазам с некоторыми очень интересными механизмами (ССЫЛКА), которые на самом деле собирают свет лучше, чем совы или другие ночные хищники. Но вы не избавились от этих других глаз — просто создали еще одну «главную пару», чтобы получить от нее больше пользы.Если вы состоите в группе Caponiidae — вы славитесь своими глазами. Среди пауков вы особенно необычны. У большинства представителей вашего вида только два глаза, но у некоторых видов в той же группе их 4, у некоторых 6 или сохранилось все 8. Некоторые глаза расположены так близко друг к другу, что кажутся почти циклопическими, из-за чего паук выглядит нечетным, а не полным. пары. Caponiidae на самом деле единственная группа, у которой тоже всего 2 глаза! Шесть и четыре, хотя и редки, в настоящее время известно о существовании нескольких групп, хотя есть, вероятно, неоткрытые виды, которые имеют аналогичную нумерацию.

3. Конфигурация и идентификация

То, что не имеет большого значения для обычного человека, но все же является очень хорошим показателем разнообразия — количество глаз и конфигурация глаз — оба основных признака того, какого типа паука вы можете смотреть на. Хотя это и не окончательный идентификатор — вспомните безглазого паука-охотника, он все же является хорошим индикатором того, на какую группу вы можете смотреть, или достойным индикатором моделей поведения, таких как стратегия охоты. Большинство семейств имеют свою собственную индивидуальную конфигурацию — размещения, уникально адаптированные в пределах их класса из-за их связанной родословной.В конце концов, эволюция опирается на то, что предшествовало ей.

(ССЫЛКА НА КЛЮЧ) (Обратите внимание, что это не почти все пауки, и это не относится ко всем идеально)

Это не только счет — хотя это может быть большим только потому, что он гораздо реже и отчетливее, расположение глаз в группе, если они часто очень похожи среди большинства участников, и, таким образом, размещение может быть разумным средством идентификации. Размещение определяет поле зрения паука, где он может видеть и насколько эффективно он может видеть в этих местах.

(ССЫЛКА НА ИСТОЧНИК) (И хорошая статья о зрении паука, которая идет с ним)

Передний и задний в основном означают «передний» и «задний». Медиана и Боковая в основном означают «Середина» и «Стороны». Название идет немного глубже, чем просто позиционирование, поскольку вы можете видеть переднюю боковую пару первого паука ( Sicariidae ) — это то место, где вы, вероятно, поместили бы переднюю срединную, но этот набор на самом деле был утерян! Изображение справа относится к фактическому полю зрения этих наборов (и различиям между семействами).

Теперь, хотя вы, возможно, не сможете посмотреть на паука и сказать: «Ну, это, очевидно, член Salticidae ». «То, на что вы можете смотреть (при условии, что вы действительно находитесь достаточно близко к пауку, чтобы определить его черты), так это то, что у него полный набор из восьми глаз, одна пара кажется очень уменьшенной, глаза расположены в виде полумесяца, а передние действительно большие по сравнению с остальными.Первая особенность не слишком полезна. Вторая особенность мало что говорит вам. Форма полумесяца характерна для Salticidae , но вы, вероятно, этого не знаете. Но что такое большие передние глаза, вероятно, полезно видеть! Вы смотрите на паука, у которого, вероятно, отличное зрение вперед, что, вероятно, означает, что он активный охотник. Подобные детали можно использовать, чтобы выяснить, как все, что вы смотрите, вероятно, работает, или, по крайней мере, помочь вам сделать предположение.

Salticidae — довольно известный паук, хотя и по его обычному названию «пауки-прыгуны».”Маленькие, пушистые и обычно считаются самыми симпатичными в семействе пауков. У них тоже отличное зрение, оно им нужно, чтобы определять лучшие места для прыжка и нацеливаться на добычу с расстояния, чтобы наброситься. Это часть их очарования и для обычного человека — если наблюдаемых прыгающих пауков часто можно увидеть, оглядывая свое окружение с поведением, которое выглядит как неподдельное любопытство, наклоняя головы и исследуя местность. (ВИДЕО)

4. Некоторые особо забавные участники, когда дело доходит до глаз

Ради удовольствия, вот некоторые из «чудаков» со зрением

1. Panjange casaroro (Самец) (Изображение — микрофотография)
Глаза состоят из двух отдельных стеблей, образующих на конце крючки. Крючки подходят друг к другу таким образом, что кажется, что два глазных стебля «держатся за руки».

2. Карликовый паук (самец) — Walckenaeria acuminata . (Изображение — это модель) (Фото — Джулия Стоесс)
Известен тем, что его глаза прикреплены к одному длинному стеблю, как у рога единорога.


3. Хотя это и не различие между видами — иногда вещи просто портятся — вот кто-то нашел семиглазого паука-волка! Нередко можно встретить животных с такими мутациями, просто люди редко замечают это! Средний, смещенный от центра глаз — это место, где два слились в один (ИСТОЧНИК)

И последнее, забавное примечание в конце — знаете ли вы, что глаза некоторых пауков отражают свет так же, как кошки? На самом деле это старый метод «охоты» на пауков, потому что нужно просто искать блеск этих крошечных глазков! (Изображение — Паук-волк), и это относится и к младенцам, вот паук-мать-волчица, несущая своих паучков — когда загорается свет, все их маленькие глазки сверкают! (Видео)

почему паукам нужно столько глаз, а нам всего два?

Любопытные дети — серия для детей.Если у вас есть вопрос, на который вам нужен эксперт, отправьте его по адресу [email protected]. Вам также может понравиться подкаст «Представь это», совместное производство ABC KIDS listen и The Conversation, основанное на «Любопытных детях».

Сможете ли вы узнать, почему паукам нужно шесть глаз, а нам — только два? — Амос, 3 года, Ньюкасл.

Привет, Амос. Спасибо за отличный вопрос.

Первое, что мы должны сказать, это то, что, хотя это правда, что у некоторых пауков шесть глаз, у большинства на самом деле восемь.

Короткий ответ на ваш вопрос: у животных развились разные глаза, которые лучше всего подходят для их образа жизни.

Прочитайте больше: Любопытные дети: Из чего сделана паутина и насколько она прочна?

У людей два глаза обращены вперед. Наши глаза очень хорошо видят цвета и формы. Наличие двух больших глаз в передней части головы означает, что они могут работать вместе, чтобы угадать, насколько далеко что-то находится (мы называем это «оценочное расстояние»).Так нам легче поймать другое животное и съесть его.

Пауки также являются охотниками, и им нужны глаза, которые помогают им находить и ловить пищу. Фактически, большинство пауков плохо видят и используют прикосновение и вкус, чтобы исследовать мир. Но их глаза кое-что говорят нам о еде, которую они едят, и о жизни, которой они живут.

Глаза паука для жизни паука

Пауки-прыгуны — активные охотники, как крошечные львы, преследующие свою добычу (жуков).У них обычно восемь глаз: два очень больших передних глаза для получения четкого цветного изображения и оценки расстояния и дополнительные боковые глаза, чтобы определять, когда что-то движется. Вот изображение австралийского паука-прыгуна.

Прыгающим паукам нужны два больших глаза спереди, чтобы они могли догадываться, как далеко их добыча. Майкл Дункан, автор предоставил

Некоторые пауки плетут сети, чтобы поймать свою добычу. Эти пауки, забрасывающие сеть, также должны четко видеть и оценивать расстояния.У некоторых развились огромные страшно выглядящие черные глаза, которые смотрят прямо перед собой, поэтому их прозвали пауками-людоедами! Эти гигантские глаза помогают пауку видеть большую площадь и аккуратно опускать сеть паутины, чтобы поймать свою добычу. Вот изображение паука, забрасывающего сеть.

Этот паук-забрасывающий сеть принадлежит к семейству Дейнопис. Маленькие точки, похожие на ноздри, на самом деле являются глазами! Майкл Дункан, автор предоставил

Некоторые пауки живут в совершенно темных пещерах, где совершенно бесполезны глаза.Им приходится полагаться на другие чувства, чтобы найти пищу в темноте. Чтобы сэкономить энергию, создавая глаза, эти пауки потеряли глаза в процессе эволюции, поэтому теперь у некоторых из них нет глаз вообще. Вы можете увидеть изображение такого паука здесь.

Так почему же у большинства пауков так много глаз?

Глаза человека и паука — результат медленной эволюции, которая помогает нам выжить в различных средах. Одна из причин, по которой наши человеческие глаза отличаются от глаз пауков, заключается в том, что наши тела и мозг устроены иначе.

Например, у пауков нет шеи. Поэтому они не могут поворачивать головы, чтобы смотреть на вещи так, как мы. Наличие дополнительных глаз вокруг головы — это один из способов, с помощью которого пауки могут видеть больше окружающего мира, помогая им быстро обнаруживать добычу или потенциального хищника.

Глаза человека и глаза паука также выполняют разные функции. Наши два глаза очень сложны и способны выполнять множество задач одновременно, в то время как у пауков разные глаза, которые выполняют разную работу.

Например, большие центральные глаза пауков-прыгунов лучше всего подходят для распознавания фигур, но простые боковые глаза выполняют важную работу по наблюдению за хищниками.

Итак, двухглазый паук или даже восьмиглазый человек не невозможны. Но два глаза, которые у нас есть, и восемь глаз, которые есть у большинства пауков, идеально подходят, чтобы помочь каждому из нас жить такой, какой они есть.

Прочитайте больше: Любопытные дети: почему у пауков волосатые ноги?

Здравствуйте, любопытные детки! У вас есть вопрос, на который вы хотите получить ответ от эксперта? Попросите кого-нибудь из взрослых отправить ваш вопрос на адрес curiouskids @ theconversation.edu.au

CC BY-ND

Сообщите нам свое имя, возраст и город, в котором вы живете. Мы не сможем ответить на все вопросы, но сделаем все возможное.

у какого насекомого 5 глаз

Глаза насекомых сильно отличаются от наших. Поразительный подвиг, если вспомнить, что у богомола нет яда. Внутри глаз богомола есть два крошечных черных пятна, которые… Ноги и крылья жука прикреплены к грудной клетке.Как бы вы описали одержимость zi dima? Наши глаза похожи на фотоаппарат. У каких маленьких насекомых пять глаз на голове? У богомола 5 глаз. Все укусы насекомых могут вызывать опасные для жизни аллергические реакции, и укусы пчел — не исключение. У большинства членистоногих есть по крайней мере один из двух типов глаз: боковые сложные глаза и более мелкие средние глазки, которые являются простыми глазами. Мероприятие №2. Трамп называет себя защитником белой Америки. Как будет выглядеть машина для проезжающего насекомого? Насекомые отличаются от других членистоногих своим телом, которое разделено на три основных области: (1) голова, на которой расположены ротовой аппарат, глаза и пара антенн, (2) трехчлениковая грудная клетка, которая обычно имеет три части. пары ног (отсюда и «Hexapoda») у взрослых особей и обычно одна или две пары крыльев и (3)… северная бумажная оса.Ученые считают, что эти простые глаза не так хорошо видят детали, но помогают видеть движение. Форма тела «проволочника» 33. Вопрос. У них шесть ног. Последствия укуса клеща обычно проходят в течение 3 недель, но если части рта остаются на коже, симптомы могут сохраняться. Внешняя часть каждого глаза состоит из множества частей или граней, различающихся числом … Глаз стрекозы содержит около 30 000 линз. Так что, если у пчел 5 глаз, можно подумать, что это какое-то особое супер насекомое.Хотя сложные глаза сами по себе довольно эффективны, глазки помогают стрекозам обнаруживать движение и реагировать на него намного быстрее, чем люди. Энциклопедия энтомологии, 2-е издание. … Осторожно промойте глаза холодной водой, несколько раз моргайте, осторожно погружая глаза в широкую чашку с водой. Подробности названия маленьких насекомых имеют пять глаз на голове и другую связанную информацию. Все права защищены. Топ-5 фактов о глазах насекомых. Виды богомолов, потерявшие крылья и, таким образом, ведущие ходячий образ жизни, также утратили способность слышать.Опабиния — очень необычное вымершее животное, обнаруженное в окаменелых отложениях раннего кембрия в сланцах Берджесс в Британской Колумбии и в сланцах Маотяншань в Юньнани, Китай. Вместо этого каждый простой глаз открывает вид… На грудной клетке у насекомых есть крылья и ноги. На самом деле, у них не такое ясное представление, как у многих других животных, включая людей. Самцы цикад издают громкие звуки, вибрируя мембранами… Ответ: опыляют пчелы, а божьи коровки и осы могут убить врагов растений. Известно, что они распыляли яд в глаза своих жертв.У большинства пауков восемь глаз. Библиотека вопросов и ответов по биологии Назовите насекомых, у которых есть сложные глаза. Более деликатные виды больше предпочитают камуфляж и меньше используют смелую тактику охоты. Самые успешные существа на планете, насекомые — это дикая стая. И человеческие глаза, и глаза насекомых позволяют своим владельцам улавливать свет. 17 мая 1943 г. британско-американское. Связанные викторины FunTrivia. Топ-5 фактов о глазах насекомых. Закаленная «пластина» экзоскелета 37. Хотя вы не можете увидеть, что происходит внутри кокона, вы можете немного больше узнать о процессе метаморфозы, изучив… В каждом сложном глазу около 150 омматидий специализируются на наблюдении паттернов.Когда у Элизабет Беркли появилась щель между передними зубами? Таракан — насекомое, потому что у него _____. У насекомых пять глаз. На голове у насекомого расположены сложные глаза, две антенны (они чувствуют и нюхают предметы) и пасть. У одного из самых странных животных, когда-либо существовавших, было пять полностью функционирующих глаз и длинный гибкий шлангоподобный хоботок или морда с захватами на конце. У насекомых больше глаз, чем у людей. Эти глаза обычно дают только грубое изображение, но (как у личинок пилильщика) они могут обладать разрешающей способностью… Глазами насекомого эти слова сливались бы в один большой темный столбец на экране, окруженный белыми полосами.Цикады от среднего до большого размера, от 2 до 5 см (от 0,8 до 2 дюймов). Если вы посмотрите на изображение жука… Насекомое — Насекомое — Нервная система: Центральная нервная система состоит из ряда ганглиев, которые снабжают нервы последовательными сегментами тела. Представьте, если бы все насекомые выглядели в точности… Однако блохи в большинстве своем безвредны. У некоторых насекомых глаза обоих типов. Ответ: Большая оса-убийца цикад размером 1–1,5 дюйма (2,5–3,8 см) охотится, парализует, откладывает яйца на цикад и закапывает их.(У многих насекомых нет простых глаз.) Сложные глаза обычно большие, с множеством линз, что дает насекомому сложный образ окружающей его среды. Отвечено на вопрос: Сараванан, 17 сентября 2015 г. Наличие большого количества «мини-глаз», составляющих один «сложный» глаз, позволяет им замечать очень быстрые движения и видеть под широким углом все вокруг своего тела. Паукам это намного проще, поскольку они быстро парализуют свою добычу своим ядом. Они… В простом глазу всего одна линза. Укусы клещей. Хотите увидеть этот ответ и многое другое? В отличие от большинства других насекомых, у богомола выпуклые глаза, прикрепленные к треугольной голове.У насекомых может быть до трех простых глаз. Источники. Для рождения такого количества детей ей не нужно спариваться более одного раза — речь идет об одной пьяной ошибке, имеющей долгосрочные последствия. У некоторых насекомых глаза яркие, но не у всех. Как и у большинства насекомых, пчела имеет сложные части рта, которые она использует для еды и питья. … Кроме того, некоторые виды богомолов развили яркие цвета на внутренней стороне рук или нижних крыльях. Не только это, но и дополнительные глаза совсем не помогают зрению.В редких случаях в США наблюдались случаи чумы, которую блохи передавали людям между грызунами и домашними животными. Сложные глаза обычно большие, с множеством линз, что дает насекомому сложный образ окружающей его среды. Эти глаза используются для обнаружения света, в то время как большие глаза предназначены для наблюдения за движением и глубокого зрения. Сколько лет было королеве Елизавете 2, когда она стала королевой? Сложные глаза состоят из тысяч крошечных линз, в отличие от человеческих глаз, у которых есть по одной линзе. Многие другие виды насекомых имеют такую ​​же конфигурацию пяти глаз.»Простые» глаза 31. Думаешь, двух хватит, правда? Но как вы думаете, богомол заботится? У богомолов пять глаз, из которых три являются простыми, а два других — сложными. Материалы на этом сайте не могут быть воспроизведены, распространены, переданы, кэшированы или использованы иным образом без предварительного письменного разрешения Multiply. Среди наиболее поразительных — глаза миллионов насекомых, которые живут с нами на этой планете. У насекомого также есть два сложных глаза, всего пять глаз.Когда органная музыка стала ассоциироваться с бейсболом? Какой процент людей имеет карие глаза, голубые глаза, зеленые глаза и т. Д.? «Сбрасывание» старого экзоскелета 34. У кузнечика три глазка, или простые глаза, на голове. У богомола большие сложные глаза, которые вы легко заметите. Ответы: Тараканы — это насекомые отряда Blattodea, иногда называемые Blattaria, из которых около 30 видов из 4600 связаны с местами обитания человека. Выпученные глаза, которые врач может назвать экзофтальмом, могут быть признаком инфекции, проблем с щитовидной железой или других медицинских проблем.Когда богомол летает, можно легко помолиться за летучую мышь. Глаза насекомых состоят из тысяч крошечных детекторов света, плотно прилегающих друг к другу. У большой стрекозы может быть до… Такое разнообразие относится и к насекомым… Около четырех видов хорошо известны как вредители. Другие звуки можно почувствовать только как вибрацию, но не как реальный слух. У насекомых нет легких, и они не переносят кислород через систему кровообращения, как это делают люди. Springer, 2008,… Знаете ли вы, что одна самка богомола может произвести более 1000 детенышей? Даже крупные виды не ТАК большие, может быть, максимум 4 дюйма в длину.Чтобы не быть съеденным, он сделает резкое движение и позволит себе упасть на землю. Не для богомола! Президент… Межгосударственная форма налога с продаж подоходный налог? Кто является актрисой в рекламе Saint Agur? Визуальным ученикам особенно полезно просматривать журналы о природе, книги, энциклопедии или Интернет в поисках изображений различных… Укусы насекомых могут иметь разные эффекты. Простые глаза, вероятно, измеряют интенсивность света, а у некоторых насекомых, во всяком случае, подготавливают сложные глаза к получению света, таким образом предупреждая насекомое.Креветка-богомол — наиболее продвинутый пример животного с таким типом глаз. «Яичный футляр» таракана 36. Дыхательная система насекомых. У богомола большие сложные глаза, которые вы легко заметите. Я начал это с того, что насекомые бывают самых разных форм и размеров. Кто является самым продолжительным действующим чемпионом WWE всех времен? «Пенис» насекомого-самца 30. Глаза насекомых состоят из тысяч крошечных детекторов света, плотно прилегающих друг к другу. Адаптация насекомых включает ротовой аппарат, способность летать, типы ног и форму тела.Вместо того, чтобы убегать от угрозы, он будет оставаться на месте и пытаться выглядеть крупнее. Обратитесь к врачу … Но у них также есть три глаза меньшего размера, расположенные на середине головы. Но у них также есть три глаза меньшего размера, расположенные на середине головы. Мухи также близоруки — для насекомых хорошо видно расстояние в несколько ярдов. Соглашение о коммуникационной разведке, также известное как Соглашение BRUSA, было подписано правительствами Великобритании и США для облегчения сотрудничества … Следующий вопрос> Они красочны.Получите ответ на свой запрос 24 * 7 только на | Practo Consult. Все вместе эти кусочки образуют твердый слой вокруг тела насекомого. Ночью летучие мыши питаются любым летающим насекомым и обнаруживают их с помощью эхолокации. См. Ответ. Формы ног … Животные, которые не особо заинтересованы в поедании богомола или еще не испытали этого, немного подозрительно относятся к добыче, которая не убегает. Будем надеяться, что летучая мышь не была готова к такому ходу и упустит добычу. Оттенок при травме глаз выглядит скорее синим, чем черным.По мнению ученых, глаза эволюционировали около 540 миллионов лет назад как простые светочувствительные органы. Если они обнаружат добычу, они пойдут на нее. В сложных глазах острота зрения зависит от количества и размера омматидиев в глазу. (Neuroptera: Corydalidae) PC: Нэнси Миорелли. Есть догадки, что это за существо? Как и у других насекомых, тело жука состоит из трех основных частей: голова, грудная клетка (средняя часть) и брюшко (задняя часть). Этих красновато-коричневых насекомых около 2.5 миллиметров в длину и прыгают на большие расстояния. Увидеть — значит верить … Больше фотографий можно найти на странице видов. Как и у большинства насекомых, у муравьев сложные глаза, состоящие из множества крошечных линз, соединенных вместе. Когда присутствуют оба, два типа глаз используются согласованно, потому что каждый имеет свои преимущества. Capinera, John L. Куколочная стадия жизни насекомого одновременно загадочна и чудесна. После спаривания он производит яичные футляры, называемые оотеками, в каждой из которых может быть более 200 яиц. Со всеми этими глазами можно подумать, что они намного лучше видят вещи … У настоящих жуков есть стилет (рот в форме соломинки), который они используют, чтобы высасывать соки из … На грудной клетке у насекомых … хватит, правда? Как долго Маргарет Тэтчер была премьер-министром? Насекомое — это латинское слово, а паукообразное — греческое слово.Это не просто розово-белый богомол, что уже довольно удивительно, но он действительно похож на цветок. В голове находятся все органы чувств — глаза, уши, рот и усики. Это помогает им избегать внезапных нападений голодных хищников. За исключением глубоких вулканов, насекомых можно встретить повсюду. У богомола большие сложные глаза, которые вы легко заметите. Насекомое достигает от 1/16 до ¼ дюйма в длину, у него широкие, почти треугольные головы и огромные глаза, которые слегка повернуты назад.1: Пять глаз на этой европейской осе 2: Только два сложных глаза у жука. У этого добсонфая как сложные глаза, так и глазки. Существует около 150 000 описанных видов настоящих мух (Diptera) с… 1. Глаз-шпион — существует десять видов глаз, которые можно разделить на две категории. У некоторых личинок насекомых, например гусениц, есть простой глаз другого типа, известный как стеммата. Основным преимуществом суперпозиционных глаз по сравнению с аппозиционными глазами является их способность передавать изображение в условиях низкой освещенности из-за конвергенции собранных световых лучей.Вопрос: Какое насекомое откладывает яйца в живом теле своих жертв? У всех насекомых шесть ног (три пары сочлененных ног) и обычно четыре крыла (две пары). Многие другие виды насекомых имеют те же пять… цикады (семейство Cicadidae), любые из группы звукоизлучающих насекомых (отряд Homoptera), у которых есть две пары перепончатых крыльев, выступающие сложные глаза и три простых глаза (глазки). Не для богомола! У богомола 5 глаз. 2. Семь — Простые глаза, подобные человеческим, очень распространены на Земле и эволюционировали в… И человеческие глаза, и глаза насекомых позволяют своим владельцам обнаруживать свет.Где я могу найти схему реле предохранителей для vw vanagon 1990 года выпуска или любого другого vw vanagon по этому вопросу? Эти глаза используются для обнаружения света, а большие глаза — для видения … То, что кажется неподвижной, почти безжизненной формой, на самом деле является насекомым, претерпевающим удивительную трансформацию. Многие насекомые обманывают и имеют как простые светочувствительные рецепторы, так и сложные глаза. И оставайтесь на этом, даже когда жертва оказывается намного крупнее их. Назовите насекомых, у которых есть сложные глаза. Следующий вопрос> Они состоят из тысяч линз…. У насекомых пять глаз / Главная / Вопросы / Категории / Наука и математика / Биология. Назовите насекомых, у которых есть сложные глаза. Три основных ганглия в голове (протоцеребрум, дейтоцеребрум и тритоцеребрум) обычно сливаются, образуя головной мозг или надпищеводный ганглий. Для насекомых воздух… check_circle Ответ эксперта. Сложные глаза (рис. 3) — главные органы зрения. Нет сомнений в том, что насекомых издалека привлекает к феромонным ловушкам «запах» феромона.В мире насчитывается 300 различных видов бумажных ос. У насекомых есть удивительные приспособления, которые делают каждый вид уникальным и разнообразным. Это видео показывает, как большая самка богомола ловит паука, а затем почти становится добычей другой самки богомола того же вида. Эти глаза создают небольшие изображения, которые позволяют мухе видеть движения слева, справа, спереди и сверху. «Передние крылья» Orthoptera 35. Приз за наибольшее количество глаз может быть у хитона, вида морских моллюсков, у которых может быть до 1000 глаз! На самом деле это так! На что это похоже? (изд.) Следующий вопрос> Возьмите… Это привело к убеждению… Нужно ли охлаждать тыквенный пирог? Истоки альянса Five Eyes можно проследить до Атлантической хартии, которая была издана в августе 1941 года, чтобы изложить цели союзников в послевоенном мире. Ноги насекомых сочленены, и движение этих суставов контролируется комбинацией частичной мускулатуры и пассивных биомеханических немышечных структур. Поскольку у летучих глаз нет зрачков, они не могут контролировать, сколько света попадает в глаз.Лучшая аналогия для описания… Следующее короткое видео показывает, как богомол пытается запугать нападающего некоторыми «танцевальными» движениями. Взгляните на некоторые из самых странных и невероятных глаз у животных… Сегодня зрение является самым важным чувством для многих животных, включая людей, и они стали невероятно разнообразными и сложными. В конце концов, глаза насекомых очень приспособлены к их образу жизни. Простые глаза имеют одну вогнутую светочувствительную поверхность, а сложные глаза… Да, пять глаз! Следующий вопрос> Они очень большие.Жизненный цикл большеглазого клопа начинается с перезимовки яиц. Почему богомол хочет слышать только кучу высоких звуков? У бабочек четыре глаза, хотя у большинства насекомых их пять. Все богомолы хищны по отношению к другим насекомым, и у них есть хорошо известные… Включая лепестки, небольшой зеленый ободок и несколько линий, похожих на растения на спине. Грудная клетка — это место, где прикрепляются все ноги и крылья насекомого. Он поднимет свои крылья и хищные руки и попытается встать как можно выше. Глаза богомола опираются на его гибкую шею.Насекомые (насекомые) Насекомые (насекомые) Сохранение насекомых! Все, что вам нужно, это деревянная. Мухи, желтые куртки и другие надоедливые вредители могут явно сосредоточиться на еде людей, поэтому они должны чувствовать ее запах. Сложите глаза. Шмидт описывает эту боль, которая может пульсировать в течение почти 5 минут, прежде чем утихнет, как: «Подобно тому, как тебе давят на вращающуюся дверь». 5. И она может сделать около 6 штук! У всех насекомых есть три пары ног, каждая пара растет из разных частей грудной клетки, называемых спереди назад, переднегрудью, среднегрудью и заднегрудью.Слуховой орган богомола расположен посередине их живота, как раз между последним набором ног. Есть ли у насекомых нос? Он может быть ядовитым, ядовитым или иным образом напасть на вас. У стрекоз сложные глаза, которым помогают три отдельных глаза, известные как глазки. У некоторых насекомых глаза обоих типов. «Передняя губа» челюстного насекомого 32. Хотите узнать пошаговый ответ? Эффект мозаики. Q.1) Какое насекомое имеет лучшее зрение? Ответ. Для этих существ характерны жесткие передние крылья и отсутствие зубов, как у жуков.Не все виды богомолов развили слух, но некоторые из них. ~ Насекомые Dictyoptera встречаются повсеместно, а некоторые виды … У гусениц 12 глаз, а у комнатных мух по 4000 линз в каждом глазу. Сложные глаза состоят из множества маленьких повторяющихся частей глаза, называемых омматидиями. Богомол — очаровательное насекомое. ~ Сам термин означает сеть крыльев, и вы можете идентифицировать насекомых этого отряда по характерным жилкам, присутствующим на крыльях. Богомолы сумасшедшие! Но вы действительно не узнаете этого, если не присмотритесь.Глаза насекомого также расположены на голове. В самом деле, насекомые соперничают с позвоночными как доминирующие наземные формы жизни на Земле, поэтому они явно высоко развиты! Может, даже покачиваясь слева направо, чтобы казаться более устрашающим. Мухи могут обнаружить труп… Иногда лучшая защита — это нападение. У пчел 5 глаз. Спереди есть зрачок, пропускающий свет, а роговица и хрусталик изгибают свет, формируя изображение. Пять глаз, но одно ухо? Следующий вопрос> Они красочные. Насколько высоки члены довоенной дамы? Да пять глаз! Их глаза, возможно, самые удивительные из всех, что встречаются у насекомых.У богомола 5 глаз! У насекомого есть антенна в области головы; с другой стороны, у паукообразных усики отсутствуют. Аппозиционные глаза можно разделить на две группы. Вы думаете, двух будет достаточно, не так ли? Вид богомола, похожий на орхидею, метко назван Orchid Mantis с латинским названием Hymenopus coronatus. Они высасывают кровь из своего хозяина, чтобы кормиться. В состоянии покоя эти цвета не видны, но при атаке они могут вспыхивать, чтобы запугать нападающего. Мухи не видят одно целое и не сосредотачиваются на конкретном объекте, как это делают люди.Стрекоза महत्वपूर्ण चयनित पिछली परीक्षा प्रश्न Но у них также есть три меньших глаза, расположенных посередине головы. В брюшной полости насекомое переваривает пищу и располагаются его репродуктивные органы. У всех насекомых, у которых есть глаза, есть сложные глаза. Были сообщения о том, что дикие богомолы ловили колибри, мышей, маленьких ящериц, огромных пауков и других богомолов того же размера. Богомол — очаровательное насекомое. 1 ответ. Вот простой эксперимент со зрением насекомых, который вы можете провести дома.1.Eye-spy — существует десять вариантов расположения глаз, которые можно разделить на две категории. Теперь, когда у вас есть базовое представление о 5 различных формах личинок насекомых, вы можете попрактиковаться в идентификации личинок насекомых с помощью дихотомического ключа, предоставленного Службой сотрудничества при Университете Кентукки. Без контроля над тем, сколько света проходит через линзу, муха не может сфокусировать изображение, которое видит. «Волосы» на теле насекомого. Они могут смыть любые частицы, попавшие в глаза. Дети младшего возраста тоже могут это сделать, просто начните с нескольких примеров, таких как «у насекомых есть глаза» или «у насекомых нет хвостов».См. Раздел «Анатомия насекомых», чтобы узнать больше. Следующий вопрос> Пройдите тест на насекомых Посмотреть все тесты ›Перейти к теме› Вопрос 10 Где молодые… У большинства насекомых есть две пары крыльев, но у некоторых есть одна пара, как у мух. Лучше будь осторожен и не подходи слишком близко. У богомола большие сложные глаза, которые вы легко заметите. У насекомого шесть ног. На голове у жуков есть усики (щупальца), глаза и рот. Тело насекомого состоит из трех основных частей: головы, грудной клетки и брюшка.Хорошего применения кровососущему клещу пока не найдено. В человеческом глазу острота зрения зависит от плотности светочувствительных клеток сетчатки. Закладка Like 1… Глаза насекомых намного меньше человеческих. Орхидея-богомол, имитирующая орхидею, «почкокрылого богомола» пытается запугать камеру — «Давай, братан». Избегать летучих мышей! Не для богомола! Только крупные виды пойдут на эту тактику, например азиатский богомол, китайский богомол, африканский богомол или почкокрылый богомол.Откуда взялось выражение «черные глаза» для обозначения ушибленных глаз? Кроме того, у многих личинок есть несколько пар ножкообразных придатков, называемых распорками или ложноногими. «Паучьи глаза — это« действительно крутой шаг в эволюции », — добавила она; У насекомых сложные глаза с несколькими линзами, и некоторые области этих глаз выполняют определенные функции. Тело насекомого состоит из трех основных частей: головы, грудной клетки и брюшка. Оказывается, в животном мире возникло множество глаз. У них также есть три маленьких глазка (простых глаза) на макушке, которые определяют уровни света и поляризацию.Эти глаза используются для обнаружения света, в то время как большие глаза предназначены для наблюдения за движением и глубокого зрения. Это работает? Тараканы живут в самых разных средах… Почему библиотеки не пахнут книжными магазинами? Ему просто нужно удерживать свою добычу с чистой силой и начать есть ее. Чтобы узнать больше, посетите нашу страницу о цветах, которые видят животные, и посмотрите, как бабочка, вероятно, будет рассматриваться человеком и другой бабочкой. Вы бы не увидели Скрипочного богомола или Призрачного богомола, идущего на крупную добычу.В простом глазу всего одна линза. Пошагово… Некоторые насекомые также имеют когтеобразную структуру на последних сегментах ног. Брюшко жука обычно не имеет особенного … Когда вы посмотрите на изображение жука, вы увидите, что у него нет трех маленьких простых глаз, а есть только два сложных глаза. 1: Пять глаз на этой европейской осе 2: Только два сложных глаза у жука. Вы знали о них такие вещи? ~ Отряд Dictyoptera включает насекомых с кожистыми крыльями и жевательными ротовыми органами, таких как таракан и богомол.Из… Когда я это узнал, я был поражен. Наличие большого количества «мини-глаз» вместо одного большого глаза позволяет им замечать очень быстрые движения и видеть под широким углом все вокруг своего тела. У насекомых может быть два типа глаз: сложные и простые. Следовательно, человеческий глаз примерно в сто раз лучше сложного глаза насекомого. У всех насекомых также есть три основные части тела,… Остальные… По сравнению с позвоночными, муравьи… У мухи два сложных глаза, и каждый глаз состоит из 3 000 — 6 000 простых глаз.Не все виды богомолов столь продуктивны, некоторые виды производят гораздо меньше яиц на один ящик. На голове у насекомого расположены сложные глаза, две антенны (они чувствуют и нюхают предметы) и пасть. Самый известный вид — Stagmomantis carolina, но существует много, много разных видов. Хитоны живут в основном на камнях или под ними. Итого пять глаз на лету. Не совсем. Богомол не такой уж и большой. Авторские права © 2020 Multiply Media, LLC. Их ухо не похоже на наше, так как оно может слышать только громкие высокие звуки.Простые глаза имеют одну вогнутую светочувствительную поверхность, а сложные глаза имеют несколько линз на выпуклой поверхности. Мы склонны использовать слово ошибка для обозначения любого очень маленького существа с ногами. Это позволяет пчелам обнаруживать поляризованный свет, чего не могут сделать люди. Студент использует изоляцию, чтобы построить американские горки на заднем дворе. Экзоскелет защищает насекомое. Богомол кажется более чуждым, чем насекомое, с его странными кривыми глазами и способностью заглядывать через плечо. Ознакомьтесь с образцом вопросов и ответов здесь.Типичный аппозиционный глаз имеет линзу, фокусирующую свет с одного направления на рабдом, в то время как свет с других направлений поглощается темной стенкой омматидия. Но у них также есть три глаза меньшего размера, расположенные на середине головы. 30-летний мужчина спросил о каком-то насекомом, попавшем в глаза, на этот вопрос ответили 2 врача, и 1010 человек сочли это полезным. Дела, которые необходимо сделать! Летучая мышь издаст пронзительный крик и будет прислушиваться к звуку, отражающемуся от летающего насекомого и возвращающемуся к нему. Как долго продержатся следы на Луне? У насекомых может быть два типа глаз: сложные и простые.Лечение укусов блох. Колючий цветочный богомол с пятью глазами: двумя большими фиолетовыми и тремя простыми глазами посередине головы. Глаза насекомых сложные, а у паукообразных — простые. Прежде чем стать взрослыми, нимфы проходят несколько возрастов. Большинство видов богомолов нелегко запугать и идут на крупную добычу. Вместо этого дыхательная система насекомых основана на простом газообмене, который омывает тело насекомого кислородом и удаляет углекислый газ. Когда летающий богомол слышит громкий пронзительный звук, это означает, что рядом летучая мышь.9 мая 2019 г. — 206 лайков, 7 комментариев — Пчелы Нины, пчеловод (@ninasbees) в Instagram: «У пчел 5 глаз: два больших сложных глаза, которые представляют собой большие глаза насекомого (состоящие из 6900 маленьких…» Насекомые принадлежат к класс Insecta; с другой стороны, паукообразные относятся к классу Arachnida. Каковы недостатки основной группы? Наверняка они не соответствуют вашей средней собаке или домашней кошке. Глаза некоторых насекомых яркие, но не все. Да, пять глаз! Однако настоящий клоп определяется как принадлежащий к отряду Hemiptera.Насекомые приспособлены к жизни в любой вообразимой среде. Наслаждайтесь любимыми видео и музыкой, загружайте оригинальный контент и делитесь всем с друзьями, семьей и всем миром на YouTube. Вы знали о них такие вещи? Глаза муравьев хороши для точного обнаружения движения, но не дают изображения с высоким разрешением. Некоторые тропические виды выглядят в точности как цветы.

Одинокая планета Чили, Whirlpool Wtw5105hw Изменить язык, Вкусный яичный крем с заварным кремом в микроволновой печи, Канадский производитель бытовой техники Торонто, Джон Фрида Волнистые кудри, Самые прибыльные направления больничного обслуживания, Репортер новостей Клипарт, Стэнфордская школа образования,

Сколько глаз у паука?

Количество глаз у пауков колеблется от нуля до восьми.В то время как у большинства видов пауков 8 глаз, у некоторых пауков, таких как Sinopoda Scurion, нет глаз вообще!

Арахнофобия, боязнь паукообразных, особенно пауков, является одной из наиболее распространенных фобий животных. На самом деле, согласно исследованиям, пауков боятся от 3,5% до 6% мирового населения. Однако чем же так страшны эти многоногие ползающие существа?

Дело в том, что они появляются и исчезают почти мгновенно? Они могут быть там одну секунду и исчезнуть в мгновение ока.Пуф! Или пауков в фильмах просто изображают? Кто не помнит, как сыновья и дочери Арагога пытались приготовить еду из Рона и Гарри? Или, может быть, это количество глаз-бусинок, уставившихся на вас? Кстати о глазах … сколько глаз нужно беспокоиться?

Два? Четыре? Шесть? 8? Сколько глаз на самом деле у пауков? (Фото: Oleg_Serkiz / Shutterstock)

Сколько глаз у пауков?

Простой ответ на этот вопрос — это зависит / меняется.На планете обитает более 40 000 различных видов существ, плетущих паутину, и с каждым днем ​​обнаруживается все больше. С такими огромными числами приходит большое разнообразие. Количество глаз у пауков варьируется в зависимости от их семейства и вида. Количество глаз и их расположение на пауке также часто используется в целях классификации.

Большинство людей полагают, что ответ на вопрос лежит между двумя и восемью глазами. У пауков может быть два глаза, как у большинства других существ, или в общей сложности восемь глаз.Фактически, у большинства пауков 8 глаз. Однако виды пауков из семейства Caponiidae имеют только 2 глаза, что является необычным явлением среди пауков. Что еще более необычно, так это то, что пауки Caponiidae имеют способность отращивать дополнительное количество глаз по мере взросления.

Примеры пауков с 6 глазами включают Anapidae, Scytodidae, Dysderidae, и Sicariidae , в то время как пауки семейства Miagrammopes и Symphytognathidae имеют только 4 глаза.

У большинства видов пауков восемь глаз, но они расположены по-разному. У некоторых есть одна пара больших первичных глаз спереди и три пары вторичных глаз по бокам головы. У других очень специфическое и уникальное расположение глаз. (Фото: Пол Луен / Shutterstock)

Безглазые пауки

Что вы можете не знать, так это то, что ответ на вопрос также может быть отрицательным. Да без глаз вообще . В 2012 году Петер Йегер, ученый из научно-исследовательского института Зенкенберга во Франкфурте, обнаружил первый вид пауков-охотников, у которых совершенно нет глаз.Безглазый паук-охотник был найден в пещере примерно в 100 км от пещеры Ксе Банг Фай в Лаосе, Южная Азия. Джегер назвал вид пауков « Sinopoda Scurion ».

В то время как у большинства пауков-охотников 8 глаз, у Sinopoda Scurion их не было. Ученые считают, что этот вид пауков отказался от глаз, чтобы приспособиться к темноте внутри пещер. С годами в разных частях и пещерах мира было обнаружено больше видов пауков без глаз.Telemidae, Cicurina и пещерный паук-волк Кауаи — все это примеры безглазых пауков.

Глаза или нет, у всех пауков должны быть разные способы наблюдения за миром. Имеет ли 8 глаз преимущество перед другими животными? Как все 8 глаз работают в унисон?

Как устроены глаза паука?

Глаза паука делятся на два типа: первичные глаза и вторичные глаза. Основная пара глаз спереди — это первичные глаза, также называемые глазками, а меньшие внешние по бокам головы — вторичные глаза.Вторичные глаза, как полагают, произошли / произошли от сложных глаз предков пауков, Chelicerata . Однако у них отсутствуют отдельные грани, которые часто ассоциируются с сложными глазами.

Обладание восемью глазами помогает паукам иметь более широкий угол обзора, при этом каждая пара играет свою роль. (Фото: Дэвид Эдвин Хилл / Wikimedia Commons)

Первичные глаза у других членистоногих способны определять только направление света, но у пауков первичные глаза также способны формировать изображения.Первичные глаза также называются переднемедиальными глазами (AME) из-за их расположения. Основной набор глаз используется для сосредоточения внимания на добыче и сбора подробностей об окружающем. У них также есть мышцы, которые могут двигать сетчатку для отслеживания изображения. Однако основные глаза паука неподвижны, поскольку они не могут двигать головой, как люди и другие животные. Таким образом, паукам требуются дополнительные глаза для поддержки основных глаз, чтобы иметь максимально возможный угол обзора.

Вторичные глаза обычно меньше по размеру и располагаются рядом с основными глазами по бокам головы.В зависимости от их положения вторичные глаза называются переднебоковыми глазами (ALE), заднебоковыми глазами (PLE) и заднемедиальными глазами (PME). ALE размещаются в верхнем ряду глаз сбоку головы, PLE — это второй ряд глаз сбоку головы, а PME — в середине головы. Вторичные глаза лишены подвижности сетчатки, наблюдаемой в первичных глазах, и поэтому неподвижны.

Роль вторичных глаз варьируется от вида к виду. У большинства видов они действуют как анализаторы движения и помогают паукам обнаруживать движение ближайшей добычи и хищников.Они также помогают паукам определять расстояние. У некоторых видов пауков вторичные глаза обладают слоем ретрорефлекторной ткани, называемым tapetum lucidum, который помогает видеть в условиях низкой освещенности.

Заключение

Имеет смысл предположить, что большее количество глаз приведет к лучшему общему зрению. Однако это не всегда так. 99% пауков с четырьмя парами глаз все еще имеют плохое зрение. Большинство пауков при охоте за едой полагаются на свое обоняние и вкус.Сенсоры касания в виде волосков или щетинок, называемых щетинками, помогают им сканировать окружающую среду. Щетинки также помогают паукам подниматься вертикально и висеть вверх ногами. Однако некоторые охотничьи пауки, такие как пауки-прыгуны, пауки-волки и цветочные пауки, обладают прекрасным зрением.

Избегание предков сложных глаз: эволюция однокамерных глаз у голометаболических личинок

Реферат

Stemmata, глаза голометаболических личинок насекомых, не привлекли особого внимания, даже несмотря на то, что они демонстрируют заметно разные оптические решения, от сложных глаз с вертикальным изображением до сложных однокамерных глаз с перевернутым изображением.Такие оптические различия поднимают вопрос о том, как могли происходить основные переходы. Стволовые формы произошли от сложных глазных предков, и оптические различия очевидны даже в некоторых из простейших систем, которые имеют сильную клеточную гомологию со взрослыми омматидиями. Переход к сложным однокамерным глазам происходил много раз независимо и, по крайней мере, двумя разными способами: за счет слияния многих омматидий [как у пилильщика (Hymenoptera)] и за счет распространения отдельных омматидий [как у тигровых жуков ( Жесткокрылые), муравьиные львы (Neuroptera) и добсонфии (Megaloptera)].Хотя омматидийоподобные единицы часто имеют несколько слоев (ярусов) фоторецепторов, сложные стемматы, формирующие изображение, имеют тенденцию иметь только один уровень фоторецепторов, вероятно, следствие того, что линза может эффективно фокусировать свет только на одном слое фоторецепторов. Интересное исключение обнаружено у некоторых ныряющих жуков [Dytiscidae (Coleoptera)], у которых две сетчатки получают четкие изображения от бифокальной линзы. Взятые вместе, стемматы представляют собой отличную модельную систему для изучения впечатляющего набора оптических решений, которые произошли от относительно простой наследственной организации.

Введение

Когда люди думают о глазах насекомых, они в основном думают о доминирующих сложных глазах, которые достаточно хорошо изучены оптически (Nilsson, 1989; Warrant and McIntyre, 1993), а также с точки зрения развития (Cagan and Ready, 1989; Чарльтон-Перкинс и Кук, 2010; Кумар, 2012). Глаза личинок голометаболических насекомых происходят от сложных глаз и называются стемматами. Их также называют латеральными глазками, хотя они заметно отличаются от медиальных глазков взрослых насекомых.В большинстве отрядов присутствует от пяти до семи стволовых клеток (Paulus, 1986), и многие из них являются довольно простыми органами зрения. Однако другие эволюционировали в очень разные и удивительно разнообразные типы глаз, от сложных глаз до очень сложных однокамерных глаз, формирующих изображение (Gilbert, 1994). В этом комментарии я использую филогенетический подход, чтобы исследовать, как некоторые из этих функционально разных типов глаз могли развиться из довольно хорошо сохранившихся предковых омматидальных единиц глаза.

Стебли произошли от омматидий

Насчитывая ~ 850 000 видов (Beutel and Pohl, 2006), голометаболические насекомые (Endopterygota) представляют собой большую группу животных, обитающих в самых разных средах. Соответственно, неудивительно, что их глаза сильно различаются. Holometabola — это монофилетическая группа, которая гнездится внутри гемиметаболических насекомых. Поскольку последние характеризуются сложными глазами на всех этапах жизни, а первые имеют сложные глаза у взрослых, из этого логически следует, что голометаболические личиночные глаза (стволовые клетки) произошли от сложных глазных предков.Кроме того, большинство стволовых клеток поддерживают определенную сигнатурную клеточную организацию типичных омматидий (Paulus, 1989; Paulus, 1979), которая имеет тенденцию быть структурно высококонсервативной (Nilsson and Kelber, 2007). В частности, классический омматидиум насекомых состоит из кутикулярной линзы, кристаллического конуса эукона (которому способствует гиалиновая часть четырех клеток, называемых клетками Семпера или колбочек), двух первичных пигментных клеток, которые вместе дистально окружают ядро ​​омматидия, и более вариабельное количество пигментных клеток более высокого порядка (рис.1А, Б). Многие стемматы довольно просты и организованы именно так (подробный обзор см. В Gilbert, 1994).

Молекулярные исследования также подтверждают гомологию стеммат и омматидий (Friedrich, 2006; Friedrich, 2008). Например, у красного мучного жука Tribolium castaneum фактор транскрипции цинкового пальца glass экспрессируется в фоторецепторах развивающихся стеммат личинок, а затем снова в развивающихся взрослых омматидиях, подтверждая, что подобные процессы развития лежат в основе этих типов глаз. (Лю и Фридрих, 2004 г.).Раннее сходство в дифференцировке клеток между глазами взрослых и личинок было даже обнаружено у Drosophila (Green et al., 1993), у которых глаз личинки резко сокращен до органа Болвига (Melzer and Paulus, 1989), в котором отсутствует колбочек и пигментных клеток. Наконец, любопытно, что стемматы, которые напоминают отдельных взрослых омматидий («омматидийоподобные стемматы»), по-прежнему присутствуют в нескольких голометаболических отрядах, таких как Mecoptera, Lepidoptera (Рис. 1C) и Neuroptera (Рис. 1D).Напротив, есть гемиметаболические насекомые с организацией глаз, подобной стемматам, примером чего являются некоторые тли, у которых первые нимфы имеют три глаза, подобные стемматам. Они больше, чем у более поздних омматидиев, но в отличие от стволовых клеток голометаболических насекомых, которые имеют тенденцию хотя бы частично дегенерировать при метаморфозе, они сохраняются во взрослой жизни (Paulus, 1989).

В совокупности эти данные подтверждают, что стемматы произошли от омматидий, что разделение между стемматами и взрослыми омматидиями произошло вместе с разделением между гемиметаболическими и голометаболическими насекомыми (Oakley et al., 2007), и что стемматы гомологичны первой группе омматидий развивающихся гемиметаболических глаз (Friedrich, 2008; Liu and Friedrich, 2004).

Переход от сложных глаз к однокамерным оптически затруднен

Глаза животных обычно делятся на две основные группы (Land and Fernald, 1992; Land and Nilsson, 2012): глаза, которые достигают пространственного разрешения через вогнутую сетчатку, как в случае однокамерных глаз, включая формирующие изображение стволовые клетки, и наши собственные глаза. глаза (рис.2А), и

Глоссарий

Аппозиционный глаз
Составной глаз, в котором оптическое устройство каждого омматидия фокусирует свет на свои фоторецепторы.
Орган Болвига
Резко уменьшенные личиночные глаза мух, таких как Drosophila или Musca.
Роговичные клетки
Клетки, секретирующие роговичную линзу; иногда их также называют ячейками Семпера.
Кристаллический конус Eucone
Истинный кристаллический конус, который обычно образован гиалиновой (прозрачной) частью четырех колбочек.
Гемиметаболические / голометаболические насекомые
Гемиметаболические насекомые подвергаются неполному или частичному метаморфозу, а голометаболические насекомые претерпевают полный метаморфоз.
Глаз нейронной суперпозиции
Специализированный аппозиционный глаз мух, который нейронно объединяет зрительную информацию и тем самым улучшает сбор света.
Ommatidium
Одна из основных единиц сложного глаза насекомого, состоящая из структурных элементов (таких как хрусталик, обычно кристаллический конус, роговичные клетки и пигментные клетки) и фоторецепторов.
Клетки сетчатки
Фоторецепторные клетки.
Rhabdomere
Светочувствительная область одиночного фоторецептора. Несколько рабдомеров часто образуют рабдом, который может быть закрытым (физически смежным, образуя одну оптическую единицу) или открытым (физически разделенным, образуя несколько оптических единиц).
Stemma
Глаз личинки голометаболического насекомого.
Глаз суперпозиции
Составной глаз, в котором линзы синергетически создают единое прямое изображение, которое находится глубоко в глазу.
Уровни
Многослойная организация фоторецепторов.
те, которые достигают пространственного разрешения через выпуклую сетчатку, как в случае сложных глаз (рис. 2B). Поскольку формирующие изображение стволовые клетки эволюционировали из сложных глаз, они, должно быть, перешли от последнего к первому способу получения пространственного разрешения.Одно из запутанных оптических последствий этих организаций состоит в том, что в однокамерном глазу изображение инвертировано (дорсальное зрительное пространство изображается вентрально на сетчатке), тогда как в сложном глазу изображение прямое. Возможно, из-за этих противостоящих организаций, как только эволюция установилась с той или иной организацией глаза, родословная редко переходит в противоположную организацию. Тем не менее, некоторые впечатляющие примеры таких переходов действительно существуют у членистоногих.

Особенно примечательным примером является креветка-мизид Dioptromysis , у которой однокамерный глаз полностью интегрирован в их большой сложный глаз.В этом однокамерном глазу, который явно произошел от части сложного глаза предков, одна линза обслуживает ~ 120 узконаправленных рабдомов, которые полностью интегрированы в мозаику сетчатки оставшегося сложного глаза (Nilsson and Modlin, 1994). Оптически это возможно только потому, что однокамерный глазной блок также содержит увеличенный кристаллический конус, который повторно инвертирует инвертированное изображение и, следовательно, также обеспечивает прямое изображение на сетчатке. Второй пример включает взрослых самцов Xenos peckii из отряда голометаболических насекомых Strepsiptera, у которых вместо омматидий развилось скопление маленьких формирующих изображение глаз (Buschbeck et al., 1999; Buschbeck et al., 2003). У этих животных сборка вертикального изображения из перевернутых изображений ~ 50 отдельных единиц достигается за счет перекреста зрительных нервов между этими единицами и зрительными долями.

У ампелискидных амфипод (также ракообразных), которые, по-видимому, развили три пары однокамерных глаз в результате происхождения сложного глаза, было высказано предположение, что переход от сложного глаза к однокамерному мог быть результатом серьезного сокращения первоначального глаз с более поздним «переизобретением оптики» (Nilsson, Osorio, 1997).Поскольку есть убедительные доказательства того, что стемматы произошли от предков со сложным глазом, вполне вероятно, что подобные эволюционные сценарии также внесли свой вклад в разнообразие стеммат. С этой идеей согласуется то, что с оптической точки зрения стемматы, подобные омматидиям, уже могут функционировать совершенно иначе, чем омматидии взрослых.

Взрослые омматидии и омматидийоподобные стемматы

Возможно, наиболее изученными омматидиями взрослых особей являются омматидии мух (рис. 1A) (Cagan and Ready, 1989), в которых был хорошо охарактеризован строгий и последовательный порядок клеточной спецификации и дифференцировки каждого типа клеток (Cagan and Ready , 1989; Чарльтон-Перкинс, Кук, 2010; Кумар, 2012).Оптически сложный глаз мухи представляет собой специализированный глаз с фокусным расположением, называемый организацией нейронной суперпозиции (Nilsson, 1989). Светочувствительный области (рабдомеры) фоторецепторов физически разделены («открытый рабдом»), так что они захватывают свет с немного разных направлений. Это позволяет глазу улавливать больше света за счет нейронного объединения выходов фоторецепторов соседних омматидий (отсюда и термин нейронная суперпозиция). Одной из ключевых характеристик омматидий мух является наличие двух центральных фоторецепторов (R7 и R8), которые расположены друг над другом, организация, которая также встречается во многих стемматах и ​​называется многоуровневой.В типичном сложном глазном омматидиуме два яруса функционируют как одна оптическая единица. Например, в сложных глазах взрослых мух линза фокусирует свет на дистальных концах кластера рабдомеров, и каждый рабдомер действует как свет или волновод, позволяя входящему свету распространяться по всей его длине (для обзора см. Уоррант и Макинтайр, 1993). Что примечательно в этой организации, так это то, что проксимальная рецепторная клетка R8 получает свет только через свою дистальную копию. Соответственно поля зрения дистальных и проксимальных клеток идентичны.То же самое относится к полностью многоуровневым взрослым омматидиям Lepidoptera (рис. 1B для Papilio ) (Arikawa, 2003). Детали захвата света в этих сложных глазах немного различаются (Nilsson et al., 1988), и их клетки сетчатки образуют единый слитый рабдом (состоящий из девяти клеток, которые образуют в основном два яруса), который измеряет только одну точку в пространстве. Здесь также эта структура действует как волновод, а дистальный и проксимальный ярусы имеют равные воспринимающие поля.

Рис.1.

Клеточная организация омматидий-подобных стволовых клеток отражает структуру сложных глазных омматидий. Обратите внимание на наличие многоуровневости: в каждом из этих примеров фоторецепторы (R) расположены друг над другом. L, линза; Ps, псевдоконус; Cr — кристаллический конус; П — пигментная клетка; CoC, роговичная клетка. (A) Drosophila по Cagan and Ready (Cagan and Ready, 1989), (B) Parnassius glacialis по Matsushita et al. (Matsushita et al., 2012), (C) Papilio xuthus , по Итикава и Татеда (Итикава и Татеда, 1982) и (D), Panorpa communis , по Паулюсу (Paulus, 1979).

Рис. 2.

Два основных режима формирования изображения. Изображения изменены из предыдущих публикаций (Land, 1981; Land and Nilsson, 2012). (A) Пространственное разрешение может быть достигнуто за счет вогнутой сетчатки, которая захватывает перевернутые изображения (как в точечных и однокамерных глазах). (B) В качестве альтернативы его можно получить за счет выпуклой кривизны, позволяющей фиксировать вертикальные изображения (как в сложных глазах).

Ommatidia-подобные личиночные стемматы очень распространены, и анализ эволюции характера поддерживает точку зрения, что этот тип стеммат, вероятно, представляет собой наследственное состояние (рис.3). В целом они следуют типичной омматидиальной клеточной организации, но оптически они могут функционировать совершенно по-другому. Наиболее изученным примером здесь является личиночный аналог (рис. 1C) сложной глазной единицы взрослого чешуекрылого. Что касается клеточной организации, эти стволовые клетки сильно напоминают омматидии взрослых особей, за исключением того, что в основании клады чешуекрылых / трихоптеранов одна из клеток колбочек должна была трансформироваться в первичную пигментную клетку (Paulus, 1979; Paulus and Schmidt , 1978).Оптически было продемонстрировано, что в стемматах бабочки-парусника ( Papilio xuthus ) семь личиночных фоторецепторов, несмотря на их слитую организацию, имеют поля зрения, которые сильно различаются по размеру. Кроме того, эти рецепторы пробуют несколько разные области в космосе (Ichikawa and Tateda, 1982). Следовательно, в отличие от своих взрослых собратьев (которые отбирают только одну точку в пространстве), эти стемматы уже функционируют как однокамерные глаза с очень низким разрешением, в которых изображения инвертированы.В этом примере устройство, которое изначально служило для отбора проб только одной точки в пространстве как часть выпуклого сложного глаза, превратилось в очень простой однокамерный глаз.

Одной устойчивой анатомической характеристикой этих и других омматидозоподобных стеммат является то, что их рабдомы, в отличие от их длинных и узких взрослых аналогов, имеют тенденцию быть широкими и толстыми. Частично эти изменения формы могут относиться к типично очень маленьким головкам, которые просто не могут вместить длинные и узкие омматидиальные единицы.Однако оптические различия здесь связаны с низкими числами F (большие апертуры по сравнению с их фокусными расстояниями), что приводит к тому, что конусы падающего света слишком широки, чтобы их можно было эффективно захватить в световодные рабдомы. Чтобы свести к минимуму потерю света соседними единицами и максимизировать захват света, преимуществом является то, что личиночные рабдоми являются относительно широкими и толстыми, и свет, вероятно, фокусируется глубже в их сетчатку. Например, для стволовых маток бабочек было предложено (Warrant and McIntyre, 1993), что свет может фокусироваться около кончика проксимальных рецепторов, а не на кончике дистальных рецепторов, как это обычно бывает для омматидий, в которых действуют рабомы. как световоды.Кроме того, у большинства личинок с омматидийоподобными стемматами всего несколько единиц, но для лучшего отбора визуального пространства они имеют относительно большие поля зрения по сравнению со взрослыми омматидиями. У Papilio это особенно характерно для задних стеммат. Например, передняя стемма III этого вида имеет рецептивное поле менее 20 градусов, тогда как у задней стволмы VI оно составляет почти 60 градусов. Несмотря на увеличенные рецептивные поля, эти личинки бабочек показывают большие промежутки между своими шестью стволами, и, соответственно, они выполняют сканирующие движения головы и тела, особенно при приближении к потенциально интересным объектам (Ichikawa and Tateda, 1982).

Рис. 3.

Эволюция образующих изображение стеммат. Анализ эволюции характера с использованием мескита (Мэддисон и Мэддисон, 2011), основанный на филогении по Вигманну и др. (Wiegmann et al., 2009) предполагает, что омматидийоподобные стемматы являются предковыми, и что сложные образующие изображения стемматы эволюционировали несколько раз независимо. Обратите внимание, однако, что эта эволюционная модель, вероятно, неполная, поскольку стемматы у многих насекомых остаются неисследованными.

Некоторые другие простые стемматы немного более модифицированы.Например, Trichoptera, которые считаются сестринской группой Lepidoptera, обычно имеют семь структурно схожих, но без линз стеммат, расположенных по кругу (Paulus, 1979; Paulus and Schmidt, 1978). Integripalpia имеет только шесть стволовых матов, но одна из них представляет собой слитую единицу из двух стволовых матов, на что указывает удвоение количества клеток каждого типа. Такое слияние может усложнить интерпретацию эволюционного происхождения определенных стеммат, но также довольно часто встречается в других голометаболических группах, таких как Diptera и Coleoptera (Liu and Friedrich, 2004; Paulus, 1989; Paulus, 1979).

Среди наиболее похожих на омматидий стемм — стемматы Mecoptera. В то время как у некоторых Mecoptera, таких как мухи-скорпионы (Melzer et al., 1994), стемматы уменьшены, у представителей Panorpa, Neopanorpa и Chorista есть личинки с настоящими сложными глазами с 30 или более единицами (Byers and Thornhill, 1983 ). У Panorpa каждая единица характеризуется двояковыпуклой линзой, четырьмя клетками Семпера, которые дают почти сферический кристаллический конус эвкона, двумя первичными пигментными клетками и восемью клетками сетчатки, которые расположены в два яруса (рис.1D) (Chen et al., 2012; Paulus, 1979). Хотя неясно, как эти стемматы работают оптически, общая форма (включая, вероятно, низкое число F ) напоминает стемматы чешуекрылых, что повышает вероятность того, что даже у этого вида два уровня рецепторов образуют несколько разные поля зрения.

Уменьшенные стемматы и общие соображения по эволюции формирования изображения

Среди линий голометаболических насекомых есть несколько случаев, когда стемматы более сильно расходились с типичной омматидиальной организацией.В некоторых случаях они чрезвычайно уменьшены, в других они эволюционировали, чтобы представлять собой очень сложные глаза камеры, формирующие изображение. Возможно, наиболее ярким и наиболее понятным (Buschbeck and Friedrich, 2008) примером редуцированных стволовых клеток является орган Болвига у циклоррафановых мух, у которого отсутствует разрешение изображения и имеется только 12 фоторецепторов. Хотя происхождение этого органа изначально было поставлено под сомнение, подробные сравнительные исследования (Melzer and Paulus, 1989; Paulus, 1989) и наличие общих молекулярных механизмов (Friedrich, 2006; Friedrich, 2008) прояснили его происхождение от сложного глаза.Смешивающим фактором здесь является сочетание слияния предковых стволовых маток с редукцией клеток и типов клеток, сценарий, который также известен для развития стволовых матов Tribolium (Liu and Friedrich, 2004).

Поразительно, что большинство сложных образующих изображение стволовых клеток характеризуются фоторецепторами, которые организованы в один уровень, даже несмотря на то, что их предковые единицы, вероятно, преимущественно характеризовались по крайней мере двумя уровнями сетчатки. Причина, вероятно, кроется в оптике этих систем, которые (подобно ранее обсуждавшимся омматидийоподобным стемматам) обычно имеют большие апертуры по сравнению с фокусными расстояниями их линз.Это было четко установлено для стеммат пилильщиков (рис. 4A) (Meyer-Rochow, 1974) и тигровых жуков (рис. 4B) (Toh and Okamura, 2007), которые являются примерами сложных стеммат, формирующих изображение. Низкая организация числа F (которая у обоих этих животных составляет около 1) означает, что большая часть света не улавливается световодной способностью фоторецепторов и, следовательно, не может эффективно направляться на последующие уровни. Чтобы максимизировать пространственное разрешение, изображение должно быть сфокусировано на фоторецепторах.Если бы присутствовали два яруса, то линза могла бы оптимально фокусировать свет только на верхнем или нижнем ярусе. Здесь я предполагаю, что одноуровневая организация множества независимо эволюционирующих однокамерных стволовых образов, формирующих изображение, в значительной степени возникла как следствие этих оптических ограничений.

Улучшенное разрешение изображения за счет объединения омматидальных единиц

Слияние предковых единиц, подобных омматидиям, было важным шагом в эволюции некоторых из наиболее сложных образующих изображение однокамерных глаз, таких как глаза пилильщика Perga (Paulus, 1979).Эти личинки перепончатокрылых, которые очень похожи на гусениц, имеют единственную пару стеммат. Каждый из них характеризуется двояковыпуклой линзой, слоем роговичных клеток и, особенно, одним слоем из сотен фоторецепторов (рис. 4A), которые образуют кластеры по восемь клеток в каждом (Meyer-Rochow, 1974). Их рабдомы слиты, и поперечное сечение сетчатки напоминает поперечное сечение типичного сложного глаза, во многом схожее с организацией сетчатки ранее представленного гигантского однолинзового глаза креветки-мизид Dioptromysis (Nilsson and Modlin, 1994), который явно произошел от части сложного глаза.Циркадные движения пигмента также напоминают то, что наблюдали для сложных глаз насекомых, что еще раз подтверждает эту гипотезу. Учитывая обилие рабдомов, обнаруженных у стволовых маток Perga , предковый сложный глаз у этого вида мог состоять из 100–300 омматидий. В качестве альтернативы, меньшее количество омматидий могло перейти к одному глазу типа камеры, а количество единиц увеличилось вторично. Тем не менее, на основе поведения, физиологии и оптики было прекрасно продемонстрировано, что эти глаза действительно функционируют как глаза, формирующие изображение, с центральным разрешением ~ 4 градуса (Meyer-Rochow, 1974).Поскольку это единственный наблюдаемый тип стеммат внутри перепончатокрылых, остается неясным, как эти вогнутые стволовые клетки могли развиться от своих выпуклых сложных глазных предков, и были ли предковые клетки сетчатки расположены в одном или двух ярусах.

Подобные эволюционные тенденции наблюдаются и у двукрылых, хотя и не так сложны. Например, основные стемматы Chaoborus , которые представляют собой слитые структуры трех предковых ommatidia имеют много рабдомеров, которые организованы в один ярус (Melzer, Paulus, 1991).Другими примерами более крупных слитых стеммат являются двойные стемматы Stratiomyidae (Melzer, Paulus, 1989) и стемматы Tipula (Paulus, 1979). Примечательно то, что все эти предполагаемые разрешающие изображения стемматы характеризуют единичные уровни, хотя менее сложные вторичные стемматы и / или преждевременно развивающиеся взрослые омматидии имеют многоуровневые организации.

Повышенное разрешение изображения за счет расширения отдельных омматидальных единиц

Второй способ избежать выпуклого получения пространственного разрешения проще для понимания и относится к промежуточным стадиям с очень низким разрешением изображения, в соответствии с тем, что было предложено для амфипод ампелисцид (Nilsson and Osorio, 1997).Наиболее примечательно то, что почти во всех отрядах голометаболических насекомых очень мало, а именно от пяти до семи, обычно похожих на омматидий стеммат (см. Paulus, 1986). Оснащенный всего несколькими единицами, выборочное давление во многих случаях могло способствовать развитию дополнительного пространственного разрешения и больших полей зрения. Как мы видели на примере личинок чешуекрылых, рудиментарным образом это может быть достигнуто даже в рамках типичной клеточной организации отдельных омматидий, но более сложные глаза также произошли от этого фона (рис.3), а именно за счет увеличения количества фоторецепторов в каждом блоке.

Несколько примеров таких сложных формирующих изображение стволовых клеток обнаружены в кладе Coleoptera / Neuropteroidean, в которых количество клеток на тип клеток может существенно различаться. Особенно впечатляющим примером являются две пары сложных формирующих изображение стеммат тигрового жука Cicindela chinensis (Toh and Mizutani, 1987). Личинки этого вида зарываются в песок и используют свои стебли, чтобы заметить и, следовательно, напасть на свою добычу.Личинки тигрового жука имеют по шесть стеммат на каждой стороне головы, что считается прародителем жесткокрылых (Paulus, 1986). Самая большая стемма (Рис. 4B) характеризуется двояковыпуклой линзой диаметром 400-500 мкм и фокусирует свет на один слой из 4000-5000 фоторецепторных клеток (Toh and Mizutani, 1994). В отличие от примера с пилильщиком, ультраструктура сетчатки (Toh and Okamura, 2007) не напоминает сложные глаза с сгруппированными фоторецепторами. Основываясь на этой организации и поскольку учитываются шесть стемм, типичных для личинок жесткокрылых, вполне вероятно, что этот глаз произошел от единственной предковой единицы, а не от слияния эквивалентной составной области глаза.Второй пример — стемматы муравьиных львов (Neuroptera; рис. 4C), которые точно так же ловят свою добычу из безопасного песчаного укрытия. Стволовая сетчатка муравьиного льва Euroleon nostras состоит из одного яруса с ~ 70 клетками сетчатки (Paulus, 1986). Возможно, третьим примером являются добсонфу (Megaloptera), у которых обычно есть шесть пар стволовых маток, каждая из которых имеет роговичную линзу, некоторые лежащие в основе клетки (предположительно роговичные клетки) и один уровень со 100–300 клетками сетчатки (Yamamoto and Toh, 1975).Общим для этих стволовых клеток является то, что их сетчатка образована плотно упакованными клетками сетчатки, которые имеют цитоплазматические ядра, окруженные швами микроворсинок. Это контрастирует с типичными омматидиальными фоторецепторами насекомых, у которых распространение микроворсинок ограничено, часто только с одной стороны каждой клетки сетчатки. Интересным оптическим следствием этой организации (которое, насколько мне известно, никогда не проверялось) является то, что ни один из этих стеммат не должен обладать поляризационной чувствительностью (которая требует однородной ориентации микровилл).Кроме того, для всех этих отрядов насекомых, как правило, присутствуют другие стемматы (иногда даже у одного и того же вида), более похожие на омматидии, с многоуровневыми сетчатками, что дополнительно поддерживает сценарий глаз, формирующих изображение с более высоким разрешением, с одноярусными произошли от многоуровневых отдельных омматидийоподобных предков.

Хотя эти три примера особенно сложных формирующих изображение стволовых клеток имеют общие клетки сетчатки, которые организованы в один уровень, другие, менее развитые стволовые клетки в кладе Neuropteroidean имеют несколько уровней.Например, некоторые Neuroptera, такие как Mantispid Mantispa (у которых есть три стволовых клетки), следуют более классической омматидиальной организации, но имеют 12 клеток сетчатки, которые расположены в два-три яруса (Kral, 2013). У некоторых Raphidioptera, которые тесно связаны с Neuroptera и Megaloptera, имеется повышенное количество клеток сетчатки (20-25), которые организованы в два яруса (Paulus, 1986). Вполне возможно, что их увеличенное количество клеток сетчатки и многоуровневая организация представляют собой переходную стадию между омматидиально-подобной стволовой схемой и стволовой схемой с повышенным пространственным разрешением.

Совершенно иная организация наблюдается у водолаза Thermonectus marmoratus , у которого с каждой стороны головы по шесть стеммат, две из которых особенно сложные (Mandapaka et al., 2006). Основываясь на их морфологии (Рис. 4D) и эмбриональном развитии (E.K.B., неопубликованные наблюдения), вполне вероятно, что эти очень сложные и формирующие изображение глаза (Stowasser and Buschbeck, 2014) также произошли от единичных омматидийных предков. Анатомически каждый из них характеризуется большой двояковыпуклой линзой, которая образована нижележащим плотным слоем роговичных клеток.Последние представляют собой удлиненные клетки, которые отделяют хрусталик от двух сетчаток и которые охватывают комплекс сетчатки до основания единицы, подобно клеткам колбочек Drosophila . Дистальная сетчатка образована 12-15 ярусами зеленочувствительных клеток, тогда как проксимальная сетчатка образована одним ярусом удлиненных УФ- и поляризационно-чувствительных клеток сетчатки (Maksimovic et al., 2011; Stowasser and Buschbeck, 2012) . Вместе эти сетчатки состоят из нескольких сотен чрезвычайно асимметрично расположенных фоторецепторных клеток.Оптически эти глаза особенно интересны, поскольку они представляют собой исключение из одноуровневой организации сложных стеммат, формирующих изображение. Однако вместо того, чтобы сворачивать сетчатку в один слой, они разработали бифокальную линзу, которая может доставлять отдельные резкие изображения на каждую сетчатку (Stowasser et al., 2010). Эта двойная сетчатка и несколько ярусов сетчатки, чувствительной к зеленому цвету, вдобавок могут помочь в их способности определять расстояние до своей жертвы (Stowasser and Buschbeck, 2014).

Выводы

В целом, мы можем заключить, что формирующие изображение однокамерные глаза независимо эволюционировали много раз в разное время у насекомых (рис. 3), и что есть по крайней мере два способа, которыми формирующие изображение глаза «ускользали» от предков выпуклых сложных глаз. : (1) через слияние нескольких омматидиальных единиц (рис. 5A), как у пилильщиков, и (2) через расширение одной омматидиальной единицы (рис. 5B), как в нескольких случаях внутри клады Coleoptera / Neuropteroidean.По оптическим причинам увеличение разрешения изображения обычно связано со сдвигом в организации фоторецепторов на одноуровневую. Однако у ныряющих жуков сохраняется многоуровневость, и вместо этого бифокальная линза позволяет формировать несколько резких изображений.

Наличие таких разнообразных оптических решений, которые явно произошли от чрезвычайно хорошо сохранившихся предков, поднимает интересные вопросы о том, как несколько типов клеток могут приспособиться к такому огромному функциональному разнообразию. В то время как почти все данные, рассмотренные здесь, основаны исключительно на более ранних структурных и ультраструктурных исследованиях, также накоплены значительные знания о развитии этих типов клеток, по крайней мере, в пределах Drosophila .В то же время в последнее время стало намного проще получать молекулярные данные для немодельных организмов. Таким образом, будет интересно проверить, подходят ли старые гипотезы, основанные на морфологии, на клеточной гомологии держатся в отношении специфичных для клеток молекулярных профилей. Более того, разнообразие стеммат может пролить свет на то, как изменяются пути развития, чтобы установить большое функциональное разнообразие.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *