چشم های مرکب: چه تفاوتی با چشم های ساده دارند؟

2024 نویسنده: Henry Conors | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-02-12 06:31

در طول تکامل بینایی، برخی از حیوانات دارای دستگاه‌های نوری کاملاً پیچیده‌ای هستند. البته اینها شامل چشم های مرکب نیز می شود. آنها در حشرات و سخت پوستان، برخی از بندپایان و بی مهرگان تشکیل شدند. تفاوت چشم مرکب با چشم ساده چیست، وظایف اصلی آن چیست؟ ما امروز در مطالب خود در مورد این صحبت خواهیم کرد.

چشم کامپوزیت

این یک سیستم نوری، شطرنجی است که در آن هیچ شبکیه واحدی وجود ندارد. و تمام گیرنده ها به صورت شبکیه های کوچک (گروه هایی) ترکیب می شوند و یک لایه محدب را تشکیل می دهند که دیگر حاوی انتهای عصبی نیست. بنابراین، چشم از بسیاری از واحدهای مجزا تشکیل شده است - اوماتیدیا، که در یک سیستم بینایی مشترک ترکیب شده اند.

چشم‌های مرکب، برای مثال، ذاتی در حشرات، در تعریف ضعیف جزئیات کوچک با دوچشمی (ذاتی در انسان نیز) متفاوت است. اما آنها قادر به تشخیص ارتعاشات نور (تا 300 هرتز) هستند، در حالی که برای یک فرد محدودیت 50 هرتز است. همچنین غشاءاین نوع چشم ساختار لوله ای دارد. با توجه به این موضوع، چشم‌های مرکب دارای ویژگی‌های انکساری مانند دوربینی یا نزدیک‌بینی نیستند، مفهوم تطبیق برای آنها قابل استفاده نیست.

برخی از ویژگی های ساختار و دید

در بسیاری از حشرات، اندام های بینایی قسمت اعظم سر را اشغال می کنند و تقریباً بی حرکت هستند. به عنوان مثال، چشم های وجهی یک سنجاقک از 30000 ذره تشکیل شده است که ساختار پیچیده ای را تشکیل می دهد. پروانه ها 17000 اوماتیدیا، مگس 4000 و زنبور 5 دارند. مورچه کارگر کمترین تعداد ذره را دارد، 100.

دوچشمی یا وجهی؟

اولین نوع دید به شما امکان می دهد حجم اجسام، جزئیات کوچک آنها را درک کنید، فاصله اشیاء و مکان آنها را نسبت به یکدیگر تخمین بزنید. با این حال، دید دوچشمی انسان به زاویه 45 درجه محدود می شود. اگر به نمای کامل تری نیاز باشد، کره چشم در سطح رفلکس حرکت می کند (یا سر خود را حول محور می چرخانیم). چشم های مرکب به شکل نیمکره با اوماتیدیا به شما امکان می دهد واقعیت اطراف را از هر طرف بدون چرخاندن اندام های بینایی یا سر ببینید. علاوه بر این، تصویری که چشم در این مورد منتقل می کند بسیار شبیه به موزاییک است: یک عنصر واحد توسط یک واحد ساختاری چشم درک می شود و با هم مسئول بازسازی تصویر کامل هستند.

انواع

Ommatidia دارای ویژگی های تشریحی است که در نتیجه خواص نوری آنها متفاوت است (مثلاً در موارد مختلفحشرات). دانشمندان سه نوع جنبه را تعریف می کنند:

1. تقاضی. حشرات روزانه چنین چشم های مرکب پیچیده ای دارند. رنگدانه ای که خاصیت شفافی ندارد وجوه را از هم جدا می کند - ذرات نزدیک. و گیرنده های چشمی فقط می توانند نوری را درک کنند که با محور یک اوماتیدیوم خاص منطبق باشد.
2. ابرپوزیشن نوری. برخی از سخت پوستان و همچنین حشرات شب زنده داری و کرپوسکولار چنین چشم های مرکب پیچیده ای دارند. رنگدانه موجود در چشم به طور متناوب با حرکت دادن اوماتیدیا را عایق می کند که حساسیت اندام های بینایی را در نور کم افزایش می دهد.
3. نوروسوپرپوزیشنال. ommatidia های مختلف سیگنالی را که از یک نقطه در فضا می آید، خلاصه می کنند.

به هر حال، برخی از گونه‌های حشرات دارای یک نوع ترکیبی از اندام‌های بینایی وجهی هستند و بسیاری، علاوه بر موارد مورد نظر ما، چشمان ساده‌ای نیز دارند. بنابراین، به عنوان مثال، در مگس، اندام های جفت وجهی با اندازه های نسبتاً بزرگ در دو طرف سر قرار دارند. و در بالای سر سه چشم ساده وجود دارد که عملکردهای کمکی را انجام می دهند. همان سازمان اندام های بینایی و زنبور - یعنی فقط پنج چشم!

در برخی سخت پوستان، به نظر می رسد که چشم های مرکب روی ساقه های متحرک قرار دارند.

و برخی از دوزیستان و ماهیان نیز یک چشم اضافی (آهنگی) دارند که نور را متمایز می کند، اما بینایی شی دارد. شبکیه آن فقط از سلول ها و گیرنده ها تشکیل شده است.

تحولات علمی مدرن

اخیراً چشم مرکب موضوع مطالعه وشور و شوق دانشمندان از این گذشته ، چنین اندام های بینایی به دلیل ساختار اصلی خود باعث اختراعات و تحقیقات علمی در دنیای اپتیک مدرن می شوند. مزیت های اصلی عبارتند از نمایی گسترده از فضا، توسعه وجوه مصنوعی، که عمدتاً در سیستم های نظارتی مینیاتوری، فشرده و مخفی استفاده می شود.