ВХОД
 
 

Короткий адрес страницы: fornit.ru/45432
или fornit.ru/ax38-77-649

Различие формы и объема

Использовано в предметной области:
Зрительная система (Palarm)
  • раздел: Фасеточный глаз (Palarm)

  • Используемый довод статьи (аксиома):
    Насекомые способны различать фигуры с простыми контурами по частоте мельканий и по картине возбуждения разных рецепторов одновременно, но возникают трудности с некоторыми фигурами. Предположительно, на это может влиять гексагональная упаковка омматидиев в фасеточном глазу, предопределяющая преимущественное распознавание фигур с углами кратными 30 градусам. Летающие, прыгающие и большинство хищников имеют дополнительную специализацию в определении глубины пространства, что критически важно для маневров и атак. При этом характерна функциональная неоднородность фасеточного глаза, где различные области специализируются на различение отдельных характеристик пространства/объектов.
    Вес уверенности: Вполне уверенно подтверждается независимыми исследователями

    Пчелиных, бабочек, мух и других антофильных насекомых расчлененные фигуры спонтанно привлекают сильнее фигур с ровным сплошным контуром или однородным (нерасчлененным) внутренним полем. Колеблющиеся на ветру цветки насекомые посещают чаще, чем неподвижные цветки. Многочисленные опыты показали, что насекомые не одинаково хорошо способны обучаться различать фигуры с простым контуром. Например они достаточно легко отличают 8- и 16-лучевые звезды, а также крест и звезду от круга. Но попытки научить отличать круг от треугольника не привели к успеху. Поэтому сначала предполагалось, что насекомые могут различать фигуры только по степени расчлененности их контура или внутреннего поля, т. е. путем сравнения частоты мельканий, возникающих в глазу при движении насекомого относительно объекта или самого объекта относительно глаза. Но дальнейшие опыты все же показали, что если контур фигур многократно повторен, это позволяет насекомому оценивать форму как издалека, так и вблизи, когда в поле зрения помещается только часть ее. Опознать эти фигуры по частоте и последовательности мельканий практически невозможно. Это дает основание полагать, что насекомым свойственны оба рассмотренных выше механизма анализа расчлененности поля зрения: по частоте мельканий и по картине возбуждения разных рецепторов одновременно.

    Есть еще одно предположение, почему возникают проблемы с некоторыми фигурами. Дело в том, что фасеты упакованы по гескагональной схеме в виде шестигранников, а это накладывает ограничение на апроксимацию кривых объекта. То есть фигуры с углами кратными 30, 60 градусам будут определять максимально точно, а вот круг будет представлен в виде многогранника, причем чем все более приближающемся к шестинграннику по мере уменьшения размеров. В свою очередь, шестигранник - это 6 плотно упакованных треугольников. Поэтому у насекомого при виде мелкого круга активируются примитивы треугольников, что и вызывает первоначальный сбой в распознавании. Но в дальнейшем при формировании нейронных связей при обучении удается сгруппировать треугольники в самостоятельную макрофигуру.

    Насекомые различают предметы по размеру. Например, пчелы различают два круга при условии различия их площадей в 2 раза и больше; но осы и мухи делают это более тонко: различие становится возможным уже при условии отношения площадей фигур не менее чем 1 : 1,5.

    Насекомые, отличающиеся быстрым полетом или хорошо прыгающие, а также большинство хищников воспринимают также объемность предметов и хорошо оценивают глубину пространства. Стереоскопичность зрения достигается тем, что поля зрения обоих глаз впереди и внизу частично перекрываются: в правом и левом глазах есть омматидии, оптические оси которых сведены или хотя бы параллельны друг другу. Такие (корреспондирующие) пары омматидиев "видят" предмет в одной и той же точке пространства. Для разных точек пространства по мере удаления от глаза Корреспондирующими окажутся разные пары омматидиев, что в принципе достаточно для улавливания изменения глубины. Корреспондирующие омматидии, например, у богомолов лежат в специальной зоне глаза причудливой формы, одностороннее ослепление которой ведет к утрате способности насекомого безошибочно схватывать добычу. В норме же богомол, как и охотящаяся личинка стрекозы, никогда не выбрасывает ловчий аппарат, когда расстояние до жертвы больше последнего. Стереоскопичность зрения важна не только охотникам за добычей, но и всем быстро летающим и быстро бегающим формам для обеспечения посадки, своевременного маневра при облете препятствий или преследования полового партнера. В случае посадки сигнал для своевременного вытягивания ног посылают особые детекторы, описанные на примере зрительной системы мух.

    Для насекомых характерна функциональная неоднородность фасеточного глаза. Так, взрослая стрекоза Libellula quadrimaculata различает цвета только с помощью вентральной половины глаза, сложенной более мелкими зеленоватыми фасетками. Дорсальная половина глаза цветослепа, но обладает высокой чувствительностью к коротковолновым лучам: ультрафиолетовым, фиолетовым и синим, что облегчает стрекозе замечать мелкую добычу на фоне неба. В глазу богомола Stogmatoptera описана особая зона с повышенной остротой зрения. Эта так называемая фовеа, как уже говорилось выше, необходима и достаточна для точной оценки дистанции броска на добычу. У водомерок Gerris только дорсальная половина глаза с особым расположением микровилл в рабдомерах пригодна для анализа направления поляризации света и астрономической ориентации. У медоносной пчелы не замечено резких морфологических различий между верхней и нижней половинами глаза, но функционально они не равноценны. Пчела различает цвет обеими половинами глаза; но для опознавания объектов по форме и размеру пригодна в основном нижняя половина, а для анализа поляризации служит исключительно верхняя половина глаза.

    Ориентация тела медоносной пчелы, летящей над горизонтальной поверхностью (по Мазохииу-Поршнякову, Таимовой, 1973):

    • А - зона глаза, которой пчела смотрит на близлежащие горизонтальные предметы;
    • O1-O1 - медиальная ось тела;
    • О2-О2 - продольная ось головы;
    • Г-Г - линия горизонта

    Во время полета над горизонтальной поверхностью пчела удерживает медиальную ось тела примерно на 10° выше линии горизонта. Благодаря этому, а также постоянному наклону головы ротовыми частями несколько вперед она смотрит вниз вентральной третью поля зрения, как раз приспособленной для опознавания предметов по форме, размеру и цвету. Что же касается медиальной и дорсальной третей глаза, направленных в полете в основном вверх, то они предназначены для измерения и удерживания менотаксических углов ориентации по солнцу и поляризации света голубого неба и, конечно, для общего обзора.



    Источник: Разрешающая способность
    Дата создания: 13.12.2020
    Последнее редактирование: 13.12.2020

    Относится к аксиоматике: Зрительная система.

    Оценить cтатью >>

    Другие страницы раздела "Фасеточный глаз":
  • Строение фасеточного глаза
  • Омматидий
  • Темновая адаптация
  • Дорсальные и латеральные глазки
  • Поляризационное зрение
  • Разрешающая способность
  • Цветовое зрение

    Чтобы оставить комментарии нужно авторизоваться:
    Авторизация пользователя
  • Яндекс.Метрика