Глаза у пчел. Органы чувств и ориентация.

Разносторонняя деятельность пчел как в улье, так и вне его осуществляется благодаря их способности ориентироваться с помощью хорошо развитых органов чувств (рецепторов). Пчела обладает зрением, обонянием, осязанием, вкусом и слухом.

Зрение. Зрение пчелы осуществляется двумя сложными и тремя простыми глазами. Простые глаза расположены на теменной части головы в форме маленьких треугольников у женских особей, а у трутней они находятся спереди на лобовой части. Сложные глаза расположены по бокам головы.

Простые глаза представляют собой выпуклые круглые линзы. Они анатомически не связаны со сложными глазами и их функции полностью не выяснены. Простые глаза проявляют особую чувствительность к свету с малой интенсивностью и воспринимают любые изменения интенсивности света. Проведенные опыты показали, что пчелы не различают предметы простыми глазами, а своей чувствительностью простые глаза стимулируют чувствительность сложных глаз. В таком случае они являются вспомогательным органом, необходимым пчелам при полетах в условиях слабой освещенности.

Зрение пчелы осуществляется главным образом сложными глазами. Их расположение и строение позволяют ей охватить весь район полета и хорошо видеть основные ориентиры на земле. Сложные глаза состоят из большого числа единичных глазков, называемых омматидиями. Сверху глаза покрыты кутикульной роговицей, чья поверхность разделена на фасетки шестиугольной формы. Оболочка фасетки не пропускает свет, а ее центральная часть прозрачная и представляет собой линзу, омматидий. Рецепторная часть омматидия состоит из 8 удлиненных зрительных клеток. Верхние соприкасающиеся части каждой клетки объединены в одну общую прозрачную зрительную палочку — раб дом. В каждом омматидий различают три основные части: преломляющая, светочувствительная и изолирующая. Преломляющая часть состоит из линзы и хрустального конуса, которые функционируют как одно целое. Омматидий изолированы между собой черным пигментом, который поглощает световые лучи. На конце зрительных палочек находится тонкая пленочка, покрывающая глаз с внутренней стороны — базальная мембрана. Она пронизана многими отверстиями, через которые проходят трахеи и нервные волокна к зрительным долям головного мозга.

Проходя через преломляющий аппарат омматидия, лучи попадают в рабдом и раздражают чувствительные нервные волокна. К рабдому каждого омматидия доходит только узкий поток света, т. е. изображение небольшого участка предмета, расположенного перед ним. Каждый омматидий пересылает в мозг изображение «своей» части предмета. Там отдельные части соединяются и получается изображение целого предмета. Такое зрение называют сложным или мозаичным.

Острота зрения пчел чрезвычайно велика. На небольшом расстоянии она превышает в 172 раза остроту зрения человека. При удалении предмета она быстро уменьшается.

Сложные глаза пчелы способны уменьшать или увеличивать количество проникающих в линзу световых лучей, т. е. адаптироваться.

Адаптация осуществляется  перемещением пигмента  около линзы и хрустального конуса. Высокий уровень адаптации необходим пчелам для того, чтобы они могли видеть в совершенно различных условиях —в улье и вне его. Сложными глазами пчелы воспринимают направление солнечных лучей. По своей форме сложный глаз напоминает полушарие, повернутое различными омматидия ми в сторону, вверх и даже вниз. Поэтому лучи солнца не могут осветить сложный глаз пчелы, а тем более оба глаза равномерно по всей его поверхности. Степень яркости точечного изображения части солнца на вершине хрустального конуса каждого омматидия зависит от освещенности фасетки. Изображения с вершин конусов всех омматидиев сливаются в мозаику из точек различной яркости. Из-за различного месторасположения омматидиев в глазу, в зрительную долю мозга поступает неравнозначная сигнализация. При свободном перемещении пчелы в пространстве сложные глаза непрерывно передают информацию о расположении солнца по отношению к ее телу. Вследствие этого, сохраняя во время полета положение, при котором распределение светлых и темных точек на омматидиях остается постоянным, пчела может лететь по прямой линии. Благодаря способности запомнить общую картину освещенности омматидиев во время полета, она в состоянии проделать его вторично в том же направлении. Каждое движение в поле зрения пчелы мгновенно воспринимается ею по изменению картины распределения яркости пятен, составляющих изображение ее зрительного поля. Для восприятия быстрого движения определенного предмета глаз должен улавливать положение за долю секунды. Это осуществляется способностью пчелы оценивать длительность интервалов между последовательным появлением объекта в поле зрения различных омматидиев.

Сложные глаза могут выполнять свои функции только в условиях достаточно сильной освещенности. В нормальных условиях пчелы вылетают из улья при минимуме в 150 лк освещенности, а лучше всего летают при 300 лк. Отдельные пчелы возвращаются в улей при минимальной освещенности в 2 лк. Пчелы, переночевавшие в поле, возвращаются в улей при 50 лк освещенности.

Пчелы воспринимают сложными глазами как количественные, так и качественные изменения света. Освещая предметы, солнечные лучи взаимодействуют с ними и, отражаясь, меняются в качественном отношении. Эти качественные различия воспринимаются пчелами в виде цвета.

У пчел развито цветовое зрение. Полагают, что в рабдоме каждого омматидия находятся светочувствительные вещества, соответствующие в большой степени лучам с определенной длиной волны. Таким образом пчела в состоянии воспринимать цвет каждого более узкого пучка лучей, проникающего в отдельные омматидий ее сложных глаз. Пчела различает ультрафиолетовый, фиолетовый, сине-зеленый и желтый цвет. Цвет, красный для человека, воспринимается пчелой как недифференцированный темный (черный) и она не отличает его от равнозначного по яркости темно-синего цвета. Но, как бы компенсируя это, пчела отличает невидимый для человека ультрафиолетовый цвет. К тому же ультрафиолетовые лучи являются самыми сильными раздражителями для глаз пчелы. Когда небо полностью закрыто тучами и глаза человека не могут определить местонахождение солнца, пчелы могут ориентироваться благодаря своей чувствительности к ультрафиолетовому излучению, что имеет большое биологическое значение для пчел.

Сложные глаза пчелы обладают необыкновенной способностью воспринимать поляризованный свет. Таким светом, отражаемым поверхностью прозрачных тел, например водой, является свет синего неба. (Это качество света недоступно человеческому глазу.). Направление колебания поляризованного света в каждой точке неба в течение дня меняется в зависимости от расположения солнца. Каждый омматидий сложного глаза регистрирует и подает сигнал о направлении поляризации воспринимаемой им точки неба. Одновременно тысячи омматидиев анализируют различные точки неба и обработанная в зрительных долях мозга информация приобретает вполне определенное значение. Так как плоскость колебаний света направляется в зависимости от расположения солнца, то именно по поляризованному свету пчела может определить его положение и ориентироваться в пространстве даже тогда когда еле проглядывает синее небо.

Восприятие количественных и качественных особенностей попадающих в глаз лучей, осуществляемое сетчаткой глаза, является только начальным этапом процесса зрения. Что окончательно увидит пчела, зависит от процессов, протекающих в зрительных долях мозга. Пока нам трудно представить себе, в каком виде зрительные изображения окружающего мира отражаются у пчелы.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *