Ochii dubli ai insectelor zburătoare • Alexander Khramov • Imaginea științifică a zilei pe "Elemente" • Biologie, entomologie

Ochii dubli de insecte zburatoare

Dintr-o fotografie o maimuță se uită la noi cu ochii dubliți. Cloeon. Partea superioară a acestor ochi, asemănătoare cu turbanul sau cu turela, este concepută să caute femele împotriva cerului crepuscular. Un dispozitiv similar, independent unul de celălalt, a fost achiziționat de o varietate de insecte zburătoare, care trebuie să recunoască obiecte mici care se mișcă rapid deasupra lor.

Cei mai renumiți proprietari de ochi duble între insecte sunt, probabil, bestii (Gyrinidae). Partea ochiului care se află în partea inferioară a capului permite acestor gândaci de păsări de apă să observe ceea ce se întâmplă sub apă, iar jumătatea superioară este destinată monitorizării mediului aerian, de unde trebuie să aștepte atacurile prădătorilor. Dar ochii dubli sunt de asemenea găsiți în insecte, al căror stil de viață în starea adultă (imago) nu este în nici un fel asociat cu apa.

Ochii dubli de bici acvatici (Gyrinidae). Foto © John Hallmen din flickr.com/photos/johnhallmen

Cele mai extreme exemple de ochi despărțiți între insectele terestre pot fi găsite în mayflies din comun în latitudinile noastre din familia Baetidae – genul menționat mai sus aparține Cloeon. Plecarea în masă a acestor miezuri devine o adevărată sărbătoare pentru pești.Dacă prindeți câteva persoane și le priviți mai îndeaproape, puteți vedea că bărbații au ochi care constau din două părți strâns separate, în timp ce ochii femelelor nu reprezintă nimic remarcabil.

De ce bărbații au nevoie să-și dubleze ochii? Experții australieni din anii 1970 au dat un răspuns convingător la această întrebare. Adevărat, ei nu au lucrat cu Baetidae, ci cu apelave australiene (aceasta este o altă familie – Leptophlebiidae), în care și bărbații diferă în "patru ochi". Oamenii de stiinta au aratat ca pigmentul vizual din partea superioara a ochiului de nunta este sensibil exclusiv la radiatiile ultraviolete, iar fetele superioare sunt marite in comparatie cu fatele din jumatatea inferioara.

La amurg și în zori – exact când fluturașul are loc ani – intensitatea totală a luminii solare este scăzută, dar proporția de ultraviolete din ea este mare. Prin urmare, viziunea ultraviolet este deosebit de favorabilă pentru căutarea femelelor care zboară de sus (amintesc că adulții acestor insecte își pierd capacitatea de a se hrăni și există doar pentru reproducere). În acest scop, partea superioară a ochiului este rezervată bărbaților din fluture, dar partea inferioară își păstrează funcțiile normale.

Mayfly de sex masculin Baetis (Baetidae). Fotografie de la biolib.cz

O imagine similară este observată la bărbați unor Diptera – de exemplu, sânge supt (Simuliidae muștelor negre) și tolstonozhek inofensivi (bibionide). Și aceștia și ceilalți în perioada de căsătorie se rotesc, căutând un partener în aer. Cu toate acestea, masculul midges jumătatea superioară a ochiului nu este separat brusc din partea de jos, dar include, de asemenea, o fațete mari și pigmentul vizual care este sensibil la lumină scurtă lungime de undă având o lungime de undă în intervalul 370-520 nm, adică UV și lumină albastră. Partea inferioară a ochiului masculin constă în fațete mici și este similară cu ochiul femininului.

Ochii muielui Simuliidae, fotografia prezintă, de asemenea, o căpușă atașată la ea. Foto © Tomas Rak de la flickr.com/photos/[email protected]/

În tolstonozhek de sex masculin partea superioară multi-fațete a ochiului este separată de limita inferioară ascuțită, dar altfel nu există nici o diferență cu midges. Apropo, trântori (albine melifere comun de sex masculin) a observat un fenomen similar: partea superioară a ochiului, chiar și în aparență și nu separat de jos, este sensibil numai la lumina albastra scurta lungime de unda. Ca și în cazul dipterelor și sărbătorilor, dronii trebuie să rezolve aceeași problemă – să se uite pentru albine regina care zboară pe un cer albastru.Partea superioară a ochilor, care lucrează exclusiv în gama scurtă, facilitează foarte mult această sarcină, mărind contrastul imaginii și ascundând detaliile inutile.

Ochii unei bombe de sex masculin Bibio (Bibionide). Foto © John Hallmen din flickr.com/photos/johnhallmen

Sensibilitatea ridicată a părții superioare a ochiului se realizează atât datorită fatetelor mari cât și datorită alungării ommatidiilor situate sub ele (așa-numitele unități structurale ale ochiului complex al insectelor, care includ celulele retinei). În marginea ommatidiilor din partea superioară a ochiului, este de cinci ori mai lungă decât în ​​partea inferioară și, prin urmare, sunt prinse mai multe cante de lumină pe unitate de timp. În dronă, datorită ommatidiilor alungite din partea superioară a ochiului, viziunea în contrast este de două ori mai mare decât cea a albinelor lucrătorilor.

Dar folosirea ochilor dubliți nu se reduce la sarcinile de reproducere, deoarece nu numai sexul opus, ci și pradă potențială, se trezesc de obicei rapid pe cer. Acesta este motivul pentru care pentru multe libelule – prădătorul aerian numărul unu – un ochi funcțional cu patru ochi este, de asemenea, caracteristic. Partea superioară a ochilor libelulelor este compusă din fațete mari și ommatidia cu o lungime cu adevărat transcendentală (mai mult de 1 mm!).Rhodopsinul în aceste ommatidii este sensibil doar la lumina albastră și parțial la ultraviolete (interval de sensibilitate – 350-520 nm). Dimpotrivă, jumătatea inferioară a ochilor dragonfly percepe o gamă mult mai largă de unde luminoase, de la lumina ultravioletă la galbenă (350-650 nm).

Ochii dragonfly Celithemis din familia Libellulidae. Fotografie de la benkolstad.net

În cele din urmă, printre ordinele retinopterelor, există gemeni libieni – ascalafele sau mace (familia Ascalaphidae), rude apropiate de antlioni. Acestea pot fi recunoscute de îngroșările la capetele antenelor lungi. Pe lîngă libelule, ascalafidele sunt fluturași excelenți și prăvălii în aer. Prin urmare, nu este surprinzător faptul că ei nu au uitat să dobândească ochi dublu (deși nu toți, ci doar membri din subfamilia Ascalaphinae).

Ochii retinei Deleproctophylla din familia Ascalaphidae. Foto © Nikola Rahmé de la flickr.com/photos/eurythyrea

Pigmentul vizual al jumătății superioare a ochilor, ascalafid, a pierdut sensibilitatea chiar și la lumina albastră și funcționează numai în raza ultravioletelor. În acest mod, chiar și contururile norilor nu sunt vizibile pe cer, ceea ce sporește și mai mult contrastul. Cerul din ultraviolet pare a fi complet omogen, astfel încât punctele negre – insectele care străbat deasupra – sunt deosebit de vizibile în fundal.Apropo, multe specii de ascalafide preferă să vâneze la amurg, când, așa cum am menționat deja, există o mulțime de radiații ultraviolete în procente, dar altele sunt active la lumina zilei. Același lucru se poate spune despre libelule.

Rezumând, putem spune că ochii dubli ai insectelor terestre sunt un exemplu minunat de evoluție convergentă. În cele mai diverse grupuri, de la acelea primitive, cum ar fi flyfly, până la cele avansate, cum ar fi albinele, ochii s-au schimbat în același mod când s-au confruntat cu aceeași sarcină – cum să distingem partenerii sau victimele împotriva cerului. În toate cazurile, gama de lumină percepută de partea superioară a ochilor sa mutat la regiunea scurtă, care a fost însoțită de aceleași modificări morfologice, cum ar fi extinderea fațetelor și prelungirea ommatidiilor. De fapt, toate aceste insecte au o pereche superioară de ochi cu o funcție extrem de specializată.

Foto © Isabel Almudi de la twitter.com.

Alexander Khramov


Like this post? Please share to your friends:
Lasă un răspuns

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: