У тли глаз фасеточный? Как эволюция из фасетки превратила в глаз змеи и человека. Или это разные пути развития?
Через микроскоп наблюдал у тли оранжерейной красный глаз составленный в виде детской пирамидки из трёх блинов. Как она видит?
А муха брундит, когда летит, это для полета, чтобы легче лететь, или для создания микровибраций фасеточный глаз, чтобы лучше видеть?
А принцип зрения у рыб отличается от принципа зрения млекопитающих?
Как же эволюционировал глаз человека?
Биология
Лучший
Да это разные эволюционные ветви, по разному сформировавшие орган зрения, который, тем не менее - должен соответствовать законам оптики.
Материалы по эволюции человеческого глаза - легко обнаружить в соответствующих учебниках. Для нас интересно лишь то, что глаза млекопитающих - несут НЕИСПРАВИМЫЙ дефект - инвертированную сетчатку. Как следствие "неразумности" эволюции.
Немецкий физик Гельмгольц, изучавший оптику глаза, как-то сказал: "Если бы оптическая мастерская прислала мне такой прибор, я бы вернул его для переделки". Зрительный нерв подключен к светочувствительным клеткам сетчатки не сзади, а спереди (сверху). Свет проходит сначала через нервы, нервные клетки и только потом достигает светочувствительных элементов. Это позволяет сетчатке отслаиваться от стенки глазного яблока, что приводит к потере зрения. Гораздо разумнее было бы если бы зрительные нервы отходили от стенки глазного яблока, как, например, у кальмаров. Но такое строение глаза у человека связано с тем, что нервная система всех хордовых формируется из нервной трубки, и глаз просто не может иметь другого строения.
ЦИТАТА
"При всём своём великолепии, глаз человека несёт в себе грубую конструкторскую ошибку, которую вряд ли допустил бы даже студент-первокурсник на практической работе. Речь идёт о сетчатке (ретине), смонтированной «шиворот-навыворот»: светочувствительными клетками в сторону склеры, а нервными волокнами — к свету. Это приводит к тому, что часть света на пути к ретиноцитам поглощается и рассеивается нервными волокнами, чем ухудшается качество воспринятого изображения. Но самое главное — на поверхности ретины при этом неизбежно образуется так называемое «слепое пятно» — довольно большая область, где все нервные волокна собираются в один зрительный нерв, чтобы далее выйти из глазного яблока к мозгу. В этом месте глаз не видит ничего! И ладно бы это слепое пятно располагалось где-нибудь с краю ретины, где оптическая система глаза не может построить чёткого изображения в силу законов оптики; но нет, оно располагается почти в центре её, недалеко от области наилучшего зрения — «зрительной ямки»!
Да, конечно, подстройка алгоритмов работы зрительного анализатора позволила в общем и целом скомпенсировать и наличие слепого пятна, и рассеяние света на нервных волокнах, но, без сомнения, «грамотное» расположение сетчатки улучшило бы работу нашего зрения, и снизило бы издержки обработки поступающих от глаза сигналов. И вряд ли такое положение ретины можно оправдать какими-то ещё не исследованными выгодами такого решения, или принципиальной невозможностью иного. Глаза некоторых животных, например, головоногих моллюсков, устроены аналогично нашим, — за очень важным исключением: их сетчатка смонтирована «правильной» стороной.
Инверсное положение сетчатки позвоночных — тяжкое наследие их эволюционного прошлого, наглядное свидетельство неразумности эволюции. Зрение ранних хордовых было очень примитивно, и позволяло лишь отличать свет от темноты. А поскольку тельца этих существ были полупрозрачны, то таким «датчикам освещённости» было безразлично, с какой стороны подходят нервные волокна. В ходе эволюции эта некритичность сохранялась довольно долго — даже тогда, когда глаза усложнились, и начали уже кое-что видеть. Но затем, когда глаза, продолжая усложняться, начали видеть не «кое-что», а более-менее отчётливую картину окружающего, и место подвода нерва стало «иметь значение», то в корне перестраивать работоспособную конструкцию было поздно. Крупные спонтанные перестройки неизмеримо вероятнее «сломают» сложное зрение вообще (оборвав линию этой мутации), чем «сделают» что-то, работающее хотя бы не хуже. Не зря эволюция веско «предпочитает» мелкие шаги — без рассудочной способности предвидеть, совершенствоваться можно только так — пусть и ценой невозможности устранения коренных ошибок.
Глаз позвоночных — яркий, но далеко не единственный пример такого рода [3, глава 3]; существует масса других примеров, подтверждающих мысль Питтендриха [49], высказанную им ещё в 1958 году: адаптивная организация — «лоскутное одеяло из подвернувшихся кусков, впопыхах соединённых под угрозой смерти, и ретроспективно, но не перспективно — одобренное естественным отбором». Собственно говоря, даже у вполне разумных людей-проектировщиков часто бывают такие ситуации, когда неоптимальное базовое решение выгоднее совершенствовать мелкими улучшениями, чем кардинально всё переделывать. Что же говорить о неразумной эволюции!" А. Протопопов
Глаза членистоногих - устроены более "правильно". У них нерв отходит от сетчатки глаза сзади. Но, в связи с мелкими размерами тела, и высокими скоростями перемещения в пространстве (относительно размеров своего тела) - у членистоногих возникла проблема чёткого видения на скорости. То есть очень быстрой "смены кадра", чтобы изображение не "смазывалось". Этому препятствуют два обстоятельства. ВИДИТ, то есть отражает картину реальности, не глаз - а мозг. А с смена кадра - это не только функция мозга, но и способность восстановления зрительного пигмента в светочувствительных участках глаза. Химический процесс восстановления пигмента - невозможно ускорить до "бесконечности". Обе проблемы - оказалось возможным решить - увеличив количество глаз! Угол зрения которых, чуть-чуть отличается от соседних. И при быстром полёте - "изображение-отражение" как бы перескакивает из одной оптической ячейки на другую. При этом ещё и скорость движения тела хорошо определяется! Важно только оказалось каждый такой глазок - омматидий, изолировать от соседних - светонепроницаемым барьером, вторичными пигментными клетками.
Пауки не способны к активному полёту, но должны видеть быстро летающих насекомых, и стремительно настигать их в прыжке, или паутине (пока бьющееся насекомое не порвало сеть). Поэтому у пауков восемь пар глаз - располагающихся по выгнутой передней поверхности головогруди. Им хватает.
Летающим насекомым нужно очень много глаз! И чем лучшим летуном является насекомое - тем большее число омматидиев включает каждый его фасеточный глаз!
Жуки
Бабочки
Мухи.
Перепончатокрылые.
Обратите внимание на три простых глазка вверху головы перепончатокрылого (пчёлы, осы, муравьи). Это не орган зрения, а орган НАВИГАЦИИ. Способный различать поляризованный свет.
Интересно то, что у многих личинок - глаза находятся как бы в "промежуточном значении адаптивности". Демонстрирующем ход эволюции. То есть глазков уже много, но они, как у пауков, не организованы в единый фасеточный глаз.
Личинка жука плавунца большого.
И сам жук.
***
У двукрылых - мух и комаров, ВЕЛИКОЛЕПНЫХ летунов - вторя пара крыльев превращена в жужжальца. Это своеобразных орган равновесия - "гироскоп"
Жужжальца сообщают мухе, что происходит с её телом: совершает ли оно “крен”, “рыскание” или “тангаж”, выражаясь лётными терминами. Такую же информацию показывают пилоту гироскопы самолета, однако их точность не может идти ни в какое сравнение с точностью природных “гироскопов” мухи, с помощью которых она моментально и с легкостью корректирует свой полёт.
Ну а звук колеблющегося жужжальца - это ПОПУТНОЕ явление.
2 эксперта согласны
Перечитала. Поняла, что как раз про тлю и забыла ответить…
глаз тли - фасеточный и у бескрылой формы - он... Читать дальше