Фасеточные глаза

Фасеточные глаза (сложные глаза, oculi) — основной парный орган зрения ракообразных, насекомых и некоторых других беспозвоночных. Они состоят из множества отдельных зрительных единиц — омматидиев, роговичная линза каждого из которых имеет вид выпуклого шестигранника, называемого фасеткой (от французского facette — грань, отсюда и название).

Расположение:

  • У насекомых фасеточные глаза неподвижно расположены по бокам головы. У некоторых видов (например, у стрекоз, мух) они могут занимать почти всю её поверхность.
  • У многих ракообразных глаза расположены на подвижных стебельчатых выростах.

Наиболее изучены фасеточные глаза насекомых. Они могут состоять из огромного числа омматидиев — до 30 тысяч у некоторых видов.

Морфофункциональные типы фасеточных глаз

Различают три основных типа, различающихся строением и принципом работы:

  1. Аппозиционные глаза. Характерны в основном для дневных насекомых. Соседние омматидии в них постоянно изолированы друг от друга непрозрачным пигментом, который содержится в специальных пигментных клетках. Каждый омматидий работает независимо, воспринимая свет только из своего узкого участка поля зрения.

  2. Оптикосуперпозиционные глаза (с «прозрачной зоной»). Свойственны ночным насекомым и ракообразным. Изоляция омматидиев здесь переменная. При недостатке света пигмент мигрирует, и происходит наложение (суперпозиция) лучей, прошедших через разные соседние фасетки, на один и тот же рецептор. Это значительно увеличивает светочувствительность глаза в темноте. Для такого типа характерно смещение тел зрительных клеток и утолщённого рабдома (световоспринимающей структуры) вглубь глаза.

  3. Нейросуперпозиционные глаза. Характерный тип для мух. Усиление сигнала происходит не на оптическом, а на нервном уровне. Сигналы от нескольких зрительных клеток, которые получают свет из одной и той же точки пространства, суммируются в нервной системе.

Особенности зрения

Нервная проекция сетчатки на зрительные центры мозга и свойства оптики устроены так, что фасеточные глаза анализируют внешний мир с точностью до «растра» из омматидиев, а не отдельных фоторецепторов, как у позвоночных.

  • Острота зрения относительно невысока из‑за низкой угловой плотности омматидиев. Их оптические оси расходятся под углом от 1° до 6–8° и более, что препятствует различению мелких деталей.
  • Временное разрешение, напротив, исключительно высокое. Малая инерционность в сочетании с высокой контрастной чувствительностью позволяет некоторым насекомым воспринимать мелькания с частотой до 250–300 Гц (для сравнения: человек перестаёт видеть мелькания уже на частоте около 60 Гц).
  • Цветовое зрение. Многие беспозвоночные с фасеточными глазами обладают цветовым зрением, включая восприятие ультрафиолетового излучения, невидимого для человека.
  • Поляризационное зрение. Фасеточные глаза способны анализировать направление плоскости поляризации света. Это позволяет их обладателям, например, ориентироваться по картине поляризации безоблачного неба.

См. также: Омматидий.