Различение формы и восприятие объема

До последнего времени исследователи связывали восприятие формы насекомыми исключительно с движением ретинального изображения относительно рецепторов, когда графические (пространственные) свойства предметов могут восприниматься как последовательность мельканий или последовательность возбуждения во времени одних и тех же омматидиев. Эта гипотеза возникла на основе следующих наблюдений. 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. Но самое главное доказательство состоит в том, что никому не удавалось обучить пчел различать фигуры с простым контуром, в частности отличать треугольник от квадрата или круга равной площади. Однако в тех же опытах пчелы различали, например, лучистые фигуры: 8- и 16-лучевые звезды, а также отличали крест и звезду от круга. «Решают» пчелы и более сложные задачи на опознавание, явно руководствуясь статистическими признаками рисунка фигур — повторяемостью одних и тех же сочетаний, например светлого и темного,— если это черный рисунок на белом фоне. После соответствующего научения пчелы в опытах Л. И. Франце-вича (1968) различали стандартного размера черно-белые случайные рисунки, предлагаемые по специальной программе компьютером, если они относились к разным статистическим классам в указанном выше смысле. Поэтому многие авторы утверждали, 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. В действительности дело обстоит иначе. Пчелы при длительном обучении все же способны отличать, например, треугольник от квадрата, особенно если контур фигур многократно повторен, что 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. Следовательно-, пчелы могут воспринимать пространственные отношения предметов или элементов рисунка (видеть форму), в том числе и по картине возбуждения разных рецепторов одновременно. Из этого следует, что насекомым свойственны оба рассмотренных выше механизма анализа расчлененности поля зрения.;
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 омматидий, 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 омматидий, например, у богомолов лежат в специальной зоне глаза причудливой формы, одностороннее ослепление которой ведет к утрате способности насекомого безошибочно схатывать 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.
В заключение этого раздела обратим внимание на функциональную неоднородность фасеточного глаза, четко проявляющуюся в ряде отношений в поведении насекомого, но не всегда морфологически ясно выраженную. Так, взрослая стрекоза Libellula quadtimaculata 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 фо-веа, 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.
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 ме-нотаксических углов ориентации по солнцу и поляризации света голубого неба и, конечно, для общего обзора.







Материалы

Яндекс.Метрика