Фасетчатые глаза: почему человеку так трудно раздавить муху

Все, кто хоть раз пытался прихлопнуть муху, прекрасно знают, что справиться с этой задачей очень трудно. Одни относят собственные промахи к мгновенной реакции насекомого, другие ссылаются на остроту его зрения. И все они правы, потому что муха имеет пять глаз и два из них – фасеточные, т. е. видят мир иначе.

Мозаичный обзор мухи

То что муха или любое другое насекомое, по-другому видит пространство и предметы в нем, людям стало известно еще в 1918 году. Тогда,100 лет назад, австрийский физиолог, ординарный профессор и директор Физиологического института при Венском университете Зигмунд Экснер сфотографировал окно сквозь фасеточный глаз светлячка, помещенный на предметное стекло микроскопа. На фотографии были запечатлены оконный переплет и за ним очертания собора, но все это было разбито на фрагменты, имело мозаичную форму.

Подобное зрение характерно для большинства насекомых, и в современной энтомологии оно называется фасеточным. Такие глаза состоят из множества шестиугольных глазков-фасеток - омматидиев, каждый из которых в свою очередь состоит из линзы и примыкающего к ней длинного прозрачного кристаллического конуса. Омматидиев в одном глазу насекомого может быть от 5000 до 25000 штук. Глаз обычной комнатной мухи включает 4000 таких фасеток, и каждая из них видит свой крошечный участок находящегося перед ней пространства с предметами. Информация из линзы по кристаллическому конусу попадает внутрь глаза и там все кусочки мозаики складываются в одну картину мира. Но это данные, поступившие благодаря только одному фасеточному глазу, а у мухи их два. Они расположены по бокам, представляют собой полусферы и, соответственно, обзор у каждого из них получается на 180 градусов – со всех сторон. Таким образом, два глаза вместе смотрят на все 360 градусов. Объемное панорамное зрение. Но эти органы предназначены для распознавания предметов вдалеке.

Однако у мухи имеются еще три обычных глаза. Они расположены в промежутке между фасеточными, на лобной части головы. В отличие от сложных с омматидиями, эти простые используются насекомым для распознавания объекта в непосредственной близости. Иными словами, если фасеточные глаза помогают мухе уловить замах руки рядом находящегося человека, то простые глаза могут разглядеть глубину узорчатых линий на подушечках его пальцев. Конечно, это в том случае, если бы насекомое оказалось так близко, что могло коснуться их. Однако оно улетит раньше, чем пальцы приблизятся к нему. И тому причиной не только панорамное зрение: у фасеточных глаз есть и другой эффект.

Медленный мир мухи

Многие люди, намереваясь пришлепнуть муху, наверняка пытались использовать элемент неожиданности – быстро подойти, резко замахнуться и проворно прихлопнуть. Но этот метод вряд ли когда-либо срабатывал. А все потому, что мухи благодаря своим удивительным глазам видят движение мира совсем не так, как люди. Глаза всех живых существ, в том числе и человека, дают непрерывное изображение на основе поступающих в мозг из глазных структур неких отдельных световых вспышек. Они происходят определенное количество раз в секунду, например: у человека - примерно 60 раз, у черепахи – 15 в секунду, поэтому и сама рептилия ползет еле-еле, хотя, вероятно, думает, что бежит во весь опор. Так вот у мухи – 250 вспышек в секунду. Стремительность, с которой эти микроскопические изображения обрабатываются мозгом, называется «скоростью слияния мельканий». Насекомые в этом деле опережают людей очень сильно. Профессор энтомологии Роджер Харди из Кембриджского университета (Великобритания) изучает работу глаз различных мух уже несколько лет. Он считает, что эти насекомые видят движения человека, да и любых других существ, как очень и очень медленные: рука долго поднимается, а потом начинает движение в обратном направлении, чтобы опуститься на муху. За это время насекомое, десять раз почесавшись, вполне успевает улететь. В ее крошечном мозгу, стремительно обрабатывающем тысячи маленьких изображений всего панорамно увиденного мира, «убийственные» движения человека отображаются как движения на замедленной пленке, вследствие чего она успевает быстро отреагировать. Поэтому редко удается прибить муху, если только та уже не готовится впасть в спячку в холодное время года. В противном случае бодрое насекомое, наделенное природой быстрыми фасетчатыми глазами, благодаря им сумеет сохранить себе жизнь.