Как видит муха

Мухи — зрение мухи и почему ее трудно убить

Мухи живут меньше, чем слоны. В этом нет никаких сомнений. Но, с точки зрения мух, действительно ли их жизнь представляется им гораздо короче? Таким, по сути, был вопрос, который поставил Кевин Гили из Тринити-колледжа в Дублине в своей статье, только что опубликованной в Animal Behaviour. Его ответ: очевидно, нет.

 Эти небольшие существа мухи с быстрым метаболизмом видят мир в замедленном режиме. Субъективное переживание времени является по сути лишь субъективным. Даже отдельные люди, которые могут обмениваться впечатлениями, разговаривая друг с другом, не могут знать наверняка, совпадает ли их собственный опыт с опытом других людей.

Но объективный показатель, который, вероятно, коррелирует с субъективным переживанием, все-таки существует.

Он называется критической частотой слияния мерцание CFF — critical flicker-fusion frequency, и является самой низкой частотой, при которой мерцающий свет выдается постоянным источником освещения.

Он измеряет то, как быстро глаза животных могут обновлять изображения и таким образом обрабатывать информацию.

Для людей средней критической частотой мерцания является 60 герц (то есть 60 раз в секунду). Именно поэтому частота обновления изображения на телевизионном экране, как правило, установлена на этом значении.

Псы имеют критическую частоту мерцания в 80 Гц, и поэтому, наверное, кажется, что им не нравится смотреть телевизор.

Для собаки телепрограмма выглядит как множество фотокадров, которые быстро меняют собой друг друга.

Высшая критическая частота мерцания должна означать биологические преимущества, поскольку она позволяет быстрее реагировать на угрозы и возможности. Мух, имеющих критическую частоту мерцания в 250 Гц, как известно, трудно прибить. Свернутая газета, которая, как представляется человеку, движется во время удара быстро, мухам кажется такой, будто она движется в мелассе.

Ученый Кевин Гили предположил, что основными факторами, ограничивающими критическую частоту мерцания у животного, является ее размеры и скорость обмена веществ.

Небольшой размер означает, что сигналы в мозг проходят меньшее расстояние. Высокая скорость обмена веществ означает, что для их обработки доступно больше энергии.

Поиск в литературе, однако, показал, что никто раньше не интересовался этим вопросом.

К счастью, для Гили, этот самый поиск также показал, что многие люди изучали критическую частоту мерцания у большого количества видов по другим причинам.

Многие ученые так же изучали скорости обмена веществ у многих тех же видов. Зато данные о размерах видов общеизвестны.

Таким образом, все, что ему нужно было сделать — это построить корреляции и применить с пользой для себя результаты других исследований. Что он и сделал.

Для облегчения задачи к своему исследованию ученый взял данные, касающиеся только позвоночных животных — 34 видов. На нижнем конце шкалы оказался европейский угорь, с критической частотой мерцания в 14 Гц.

За ним сразу идет кожистая черепаха, с критической частотой мерцания в 15 Гц. Рептилии вида туатара (гаттерия) имеют CFF в 46 Гц.

Акулы-молоты вместе с людьми имеют CFF в 60 Гц, а желтоперые птицы, как и псы, имеют CFF в 80 Гц.

Первое место занял суслик золотистый, с CFF в 120 Гц. И когда Гили построил графики зависимости CFF от размера животного и скорости обмена веществ (которые не являются, что нужно признать, независимыми переменными, поскольку у малых животных, как правило, скорость обмена веществ выше, чем у крупных), он нашел именно те корреляции, которые он и предсказал.

Получается, что его гипотеза — что эволюция заставляет животных видеть мир в как можно более медленном движении — выглядит правильной. Жизнь мухи может показаться людям кратковременной, но с точки зрения самих двукрылых, они могут доживать до глубокой старости. Помните об этом в следующий раз, когда попробуете (неудачно) прибить очередную муху.

Читайте также:  Как выглядит землеройка, фото и описание

Источник: The Economist

Источник:

Сколько кадров в секунду видит человеческий глаз

Считается, что глаз воспринимает реальность в потоке не более 24 кадров за секунду. Отсюда возникла и кинематографическая рекламная фишка с 25 кадром, который не замечает зрение, но фиксирует подсознание. Так ли это? Узнаем — сколько кадров в секунду видит человеческий глаз.

История 25 кадра

Сублиминальную рекламу (а это не что иное, как 25 кадр) разработал Дмеймс Вайкери. Он опубликовал результаты о действии такого маркетингового хода: большинство людей после сеанса покупали ту вещь, реклама которой присутствовала на дополнительном 25 кадре. Однако впоследствии автор признался, что данные были сфабрикованы.

Что происходит, когда мы видим 25 кадр?

  • наш глаз действительно различает его, но не фиксирует, ведь мозг не видит в том необходимости;
  • фиксация может произойти, если на экране показан хорошо знакомый зрителю объект (например, крупное зелёное яблоко или короткое слово, набранное большим шрифтом).

25 кадр кажется невидимым из-за инертности зрения: глаз передаёт сознанию непрерывный визуальный ряд, а когда этот ряд прерывается появлением картинки, чужеродное изображение попросту игнорируется.

Приглядитесь к фаер-шоу: когда человек быстро крутит горящий предмет, Вам он покажется огромным огненным кругом – Вы не сможете различить движение объекта.

На инерции основаны и оптические иллюзии: например, круги, которые мы воспринимаем как движущиеся. В действительности движение отсутствует.

На картинке Вы видите только один кадр, но боковое зрение посылает сигнал в мозг, говоря ему, что что-то там нечисто и надо бы это проверить.

В итоге мозг посылает сигнал обратно, преобразовывая 1 кадр в несколько. Это необходимо, чтобы Вы обернулись и удостоверились, что за ближайшими кустами не кроется опасность. Иными словами, это продиктовано инстинктом самосохранения.

Пределы человеческого зрения (сколько кадров в секунду видит человеческий глаз)

24 кадра в секунду – не предел возможностей человеческого глаза. Это оптимальное количество кадров, при котором видеоряд воспринимается наиболее удобно: нет провисаний или скачков.

Возможность видеть зависит и от эмоций: возбуждённый человек способен воспринимать бо́льшее количество информации, чем человек, находящийся в состоянии покоя.

Когда кинематограф был немой и киномеханики крутили ручки, они самостоятельно выбирали скорость видеоряда исходя из темперамента зрителей: для спокойной публики частота составляла 20-24 кадра, а для активной – 24-30.

Чтобы не быть голословными, мы предложим Вам один ресурс, наглядно демонстрирующий скорости смены кадров в секунду – http://frames-per-second.appspot.com. Изменяя параметры, Вы сможете установить личную скорость зрения:

Когда Вы концентрируете внимание на чём-либо, то способны воспринимать до сотни кадров в секунду, не упуская при этом семантической нити происходящего. Если внимание рассеяно, скорость воспринимаемой реальности падает вплоть до 10 к/с.

Бо́льшее количество кадров человеческий глаз распознаёт периферийным зрением (а иногда попросту дорисовывает скорость, как в случае с «движущимися» кругами), а то, на что непосредственно направлен Ваш взгляд, лучше воспринимается в замедленной съёмке.

Статья сколько кадров в секунду видит человеческий глаз опубликована в рубрике — Познавательное.

Источник:

Сколько глаз у обыкновенной комнатной мухи и какие они?

Каждый из нас, кто хотя бы раз пытался избавиться от надоедливой мухи, бегая за ней с хлопушкой в руке, прекрасно знает, что задача эта не всегда легко выполнима, а иной раз и невыполнима вовсе. Реакция у серо-черной мелкой квартирантки, что надо. Дело в том, что вы не конкурент ей. Почему? Читайте статью, в которой мы все расскажем о крылатых надоедах.

  • Как видят мухи
    • Строение сложных глаз
    • Количество глаз у мухи

В чем же превосходит нас эта мушка:

  • в скорости передвижения (более двадцати км в час),
  • в возможности уследить за ее быстрыми перемещениями.

Как видят мухи

Мы, представители рода человеческого, считающие себя такими совершенными и всемогущими, обладаем всего лишь бинокулярным зрением, позволяющим концентрировать внимание на конкретном объекте или на определённой узкой области впереди нас, и никак не способны видеть, что происходит у нас за спиной, а вот для мухи это не проблема, так как ее зрение панорамное, видит она все пространство на 360 градусов (каждый глаз способен давать обзор по 180 градусов).

Кроме того, эти насекомые не просто благодаря анатомическому строению своего зрительного аппарата могут видеть в разных направлениях сразу, но и способны целенаправленно обозревать пространство вокруг себя.

И обеспечивается всё это расположенными по бокам двумя большими выпуклыми, хорошо выделяющимися на голове насекомого глазами. Столь огромное поле зрения обусловливает особую «проницательность» этих насекомых.

Кроме того, на опознание предметов им нужно значимо меньше времени, чем нам, людям. Острота зрения у них также превосходит нашу человеческую в 3 раза.

Строение сложных глаз

Если рассмотреть глаз мухи под микроскопом, то можно увидеть, что составлен он, как мозаика, из множества мелких участков – фасеток – шестигранных структурных единиц, внешне по форме очень похожих на медовые соты.

Такой глаз соответственно называют фасеточным, а сами фасетки по-другому называют еще омматидиями. В глазу мухи можно насчитать порядка четырех тысяч таких фасеток.

Все они дают свое изображение (маленькую часть от целого), а мозг мухи формирует из них, как из пазлов, общую картину.

Панорамное, фасеточное зрение и бинокулярное, которое свойственно людям, имеют диаметрально противоположное назначение.

Для насекомых, чтобы иметь возможность быстро ориентироваться и не только замечать приближение опасности, но и успевать ее избежать, важно не хорошо и четко видеть конкретный предмет, а, главным образом, осуществлять своевременное восприятие движений и изменений в пространстве.

Есть ещё одна любопытная особенность зрительного восприятия мухой окружающего мира, касаемая палитры цветов. Некоторые, такие привычные нашему глазу, из них насекомые не различают совсем, другие выглядят для них иначе, чем для нас, в других тонах.

Что касается красочности окружающего пространства – мухи различают не только семь основных цветов, но и их тончайшие оттенки, потому что их глаза способны видеть не только видимый свет, но и ультрафиолет, который людям, увы, видеть не дано.

Получается, что в зрительном восприятии мухи окружающий мир более радужный, чем у людей.

А ещё эти мелкие и шустрые существа замечают только некрупные и находящиеся в движении объекты. Насекомое не воспринимает такой большой объект, например, как человек. А вот приближение человеческой руки к мухе её глаза прекрасно видят и тотчас передают необходимый сигнал в мозг.

Также и любую другую стремительно приближающуюся опасность им не составит труда увидеть, благодаря сложной и надёжной структуре глаз, позволяющей насекомому видеть пространство во всех направлениях одновременно – вправо, влево, вверх, назад и вперед и отреагировать соответствующим образом, спасая себя, поэтому их так сложно прихлопнуть.

Многочисленные фасетки позволяют мухе следить за очень быстро перемещающимися предметами с высокой четкостью изображения.

Для сравнения, если зрение человека может воспринимать 16 кадров в секунду, то у мухи – 250 –300 кадров в секунду.

Это свойство необходимо мухам, как уже описано, для улавливания движений со стороны, а также и для собственной ориентации в пространстве при быстром полете.

Количество глаз у мухи

Кстати, помимо двух больших сложных фасеточных глаз, у мухи есть ещё три простых, расположенных на лобной части головы в промежутке между фасеточными. В противовес сложным, эти три нужны для того, чтобы видеть объекты на близком расстоянии, т. к. сложный глаз в этом случае оказывается бесполезен.

Таким образом, на вопрос, сколько же глаз у комнатной мухи, мы теперь можем точно ответить, что их пять:

  • два фасеточных (сложных), состоящих из тысяч омматидиев и необходимых для получения информации о быстро меняющихся в пространстве событиях,
  • и три простых глаза, позволяющих как бы наводить резкость.

Фасеточные глаза расположены у мух по бокам головы, причем у самок расположение органов зрения несколько расширено (разделено широким лбом), у самцов же глаза находятся немного ближе друг к другу.

Источник:

Тайны насекомых: сколько глаз у обыкновенной мухи

Вопрос «Сколько глаз у обыкновенной мухи?» не так прост, как кажется. Два больших глаза, расположенных по бокам головы, можно увидеть невооруженным взглядом. Но на деле устройство органов зрения мухи гораздо сложнее.

Если посмотреть на увеличенное изображение глаз мухи, видно, что они похожи на соты и состоят из множества отдельных сегментов. Каждая из частей имеет форму шестиугольника с правильными гранями.

Отсюда и произошло название такого строения глаза – фасеточное («facette» в переводе с французского означает «грань»).

Похвастаться сложными фасеточными глазами могут многие насекомые и некоторые членистоногие, причем муха далеко не рекордсмен по количеству фасеток: у нее всего 4 000 фасеток, а у стрекоз – около 30 000.

Ячейки, которые мы видим, называются омматидиями. Омматидии имеют конусообразную форму, узкий конец которой уходит вглубь глаза.

Конус состоит из клетки, которая воспринимает свет, и хрусталика, защищенного прозрачной роговицей. Все омматидии тесно прижаты друг к другу и соединены роговицей.

Каждый из них видит «свой» фрагмент картинки, а мозг складывает эти крошечные изображения в одно целое.

Расположение больших фасеточных глаз у самок и самцов мухи отличается. У самцов глаза близко посажены, а у самок – больше разнесены по сторонам, так как у них имеется лоб. Если посмотреть на муху под микроскопом, то посередине головы выше фасеточных органов зрения можно разглядеть три небольших точки, расположенных треугольником. На самом деле эти точки являются простыми глазами.

Итого у мухи одна пара сложных глаз и три простых — всего пять. Зачем природа пошла по такому сложному пути? Дело в том, что фасеточное зрение сформировалось, чтобы в первую очередь охватывать взглядом как можно больше пространства и улавливать движение.

Такие глаза выполняют основные функции. Простыми глазами муху «обеспечили» для измерения уровня освещённости. Фасеточные глаза являются основным органом зрения, а простые – второстепенным.

Если бы у мухи не было простых глаз, она была бы более медленной и могла летать только при ярком свете, а без фасеточных глаз она ослепла бы.

Каким муха видит окружающий мир?

Большие глаза выпуклой формы позволяют мухе видеть все вокруг себя, то есть угол зрения равен 360 градусам. Это в два раза шире, чем у человека. Неподвижные глаза насекомого одновременно смотрят по всем четырём сторонам. Зато острота зрения мухи ниже человеческой почти в 100 раз!

Так как каждый омматидий является самостоятельной ячейкой, картинка получается сетчатой, состоящей из тысяч отдельных маленьких изображений, дополняющих друг друга. Поэтому мир для мухи – это собранный пазл, состоящий из нескольких тысяч кусочков, причем довольно расплывчатый. Более или менее четко насекомое видит всего на расстоянии 40 — 70 сантиметров.

Муха способна различать цвета и даже невидимый человеческому глазу поляризованный свет и ультрафиолет. Глаз мухи чувствует малейшие изменения яркости света. Она способна видеть солнце, скрытое густыми облаками. Но в темноте мухи видят плохо и ведут преимущественно дневной образ жизни.

Еще одна интересная способность мухи – быстрая реакция на движение. Муха воспринимает движущийся объект в 10 раз быстрее человека. Она легко «вычисляет» скорость объекта.

Эта способность жизненно необходима для определения расстояния до источника опасности и достигается за счет «передачи» изображения от одной ячейки — омматидия к другой.

Авиационные инженеры взяли на вооружение такую особенность зрения мухи и разработали прибор для вычисления скорости летящего самолета, повторив строение ее глаза.

Благодаря такому быстрому восприятию, мухи живут в замедленной реальности, по сравнению с нами. Движение, длящееся секунду, с точки зрения человека, муха воспринимает как десятисекундное действие.

Наверняка люди кажутся им очень медлительными существами. Мозг насекомого работает с быстротой суперкомпьютера, получая изображение, анализируя его и передавая соответствующие команды телу за тысячные доли секунды.

Поэтому прихлопнуть муху получается далеко не всегда.

Итак, правильным ответом на вопрос «Сколько глаз у обыкновенной мухи?» будет число «пять». Основные глаза являются у мухи парным органом, как и у многих живых существ. Почему природа создала именно три простых глаза — остается загадкой.

Источник: