как эти насекомые видят окружающий мир

06.05.2020 22694
Автор:
Команда Мистер Ант

Экспериментальным путем установлено, что разные виды муравьев имеют разную остроту зрения. Так как значительная часть колонии проводит большую часть времени внутри муравейника, острота зрения даже у муравьев одного вида может отличаться. Давайте разберемся — насколько хорошо видят муравьи, и как устроено их зрение.

Органы чувств

На голове у муравья находится пара глаз, состоящих примерно из шести тысяч фасеток — маленьких глазков шестигранной формы, соединенных напрямую с мозгом. Это довольно немного. Например, глаза стрекоз состоят примерно из тридцати тысяч таких фасеток.

У некоторых видов муравьев также присутствуют дополнительные, так называемые, простые глаза. Они располагаются на теменной части головы и выглядят как три маленьких черных точки.

Особенности строения муравьиного глаза таковы, что муравей может смотреть только прямо перед собой и не видит того, что происходит по бокам. Кроме того, муравьи, в большинстве своем, довольно близоруки.

Если говорить о том, как видят муравьи окружающий мир, то можно отметить, что четко они различают лишь предметы находящиеся прямо у них под носом, на расстоянии не больше трех-четырех сантиметров. Предметы, находящиеся на расстоянии больше семи-восьми сантиметров уже видятся им размытыми.

Уловить движение и различать крупные предметы насекомые могут на расстоянии до пяти метров. Так как мураши живут в своем микромире, необходимости видеть на большие расстояния у них нет.

Как видит муравей

Фасеточное зрение дает мозаичную картинку, как бы состоящую из множества отдельных фрагментов. Зрение у них цветное. Фасетки улавливают ультрафиолетовое излучение, насекомые хорошо различают синий и фиолетовый цвет, чуть хуже они видят зеленый и желтый, а вот красный глаз муравья воспринимает как черный.

Мешает ли близорукость муравьям

Человеку может показаться, что зрение муравья довольно скудное и эти насекомые видят только у себя под носом, а потому испытывают трудности в связи с этим. Но такое зрение у муравьев сформировалось эволюционным путем и является вполне достаточным для полноценной жизни!

Муравьи, как и кошки, в большей степени ориентируются не на зрение, а на обоняние и тактильную чувствительность. При наблюдении за муравейником может сложиться впечатление, что зрение муравьев достаточно острое, даже в ночное время суток.

Тем не менее, это не так. Видят ли муравьи, в темноте или на свету приближающуюся опасность? В классическом понимании нет. Но они отлично ощущают перемещения вокруг себя, ориентируются по обонятельным меткам и буквально улавливают малейшие вибрации, используя собственное тело в качестве резонатора. Убедиться в этом вы сможете, если у вас появится муравьиная ферма в комплекте с муравьями.

Посмотрите, что входит в каждый комплект:

В мире животных. Как видят и слышат муравьи? | Животные

Так, наблюдая за муравьями, вызывает удивление тот факт, что они не обращают внимания на предметы, находящиеся на расстоянии не более десяти сантиметров. Совсем рядом с муравьем может лежать дохлая муха, а он проползет мимо, не обращая на нее никакого внимания. Почему, спросите вы.

Все дело в особенностях зрения этого насекомого: он видит лишь то, что находится совсем рядом с ним.

Если бы подобным зрением обладали люди, они бы четко видели не далее, чем на 3−4 метра перед собой. Все, что находится дальше, было бы размыто. По человеческим меркам это считалось бы очень скверным зрением.

Фото: pixabay.com

Доставляет ли слабое зрение проблемы муравьям? Способность видеть лишь то, что находится под носом, муравью жизнь не осложняет. В темном муравейнике, где насекомое пребывает большую часть времени, темно. Нужда в остром зренииhttps://shkolazhizni.ru/world/… не ощущается. Там гораздо больше необходимости в других органах чувств, связанных с осязанием и обонянием.

А бывают ситуации, когда складывается впечатление, что у муравьев отличное зрение. Допустим, направляется муравей по делам и неожиданно сворачивает туда, где сантиметрах в восьми от него группка его собратьев атакует жирную гусеницу. Получается, что он увидел то, что его зрение не должно было позволить видеть?

На самом деле он их не видит, а слышит издаваемые другими муравьями боевые запахи. Он учуял муравьиную кислоту и бросился на помощь своим собратьям.

Фото: pixabay.com

Однако муравьям все же свойственно различать движения крупных предметов. Стоит вам приблизиться к муравейнику, как вы будете сразу же замечены муравьиной братией. Она насторожится и ощетинится, приняв боевую позу. Спровоцируйте муравьев взмахом белого сачка. Они моментально взметнутся, выдавая свою тревогу.

Для определения максимального расстояния, на котором муравьи могут видеть крупный предмет, отдаляйтесь от муравейника и при этом размахивайте сачком. Они будут реагировать и с расстояния в два метра, и в три. В четырех метрах движение белого сачка различит лишь малая часть муравьев. С пяти метров его не сможет различить ни один муравей.

Если этот опыт провести несколько раз, то можно сделать вывод о существовании своеобразной зоны видимости, присущей муравьям, пребывающим на вершине конуса муравейника.

Ученые говорят об особом строении глаз этих насекомых: они неподвижны и постоянно смотрят вперед. Возможности видеть происходящее по сторонам у муравья нет.

Фото: pixabay.com

Слабое зрение с лихвой компенсируется хорошо развитым обонянием. Есть у муравьев и память, касающаяся расположения мелких предметов в непосредственной близости к муравейнику. Это помогает им не заблудиться и найти нужное направление.

Следует отметить, что одни муравьи видят лучше других. Очень слабое зрение у тех, что не покидают узкие проходы муравейника и все время живут в темноте. У муравьев-охотников и муравьев-строителей зрение более острое.

Про особенности муравьиного зрения мы уже знаем, а как у них обстоят дела со слухом и обонянием?

Стоя рядом с муравейником, вы можете громко разговаривать и всячески шуметь. Однако на муравьиную братию это не произведет никакого впечатления. Муравьи не обращают внимания не только на шум, издаваемый людьми, но и на рокот техники, работающей рядом с муравейником. Они будут продолжать заниматься своими делами под шум мотора бензопилы, от которого вам захочется заткнуть уши.

Фото: pixabay. com

Наблюдая за этими насекомыми, может сложиться впечатление, что они глухи от природы. Действительно ли это так?

Проведем небольшой эксперимент. Поймаем слепня при помощи сачка. Приблизимся с ним к муравейнику. Он будет издавать громкие жужжащие звуки, пытаясь вырваться на волю. Муравьи никак на этот звук не отреагируют, потому что множество разных насекомых постоянно пребывает в непосредственной близости к их жилищу. Они привыкли не обращать на них внимания.

А вот если слепня опустить на поверхность муравейника, то вы заметите небывалое оживление. Муравьи уловят звук насекомого, угодившего в западню, и станут на него охотиться. Не пройдет и несколько секунд, как со всех сторон слепень будет покрыт муравьиной братией, испускающей муравьиную кислоту. Спасения от ревностных охотников слепню нет.

Фото: pixabay. com

О чем говорит этот опыт? Слух у муравьев есть, но очевидно, что он отличается особой тонкостью.

Муравьям свойственно замечать звуки, важные для них, оставаясь при этом глухими к шуму, не имеющему жизненно важного значения.

Теперь попробуем разобраться в тонкостях обоняния этих трудолюбивых насекомых.

Подойдите близко к муравейнику. Вы заметите, что муравьиная братия вас обнаружила и насторожилась, приняв боевую позицию. Кто-то даже попытался атаковать непрошеного гостя, выпустив струйку муравьиной кислоты. Постепенно труженики успокаиваются и перестают вас замечать.

Теперь подуйте на муравейник. Будьте уверены, что запах изо рта будет мгновенно уловлен усиками обитателей муравейника. Вы заметите, что все они застыли на месте. Это объясняется тем, что в данный момент насекомые внимательно изучают новый и незнакомый для них запах. Как только они запах запомнят, муравейник вновь зашевелится. Если вы вновь подуете на него, насекомые уже не замрут на месте. Ваш запах им уже знаком. Он их больше не волнует.
Фото: pixabay.com

Ученые уже давно установили, что муравьи очень быстро и легко запоминают запахи. Эти насекомые обладают хорошо развитым обонянием. Кроме того, у муравьиной братии великолепная память на запахи.

В следующий раз, когда подойдете к муравейнику, на который раньше подули, его обитатели узнают ваш запах. Вас запомнили!

Теги:

насекомые,
муравьи,
муравейник,
муравьиная кислота

Наука о муравьином зрении

Равиндра Палавалли-Неттими
•
18 апреля 2018 г.

Изображение предоставлено Николасом Джурисом

Время считывания: 4 минуты •
Распечатать эту страницу

В муравьином мире чем ты меньше, тем труднее видеть препятствия.

ОСМОТРИТЕ СВОЙ дом или сад или прогуливаясь по зарослям, и вскоре вы обнаружите множество муравьев всех форм и размеров, бродящих по дому.

Но как муравьи обнаруживают препятствия и обходят их, особенно когда они ищут пищу в одиночестве, а не по тропе?

В нашем недавнем исследовании, опубликованном в Журнале экспериментальной биологии, есть интересный ответ на этот вопрос.

Узнайте больше: местные муравьи-быки Австралии на самом деле просто бескрылые осы

Глядя глазами муравья

Глаза муравьев не такие, как у нас. Муравьи имеют сложные глаза со многими единицами, называемыми омматидиями. Их глаза выглядят как набор светодиодов, которые вы видите на светофоре (за исключением формы купола).

Каждый омматидиум видит одну точку в пространстве, поэтому весь глаз видит одно изображение, но разные его части.

Но муравьи не могут видеть мир с таким разрешением, как мы. Их мир более размыт, чем наш.

Один из способов узнать это — подсчитать количество и диаметр фасеток (омматидий) в их глазах. Это делается путем нанесения тонкого слоя прозрачного лака для ногтей на глаз мертвого муравья и снятия его после высыхания.

Реплику глаза можно сплющить, сделав надрезы в подходящих местах и ​​сфотографировав ее, чтобы подсчитать фасетки и оценить их пространственную остроту (наилучшее разрешение, при котором они могут что-то визуально воспринимать).

Копия глаза бычьего муравья для лака для ногтей. (Изображение предоставлено Равиндрой Палавалли-Неттими)

Учитывая их размытое зрение, примечательно, что муравьи все еще могут выполнять различные задачи, такие как навигация по сложной местности.

Представьте, что вы нашли выход из густых джунглей, где все кажется размытым. И плохая новость для муравьев заключается в том, что чем меньше они становятся, тем хуже становится проблема.

Симуляция зрения муравья. (Изображение предоставлено Тревором Мюрреем)

Когда все становится меньше

Муравьи сильно различаются по размеру. Есть большие муравьи, такие как австралийские муравьи-быки, размер которых может варьироваться от 8 до 40 мм, а также есть крошечные электрические муравьи размером 1,5 мм, которые в настоящее время являются инвазивной проблемой в Квинсленде.

Виды огненных муравьев различаются по размеру даже в пределах одной колонии.

С развитием малых размеров тела дальнейшее уменьшение невозможно без нарушения нормального функционирования животного из-за конструктивных ограничений. Это обычное явление, называемое миниатюризацией.

Миниатюрные муравьи имеют меньшие глаза и меньше омматидиев. Это также означает, что у них более размытое зрение (меньшая пространственная острота), чем у более крупных муравьев.

Тем не менее, все муравьи — большие или маленькие — сталкиваются с одинаковыми проблемами, когда они ищут пищу и возвращаются домой. Влияет ли миниатюризация на их способность к визуальной навигации?

Обнаружение и предотвращение препятствий

Муравьи сталкиваются с множеством препятствий при навигации. Эти препятствия могут блокировать обзор, который муравьи могут использовать, чтобы найти дорогу домой.

Таким образом, муравьи должны уметь обнаруживать и обходить эти препятствия. Это также сократит время, которое каждый муравей проводит в суровых условиях за пределами гнезда.

Чтобы проверить, влияет ли миниатюризация на эту способность, мы установили препятствие на пути самонаводящихся муравьев, обученных питаться сахарным раствором. Эти муравьи используют визуальные подсказки для навигации, а не полагаются на химические следы.

Мы обнаружили, что более мелкие муравьи с меньшим количеством омматидий в глазах могут обходить его только тогда, когда они намного ближе к препятствию по сравнению с более крупными муравьями с большим количеством омматидий.

В среднем мы обнаружили, что более крупные муравьи обходят препятствие, когда они находятся на расстоянии 17 см от препятствия, в отличие от 5 см для более мелких муравьев. Более крупные муравьи также отворачиваются от гнезда раньше на своем пути, чем более мелкие муравьи с меньшим количеством омматидиев.

Это говорит о том, что муравьи с меньшими глазами могут обнаруживать объекты только тогда, когда они находятся ближе к ним.

Миниатюрность может повлиять на некоторые способности визуальной навигации. Тем не менее, более мелкие муравьи не столкнулись с препятствием.

Графическое резюме исследования, показывающее различия в размерах муравьев и то, как это влияет на их способность обнаруживать препятствия издалека. (Изображение предоставлено Равиндрой Палавалли-Неттими)

Миниатюризация довольно распространена среди насекомых, и поведение, направленное на избегание препятствий, влияет на навигацию как для ходячих насекомых, таких как муравьи, так и для летающих насекомых, таких как пчелы, даже для коллективного переноса пищи и познания животных.

В то время как наше исследование подчеркивает эволюционные издержки миниатюрности, муравьи могут стать источником вдохновения для технологий искусственного зрения, таких как камера для насекомых.

Знание того, как муравьи могут ориентироваться, используя минимальную визуальную информацию об их окружении, может помочь в разработке эффективных навигационных технологий. Это может даже помочь в исследованиях роботизированного зрения.

Равиндра Палавалли-Неттими — аспирант в области экологической неврологии в Университете Маккуори

Первоначально эта статья была опубликована на The Conversation. Прочитайте оригинальную статью.

ПОДРОБНЕЕ:

• Потерявшиеся муравьи используют визуальные подсказки для навигации
• Должны ли мы начать есть насекомых?

МЕТКИ муравьино-австралийские насекомыенасекомые

Issue 173 Out Now

Оформив подписку, вы становитесь членом AG Society, помогая нам собирать средства для природоохранных и приключенческих проектов.

Подписаться

Australian Geographic признает коренные народы Австралии традиционными хранителями и отдает дань уважения старейшинам прошлого и настоящего, а также их историям и путешествиям, которые привели нас туда, где мы находимся сегодня.

В муравьином мире чем меньше вы становитесь, тем труднее видеть препятствия

Оглянитесь вокруг своего дома или сада, или во время прогулки в кустах, и вы скоро найдете множество муравьев всех форм и размеров. размеры пробираются вокруг места.

Но как муравьи обнаруживают препятствия и обходят их, особенно когда они ищут пищу в одиночестве, а не по тропе?

В нашем недавнем исследовании, опубликованном в Journal of Experimental Biology, есть интересный ответ на этот вопрос.

Читать далее:
Как муравьи ходят задом наперед, неся тяжелый груз, и все же находят дом

Смотреть глазами муравья

Глаза муравья не такие, как у нас. Муравьи имеют сложные глаза со многими единицами, называемыми омматидиями. Их глаза выглядят как набор светодиодов, которые вы видите на светофоре (за исключением формы купола).

Каждый омматидиум видит одну точку в пространстве, поэтому весь глаз видит одно изображение, но разные его части.

Мозаичное зрение сложного глаза.

Но муравьи не могут видеть мир с таким разрешением, как мы. Их мир более размыт, чем наш.

Один из способов узнать это — подсчитать количество и диаметр фасеток (омматидий) в их глазах. Это делается путем нанесения тонкого слоя прозрачного лака для ногтей на глаз мертвого муравья и снятия его после высыхания.

Реплику глаза можно сплющить, сделав надрезы в подходящих местах и ​​сфотографировав ее для подсчета фасеток и оценки их пространственной остроты (наилучшее разрешение, при котором они могут что-то визуально воспринимать).

Лак для ногтей, копия бычьего муравьиного глаза.
Равиндра Палавалли-Неттими, Автор предоставил

Учитывая их размытое зрение, примечательно, что муравьи все еще могут выполнять различные задачи, такие как навигация по сложной местности.

Представьте, что вы нашли выход из густых джунглей, где все кажется размытым. И плохая новость для муравьев заключается в том, что чем меньше они становятся, тем хуже становится проблема.

Моделирование зрения муравья.
Тревор Мюррей, автор предоставлен

Когда вещи становятся меньше

Муравьи сильно различаются по размеру. Есть большие муравьи, такие как австралийские муравьи-быки, размер которых может варьироваться от 8 до 40 мм, а также есть крошечные электрические муравьи размером 1,5 мм, которые в настоящее время являются инвазивной проблемой в Квинсленде.

Виды огненных муравьев различаются по размеру даже в пределах одной колонии.

Из-за конструктивных ограничений дальнейшее уменьшение размеров тела невозможно без ущерба для нормального функционирования животного. Это обычное явление, называемое миниатюризацией.

Миниатюрные муравьи имеют меньшие глаза и меньше омматидиев. Это также означает, что у них более размытое зрение (меньшая пространственная острота), чем у более крупных муравьев.

Тем не менее, все муравьи — большие или маленькие — сталкиваются с одинаковыми трудностями, когда ищут еду и возвращаются домой. Влияет ли миниатюризация на их способность к визуальной навигации?

Обнаружение и предотвращение препятствий

Муравьи сталкиваются со многими препятствиями при навигации. Эти препятствия могут блокировать обзор, который муравьи могут использовать, чтобы найти дорогу домой.

Таким образом, муравьи должны уметь обнаруживать препятствия и обходить их. Это также сократит время, которое каждый муравей проводит в суровых условиях за пределами гнезда.

Чтобы проверить, влияет ли миниатюризация на эту способность, мы установили препятствие на пути самонаводящихся муравьев, обученных питаться сахарным раствором. Эти муравьи используют визуальные подсказки для навигации, а не полагаются на химические следы.

Уклонение от препятствий у муравья.

Мы обнаружили, что более мелкие муравьи с меньшим количеством омматидий в глазах могут обходить его только тогда, когда они намного ближе к препятствию по сравнению с более крупными муравьями с большим количеством омматидий.

В среднем мы обнаружили, что более крупные муравьи обходят препятствие, когда они находятся на расстоянии 17 см от препятствия, в отличие от 5 см для более мелких муравьев. Более крупные муравьи также отворачиваются от гнезда раньше на своем пути, чем более мелкие муравьи с меньшим количеством омматидиев.

Это говорит о том, что муравьи с меньшими глазами могут обнаруживать объекты только тогда, когда они находятся ближе к ним.

Читать далее:
Какой квадрат больше? Медоносные пчелы видят визуальные иллюзии, как и люди

Таким образом, миниатюрность может повлиять на некоторые возможности визуальной навигации. Тем не менее, более мелкие муравьи не столкнулись с препятствием.

Графическое резюме исследования, показывающее различия в размерах муравьев и то, как это влияет на их способность обнаруживать препятствия издалека.
Равиндра Палавалли-Неттими, Автор предоставил

Миниатюризация довольно распространена среди насекомых, и поведение, направленное на избегание препятствий, влияет на навигацию как для ходячих насекомых, таких как муравьи, так и для летающих насекомых, таких как пчелы, даже для коллективного переноса пищи и познания животных.