Зрение пчелы. Обоняние пчелы. Строение простых и сложных глаз

 ФГОУ ВПО «Ивановская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д. К. Беляева»

 

 

 

 

 

 

Кафедра животноводства

 

 

 

 

 

Реферат по пчеловодству на тему:

«Зрение пчелы. Обоняние пчелы. Строение простых и сложных глаз»

 

 

 

 

 

 

 

                                                                          

 

 

Выполнил: студент 6 курса

Заочного факультета

Агротехнологического  отделения

Грачев А.Ю

Шифр 1-07-014

Проверила: Панина О.Л

 

 

 

Иваново 2012

Зрение пчел — обеспечивается парой больших боковых сложных глаз и тремя маленькими простыми глазками. Физиологическая основа восприятия различных цветов обуславливается несколькими светочувствительными химическими соединениями глаз — пигментами, которые выборочно вбирают световые лучи, проходящие впоследствии некоторые химические превращения.

Пчелы хорошо различают  цвета, но воспринимают их совершенно не так, как люди. Пчелы не воспринимают красный цвет, но реагируют на ультрафиолетовые лучи, невидимые человеческим глазом. Но все же они посещают цветки красного цвета, так как они отражают ультрафиолетовые лучи. Белый цвет воспринимается пчелами по-разному. Прежде всего это зависит от того, вбирает ли в себя белая краска (цинковые белила) или отражает (свинцовые белила) ультрафиолетовые лучи. В первом случае цвет воспринимается как сине-зеленый, во втором — как белый.

Простые глаза пчел наделены способностью воспринимать ультрафиолетовые и сине-зеленые лучи. Клетки, воспринимающие зеленый свет, различают также  желтый, оранжевые и голубой цвета, но с меньшим эффектом. Различные оттенки этих цветов пчелы воспринимают только тогда, когда они воспринимаются двумя пигментами одновременно. И, наоборот, цвета, попадающие в поле зрения одного пигмента, не воспринимаются, так, например, зеленый и оранжевый цвета не отличаются от желтого. Для восприятия света у пчелы служат три простых глаза и два сложных.

Простые глаза расположен у рабочей пчелы в матки  треугольником на передней части  темени, а у трутня — несколько  ниже, в области лба. Внешняя часть  глаза — кутикулярная. В отличие от остальных органов чувств кутикула над глазом утолщена и преобразована в двояковыпуклую линзу. Снизу и с боков линза как бы поддерживается телом из нескольких рядов клеток, причем все они происходят из эпидермиса. Те из них, которые непосредственно примыкают к линзе снизу, участвовали в ее секретировании. Под средней частью линзы они прозрачны. Эти клетки образуют узкую полоску стекловидного слоя. Ниже располагаются клеточная масса в виде перевернутой луковицы, вершина которой, утончаясь, переходит в нерв. Прилегающий снизу к стекловидной полоске слой длинных параллельных клеток образует ретину — светочувствительную часть простого глаза. Клетки ее собраны в группы из двух-трех, а иногда и большего числа клеток. Каждая группа называется ретинулой. Обращенной друг к другу поверхностью клетки ретинулы секретируют осевую, наподобие стержня, структуру, называемую рабдомом.

Внутренние концы клеток ретинулы, превращенные в нервные волокна, пересекают внизу за ретиной массу  промежуточных клеток и идут к  мозгу в составе одного нерва.

Простые глаза подают пчеле сигнал о приближении рассвета и наступлении  вечерних сумерек. Если покрыть три  простых глаза черным шеллаком, пчелы  будут позже вылетать утром и  раньше заканчивать свою активность вечером.

Сложные глаза состоят из большого числа оптических единиц, называемых омматидиями. Последние изолированы друг от друга пигментными клетками. По направлению к внутреннему концу омматидии сужаются, у наружного края зрительной лопасти мозга они сходятся. Снаружи глаз покрыт кутвкулярной роговицей.

Главное анатомическое  различие между простым и сложным  глазом заключается в строении роговицы. В простом глазу свет преломляется через одну общую линзу, а в  сложном — роговица распадается  на множество мелких линз, по одной  для каждой ретинулы.

Острота зрения. Если предмет, появившийся перед глазом пчелы, настолько мал, что умещается в поле зрения одного омматидия, он окажет влияние на яркость световой точки на вершине конуса только в этом омматидии. В мозаичной картине, сформированной линзами сложного глаза, одна световая точка станет темнее. В таком случае пчела не различит деталей предмета. Для раздельного восприятия двух точек необходимо, чтобы они попадали в поле зрения двух разных омматидиев. Минимальная величина угла, под которым глаз различает две точки как раздельные, служит характеристикой остроты зрения. У пчелы острота зрения не превышает, по-видимому, 1°. Человек при благоприятных условиях может воспринять угол в 40 секунд или почти 0,01°. Многие птицы отличаются еще более острым зрением. Например, соколы, питающиеся насекомыми, видят стрекозу за 800 м; для человека последняя становится неразличимой на расстоянии 100 м.

Восприятие движения. Любое движение в поле зрения пчелы мгновенно  воспринимается ею по нарушению картины распределения яркости пятен, составляющих изображение ее поля зрения. Заметив движение, пчела поворачивается по направлению к движущемуся объекту до тех пор, пока последний не будет восприниматься симметричными ретинулами обоих глаз. Чем ближе предмет к пчеле, тем более близкими к средней линии ретинулами он будет восприниматься. Поэтому насекомое может воспользоваться преимуществами бинокулярного зрения, т. е. зрения двумя глазами, для точной оценки расстояния до предмета. Определив расстояние, пчела стремительным движением настигает перемещающийся в поле ее зрения предмет.

Чтобы воспринять быстрое движение предмета, глаз должен улавливать изменения  его положения в доли секунды. Это достигается способностью пчелы  оценивать длительность промежутка между последовательным появлением объекта в поле зрения разных омматидиев. Каждая ретинула, по-видимому, передает сигнал о моменте изменения поля зрения ее омматидия другим ретинулам, которые затем, в свою очередь, воспримут появление объекта. Так создается постоянный поток сигнализации о моменте внешних изменений. Суммируясь, он воссоздает картину движения. Вполне очевидно, что для передачи такой сигнализации необходимы перекрестные связи между чувствительными зрительными клетками. И действительно, зрительная лопасть глаза пчелы, как и сетчатка глаза позвоночного животного, изобилует перекрестными связями.

Цвет. В большинстве случаев окраска окружающих предметов обусловлена красящими веществами, с которыми свет взаимодействует по принципу резонанса. Поглощение света краской имеет электрическую природу. Приемниками видимых световых волн служат атомы и молекулы краски. Особенности молекул зависят от расположения атомов. Вследствие избирательного поглощения лучей определенных участков спектра отраженные от разных красящих веществ лучи вызывают разные цветовые ощущения. Цветовое зрение дает возможность быстро и по-новому различать предметы. Если бы цветовых восприятий не было и человек судил бы о различии предметов, как по черно-белой фотографии, только по количеству отраженного света, то две поверхности, например желтая и зеленая, выровненные по яркости, казались бы ему неразличимыми. Картина окружающего мира сразу обеднела бы подробностями. Кроме того, вследствие неодинаковой чувствительности к разным длинам волн цветовые различия воспринимаются чрезвычайно быстро, в то время как для установления небольших различий в яркости, особенно для отдаленных друг от друга предметов, требуется длительное время.

Восприятие цвета. У пчелы цветовое зрение хорошо развито. Предполагают, что в каждом омматидии в восьми дольках рабдома содержатся три, а возможно, и четыре приемника (светочувствительных вещества), отзывающиеся в большей степени на лучи определенной длины волны. Пчела в состоянии воспринимать цвет каждого тончайшего пучка лучей, проникающего в отдельные омматидии ее сложных глаз.

Две цветные карточки, например желтая и синяя, отражают лучи, среди которых не все совпадают по длине волны. При неодинаковом спектральном составе отражаемых лучей эти карточки в то же время могут отличаться еще и своей яркостью, т. е. количеством отражаемого света. При наличии цветового зрения воспринимается своеобразие спектрального состава отражаемого света, так что цветные карточки не смешиваются с серыми карточками равной яркости.

Границы видимой пчелой области  солнечного спектра несколько сдвинуты по сравнению с видимой человеком областью в сторону коротких длин волн. Лучи, представляющиеся человеку красными, пчелы не воспринимают как особое качество. Красный цвет они не отличают от равного по яркости темно-серого цвета. Зато их видимая область удлинена на другом конце спектра, где для человека она заканчивается фиолетовым. Ультрафиолетовые лучи, длина волн которых немного меньше длины волны фиолетовых лучей, для человека — скорее теоретическое, физическое понятие. Для пчелы ультрафиолетовые лучи — вполне реальное, хорошо различимое качество. Более того, ультрафиолетовые лучи для глаза пчелы — самый сильный раздражитель по сравнению с другими областями видимого спектра. При сильной облачности, когда глаз человека не в состоянии определить местоположение солнца, пчелы ориентируются по нему благодаря своей высокой чувствительности к ультрафиолетовому излучению.

Поскольку при смешении видимых лучей возникает ощущение чистого цвета, смеси ультрафиолетовых лучей с другими лучами спектра  будут восприниматься пчелой как новый цвет, совершенно неведомый человеку. Так, отражающие все лучи пчелиного спектра свинцовые белила пчелы отличат от цинковых белил, которые поглощают ультрафиолетовые лучи и поэтому представляются пчелам не белыми, а скорее сине-зелеными. Кроме ультрафиолетовых лучей, по действию на светочувствительные вещества омматидия рабочей пчелы выделяются также синие, сине-зеленые и желтые лучи. У трутней находятся преимущественно приемники для ультрафиолетовых и синих лучей. В слабой степени они воспринимают зеленые лучи омматидиями передней стороны глаза. Смыкающиеся на темени своими верхними краями сложные глаза трутня, по-видимому, особенно хорошо приспособлены к восприятию света, отражаемого небосводом.

Органы обоняния и осязания пчелы находятся на усиках. Такое расположение весьма целесообразно, облегчает пчеле выполнение всех работ внутри улья. Раздражения, получаемые от соприкосновения нервных окончаний с пахучими веществами окружающего воздуха, проводятся к обонятельному нерву и мозгу, где и воспринимаются как ощущения запаха. 
 
На каждом усике имеется до 0,5 млн. обонятельных пор. На усиках, а также по всему телу пчелы располагаются осязательные волоски. Обонятельные поры и осязательные волоски заложены на поверхности усиков и в непосредственной близости, поэтому оба ощущения воспринимаются одновременно. В условиях жизни в темноте эта способность имеет важное значение при выполнении всевозможных работ, позволяя пчеле по запаху получать более или менее полное представление о предмете. Для пчел сборщиц обоняние имеет особо важное значение, благодаря ему она очень быстро находит цветущие медоносы