Mata serangga terbuat dari... Dari sudut pandang serangga. Struktur mata majemuk

Bahkan di masa kanak-kanak, banyak dari kita menanyakan pertanyaan-pertanyaan yang tampaknya sepele tentang serangga, seperti: berapa banyak mata yang dimiliki lalat biasa, mengapa laba-laba menjalin jaring, dan mengapa tawon dapat menggigit.

Ilmu entomologi memiliki jawaban atas hampir semua pertanyaan tersebut, namun hari ini kita akan membahas pengetahuan para peneliti alam dan perilaku untuk memahami pertanyaan tentang apa itu sistem visual spesies ini.

Pada artikel ini kita akan menganalisis bagaimana seekor lalat melihat dan mengapa serangga pengganggu ini begitu sulit untuk ditampar dengan pemukul lalat atau ditangkap dengan telapak tangan di dinding.

Penghuni kamar

Lalat rumah atau lalat rumah termasuk dalam keluarga lalat sejati. Dan meskipun topik tinjauan kami menyangkut semua spesies tanpa kecuali, demi kenyamanan kami akan mempertimbangkan seluruh keluarga dengan menggunakan contoh spesies parasit domestik yang sangat dikenal ini.

Lalat rumah biasa adalah serangga yang penampilannya biasa-biasa saja. Warna tubuhnya abu-abu kehitaman, dengan sedikit warna kuning di perut bagian bawah. Panjang individu dewasa jarang melebihi 1 cm, serangga ini memiliki dua pasang sayap dan mata majemuk.

Mata majemuk - apa gunanya?

Sistem visual lalat mencakup dua mata yang besar terletak di tepi kepala. Masing-masing memiliki struktur yang kompleks dan terdiri dari banyak segi heksagonal kecil, oleh karena itu jenis penglihatan ini dinamakan segi.

Secara total, mata lalat memiliki lebih dari 3,5 ribu komponen mikroskopis dalam strukturnya. Dan masing-masing dari mereka hanya mampu menangkap sebagian kecil dari keseluruhan gambar, mengirimkan informasi tentang gambar mini yang dihasilkan ke otak, yang menyatukan semua teka-teki gambar ini.

Jika kita membandingkan penglihatan segi dan penglihatan binokular yang dimiliki seseorang, misalnya, kita dapat dengan cepat melihat bahwa tujuan dan sifat masing-masingnya bertentangan secara diametral.

Hewan yang lebih berkembang cenderung memusatkan penglihatannya pada area sempit tertentu atau pada objek tertentu. Bagi serangga, yang penting bukanlah melihat objek tertentu, melainkan dengan cepat bernavigasi di ruang angkasa dan memperhatikan bahaya yang mendekat.

Kenapa dia begitu sulit ditangkap?

Hama ini sangat sulit untuk dikejutkan. Alasannya bukan hanya itu peningkatan reaksi seekor serangga dibandingkan dengan orang yang lambat dan kemampuan untuk lepas landas hampir seketika. Terutama sekali level tinggi Reaksi ini disebabkan oleh persepsi otak serangga yang tepat waktu terhadap perubahan dan gerakan dalam radius penglihatan matanya.

Penglihatan seekor lalat memungkinkannya melihat hampir 360 derajat. Jenis penglihatan ini disebut juga panorama. Artinya, setiap mata memberikan pandangan 180 derajat. Hampir mustahil untuk mengejutkan hama ini, bahkan jika Anda mendekatinya dari belakang. Mata serangga ini memungkinkan Anda mengontrol seluruh ruang di sekitarnya, sehingga memberikan pertahanan visual menyeluruh seratus persen.

Apakah masih ada lagi fitur menarik persepsi visual palet warna terbang. Lagi pula, hampir semua spesies memandang secara berbeda warna-warna tertentu yang kita kenal. Beberapa dari mereka tidak dapat dibedakan dengan serangga sama sekali, yang lain terlihat berbeda, dengan warna yang berbeda.

Ngomong-ngomong, selain dua mata majemuk, lalat juga punya tiga mata sederhana. Mereka terletak di ruang antara segi, di bagian depan kepala. Berbeda dengan mata majemuk, ketiga mata ini digunakan oleh serangga untuk mengenali suatu objek di sekitarnya.

Jadi, untuk pertanyaan tentang berapa banyak mata yang dimiliki lalat biasa, sekarang kita dapat menjawab dengan aman – 5. Dua mata segi yang kompleks, terbagi menjadi ribuan ommatidia (segi) dan dirancang untuk kontrol paling luas terhadap perubahan lingkungan di sekitarnya, dan tiga mata sederhana, memungkinkan, seperti yang mereka katakan, fokus.

Pemandangan dunia

Kami telah mengatakan bahwa lalat buta warna, dan mereka tidak dapat membedakan semua warna, atau mereka melihat objek yang kita kenal dalam corak warna lain. Spesies ini juga mampu membedakan sinar ultraviolet.

Perlu juga dikatakan bahwa, meskipun memiliki keunikan penglihatannya, hama ini praktis tidak dapat melihat dalam kegelapan. Pada malam hari, lalat tertidur karena matanya tidak memungkinkan serangga ini berburu dalam kegelapan.

Dan hama ini juga cenderung hanya mengenali benda yang lebih kecil dan bergerak dengan baik. Serangga tidak bisa membedakan benda sebesar manusia, misalnya. Bagi seekor lalat, ia tidak lebih dari bagian lain dari interior lingkungan.

Namun pendekatan tangan terhadap seekor serangga terdeteksi dengan sempurna oleh matanya dan segera memberikan sinyal yang diperlukan ke otak. Sama seperti melihat bahaya lain yang mendekat dengan cepat, sepatu kets ini tidak akan sulit, berkat sistem pelacakan yang kompleks dan andal yang disediakan alam.

Kesimpulan

Jadi kami menganalisis seperti apa dunia ini melalui sudut pandang seekor lalat. Sekarang kita tahu bahwa hama yang ada di mana-mana ini, seperti semua serangga, memiliki alat visual yang luar biasa, yang memungkinkan mereka untuk tidak kehilangan kewaspadaan, dan mempertahankan pertahanan pengamatan menyeluruh seratus persen pada siang hari.

Penglihatan lalat biasa menyerupai sistem pelacakan yang kompleks, termasuk ribuan kamera pengintai mini, yang masing-masing memberikan informasi tepat waktu kepada serangga tentang apa yang terjadi dalam jarak dekat.

Siapapun yang pernah mencoba memukul lalat pasti paham betul bahwa ini bukanlah tugas yang mudah. Ada yang mengaitkan kesalahan ini dengan reaksi instan lalat, ada pula yang mengaitkannya dengan ketajaman visual dan penglihatan panorama. Harus dikatakan bahwa keduanya sama-sama benar. Lalat itu terbang sangat cepat dan bergerak seketika, itulah sebabnya sangat sulit untuk menangkapnya.

Tetapi alasan utama justru terletak pada penglihatan serangga ini, serta pada struktur dan jumlah matanya.

Organ penglihatan lalat biasa terletak di sisi kepala, di mana sangat sulit untuk tidak memperhatikan mata besar serangga yang melotot. Mata serangga ini memiliki struktur yang kompleks dan disebut faceted (dari kata Perancis fasette - facet). Faktanya adalah bahwa organ penglihatan terbentuk hanya dari unit 6 sisi - segi, yang secara lahiriah menyerupai bentuk sarang lebah (setiap bagian mata lalat terlihat jelas di bawah mikroskop). Unit-unit ini disebut ommatidia.

Ada sekitar 4 ribu segi pada mata lalat, tetapi ini bukan batasnya: banyak serangga lain yang memiliki lebih banyak segi. Misalnya, lebah mempunyai 5.000 segi, beberapa kupu-kupu mempunyai hingga 17.000 segi, dan pada capung jumlah ommatidia mendekati 30.000.

Masing-masing dari 4 ribu segi ini hanya mampu melihat sebagian kecil dari keseluruhan gambar, dan otak serangga menyusun “teka-teki” ini menjadi keseluruhan gambar.

Spesimen lalat tertua, berumur sekitar 145 juta tahun, ditemukan di Tiongkok.

Bagaimana lalat melihat

Rata-rata, ketajaman penglihatan lalat melebihi kemampuan manusia sebanyak 3 kali lipat.

Karena mata lalat berukuran besar dan cembung, terdiri dari ommatidia (segi) di semua sisi permukaan mata, struktur ini dengan tenang memungkinkan serangga untuk melihat ke segala arah sekaligus - ke samping, ke atas, ke depan, dan ke belakang. Penglihatan panorama ini (juga disebut penglihatan serba guna) membantu lalat menyadari bahaya pada waktunya dan segera mundur, itulah sebabnya lalat sangat sulit untuk ditepis. Terlebih lagi, seekor lalat tidak hanya secara fisik dapat melihat ke berbagai arah sekaligus, tetapi juga dengan sengaja melihat sekeliling, seolah-olah melihat seluruh ruang di sekitarnya pada saat yang bersamaan.

Banyaknya ommatidia yang memungkinkan lalat mengikuti objek yang berkedip dan bergerak sangat cepat tanpa kehilangan kejernihan gambar. Secara relatif, jika penglihatan manusia mampu menangkap 16 frame per detik, maka seekor lalat mampu menangkap 250 -300 frame per detik. Kualitas ini diperlukan lalat tidak hanya untuk menangkap gerakan dari samping, tetapi juga untuk orientasi dan penglihatan berkualitas tinggi selama penerbangan cepat.

Mengenai warna benda di sekitarnya, lalat tidak hanya melihat warna primer, tetapi juga warna paling halus, termasuk ultraviolet, yang secara alami tidak dapat dilihat manusia. Ternyata lalat itu melihat Dunia lebih ceria dari pada manusia. Omong-omong, serangga ini juga melihat volume suatu benda.

Jumlah mata

Seperti yang sudah disebutkan, 2 mata majemuk besar terletak di sisi kepala lalat. Pada wanita letak organ penglihatan agak melebar (dipisahkan oleh dahi yang lebar), sedangkan pada pria letak matanya agak berdekatan.

Namun pada garis tengah dahi, di belakang mata majemuk, terdapat 3 mata lagi yang beraturan (bukan majemuk) untuk tambahan penglihatan. Paling sering, mereka ikut bermain ketika perlu untuk memeriksa suatu objek dari dekat, karena mata yang kompleks dengan penglihatan yang sempurna tidak begitu diperlukan dalam kasus ini. Ternyata lalat mempunyai total 5 mata.

Serangga saat ini merupakan kelompok hewan paling makmur di Bumi.

Tubuh serangga terbagi menjadi tiga bagian: kepala, dada, dan perut.

Pada kepala serangga terdapat mata majemuk dan empat pasang pelengkap. Beberapa spesies memiliki oselus sederhana selain mata majemuk. Sepasang pelengkap pertama diwakili oleh antena (antena), yang merupakan organ penciuman. Tiga pasang sisanya membentuk alat mulut. Bibir atas (labrum), lipatan tidak berpasangan, penutup rahang atas. Sepasang pelengkap mulut kedua membentuk rahang atas (mandibula), pasangan ketiga - mandibula(rahang atas), pasangan keempat menyatu dan membentuk bibir bawah (labium). Mungkin ada sepasang palpasi di rahang bawah dan bibir bawah. Alat mulut meliputi lidah (hipofaring), tonjolan chitinous pada dasar rongga mulut (Gbr. 3). Karena cara mereka makan, mungkin ada bagian mulutnya berbagai jenis. Ada jenis mulut yang menggerogoti, menggerogoti-menjilat, menusuk-menghisap, menghisap dan menjilat. Jenis utama alat mulut harus dianggap menggerogoti (Gbr. 1).

beras. 1.
1 - bibir atas, 2 - rahang atas, 3 - rahang bawah, 4 - bibir bawah,
5 - segmen utama bibir bawah, 6 - "batang" bibir bawah, 7 - palp mandibula,
8 - pisau kunyah bagian dalam rahang bawah, 9 - bagian luar
lobus kunyah rahang bawah, 10 - dagu,
11 - dagu palsu, 12 - palp sublabial, 13 - uvula, 14 - uvula aksesori.

Dada terdiri dari tiga segmen, yang masing-masing disebut prothorax, mesothorax, dan metathorax. Masing-masing segmen toraks mempunyai sepasang anggota badan; pada spesies terbang, terdapat sepasang sayap pada mesothorax dan metathorax. Anggota badan diartikulasikan. Segmen utama tungkai disebut coxa, diikuti oleh trokanter, femur, tibia, dan tarsus (Gbr. 2). Karena cara hidupnya, anggota badan adalah berjalan, berlari, melompat, berenang, menggali dan menggenggam.

beras. 2. Diagram struktur
anggota badan serangga:
1 - sayap, 2 - coxa, 3 - trokanter,
4 - paha, 5 - tungkai bawah, 6 - kaki.

beras. 3.
1 - mata majemuk, 2 - mata sederhana, 3 - otak, 4 - air liur
kelenjar, 5 - gondok, 6 - sayap depan, 7 - sayap belakang, 8 - ovarium,
9 - jantung, 10 - usus belakang, 11 - seta ekor (cerci),
12 - antena, 13 - bibir atas, 14 - mandibula (atas
rahang), 15 - rahang atas (rahang bawah), 16 - bibir bawah,
17 - ganglion subfaring, 18 - tali saraf perut,
19 - usus tengah, 20 - Kapal Malpighi.

Jumlah segmen perut bervariasi dari 11 hingga 4. Serangga yang lebih rendah memiliki anggota badan yang berpasangan di perut, pada serangga yang lebih tinggi mereka dimodifikasi menjadi ovipositor atau organ lainnya.

Integumen diwakili oleh kutikula chitinous, hipodermis dan membran basal, melindungi serangga dari kerusakan mekanis, kehilangan air, dan merupakan kerangka luar. Serangga memiliki banyak kelenjar yang berasal dari hipodermal: ludah, berbau, beracun, arachnoid, lilin, dll. Warna integumen serangga ditentukan oleh pigmen yang terkandung dalam kutikula atau hipodermis.

beras. 4. Bagian memanjang melalui
kepala kecoa hitam:
1 - pembukaan mulut, 2 - faring,
3 - kerongkongan, 4 - otak
(ganglion suprafaringeal),
5 - ganglion saraf subfaring,
6 - aorta, 7 - saluran ludah
kelenjar, 8 - hipofaring, atau
subfaring, 9 - preoral
rongga, 10 - bagian anterior
rongga preoral, atau
cibarium, 11 - bagian posterior
rongga preoral,
atau air liur.

Otot serangga struktur histologis termasuk dalam spesies lurik, mereka dibedakan berdasarkan kemampuannya frekuensi tinggi kontraksi (hingga 1000 kali per detik).

Sistem pencernaan seperti pada semua artropoda, ia dibagi menjadi tiga bagian, bagian anterior dan posterior berasal dari ektodermal, bagian tengah berasal dari endodermal (Gbr. 5). Sistem pencernaan dimulai dengan pelengkap mulut dan rongga mulut, di mana saluran 1-2 pasang terbuka kelenjar ludah. Sepasang kelenjar ludah pertama menghasilkan enzim pencernaan. Sepasang kelenjar ludah kedua dapat dimodifikasi menjadi kelenjar arachnoid atau kelenjar penghasil sutra (ulat pada banyak spesies kupu-kupu). Saluran masing-masing pasangan bersatu menjadi saluran tidak berpasangan, yang bermuara di dasar bibir bawah di bawah hipofaring. Bagian anterior meliputi faring, esofagus, dan lambung. Pada beberapa spesies serangga, kerongkongan memiliki perpanjangan - gondok. Pada spesies yang memberi makan makanan nabati, di dalam perut terdapat lipatan chitinous dan gigi yang membantu menggiling makanan. Bagian tengah diwakili oleh usus tengah, tempat makanan dicerna dan diserap. Pada bagian awalnya, usus tengah mungkin memiliki pertumbuhan yang buta (pelengkap pilorus). Pelengkap pilorus berfungsi sebagai kelenjar pencernaan. Pada banyak serangga pemakan kayu, protozoa dan bakteri simbiosis menetap di usus, mengeluarkan enzim selulase dan dengan demikian memfasilitasi pencernaan serat. Bagian posterior diwakili oleh usus belakang. Di perbatasan antara bagian tengah dan posterior, banyak pembuluh darah Malpighi yang tertutup rapat membuka ke dalam lumen usus. Usus belakang memiliki kelenjar rektum yang menyedot air dari sisa makanan.

beras. 5. Diagram struktur
sistem pencernaan
kecoa hitam:
1 - kelenjar ludah, 2 -
kerongkongan, 3 - gondok, 4 -
pelengkap pilorus,
5 - usus tengah,
6 - Kapal Malpighi,
7 - usus belakang,
8 - rektum.

Organ pernapasan serangga adalah trakea, tempat pengangkutan gas. Trakea dimulai dengan bukaan – spirakel (stigma), yang terletak di sisi mesothorax dan metathorax dan pada setiap segmen perut. Jumlah spirakel maksimal 10 pasang. Seringkali stigma memiliki katup penutup khusus. Trakea berbentuk tabung tipis dan menembus seluruh tubuh serangga (Gbr. 6). Cabang terminal trakea berakhir di sel trakea berbentuk bintang, dari mana tabung yang lebih tipis memanjang - trakea. Terkadang trakea membentuk perluasan kecil - kantung udara. Dinding trakea dilapisi dengan kutikula tipis, memiliki penebalan berbentuk cincin dan spiral.

beras. 6. Skema
bangunan
pernapasan
sistem hitam
kecoak

Sistem peredaran darah serangga adalah tipe terbuka (Gbr. 7). Jantung terletak di sinus perikardial di sisi dorsal badan ventral. Jantung tampak seperti tabung, tertutup rapat di ujung posteriornya. Jantung dibagi menjadi beberapa ruang, setiap ruang memiliki bukaan berpasangan dengan katup di sisinya - ostia. Jumlah kamera delapan atau kurang. Setiap ruang jantung memiliki otot yang memberikan kontraksi. Gelombang kontraksi jantung dari bilik posterior ke bilik anterior memberikan pergerakan darah satu arah ke depan.

Hemolimfa berpindah dari jantung ke satu pembuluh darah - ke aorta cephalic dan kemudian mengalir ke rongga tubuh. Melalui berbagai lubang, hemolimfa memasuki rongga sinus perikardial, kemudian melalui ostia, dengan perluasan ruang jantung, ia tersedot ke dalam jantung. Hemolimfa tidak memiliki pigmen pernapasan dan merupakan cairan kekuningan yang mengandung fagosit. Fungsi utamanya adalah memasok nutrisi ke organ dan mentransfer produk metabolisme ke organ ekskresi. Fungsi pernapasan hemolimfa tidak signifikan; hanya pada beberapa larva serangga air (larva lonceng nyamuk) hemolimfa memiliki hemoglobin, berwarna merah cerah dan bertanggung jawab untuk pengangkutan gas.

Alat ekskresi serangga adalah pembuluh Malpighi dan badan lemak. Pembuluh malpighi (jumlahnya mencapai 150) berasal dari ektodermal, mengalir ke lumen usus di perbatasan antara usus tengah dan belakang. Produk ekskresinya adalah kristal asam urat. Tubuh serangga yang berlemak, selain fungsi utamanya - menyimpan cadangan nutrisi, juga berfungsi sebagai “kuncup penyimpanan”. Tubuh gemuk mengandung sel ekskresi khusus yang secara bertahap jenuh dengan asam urat yang sedikit larut.

beras. 7. Diagram struktur
sistem sirkulasi
kecoa hitam:
1 - jantung, 2 - aorta.

Sistem saraf pusat serangga terdiri dari ganglia suprafaring berpasangan (otak), ganglia subfaring, dan ganglia segmental dari tali saraf ventral. Otak mencakup tiga bagian: protocerebrum, deutocerebrum dan tritocerebrum. Protocerebrum menginervasi akron dan mata yang terletak di atasnya. Badan berbentuk jamur berkembang di protocerebrum, tempat saraf dari organ penglihatan mendekat. Deutocerebrum mempersarafi antena, dan tritocerebrum mempersarafi bibir atas.

Rantai saraf perut mencakup 11-13 pasang ganglia: 3 dada dan 8-10 perut. Pada beberapa serangga, ganglia segmental toraks dan perut bergabung membentuk ganglia toraks dan perut.

Sistem saraf tepi diwakili oleh saraf yang memanjang dari pusat sistem saraf, dan organ indera. Ada sel neurosekretori, neurohormonnya mengatur aktivitas organ endokrin serangga.

Semakin kompleks perilaku serangga, semakin berkembang pula otak dan tubuh jamurnya.

Alat indera serangga mencapai tingkat kesempurnaan yang tinggi. Kemampuan alat indera mereka seringkali melebihi kemampuan vertebrata dan manusia tingkat tinggi.

Organ penglihatan diwakili oleh mata sederhana dan majemuk (Gbr. 8). Mata majemuk atau majemuk terletak di sisi kepala dan terdiri dari ommatidia yang jumlahnya adalah berbagai jenis serangga berkisar antara 8-9 (semut) hingga 28.000 (capung). Banyak spesies serangga memiliki penglihatan warna. Setiap ommatidia mempersepsikan sebagian kecil bidang visual seluruh mata, gambar terdiri dari banyak partikel kecil gambar, penglihatan seperti itu kadang-kadang disebut “mosaik”. Peran ocelli sederhana belum sepenuhnya dipelajari; telah ditetapkan bahwa mereka merasakan cahaya terpolarisasi.

beras. 8.
A - mata majemuk (ommatidia terlihat pada bagian), B - diagram
struktur ommatidium individu, B - diagram struktur sederhana
mata: 1 - lensa, 2 - kerucut kristal, 3 - pigmen
sel, 4 - sel visual (retina),
5 - rhabdom (batang optik), 6 - segi (eksternal
permukaan lensa), 7 - serabut saraf.

Banyak serangga yang mampu mengeluarkan suara dan mendengarnya. Organ pendengaran dan organ penghasil suara dapat terletak di bagian tubuh mana saja. Misalnya pada belalang, alat pendengaran (organ timpani) terletak di tulang kering kaki depannya; terdapat dua celah memanjang sempit yang mengarah ke gendang pendengar berhubungan dengan sel reseptor. Organ penghasil suara terletak di sayap depan, sayap kiri berhubungan dengan “busur” dan sayap kanan berhubungan dengan “biola”.

Organ penciuman diwakili oleh seperangkat sensilla penciuman yang terletak terutama di antena. Antena jantan lebih berkembang dibandingkan antena betina. Melalui penciuman, serangga mencari makanan, tempat bertelur, dan lawan jenis. Betina mengeluarkan zat khusus - daya tarik seksual yang menarik perhatian pria. Kupu-kupu jantan menemukan betina pada jarak 3-9 km.

Sensilla pengecap terletak di rahang dan labial palp kumbang, di kaki lebah, lalat, dan kupu-kupu, serta di antena lebah dan semut.

Reseptor taktil, termo dan higroreseptor tersebar di seluruh permukaan tubuh, namun sebagian besar terdapat di antena dan palpebra. Banyak serangga yang melihatnya Medan magnet dan perubahannya, dimana organ yang mempersepsikan bidang ini berada, masih belum diketahui.

Serangga adalah hewan dioecious. Banyak spesies serangga menunjukkan dimorfisme seksual. Sistem reproduksi pria meliputi: testis berpasangan dan vas deferens, saluran ejakulasi tidak berpasangan, organ sanggama, dan kelenjar aksesori. Organ sanggama mencakup elemen kutikula - alat kelamin. Kelenjar aksesori mengeluarkan rahasia yang mengencerkan sperma dan membentuk cangkang spermatofor. Sistem reproduksi wanita meliputi: ovarium dan saluran telur berpasangan, vagina tidak berpasangan, wadah sperma, kelenjar aksesori. Betina dari beberapa spesies memiliki ovipositor. Alat kelamin pria dan wanita memiliki struktur kompleks dan signifikansi taksonomi.

Serangga bereproduksi secara seksual; partenogenesis (kutu daun) diketahui pada sejumlah spesies.

Perkembangan serangga dibagi menjadi dua periode - embrionik, termasuk perkembangan embrio di dalam telur, dan postembrionik, yang dimulai sejak larva keluar dari telur dan berakhir dengan kematian serangga. Perkembangan postembrionik terjadi dengan metamorfosis. Berdasarkan sifat metamorfosisnya, arthropoda ini dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu serangga dengan transformasi tidak sempurna (hemimetabola) dan serangga dengan transformasi lengkap (holometabola).

Pada serangga hemimetabola, larvanya mirip dengan hewan dewasa. Berbeda dengan sayapnya yang belum berkembang - gonad, tidak adanya ciri-ciri seksual sekunder, dan ukurannya yang lebih kecil. Larva yang mirip imago disebut nimfa. Larva tumbuh, berganti kulit, dan setelah setiap berganti kulit, dasar sayap membesar. Setelah beberapa kali berganti kulit, nimfa yang lebih tua muncul sebagai dewasa.

Pada serangga holometabola, larva tidak mirip dengan imago tidak hanya secara struktur, tetapi juga secara ekologis; misalnya larva cockchafer hidup di tanah, sedangkan imago hidup di pepohonan. Setelah beberapa kali berganti kulit, larva berubah menjadi kepompong. Selama tahap kepompong, organ larva hancur dan tubuh serangga dewasa terbentuk.

beras. 9.
A - terbuka (pengendara), B -
tertutup (kupu-kupu),
B - tersembunyi (terbang).

Larva serangga holometabola tidak memiliki mata majemuk atau dasar sayap. Mulutnya berbentuk menggerogoti, antena serta anggota tubuhnya pendek. Menurut tingkat perkembangan anggota badan, empat jenis larva dibedakan: protopoda, oligopoda, polipoda, apoda. Larva protopoda hanya memiliki dasar kaki dada (lebah). Larva Oligopoda memiliki tiga pasang kaki berjalan normal (kumbang, sayap renda). Larva polipoda, selain tiga pasang kaki dada, memiliki beberapa pasang kaki palsu lagi di perut (kupu-kupu, lalat gergaji). Kaki perut merupakan penonjolan dinding tubuh, mempunyai duri dan kait pada telapaknya. Larva apodal tidak mempunyai anggota badan (diptera).

Menurut cara pergerakannya, larva serangga holometabola dibagi menjadi campodeoid, eruciform, wireworm dan vermiform.

Larva campodeoid mempunyai tubuh panjang yang fleksibel, kaki berlari dan sensorik cerci (kumbang tanah). Larva eruciform bertubuh berdaging, agak melengkung dengan atau tanpa anggota badan (kumbang chafer, kumbang perunggu, kumbang kotoran). Wireworms - dengan tubuh kaku, diameter bulat, dengan cerci pendukung (kumbang klik, kumbang gelap). Vermiformes - oleh penampilan seperti cacing, tidak berkaki (diptera dan banyak lainnya).

Pupa terdiri dari tiga jenis: bebas, tertutup, tersembunyi (Gbr. 9). Pada kepompong bebas terlihat jelas dasar sayap dan anggota badan, lepas bebas dari badan, integumen tipis dan lunak (kumbang). Pada kepompong tertutup, dasar-dasarnya tumbuh rapat ke tubuh, integumennya sangat sklerotisasi (kupu-kupu). Kepompong tersembunyi adalah kepompong bebas yang terletak di dalam kepompong palsu – puparia (lalat). Puparia adalah kulit larva yang mengeras dan tidak terkelupas.

Organ penglihatan dikembangkan pada sebagian besar serangga. Perkembangan terbesar tercapai mata majemuk atau majemuk . Jumlah unsur visual - ommatidia, atau segi, pada mata lalat mencapai 4 ribu, dan pada capung bahkan 28 ribu.Omatidia terdiri dari lensa transparan, atau kornea, berbentuk lensa bikonveks dan transparan di bawahnya. kerucut kristal. Bersama-sama mereka membentuk sistem optik. Di bawah kerucut terdapat retina yang berfungsi merasakan sinar cahaya. Sel retina terhubung serabut saraf dengan lobus optik otak. Setiap ommatidium dikelilingi oleh sel pigmen.

Tergantung pada persepsi cahaya dengan intensitas yang berbeda-beda, jenis mata aposisional dan superposisional dibedakan. Jenis struktur mata yang pertama merupakan ciri serangga diurnal, yang kedua bersifat nokturnal.

DI DALAM mata aposisi setiap ommatidia diisolasi di bagian atasnya dengan pigmen dari ommatidia tetangga. Dengan demikian, setiap unit struktural mata bekerja secara terpisah dari unit lainnya, hanya melihat bagian “sendiri” dari ruang eksternal. Gambaran keseluruhan terbentuk di otak serangga seolah-olah dari banyak potongan mosaik.

DI DALAM mata superposisi Ommatidia hanya sebagian, meskipun sepanjang keseluruhannya, terlindung dari sinar lateral: bersifat semi-permeabel. Di satu sisi, hal ini mengganggu serangga dalam cahaya terang, di sisi lain, membantu mereka melihat lebih baik di senja hari.

Ocelli (mata sederhana punggung)- ini adalah organ penglihatan kecil yang terdapat pada beberapa orang dewasa dan biasanya terletak di bagian atas kepala. Biasanya disajikan dalam jumlah tiga, dengan satu terletak agak di depan, dan dua lagi - di belakang dan di samping depan. Mereka tidak mengandung ommatidium, dan struktur oselus sederhana disederhanakan secara signifikan. Di luar terdapat kornea, terdiri dari sel-sel kornea, lebih dalam terdapat alat penerima cahaya yang terbuat dari sel retina (sensitif), dan bahkan lebih rendah lagi terdapat sel pigmen yang masuk ke dalam serabut saraf optik.

Dari semua jenis mata serangga, oselus sederhana mempunyai kemampuan melihat yang paling lemah. Menurut beberapa laporan, mereka tidak tampil sama sekali fungsi visual, dan hanya bertanggung jawab untuk meningkatkan fungsi mata majemuk. Hal ini khususnya dibuktikan dengan fakta bahwa serangga praktis tidak memiliki mata yang sederhana jika tidak ada mata yang kompleks. Selain itu, ketika mata majemuk dicat, serangga berhenti mengorientasikan dirinya dalam ruang, meskipun mereka memiliki mata sederhana yang jelas.

Batang, atau mata sederhana lateral– terdapat pada larva serangga dengan metamorfosis sempurna. Selama tahap kepompong, mereka "berubah" menjadi mata majemuk. Mereka melakukan fungsi visual, tetapi karena strukturnya yang disederhanakan, penglihatan mereka relatif buruk. Untuk meningkatkan penglihatan, mata larva sering kali hadir dalam beberapa bagian. Pada larva lalat gergaji mereka mirip dengan yang punggung, dan pada ulat kupu-kupu mereka menyerupai ommatidia mata majemuk. Ulat mengamati bentuk suatu benda dan membedakan detail-detail kecil di permukaannya.

tunjukkan semua

Varietas struktur organ penglihatan

Pada serangga, mata dapat disajikan dalam tiga jenis:

• (segi);
• (punggung, mata);
• larva (lateral, larva). (foto)

Mereka memiliki struktur yang berbeda dan kemampuan melihat yang tidak setara.

Mata majemuk ditemukan pada sebagian besar serangga, dan semakin berkembang serangga tersebut, biasanya semakin baik pula perkembangan organ penglihatannya. Lensa ini juga disebut lensa segi, karena permukaan luarnya diwakili oleh sekumpulan lensa yang terletak bersebelahan - segi.

Ommatidium

Ommatidium

A (kiri) - ommatidium aposisional,

B (kanan) - superposisi ommatidium

1 - akson sel visual, 2 - sel retina,

3 - kornea, 4 - kerucut kristal,

5 - sel pigmen, 6 - pemandu cahaya, 7 - rhabdom

Mata majemuk biasanya terdiri dari berbagai macam jumlah besar individu unit struktural- ommatidia. mencakup sejumlah struktur yang menyediakan konduksi, pembiasan cahaya (segi, sel kornea, kerucut kristal) dan persepsi sinyal visual (sel retina, rhabdom, sel saraf). Selain itu, masing-masing memiliki perangkat isolasi pigmen, sehingga terlindungi sepenuhnya atau sebagian dari sinar samping.

Diagram struktur mata sederhana

Dari semua jenis mata, serangga memiliki kemampuan melihat yang paling lemah. Menurut beberapa laporan, mereka tidak melakukan fungsi visual sama sekali, dan hanya bertanggung jawab untuk meningkatkan fungsi mata majemuk. Hal ini khususnya dibuktikan dengan fakta bahwa pada serangga praktis tidak ada serangga sederhana tanpa serangga kompleks. Selain itu, ketika mata majemuk dicat, serangga berhenti mengorientasikan dirinya di ruang angkasa, meskipun mereka memiliki mata yang jelas.

Fitur penglihatan serangga

Sejumlah besar karya ilmiah dikhususkan untuk mempelajari penglihatan serangga. Karena minat para spesialis, banyak ciri mata Insecta kini telah diklarifikasi dengan andal. Namun, struktur organ penglihatan pada organisme ini sangat beragam sehingga kualitas penglihatan, persepsi warna dan volume, diskriminasi antara objek bergerak dan diam, pengenalan gambar visual yang familiar, dan sifat penglihatan lainnya sangat bervariasi. kelompok yang berbeda serangga Faktor-faktor berikut dapat mempengaruhi hal ini: pada mata majemuk - struktur ommatidia dan jumlah, konveksitas, lokasi dan bentuk mata; secara sederhana dan - jumlah dan fitur strukturalnya yang halus, yang dapat diwakili oleh beragam pilihan yang signifikan. Penglihatan lebah telah dipelajari dengan baik hingga saat ini.

Pergerakan suatu benda memainkan peran tertentu dalam persepsi bentuk. Serangga lebih mungkin hinggap pada bunga yang bergoyang tertiup angin dibandingkan bunga yang tidak bergerak. capung bergegas mengejar mangsanya, dan kupu-kupu jantan bereaksi terhadap betina yang terbang dan kesulitan melihat kupu-kupu yang sedang duduk. Hal ini mungkin disebabkan oleh frekuensi tertentu iritasi pada ommatidia mata saat bergerak, berkedip dan berkedip.

Mengenali objek yang familiar

Serangga mengenali objek yang dikenalnya tidak hanya berdasarkan warna dan bentuk, tetapi juga berdasarkan susunan objek di sekitarnya, sehingga gagasan tentang keprimitifan luar biasa dari penglihatan mereka tidak dapat disebut benar. Misalnya, Tawon Pasir menemukan pintu masuk ke sebuah liang, dipandu oleh benda-benda yang ada di sekitarnya (rumput, batu). Jika dihilangkan atau lokasinya diubah, hal ini dapat membingungkan serangga.

Persepsi jarak

Ciri ini paling baik dipelajari dengan menggunakan contoh capung, kumbang tanah, dan serangga predator lainnya.

Kemampuan menentukan jarak disebabkan oleh adanya serangga yang lebih tinggi penglihatan binokular, yaitu dua mata yang bidang penglihatannya berpotongan sebagian. Ciri-ciri struktural mata menentukan seberapa jauh jarak pandang serangga tertentu. Misalnya kumbang pelompat bereaksi terhadap mangsanya dan menerkamnya ketika berada pada jarak 15 cm dari benda tersebut.

Gerakan kompas ringan

Banyak serangga bergerak sedemikian rupa sehingga mereka selalu mempertahankan sudut datang cahaya yang sama pada retina. Jadi, sinar matahari adalah semacam kompas yang digunakan untuk mengarahkan serangga. Dengan prinsip yang sama, ngengat bergerak searah sumber buatan cahaya.