Из жизни пчел (К. Фриш) - часть 12

92

9. Глаза пчел и их способность видеть

Рис. 54. Глаз человека. С — сетчатка;

 — зрительный нерв. (Объяс-

нение в тексте.)

мет, находящийся в поле нашего зрения, мы можем пред-

ставить себе состоящим из множества отдельных точек

(которые сами светятся или отражают падающий на них

свет), и к любым из них применимо все то, что мы выве-

ли для наших трех точек А, В и С. Таким образом, хру-

сталик отбрасывает на заднюю стенку глаза маленькое,

перевернутое, но точное изображение рассматриваемого

предмета, совершенно так же, как линза фотоаппарата —

на фотопластинку.

Существенная разница между фотокамерой и нашим

глазом состоит в использовании полученного изображе-

ния. В камере на пластинке запечатлевается и как бы кон-

сервируется изображение, полученное в данный момент

времени. В нашем глазу место фотопластинки занимает

сетчатка, или сетчатая оболочка, с помощью которой мы

воспринимаем изображение со всеми его деталями, при-

чем это изображение непрерывно изменяется.

Значительную часть сетчатки составляет тончайшая

мозаика из палочковидных элементов (они настолько

малы, что на отрезке в 1 миллиметр поместились бы мно-

гие сотни их), и все они связаны нервными волокнами с го-

ловным мозгом. В совокупности эти волокна образуют

толстый зрительный нерв, идущий от глаза к мозгу. Ин-

формация о каждой светящейся точке, изображение кото-

рой падает на сетчатку, передается по нервным волокнам

в головной мозг, и только там, а не на самой сетчатке, воз-

никает

 сигналы от каждой отдельной точки,

9. Глаза пчел и их способность видеть

93

вспыхнувшей в ночной темноте, или от бесконечного мно-

жества точек, при свете дня заполняющих все поле нашего

зрения, взаимодействуют между собой, порождая единый

зрительный образ. Иногда задавали вопрос: почему мир

не представляется нам вверх ногами, если на нашей сетчат-

ке все отображается в перевернутом виде? Этот вопрос ли-

шен смысла уже потому, что образ видимого осознается

у нас не сетчаткой, а головным мозгом, в котором все ча-

стицы изображения уже давно успели распределиться по-

иному, в соответствии с ходом нервных волокон.

Глаз пчелы, так же как и глаза других насекомых, не

имеет ни зрачка, ни радужной оболочки, ни хрусталика.

Сетчатку на дне глаза можно сравнить с сетчаткой челове-

ка, но изображение на ней возникает по-иному. У пчелы

очень выпуклые глаза расположены по бокам головы (см.

рис.

 Рассматривая их поверхность через сильную лупу,

мы увидим, что она изящнейшим образом разделена на

мелкие участки — фасетки, и поэтому такой орган зрения

называется фасеточным глазом (рис. 55).

Таким образом, уже внешний вид глаза пчелы говорит

о несходстве его по внутреннему устройству с человече-

ским. Более четко его структуру можно уяснить, осторож-

но вскрыв глаз (рис. 55 и 56). Разделенная на фасетки по-

верхность глаза состоит из хитина и служит внешним

защитным слоем, соответствующим роговой оболочке на-

шего глаза (хитин, как панцирь, покрывает и все тело

пчелы). К каждой фасетке этой роговицы примыкает кри-

стально-прозрачное кеглевидное образование — кристал-

лический (хрустальный) конус

 на рис. 55 и 56). Он со-

бирает направленные прямо на него световые лучи

и проводит их к палочкам сетчатки (/7). Каждая фасетка

с примыкающей к ней внутренней трубочкой и соответ-

ствующей палочкой сетчатки образует омматидий.

Сложный глаз рабочей пчелы состоит примерно из 5000

плотно примыкающих друг к другу омматидиев, причем

каждый из них — и это очень важно — расположен под не-

большим углом к своим соседям, так что все они смотрят

в разных направлениях. Каждая трубочка с боков одета

в черную светонепроницаемую оболочку, как нога в чулок.

Еще раз вообразим в поле зрения глаза светящуюся

точку

 рис. 55), от которой идут лучи во всех направле-

94

9. Глаза пчел и их способность видеть

Рис. 55. Глаз пчелы (схема). Р — роговица;

 кристаллический

конус: П — палочки сетчатки: ЗН — зрительный нерв. Точки А, В  С

в поле зрения соответствуют возникающим на сетчатке изображе-

ниям точек a, b и с. Изображение прямое.

ниях. Эти лучи попадают на всю поверхность глаза, но

только в том омматидии, который прямо направлен на

светящуюся точку, луч света попадет через трубочку на па-

лочку (а) сетчатки. В остальных омматидиях, на которые

свет падает несколько косо, он будет поглощен их черны-

ми оболочками, прежде чем достигнет светочувстви-

тельных элементов сетчатки. Другая точка, В, расположен-

ная выше, лежит по направлению омматидия, лежащего

выше, а расположенная ниже точка С будет соответствен-

но воспринята омматидием, лежащим ниже (см. рис. 55).

Это относится и к бесчисленным другим точкам, на ко-

торые мы можем мысленно разделить предмет. Каждый

 как бы выхватывает из всего поля зрения не-

большую частицу, лежащую по направлению его оси. Та-

ким образом, как это следует непосредственно из рисунка,

9.

 пчел и их способность видеть

95

Рис. 56. Срез глаза пчелы. Р — ро-

говица;

 — кристаллический ко-

нус; С — палочки сетчатки. В верх-

нем участке глаза при консервиро-

вании роговица несколько отслои-

лась от кристаллического конуса.

(Фото А. Лангвальда.)

на сетчатке возникает изображение, но не перевернутое,

как в глазу с хрусталиком, а прямое.

Это обстоятельство много раз обсуждалось, но само по

себе оно не имеет существенного значения. Оно обусловле-

но тем, что у пчелы уже на поверхности глаза картина все-

го поля зрения распадается на мозаику из мельчайших ча-

стичек изображения, передающихся через отдельные

омматидии палочкам сетчатки и отсюда — в мозг. В на-

шем же глазу хрусталик отбрасывает на сетчатку единое

перевернутое изображение, которое разлагается палочка-

ми сетчатки на мозаику и передается в мозг. Соединить от-

дельные «камешки» мозаичного изображения в единый

чувственный образ — это в обоих случаях уже задача

мозга.

На рис. 55 создание изображения в фасеточном глазу

показано в увеличенном и упрощенном виде. Как изящ-

96

9. Глаза пчел и их способность видеть

но в действительности примыкают друг к другу омма-

тидии и насколько они многочисленны, можно видеть

на рис. 56 — на микрофотографии среза, проходящего

через глаз пчелы.

ОСТРОТА ЗРЕНИЯ ПЧЕЛЫ

И ВОСПРИЯТИЕ ЕЮ ФОРМЫ ПРЕДМЕТОВ

Теперь было бы интересно узнать, насколько четко

глаз насекомого может видеть предметы окружающей

среды. Ведь по своему строению он значительно отли-

чается от наших органов зрения. Возможны различные

подходы к выяснению этого вопроса.

Наиболее наглядный ответ можно получить, просто

увидев создающееся в глазу изображение. Нам удалось

наблюдать изображение, возникающее на сетчатке гла-

за светлячка, и, увеличив его под микроскопом, зафик-

сировать на фотопластинке (рис. 57). На снимке пред-

ставлен вид из окна: нетрудно узнать переплеты окна,

 57. Микрофотография изо-

бражения, возникающего на сет-

чатке глаза светлячка

увеличение). Через окно видна цер-

ковь, на одном оконном стекле —

наклеенная на него буква R из

черной бумаги. (По С. Экснеру.)

9. Глаза пчел и их способность видеть

97

наклеенную на стекло букву R и даже колокольню вда-

ли — все это мы как бы видим глазами светлячка. Мы

взяли для опыта именно это маленькое насекомое, так

как у него омматидии своими передними концами при-

креплены к хитину и поэтому не смещаются, если глаз

срезать очень тонким скальпелем. Так удается отделить

от сетчатой оболочки всю совокупность омматидиев,

рассмотреть создаваемое ими изображение через ми-

кроскоп и сфотографировать его. По сравнению с нор-

мальным человеческим восприятием оно кажется очень

расплывчатым.

К такому же выводу приводит и анатомическое ис-

следование. Понятно, что сетчатка насекомого может

зарегистрировать тем больше подробностей (то есть

зрение может быть тем острее), чем больше имеется ом-

матидиев. Это можно сравнить с мозаичной картиной,

которая будет тем точнее изображать предмет во всех

его подробностях, чем больше мозаичных камешков бу-

дет использовано для ее создания.

На рис. 58 глаз  не может воспринимать раздельно

три точки, так как они оказываются в поле одного и то-

го же омматидия, который соответствует одной палочке

сетчатки. Глаз б может воспринимать их раздельно, так

как в этом случае они попадают в поля разных оммати-

диев. Ясно, что, чем меньше угол зрения каждого от-

дельного омматидия, тем лучше способность глаза раз-

личать детали. Этот угол у глаза пчелы близок к одному

 две точки, разделенные в поле зрения

 58. Зависимость остроты зрения от числа омматидиев в глазу

насекомого.

7-967

98

9. Глаза пчел и их способность видеть

9. Глаза пчел  их способность видеть

каким-то меньшим углом, не воспринимаются отдельно

одна от другой. Зоркий человеческий глаз может вос-

принимать раздельно две точки, лежащие на расстоя-

всего лишь одной минуты дуги (1/60 градуса) друг от

друга. Таким образом, острота зрения у пчелы должна

быть во много раз меньше, чем у человека.

О том, как воспринимают пчелы форму предметов,

можно расспросить их самих. Опыты с дрессировкой

показали, что пчелы легко обучаются с большой уверен-

ностью различать две формы цветков, изображенные на

рис. 59. Однако их восприятие формы резко отлично от

нашего. Для них наряду с формой фигуры огромное, да-

же решающее значение имеет такой признак, как сте-

пень ее расчленения на составные элементы. Пчелы вос-

принимают многообразие цветков благодаря сильной

расчлененности венчиков.

Это может показаться странным. Но все становится

более понятным, если мы вспомним, что органы зрения

пчелы неподвижны. Пчела не может поворачивать глаза

и направлять взгляд на заинтересовавший ее предмет.

Все ее

 глазков (фасеток) прочно фиксированы на

голове справа и слева и установлены на все направления

(см. рис. 55). В полете впечатления, которые отдельные

глазки получают от мелькающих мимо предметов, не-

прерывно и очень быстро сменяются.

Если в темном помещении в быстрой последователь-

ности производить световые вспышки, то мы увидим

мерцающий свет. Но если в течение одной секунды друг

за другом следует более 20 вспышек, наш глаз уже не

воспринимает их раздельно и создается впечатление не-

прерывной освещенности. Именно это явление широко

используется в кинематографе, где эффект непрерывно-

го движения создается в результате ежесекундной

смены 22 — 25 кадров киноленты. Мы не замечаем, что

 Фигуры, легко и уверенно различаемые пчелами.

через определенные доли секунды наступает затемне-

ние, во время которого происходит смена изображений.

Если бы в пчелином государстве существовало кино,

то проектор должен был бы пропускать более 200 от-

дельных изображений в секунду, чтобы пчелы не жало-

вались на «мелькание». Глаз пчелы за одну секунду мо-

жет воспринять в 10 раз больше раздельных картин, чем

глаз человека. Поэтому пчелиный глаз блестяще при-

способлен для восприятия движений и быстро сменяю-

щихся впечатлений, когда во время полета перед пчелой

мелькают неподвижные сами по себе предметы.

Сравнительно малая способность к пространствен-

ному расчленению деталей (см. стр. 96) восполняется

исключительной способностью к анализу событий во вре-

мени. Из этого понятно, что пчелы обращают гораздо

больше внимания на изменения, возникающие в поле

зрения, чем на спокойные формы и замкнутые поверх-

ности, и что в их памяти прежде всего запечатлеваются

сильно расчлененные световые и цветовые образы.

ВОСПРИЯТИЕ ПОЛЯРИЗОВАННОГО СВЕТА

Большинство людей ничего не знают о «поляризо-

ванном свете», они им даже не интересуются. Ведь поля-

ризацию света нельзя обнаружить без специальной

аппаратуры.

В школе нас учили, что свет — это волны, которые

распространяются с чудовищной быстротой, и что коле-

бания при этом происходят перпендикулярно к направ-

лению светового луча (поперечные колебания). В есте-

ственном солнечном свете ориентация плоскости этих

колебаний может быть любой, и она все время быстро

изменяется. На рис.

 в виде точки условно изобра-

жен устремленный прямо на нас луч света, а пунктирны-

ми линиями указаны некоторые сменяющие друг друга

направления колебаний. У поляризованного света все ко-

лебания происходят в одной плоскости (рис. 60,5).

В природе поляризованный свет совсем не редкость.

Солнечный свет, отраженный зеркалом, водной поверх-

ностью или мокрым уличным асфальтом, частично (а

при некоторых обстоятельствах и полностью) поляри-