Oczy pająkaEdit

Główne okulary tego skaczącego pająka (para środkowa) są bardzo ostre. Zewnętrzna para to „oczy drugorzędne”, a inne pary oczu drugorzędnych znajdują się po bokach i na szczycie głowy.

Głowa osy z trzema okulusami (w środku) i grzbietową częścią oczu złożonych (po lewej i prawej stronie)

Pająki nie mają oczu złożonych, ale zamiast tego mają kilka par oczu prostych, z których każda para jest przystosowana do określonego zadania lub zadań. Oczy główne i drugorzędne u pająków są rozmieszczone w czterech lub więcej parach. Tylko oczy główne mają ruchome siatkówki. Oczy drugorzędowe mają reflektor z tyłu oczu. Obok niego znajduje się światłoczuła część komórek receptorowych, dzięki czemu otrzymują one światło bezpośrednie i odbite. U pająków polujących lub skaczących, na przykład, para skierowana do przodu posiada najlepszą rozdzielczość (a nawet elementy teleskopowe), aby zobaczyć (często małą) zdobycz z dużej odległości. Oczy pająków polujących nocą są bardzo czułe przy słabym oświetleniu, z dużą przysłoną, f/0,58.

Okulary grzbietoweEdit

Termin „ocellus” (liczba mnoga ocelli) pochodzi od łacińskiego oculus (oko) i oznacza dosłownie „małe oko”. Dwa odrębne typy ocellus istnieją: grzbietowe ocelli (lub po prostu „ocelli”), znaleziono w większości owadów, i boczne ocelli (lub stemmata), które znajdują się w larwach niektórych zamówień owadów. Są one strukturalnie i funkcjonalnie bardzo różne. Proste oczy innych zwierząt, np. cnidarians, mogą być również określane jako ocelli, ale ponownie struktura i anatomia tych oczu jest dość odmienna od tych z grzbietowej ocelli owadów.

Grzbietowe ocelli są światłoczułe organy znaleźć na grzbietowej (top-most) powierzchni lub przedniej powierzchni głowy wielu owadów, np. Hymenoptera (pszczoły, mrówki, osy, muchy), Diptera (muchy), Odonata (ważki, damselflies), Orthoptera (pasikoniki, szarańcza) i Mantodea (modliszki). Oczodoły współistnieją z oczu złożonych, a zatem większość owadów posiada dwa anatomicznie odrębne i funkcjonalnie różne visual pathways.

Liczba, formy i funkcje grzbietowej okularów różnią się znacznie w całej owadów zamówień. Mają tendencję do większych i silniej wyrażone w owadów latających (zwłaszcza pszczoły, osy, ważki i szarańcza), gdzie są one zazwyczaj znaleźć jako triplet. Dwie boczne okulary skierowane są odpowiednio na lewo i prawo od głowy, podczas gdy centralny (środkowy) okular skierowany jest do przodu. U niektórych owadów lądowych (np. u niektórych mrówek i karaczanów) obecne są tylko dwie boczne okelle: okella środkowa jest nieobecna. Niestety oznaczenie „okulary boczne” odnosi się tutaj do skierowanej w bok pozycji okulusów, które są typu grzbietowego. Nie powinny być mylone z bocznym okularze niektórych larw owadów (patrz stemmata).

Grzbietowy ocellus składa się z elementu soczewki (rogówka) i warstwy fotoreceptorów (komórki pręcikowe). Soczewka okularowa może być silnie zakrzywiona (np. u pszczół, szarańczy, ważek) lub płaska (np. u karaczanów). Warstwa fotoreceptorów może (np. u szarańczy) lub nie (np. u dmuchawców, ważek) być oddzielona od soczewki przezroczystą strefą (szklistą). The number of photoreceptors also varies widely, but may number in the hundreds or thousands for well-developed ocelli.

Two somewhat unusual features of the ocelli are particularly notable and generally well conserved between insect orders.

1. The refractive power of the lens is not typically sufficient to form an image on the photoreceptor layer.
2. grzbietowe okulary wszechobecnie mają masywne współczynniki konwergencji z pierwszego rzędu (fotoreceptor) do drugiego rzędu neurons.

Te dwa czynniki doprowadziły do wniosku, że grzbietowe okulary są niezdolne do postrzegania formy, a zatem są wyłącznie odpowiednie dla światła funkcji pomiarowych. Biorąc pod uwagę dużą aperturę i niski f-number obiektywu, jak również wysokie współczynniki konwergencji i zyski synaptyczne, okulary są ogólnie uważane za znacznie bardziej wrażliwe na światło niż złożone oczy. Dodatkowo, biorąc pod uwagę stosunkowo prosty układ neuronów oka (mała liczba synaps między detektorem i efektora), jak również bardzo dużej średnicy niektórych okellar interneurons (często największe neurony średnicy w zwierzęcego układu nerwowego), okulary są zazwyczaj uważane za „szybciej” niż compound eyes.

Jedna wspólna teoria funkcji ocellar w latających owadów utrzymuje, że są one wykorzystywane do pomocy w utrzymaniu stabilności lotu. Biorąc pod uwagę ich underfocused charakter, szerokie pola widzenia i wysokiej zdolności zbierania światła, okulary są doskonale przystosowane do pomiaru zmian w postrzeganej jasności świata zewnętrznego, jak owad rolki lub nachylenia wokół osi ciała podczas lotu. Corrective lotu odpowiedzi na światło zostały wykazane w szarańcza i ważki w locie na uwięzi. Inne teorie okellar funkcji wahały się od ról jako adaptory światła lub globalnych organów pobudzających do czujników polaryzacji i circadian entrainers.

Recent badania wykazały okelli niektórych owadów (przede wszystkim ważki, ale także niektóre osy) są zdolne do formy wizji, jak soczewka okellar tworzy obraz w, lub blisko, warstwy fotoreceptorów. U ważek wykazano, że pola recepcyjne zarówno fotoreceptorów, jak i neuronów drugiego rzędu mogą być dość ograniczone. Dalsze badania wykazały, że oczy te nie tylko rozpoznają szczegóły przestrzenne świata, ale także postrzegają ruch. Neurony drugiego rzędu w oczodole środkowym ważki reagują silniej na prążki i siatki poruszające się w górę niż na prążki i siatki poruszające się w dół, ale efekt ten jest obecny tylko wtedy, gdy w bodźcu używane jest światło ultrafioletowe; gdy światło ultrafioletowe jest nieobecne, nie obserwuje się odpowiedzi kierunkowej. Dragonfly ocelli są szczególnie wysoko rozwinięte i wyspecjalizowane narządy wzroku, które mogą wspierać wyjątkowe zdolności akrobatyczne tych animals.

Research on the ocelli jest duże zainteresowanie projektantów małych bezzałogowych statków powietrznych. Projektanci tych jednostek napotykają wiele z tych samych wyzwań, że owady twarz w utrzymaniu stabilności w trójwymiarowym świecie. Inżynierowie coraz częściej czerpią inspirację z owadów, aby przezwyciężyć te wyzwania.

StemmataEdit

Larwa ćmy o wylince; nowe stemmata są widoczne za starą kapsułą głowową

Przykład larwy motyla. Posiada ona tylko jedną parę trzonków i są one osadzone wyżej na głowie niż pozycja trzonków na głowach larw Lepidoptera.

Przedstawiona tu larwa jednego z gatunków Acherontia, jest typowa dla rzędu Lepidoptera. Na głowie larwy znajduje się więcej niż jedna para stemmatów, z których wszystkie są osadzone nisko i są znacznie szerzej rozmieszczone niż aparat gębowy.

Stemmaty (w liczbie pojedynczej stemma) są klasą prostych oczu. Wiele rodzajów larw holometabolicznych nie ma innej formy oczu, dopóki nie wejdą w końcowe stadium rozwoju. Dorosłe osobniki kilku rzędów heksapodów również mają stemmata, i nigdy nie rozwijają oczu złożonych. Przykładami są pchły, sprężynki i Thysanura. Niektóre inne Arthropoda, takie jak niektóre Myriapoda, rzadko mają oczy inne niż stemmata na każdym etapie ich życia (wyjątki obejmują duże i dobrze rozwinięte oczy złożone Scutigera).

Za każdą soczewką typowego, funkcjonalnego stemma, leży pojedyncze skupisko komórek fotoreceptorowych, określane jako retinula. Soczewka jest dwuwypukła, a ciało łodygi ma szkliste lub krystaliczne jądro.

Chociaż łodygi są prostymi oczami, niektóre rodzaje, takie jak te u larw Lepidoptera, a zwłaszcza te u Tenthredinidae, rodziny pilarzowatych, są tylko proste, ponieważ reprezentują niedojrzałe lub embrionalne formy złożonych oczu dorosłego osobnika. Mogą one posiadać znaczny stopień ostrości widzenia i czułości, a także wykrywać światło spolaryzowane. W stadium poczwarki takie stemmaty przekształcają się w pełnoprawne oczy złożone. Jedną z cech oferujących wskazówkę do ich roli ontogenetycznej jest ich boczna pozycja na głowie; ocelli, które w inny sposób przypominają stemmata, zwykle są ponoszone w miejscach środkowych do oczu złożonych, lub prawie tak. W niektórych kręgach to rozróżnienie doprowadziło do stosowania terminu „boczne ocelli” dla stemmata.

Gatunek Scolopendra (Chilopoda) z stemmata niekompletnie zagregowane w oczy złożone

.