Зрение пчелы кардинально отличается от человеческого. Вместо двух глаз они обладают сложными, или фасеточными, глазами, состоящими из тысяч отдельных оптических единиц. Каждая такая единица, известная как омматидий, работает как самостоятельный простой глаз, формируя общее мозаичное изображение.
На верхней части фасеточных глаз расположены специализированные омматидии, называемые дорсальными. Их уникальность заключается в том, что они постоянно направлены в небо, выполняя роль встроенного навигационного инструмента.
Дорсальные омматидии способны воспринимать то, что недоступно человеку, — поляризацию света. Солнечный свет, рассеиваясь в атмосфере, создает в небе определенный поляризационный узор. Для пчелы этот узор является гигантским компасом, позволяющим безошибочно определять положение солнца даже в пасмурную погоду.
Светочувствительные клетки в этих специализированных омматидиях намеренно обладают пониженной чувствительностью к свету. Такая адаптация защищает насекомое от ослепляющих солнечных лучей и позволяет фокусироваться не на мелких деталях, а на крупномасштабных поляризационных паттернах, что критически важно для навигации.
Исследование, опубликованное в научном журнале Biology Letters, пролило свет на механизм обработки этой визуальной информации. Ученые под руководством исследователя Колифетиса (Kolyfetis) изучали зрение медоносных пчел и шмелей, чтобы понять секрет их точности.
Ключевым открытием стала взаимосвязь между соседними дорсальными омматидиями. Когда один из них регистрирует визуальный сигнал, информация мгновенно передается его соседям. Колифетис назвал этот процесс «суммированием».
Механизм «суммирования» дает пчелам огромное навигационное преимущество. Объединяя данные от множества омматидиев, мозг насекомого сглаживает визуальные помехи, такие как движущиеся облака. В результате получается менее детализированное, но значительно более стабильное и точное представление поляризационной карты неба.
Принципы работы зрения пчел уже вдохновляют инженеров на создание новых технологий. Ученые активно работают над имитацией и оптимизацией зрительных систем насекомых для применения в современных устройствах, таких как беспилотные летательные аппараты (дроны) и самоуправляемые автомобили.
Конечной целью является создание искусственных пчелиных глаз, которые смогут укрепить существующие системы автономной навигации. Такая технология позволит устройствам ориентироваться в пространстве без зависимости от GPS, используя только естественные источники света.
Помимо технологического потенциала, изучение зрения насекомых имеет фундаментальное биологическое значение. По словам Колифетиса, это помогает понять мировоззрение «самой многочисленной и успешной группы животных, когда-либо живших на Земле».
Изображение носит иллюстративный характер
На верхней части фасеточных глаз расположены специализированные омматидии, называемые дорсальными. Их уникальность заключается в том, что они постоянно направлены в небо, выполняя роль встроенного навигационного инструмента.
Дорсальные омматидии способны воспринимать то, что недоступно человеку, — поляризацию света. Солнечный свет, рассеиваясь в атмосфере, создает в небе определенный поляризационный узор. Для пчелы этот узор является гигантским компасом, позволяющим безошибочно определять положение солнца даже в пасмурную погоду.
Светочувствительные клетки в этих специализированных омматидиях намеренно обладают пониженной чувствительностью к свету. Такая адаптация защищает насекомое от ослепляющих солнечных лучей и позволяет фокусироваться не на мелких деталях, а на крупномасштабных поляризационных паттернах, что критически важно для навигации.
Исследование, опубликованное в научном журнале Biology Letters, пролило свет на механизм обработки этой визуальной информации. Ученые под руководством исследователя Колифетиса (Kolyfetis) изучали зрение медоносных пчел и шмелей, чтобы понять секрет их точности.
Ключевым открытием стала взаимосвязь между соседними дорсальными омматидиями. Когда один из них регистрирует визуальный сигнал, информация мгновенно передается его соседям. Колифетис назвал этот процесс «суммированием».
Механизм «суммирования» дает пчелам огромное навигационное преимущество. Объединяя данные от множества омматидиев, мозг насекомого сглаживает визуальные помехи, такие как движущиеся облака. В результате получается менее детализированное, но значительно более стабильное и точное представление поляризационной карты неба.
Принципы работы зрения пчел уже вдохновляют инженеров на создание новых технологий. Ученые активно работают над имитацией и оптимизацией зрительных систем насекомых для применения в современных устройствах, таких как беспилотные летательные аппараты (дроны) и самоуправляемые автомобили.
Конечной целью является создание искусственных пчелиных глаз, которые смогут укрепить существующие системы автономной навигации. Такая технология позволит устройствам ориентироваться в пространстве без зависимости от GPS, используя только естественные источники света.
Помимо технологического потенциала, изучение зрения насекомых имеет фундаментальное биологическое значение. По словам Колифетиса, это помогает понять мировоззрение «самой многочисленной и успешной группы животных, когда-либо живших на Земле».
