какое зрение у стрекозы
Стрекозы: 5 фактов о жестоких хищниках
Если кто-то попросит вас не задумываясь перечислить всех ваших любимых или просто понравившихся насекомых, вы сможете сделать это довольно легко. Если вы не энтомолог, то ответ будет стандартным: бабочки, стрекозы, божьи коровки и другие милые насекомые, которые не станут залезать под кожу человеку, когда тот спит. Однако дайте только стрекозе вырасти хотя бы полметра длиной, как вдруг окажется, что не так уж она мила и безобидна. На самом деле, если бы меганевры, или гигантские стрекозы, не вымерли, они могли бы заменить человека на планете. А все из-за того, что стрекозы в мире насекомых — самые успешные убийцы. К примеру…
Идеальное убийство в мире животных — это не кино, а реальность!
Факт #5: чтобы совершить идеальное убийство, стрекозы рассчитывают скорость
Динамика захвата жертвы в воздухе является настолько сложной, как будто ее производит не насекомое, а животное со сложной нервной системой, например, чайка или даже человек. Отправляясь на перехват, стрекоза движется со своей скоростью, однако предугадать, где в итоге она окажется, очень сложно. Когда в 1999 году исследователи начали изучать стрекоз, они обнаружили, что вместо обычного следования за добычей по воздуху до тех пор, пока не догонит, стрекозы перехватывают ее. Другими словами, они как бы определяют возможные пути движения своей жертвы, появляясь там, где ее меньше всего ждут. Это означает, что стрекозы могут рассчитывать во время охоты 3 вещи: расстояние до добычи, направление ее движения и скорость полета. За доли секунд стрекоза вычисляет угол подхода и ждет, когда несчастная муха попадется прямо в «когти».
Развитое зрение у крохотных насекомых-хищников — это нормально.
Факт #4: глаза стрекоз невероятно большие
Большинство насекомых имеют многогранные глаза, например, орган зрения некоторых представителей содержит около 6000 элементов, которые дают им панорамный вид своего окружения. Это причина, по которой их глаза видят очень близко. У стрекозы 30000 индивидуальных граней. Каждая грань, или омматидий, создает свой собственный образ, и мозг стрекозы с помощью визуальных нейронов обобщает тысячи изображений в одну картину.
Строение глаза стрекозы таково, что верхними глазками она может различить лишь монохромные цвета — белый и черный. Поэтому, завидев жертву, она следит за черной точкой на светлом фоне неба. Но совершая свой знаменитый маневр перехвата, стрекоза поднимается над своей добычей и ей нужно хорошо ее видеть. В этот момент в работу включаются нижние глазки, которые различают цвета.
Необычные свойства глаз позволяют стрекозам видеть жертву на расстоянии до 8 метров. Стрекоза видит все, что происходит вокруг нее, сбоку, впереди и даже сзади. Среди насекомых ее зрение — лучшее.
Панорамный взгляд — самый качественный обзор доступного пространства.
Факт #3: стрекозы могут видеть во всех направлениях
Для лучшего понимания механизма работы подойдет такой пример. На лобовом стекле автомобиля надо нарисовать сетку и выбрать цель, к примеру, ей будет коза. Машину следует направить так, чтобы коза попадала в один из квадратов. Теперь следует приближаться к цели, сохраняя ее в том же квадрате. При этом расстояние сокращается, но угол движения не меняется, даже если цель движется. Через некоторое время произойдет столкновение. (Пожалуйста, не повторяйте этот эксперимент. Это просто теоретический пример).
Эффективность — это, к примеру КПД — коэффициент полезного действия по ловле добычи.
Факт #2: cтрекозы — эффективные охотники
Стрекозы невероятно эффективны: в 95% случаев они захватывают свою добычу. Для сравнения, акулы, одни из самых яростных хищников в природе, успевают ловить только половину той добычи, на которую охотятся. Львам — «акулам на земле», повезло больше — они поражают больше половины своих целей. При этом львы передвигаются по саванне зигзагами вслед за добычей, не продумывая траекторию ее движения. Если бы стрекозы были настолько большими, что могли охотиться на газелей, то львы бы умерли от голода, потому что были бы явно неэффективны.
Когда стрекоза видит свою жертву, она почти всегда ее ловит.
Многозадачными бывают не только операционные системы, но и насекомые.
Факт #1: стрекозы могут изолировать свою жертву, находящуюся среди себе подобных
У этого насекомого зрение и обработка полученной информации имеет еще одно удивительное свойство. При проведении опытов ученые обнаружили, как именно стрекоза выбирает свою добычу. Стремясь узнать как можно больше об охоте стрекоз, они вживили в нейрон нано-электрод, который давал изображение на экран.
В простых нервных системах, которыми обладает большинство насекомых, несколько объектов исчезают из поля зрения, потому что внимание насекомого не работает в режиме многозадачности. Однако стрекозы могут переключаться с одного объекта на другой по своему желанию. Стрекоза, которой вживили нано-электрод, сначала была сосредоточена на одном объекте, а затем переключилась на другой, а затем вернулась к первому, ничего не теряя из виду. Эта избирательная концентрация внимания позволяет стрекозам сосредотачиваться на одной цели, при этом имея информацию об остальной части роя, избегая столкновения и выбирая себе жертву «по вкусу».
Стрекозы
Стрекозы имеют характерный узнаваемый внешний вид. В их строении выделяются:
Строение самца и самки стрекозы
Брюшко насекомых вытянутое и тонкое, округлой формы, у некоторых видов стрекоз оно может быть плоским и широким. Его слагают 11 сегментов, состоящих из двух частей: тернита (верхнего полукольца) и стернита (нижнего полусегмента). У самцов на вершине брюшка имеются “щипцы“, которыми они удерживают за шею самку во время спаривания.
Глаза стрекозы, занимающие большую часть её головы, состоят из более 30 000 мелких глазков (фасеток). Причем каждый миниатюрный глаз способен работать независимо от других. Верхняя часть фасеток предназначена для распознавания формы предмета, а нижняя – его цвета.
Структура глаз стрекозы
Кроме двух сложных глаз у стрекоз на темени есть 3 простых глаза, которые расположены треугольником. Благодаря возможности видеть окружающую обстановку не только впереди, но позади себя, а также по бокам, стрекозы способны заметить жертву на расстоянии до 8 метров.
Рот стрекоз вооружён зазубренными челюстями, ведь они прожорливые хищники.
Окраска стрекозы бывает прозрачной, а также зеленого, желтого, голубого или синего цвета. У некоторых видов отмечаются узоры в виде пятен или затемнений на теле или на крыльях.
Стрекоза Palpopleura Portia
Стрекоза Блестящая красотка Calopteryx splendens
У стрекоз 2 пары крыльев. Крылья стрекозы в зависимости от вида могут быть одинаковыми или различаться по размерам. Их максимальный размах достигает 18 см. Крылья состоят из двух тонких слоев хитина, пронизаны они сложной системой жилок. Каждое из них имеет особое утолщение на вершине, исключающее появление вибрации во время полета. При полете стрекозы используют 2 пары крыльев, причем каждое крыло может двигаться независимо друг от друга, что дает им возможность свободно маневрировать в воздухе. Максимальная скорость стрекозы равняется 57 км/ч, а средняя скорость превышает 30 км/ч.
Сколько живет стрекоза?
Продолжительность жизни стрекозы составляет в среднем 10 месяцев. Многие виды погибают по истечении 6 недель. Долгожители могут пережидать неблагоприятные условия (холода или период засухи) в укрытиях.
Сегодня учеными описано более 6 000 видов стрекоз, из которых на территории стран СНГ обитают около 172, образующих 52 рода.
Виды стрекоз, названия и фотографии.
Сегодня учеными описано более 6 000 видов стрекоз, из которых на территории стран СНГ обитают около 172, образующих 52 рода.
В классификации стрекоз выделяют 3 подотряда:
Разнокрылые стрекозы.
Характерной особенностью подотряда разнокрылых стрекоз является перпендикулярное расположение крыльев в состоянии покоя и различие в их размере (передние крылья стрекозы гораздо больше задних). Самыми известными представителями разнокрылых стрекоз являются:
– у мужских особей боковые части груди и уплощенное расширенное брюшко имеют красный цвет с черными широкими полосками;
– у самок тело окрашено в бурый цвет, а боковая поверхность груди в желто-бурый. Все тело пересекают черные полоски.
Стрекозы летают возле травяных болот или сильно поросших растительностью водоемов.
Стрекоза обыкновенная самец и самка
Равнокрылые стрекозы.
У представителей подотряда равнокрылых стрекоз обе пары крыльев имеют одинаковый размер, а во время отдыха от полетов насекомые складывают свои крылья и держат их в вертикальном положении над телом. Скорость полета этих стрекоз намного меньше, чем у разнокрылых. Самыми «яркими» представителями подотряда являются:
Стрекоза Стрелка южная – слева самец, справа самка
Где обитают стрекозы?
Ареал обитания стрекоз очень обширен. Их можно встретить в любом регионе мира, где стоит теплая погода, есть вода и большой запас пищи. Широко распространены эти насекомые в России и Белоруссии, Германии и Франции, Италии и Испании, странах Балканского полуострова. Многие виды стрекоз обитают в азиатском регионе: Индии и Пакистане, Тайланде и Азербайджане, Армении и Иране, Турции и Китае. Стрекоза живет также на просторах Африканского континента, Австралии, Северной и Южной Америки.
Стрекоза – насекомое, которое предпочитает одиночный образ жизни. Активность она проявляют в дневное время, предпочитая солнечные часы, а неблагоприятную пасмурную погоду пережидает в укрытиях. Естественными врагами стрекоз являются многие виды птиц, рыб и паукрв.
Чем питаются стрекозы?
По характеру питания стрекозы являются типичными хищниками, которые ловят свою жертву налету. У каждой особи есть свои охотничьи угодья, которые они ревностно обороняют от чужаков и в случае необходимости дерутся за них. Основная пища стрекоз – это мухи, комары, моль и другие мелкие летающие насекомые. Крупные особи способны поедать маленьких рыб, пауков и лягушек.
Личинки стрекоз (наяды) питаются мальками рыбешек, мелкими водными насекомыми, ракообразными, личинками мух и комаров. Такой рацион обусловлен водной средой обитания. Кроме того, они очищают водоем от разлагающихся останков животного и растительного происхождения.
Размножение и развитие стрекоз. Как рождается стрекоза?
В брачный период самцы стрекоз собираются в огромные стаи и патрулируют территории, находящиеся неподалеку от водоемов.
После оплодотворения самка стрекозы летит к водоему и оставляет яйца прямо в воде, помещая их внутрь подводных или находящихся над водой частей растений. Количество яиц стрекозы может достигать 600 штук.
Как стрекозы откладывают яйца
Цикл развития стрекоз неполный. Превращение в зрелую особь происходит без этапа окукливания. Период стадии яйца длится от 14 до 35 дней. После чего из яйца стрекозы появляется личинка-наяда, продолжающая развиваться под водой. Дышит наяда стрекозы при помощи своеобразных жабр, расположенных в задней кишке. Для снабжения организма кислородом личинки постоянно засасывают в нее воду через анальное отверстие. «Отработанную» жидкость они с силой выталкивают наружу и таким образом перемещаются, используя принцип реактивного двигателя.
За время стадии личинки процесс линьки происходит до 15 раз. Во время роста личинки стрекозы у нее начинают отрастать крылья, которые в момент выхода насекомого на воздух еще неокрепшие. Последняя смена «кожи» происходит уже на суше, и спустя час стрекоза готова к своему первому полету. Стадия личинки стрекозы в зависимости от вида может продолжаться до 3 лет.
Польза и вред стрекоз.
Трудно переоценить пользу стрекоз. Как личинки, так и взрослые особи обладают большой прожорливостью и уничтожают вредных для человека насекомых. Стрекозы едят комаров, что является неоценимой пользой для людей и животных. На африканском континенте эти длиннокрылые насекомые в большом количестве поедают мух Цеце. Кроме того, они сами становятся частью пищевой цепочки рыб и птиц. Также, согласно данным исследований, проведенных Сибирским федеральным университетом, стрекозы помогают переносить из водоемов в наземные экосистемы до 7 килограмм жирных кислот, необходимых для полноценного питания организмов. Однако неумеренный аппетит личинок наносит довольно большой ущерб рыбным хозяйствам. Они поедают не только мальков, но и основную пищу рыб (личинок комаров, дафний и т.д.).
Интересные факты о стрекозах
Стрекозы появились на земле задолго до человека. Они смогли дожить до наших дней благодаря невероятной способности приспосабливаться к изменениям окружающей среды. Рассмотрим самые интересные факты про стрекоз.
Стрекозы являются одними из самых умных убийц в мире насекомых
Динамика ловли объекта в воздухе ошеломляюще сложна, настолько сложна, что ловить предметы в воздухе могут только животные со сложными нервными системами, такие как чайки или люди. Чтобы поймать что-то, двигающееся на скорости, вы должны будете предположить, в каком месте этот предмет будет находиться через какое-то время, в будущем. Когда ученые начали изучать стрекоз в 1999 году, они узнали, что стрекозы не «выслеживают» свою добычу летя за ней по воздуху, они «перехватывают» ее. Другими словами, стрекозы обеспечивают точное убийство жертвы, летя туда, где жертва будет через некоторое время.
Это указывает на то, что во время охоты стрекозы просчитывают три вещи: расстояние до их добычи, направление ее движения, и скорость с которой она летит. В течение миллисекунд стрекоза просчитывает тот угол, с которого ей стоит приблизиться, и как в фильме ужасов уже ждет на месте несчастную жертву, которая летит в ее когти, сама того не подозревая.
Глаза стрекоз невероятно хорошо развиты
У большинства насекомых есть многогранные глаза – например, в глазе домашних мух есть 6000 граней, которые предоставляют мухе панорамную картину ее окружения. Именно поэтому при ближайшем рассмотрении их глаза похожи на медовые соты. Но стрекоза, обладающая 30 000 индивидуальных граней в глазу, полностью переплюнула не только мух, но и всех остальных насекомых. Каждая грань или омматидий создаёт свое изображение и в мозгу стрекозы есть восемь пар нисходящих визуальных нейронов, при помощи которых стрекозы сливают все эти картинки в одно изображение.
Но и это еще не все. У стрекоз есть визуальные чувства, которые бы рассматривались как супер способности по любым человеческим стандартам. В глазах человека есть три опсины: протеины, которые отвечают за ощущение света и придают ему цветовую окраску в виде оттенков красного, зеленого и синего (по одному оттенку на каждую опсину). В глазах стрекоз есть четыре или пять опсин, что позволяет им воспринимать не только привычный нам спектр цветов, но еще и ультрафиолетовый свет, а также поляризацию плоскости света (эффект который можно наблюдать в поляризированных солнечных очках). Это помогает им управлять своим полетом и снижать свое восприятие отблесков солнца на водной поверхности.
Фото: Distinctly Average/Flickr
Они видят одновременно во всех направлениях
Огромные выпуклые глаза стрекоз обернуты вокруг их голов как шлем космонавта, предоставляя им 360° панораму мира. Как сказал исследователь стрекоз, доктор Олберг: «Они видят вас, когда летят вам навстречу, и они также ясно видят вас, улетая от вас». Очевидно, что это неоценимое преимущество, помогающее стрекозам избегать хищников. Стрекоза может избежать липких лап и языка лягушки, которая прыгает, чтобы поймать стрекозу снизу и сзади – у большинства насекомых это слепое пятно. Сами стрекозы пользуются этим, нападая на своих жертв сзади и снизу. Но у стрекоз нет слепых пятен, поэтому они славятся тем, что их невероятно трудно поймать.
Мы расскажем еще об одном свойстве глаз стрекоз, прежде чем двигаться дальше. Во время охоты, сложные глаза стрекозы позволяют ей своего рода разделять своё поле зрения на секции, по типу сетки. Визуальное удерживание добычи в одной и той же секции помогает им охотиться с той невероятной точностью, благодаря которой они способны поймать что-то налету.
Чтобы вам было понятней, вы можете сделать следующее: нарисуйте решётку на лобовом стекле своей машины и выберите цель. Например, козла. Направляйте машину в его сторону, стараясь удержать его в одном и том же квадрате. Козёл станет всё больше, по мере сокращения расстояния, но ваш угол по отношению к нему не изменится, даже если он двигается. Вы собьете его в 100% случаев. (Только не делайте этого пожалуйста на самом деле, это всего лишь пример).
Стрекозы – удачливые охотники
Стрекозы – прекрасные охотники. У них острое зрение, и они легко замечают мелких летающих насекомых. Благодаря особому строению крыльев стрекозы могут развивать немалую скорость (до 29 км/ч). Они хватают добычу прямиком в воздухе, умудряясь поймать 95% добычи, которую они нацелились поймать. Для сравнения, акулы, являющиеся одними из самых свирепых хищников в природе могут поймать только половину той добычи, на которую они положат глаз. Львы, которые являются наземными акулами, могут поймать только четверть той добычи, на которую они охотятся. А все потому, что они не просчитывают траекторию движения своей жертвы, чтобы двигаться ей на перехват — они гонятся за ней, выделывая зигзаги по всей саванне, повторяя движение своих жертв. Если бы стрекозы были достаточно большими, чтобы питаться газелями, львы бы просто вымерли с голоду – просто из-за своей абсолютной неэффективности.
У стрекоз выборочный диапазон внимания
Когда мы сказали, что больше мы не будем упоминать глаза стрекоз, мы соврали. По правде говоря, в этом пункте кроется новый уровень доселе невиданного. Когда доктор С.Д. Видерман начал изучать изумрудных стрекоз, он обнаружил способ, при помощи которого стрекозы выбирают свою добычу. Заинтригованный процессом охоты стрекоз доктор Видерман и его команда, поместили нано-электрод в один из нейронов, ответственных за обработку визуальной информации. Они расположили подопытную особь перед телевизором, на экране которого было показано два движущихся объекта.
В простых нервных системах, многочисленные объекты постепенно тускнеют, так как насекомое не может уделять внимание сразу нескольким целям. Но у стрекоз есть способность по желанию переводить внимание с одного предмета на другой. Будучи под наблюдением, стрекоза сфокусировалась сначала на одном предмете, а затем переместила свое внимание на другой предмет, после чего опять вернулась к первому предметы, не выпуская оба предмета из виду. Этот выборочный диапазон внимания позволяет стрекозе выделить цель в целом рое, затем сфокусироваться именно на ней – в то же время не выпуская остальной рой из поля зрения, чтобы избежать столкновения.
У них ненасытный аппетит
Фото: Krzysztof Niewolny/Unsplash
Хорошо, что стрекозы от природы приспособлены к охоте, потому что они являются ненасытными едоками. Стейси Комбс, исследовательница из Гарварда, которая использует высокоскоростные видеокамеры для изучения механизма полета стрекоз, утверждает, что одна стрекоза под ее наблюдением скушала тридцать мух одну за другой, без остановки – и ела бы дальше, если бы мухи не закончились.
Стрекозы могут двигать крыльями поочередно и в любой последовательности
Одним из наиболее отличительных характеристик стрекоз является то, как работают их крылья. Их четыре крыла работают независимо друг от друга, позволяя стрекозе двигаться в воздухе, наподобие вертолета – они могут зависать, лететь вперед, назад и вбок и мгновенно изменять направление полета, если им это нужно. Стрекозы являются единственными насекомыми в мире, обладающими настолько развитым контролем своих крыльев. Хрупкое, но сильное – каждое крыло крепится к грудной клетке с помощью отдельной группы мышц.
Стрекозы раздавливают свою добычу до состояния кашицы
По факту поимки добычи, стрекозы делают две вещи: сначала они обвивают жертву передними лапами, чтобы обездвижить ее. Затем их откидные челюсти опускаются и отрывают крылья мухи, чтобы она не могла улететь. После этого, стрекоза спокойно ест муху, не боясь, что та может каким-то образом вырваться. Челюсти стрекозы могут открываться на ширину, равную высоте их голов, это позволяет им есть буквально все, что соответствует по размеру, и чаще всего они поедают свою добычу в воздухе, даже не приземляясь. Даже смертельно опасные ситуации подстрекают их аппетит. Стрекоза, застряв в сети паука, не растеряется и съест паука, когда он подберется слишком близко. У некоторых существ есть неутолимая воля к жизни.
Фото: Joeke Pieters/Flickr
Стрекозы являются насильниками
Перед спариванием, большинство животных проходит через, своего рода, ритуал, а вот у стрекоз на это нет времени – вокруг же полно еды, которую необходимо съесть! Поэтому они насильно спариваются с первой же встретившейся им самкой, и слово насильно тут вполне уместно. Самец вначале определяет местонахождение самки по ее движению в полете, чтобы убедиться в том, что она относится к его виду. Затем он приближается сзади, сжимает свои передние лапы вокруг ее шеи, и иногда даже кусает ее за шею, чтобы подчинить своей воле. Затем он посылает сигналы по своему телу и начинает перемещать сперму в нужное место. Видите ли, самцы стрекоз содержат свою сперму в отделе, который находится в самой задней части их тел, несмотря на то, что их пенисы находятся выше. Поэтому, как только самец занял позицию, он начинает перемещать сперму.
Однако во время этого процесса он не сидит, сложа лапы. Самки стрекоз обычно спариваются с множественными партнерами. Поэтому по одной из самых необычных эволюционных причуд природы (не считая, конечно, яда бразильского странствующего паука, вызывающего эрекцию), самцы стрекоз обладают своего рода зубцами на своих пенисах, которые служат лишь для того, чтобы вычерпать сперму предыдущего самца из тела самки. Когда все помехи наконец устранены, самец переходит к делу – и всё это происходит, в то время как обе особи парят в воздухе.
В некоторых случаях самец продолжает стеречь самку до тех пор, пока ее яйца не будут оплодотворены его спермой, чтобы ее не изнасиловали другие самцы, и его шансы стать отцом выросли.
Даже малыши стрекоз занимаются охотой
Когда дело доходит до убийства, молодняк стрекоз может даже посостязаться с взрослыми по хладнокровности своих убийств. Как и многие другие насекомые, стрекозы начинают свою жизнь с личиночной стадии. Личинки стрекозы, или нимфы, живут под водой и быстро в ней плавают, выстреливая струей воды из своих прямых кишок, как крошечные торпеды. Некоторые стрекозы живут так по пять лет, прежде чем провести относительно короткий срок жизни, длиною в шесть или семь месяцев, во взрослом состоянии.
Во время своей водной жизни, они охотятся на мелких насекомых и других личинок, особенно на личинок комаров, которые находятся с ними в воде. Но у многих видов, диета совсем не такая скудная, некоторые нимфы стрекозы едят даже головастиков и гуппи, хватая свою добычу мощными челюстями с тем же ужасным упорством, которое задаст курс их жизни во взрослом состоянии. Затем личинка выползает на сушу и там сбрасывает свой экзоскелет. Она высвобождает свои крылья. На то, чтобы они окончательно высохли и окрепли, может понадобиться несколько дней.