Nägemise evolutsiooni käigus on mõnel loomal üsna keerulised optilised seadmed. Nende hulka kuuluvad muidugi liitsilmad. Need tekkisid putukatel ja vähilaadsetel, mõnedel lülijalgsetel ja selgrootutel. Mis vahe on liitsilmal ja lihtsilmal, millised on selle põhifunktsioonid? Räägime sellest oma tänases materjalis.
Komposiitsilmad
See on optiline süsteem, raster, kus puudub ühtne võrkkesta. Ja kõik retseptorid ühendatakse väikesteks retinuliteks (rühmadeks), moodustades kumera kihi, mis ei sisalda enam närvilõpmeid. Seega koosneb silm paljudest eraldiseisvatest üksustest – ommatidiast, mis on ühendatud ühiseks nägemissüsteemiks.
Komposiitsilmad, mis on omased näiteks putukatele, erinevad binokulaarsest (ka inimesele omasest) väikeste detailide halva defineerimise poolest. Kuid nad suudavad eristada kergeid vibratsioone (kuni 300 Hz), samas kui inimese jaoks on piir 50 Hz. Samuti membraanseda tüüpi silmad on toruja struktuuriga. Seda silmas pidades puuduvad liitsilmadel sellised murdumisnähud nagu kaugnägelikkus või lühinägelikkus, akommodatsiooni mõiste ei kehti nende puhul.
Mõned struktuuri ja visiooni omadused
Paljude putukate nägemisorganid hõivavad suurema osa peast ja on praktiliselt liikumatud. Näiteks kiili tahutud silmad koosnevad 30 000 osakesest, moodustades keeruka struktuuri. Liblikal on 17 000 ommatiidiat, kärbsel 4000 ja mesilasel 5. Töösipelgal on kõige vähem osakesi, 100.
Binokulaarne või lihvitud?
Esimest tüüpi nägemine võimaldab tajuda objektide mahtu, nende pisidetaile, hinnata kaugust objektidest ja nende asukohta üksteise suhtes. Inimese binokulaarne nägemine on aga piiratud 45 kraadise nurgaga. Kui on vaja terviklikumat vaadet, liigub silmamuna refleksi tasemel (või pöörame pea ümber telje). Ommatidiaga poolkerade kujul olevad liitsilmad võimaldavad näha ümbritsevat reaalsust igast küljest ilma nägemisorganeid või pead pööramata. Veelgi enam, pilt, mida silm sel juhul edastab, on väga sarnane mosaiigiga: ühte elementi tajub üks silma struktuuriüksus ja koos vastutavad nad tervikliku pildi taasloomise eest.
Sordid
Ommatidiadel on anatoomilised omadused, mistõttu nende optilised omadused erinevad (näiteksputukad). Teadlased määratlevad kolme tüüpi tahku:
- Apositsiooniline. Ööpäevastel putukatel on sellised keerulised liitsilmad. Pigment, millel pole läbipaistvaid omadusi, eraldab tahke – läheduses olevaid osakesi. Ja silma retseptorid suudavad tajuda ainult valgust, mis langeb kokku konkreetse ommatiidiumi teljega.
- Optiline superpositsioon. Mõnedel vähilaadsetel, aga ka öistel ja krepuskulaarsetel putukatel on sellised keerulised liitsilmad. Silmas sisalduv pigment isoleerib vaheldumisi liigutades ommatidia, mis suurendab nägemisorganite tundlikkust väheses valguses.
- Neurosuperpositsiooniline. Erinevad ommatiidid võtavad kokku samast ruumipunktist tuleva signaali.
Muide, mõnel putukaliigil on segatüüpi lihvitud nägemisorganid ja paljudel lisaks neile, mida me kaalume, on ka lihtsad silmad. Nii asuvad näiteks kärbsel pea külgedel üsna suurte mõõtmetega paarunud tahkorganid. Ja pea ülaosas on kolm lihtsat silma, mis täidavad abifunktsioone. Nägemisorganite ja mesilase sama korraldus – see tähendab ainult viis silma!
Mõnedel vähilaadsetel paistavad liitsilmad olevat liikuvatel väljakasvudel-vartel.
Ja mõnel kahepaiksel ja kalal on ka täiendav (parietaalne) silm, mis eristab valgust, kuid millel on objektinägemine. Selle võrkkest koosneb ainult rakkudest ja retseptoritest.
Kaasaegsed teaduslikud arengud
Viimasel ajal on liitsilmad uuritud jateadlaste entusiasm. Lõppude lõpuks annavad sellised nägemisorganid oma esialgse struktuuri tõttu kaasa teaduslikud leiutised ja uurimistööd kaasaegse optika maailmas. Peamised eelised on lai vaade ruumile, tehislike tahkude arendamine, mida kasutatakse peamiselt miniatuursetes, kompaktsetes, salajastes seiresüsteemides.
