В процессе эволюции зрение, как способ восприятия света, обнаруживается у простейших одноклеточных организмов. Это светочувствительный красный глазок у водоросли хламидомонады и у представителя жгутиконосцев эвглены зеленой.
У многоклеточных организмов функция определения освещенности усложняется. На свету легче добывать пищу, а в темноте скрываться от врагов. Чувствительные к свету клетки образуют группы — пигментные скопления, которые можно считать первыми примитивными органами зрения. Пигментные ямки позволяют организмам реагировать на свет и ориентироваться в окружающей среде. Из ямки образовалась особая камера, которая и сейчас имеется у червей и примитивных моллюсков.
Пигментное пятно не только определяет свет, но регистрирует его направление солнечного света. Брюхоногие животные приобрели светочувствительные клетки, которые скрываются в углублениях. Глаза стали объемной структурой, что помогает легче определить источник освещения, а вместо пигментного пятна образовалась ямка с пигментами.
Разные группы мягкотелых сохранили по настоящее время переходные формы от пигментного пятна у улиток к зрительной камере наутилуса и до сложных глаз осьминогов, похожих на глаза человека.
Глаза улиток
Органы зрения у гастропод развиваются из особых впячиваний покровов, которые образуют желобок — глазной «бокал». У них глазное пятно ещё глубже вдавливается в покровную ткань.
Основные глазные структуры:
- роговица;
- хрусталик;
- стекловидное тело;
- неинвертированная сетчатка.
В полости расположена линза — это хрусталик, имеющий форму сферы. Глазной пузырь спереди образован прозрачной стенкой, а задняя и боковая стороны имеют клетки с пигментами. Поэтому такой орган имеет меньший угол обзора, по сравнению с позвоночными животными.
Орган зрения
Глаза у улиток камерные и включают пигментный бокал. Орган зрения стал монолитным и приобрел светочувствительные образования: хрусталик, стекловидное тело, роговицу.
У гастропод появились новые функциональные возможности. Возникла другая система восприятия света, использующая фотохимический процесс. Светочувствительные клетки образовали новую структуру – сетчатку. Организмы, которые могут лучше вращать глазами, получали преимущество перед другими и выживали, давая потомство, способное фокусировать свет. Глаза мягкотелых образовались из эпителиальных клеток.
Зрительные структуры действует как фотокамера, он концентрирует свет на сетчатке и превращает сигнал в нервный импульс, движущийся по оптическому нерву. В научном труде « Происхождение видов путем естественного отбора» Чарльз Дарвин предполагает, что глаз со всеми непревзойденными приспособлениями сформировался в процессе естественного отбора.
Улитки приобрели орган чувств, приспособленный для жизни в воздушной и водной среде. Совершенная глазная камера прошла эволюционный путь около 364 тясячи лет, что по природным меркам всего лишь мгновение.
Как видит улитка
У улиток глаза расположены на верхних подвижных щупальцах. Гастроподы способны различать объекты на расстоянии до 1 см. Они также определяют различную степень освещенности на удаленном расстоянии. Световое излучение эти животные воспринимают не только глазами, но и мягким телом, в котором находятся светочувствительные структуры. Поэтому гастроподы предпочитают для питания сумеречное и ночное время и избегают яркого освещения.
Брюхоногие животные наклоняют щупальца, чтобы приблизить глаза к рассматриваемому предмету. Зрение у улиток не четкое, они видят окружающую среду расплывчато, словно сквозь мутное стекло. Кроме того, у них ограниченный угол обзора, и они вынуждены изгибать щупальца, чтобы рассмотреть интересующий их объект. Если поднести к ползущей ахатине кончик деревянной палочки, то моллюск быстро втягивает голову со щупальцами в раковину, срабатывает защитный рефлекс. Но если палочку подносить несколько раз, то животное не пугается и убирает только одно щупальце.
Определение зрительного раздражителя происходит очень медленно и быстрые действия для мягкотелого животного совершаются незаметно. Если моллюск видит яблоко, то может не заметить, как его быстро сорвут, он увидит только отсутствие яблока на ветке. Оптический нерв очень медленно воспринимает сигналы из окружающей среды.
События, длящиеся менее трех секунд, остаются незамеченными глазами улитки. Брюхоногие животные хорошо отличают освещенное и темное пространство, реагируют на яркие световые вспышки, но предпочитают держаться в тени. При избытке освещения избегают сильного раздражителя и зарываются в грунт.
Глаза улитки крупным планом
Глаза брюхоногих животных содержат следующие элементы:
- Эпидермис – тонкий и прозрачный слой. Он необходим для защиты от механических воздействий, а у наземных моллюсков предотвращает потерю влаги. Эпидермис отличается искривленной поверхностью и усиливает оптические свойства.
- Глазная капсула образована тонким плотным слоем соединительной ткани, который переходит в структуру оптического нерва. Капсула состоит из коллагеновых волокон, внутри находится мышечная прослойка.
- Роговица представляет собой линзу из прозрачных слоев эпителия, лишенных пигмента. У гастропод, населяющих сушу, роговица толстая, по сравнению с водными обитателями, она предохраняет от потери влаги.
- Хрусталик имеет разную консистенцию, в зависимости от среды обитания, у наземных обитателей мягкую, у водных обитателей – твердую структуру. Форма чаще всего в виде сферы или эллипса. В основе вещества хрусталика лежат кристаллины – протеины, обеспечивающие прозрачность хрусталика.
- Стекловидное тело – расположено вокруг хрусталика, поддерживает его и ограничивает от роговицы и сетчатки. Стекловидное тело образовано однородным гомогенным слоем.
- Сетчатка – имеет вид полусферы и содержит светочувствительные клетки – фоторецепторы. Между ними находятся пигментные клетки с гранулами красящего вещества. Пигментные структуры выполняют несколько функций: служат опорой, синтезируют некоторые вещества и хранят пигменты. В сетчатке выделяют нервные и глиальные клетки. Нервные окончания фоторецепторов выходят за сетчатку и образуют оптический нерв.
- Дополнительный глаз сначала обнаружили у наземного слизня (Limax maximus), позднее выявили у других видов наземных видов. Он располагается на роговице под капсулой и отделяется специальным слоем вытянутых клеток. У дополнительного глаза отсутствует слой пигмента в опорных структурах сетчатки. Он определяет уровень освещенности в частично сократившемся щупальце и воспринимает свет с любого направления.
У мягкотелых камерные глаза — сложный аппарат, который осуществляет светочувствительную, светопреломляющую и светоизолирующую функции. Лучи света проходят через эпидермис, роговицу, хрусталик.
У наземных видов эпидермис и роговица тесно соприкасаются друг с другом, у водных видов прилегают или находятся на расстоянии. Светочувствительную функцию выполняют фоторецепторы. Пигментные образования экранируют проникновение избытка света в глаз
Дополнительный глаз помогает осуществлять зрительную функцию у мягкотелых животных. Орган зрения улиток помогает определять наличие пищи и избегать хищников, что необходимо для выживания в окружающей среде.
Мне принесли большую улитку на передержку, пока хозяйка в отъезде. Стало интересно побольше узнать о такой живности, почему улитка в основном прячется в землю? Теперь поняла, что она не любит яркий свет, а я поставила аквариум у окна! Спасибо за информацию, интересно и познавательно.
Спасибо, отличный текст! Я думал, что их глаза гораздо проще.
Как классно. Значит, они видят не так уж плохо! А какие у них милые глазки!