Глаза – органы зрительной системы . Они наделяют живые организмы зрением , способностью воспринимать и обрабатывать визуальные детали, а также активируют несколько функций фотореакции, независимых от зрения. Глаза улавливают свет и преобразуют его в электрохимические импульсы в нейронах (нейронах). У высших организмов глаз представляет собой сложную оптическую систему, которая собирает свет из окружающей среды, регулирует его интенсивность с помощью диафрагмы , фокусирует его с помощью регулируемого набора линз для формирования изображения ., преобразует это изображение в набор электрических сигналов и передает эти сигналы в мозг через сложные нервные пути, которые соединяют глаз через зрительный нерв со зрительной корой и другими областями мозга. Глаза с разрешающей способностью существуют в десяти принципиально разных формах, а сложной оптической системой обладают 96% видов животных . [1] Глаза, разрешающие изображение, имеются у моллюсков , хордовых и членистоногих . [2]
Самые простые глаза, ямочные глаза, представляют собой глазные пятна, которые можно поместить в ямку, чтобы уменьшить угол света, который попадает в глазное пятно и воздействует на него, чтобы позволить организму определить угол падающего света. [1] В более сложных глазах светочувствительные ганглиозные клетки сетчатки посылают сигналы по ретино-гипоталамическому тракту к супрахиазматическим ядрам для осуществления циркадной регулировки и в претектальную область для контроля зрачкового светового рефлекса .
Сложные глаза различают формы и цвета . Зрительные поля многих организмов, особенно хищников, задействуют большие области бинокулярного зрения для восприятия глубины . У других организмов, особенно животных-жертв, глаза расположены так, чтобы максимально увеличить поле зрения, например, у кроликов и лошадей , которые обладают монокулярным зрением .
Первые протоглаза появились у животных 600 миллионов лет назад , примерно во время кембрийского взрыва . [3] Последний общий предок животных обладал биохимическим набором инструментов, необходимым для зрения, а более развитые глаза развились у 96% видов животных шести из ~35 [a ] основных типов . [1] У большинства позвоночных и некоторых моллюсков глаз позволяет свету проникать и проецироваться на светочувствительный слой клеток, известный как сетчатка . Колбочки (для цвета) и палочки .(для контрастов при слабом освещении) сетчатка обнаруживает и преобразует свет в нервные сигналы, которые передаются в мозг через зрительный нерв для формирования зрения. Такие глаза обычно имеют сферическую форму, заполнены прозрачным гелеобразным стекловидным телом , имеют фокусирующую линзу и часто радужную оболочку . Мышцы вокруг радужной оболочки изменяют размер зрачка , регулируя количество света, попадающего в глаз [4] и уменьшая аберрации при достаточном освещении. [5] Глаза большинства головоногих моллюсков , рыб , земноводных и змей.имеют фиксированную форму линз, а фокусировка достигается путем телескопирования линзы аналогично фотоаппарату . [6]
Сложные глаза членистоногих состоят из множества простых фасеток, которые, в зависимости от анатомических деталей, могут давать либо одно пиксельное изображение, либо несколько изображений на глаз. Каждый датчик имеет собственную линзу и светочувствительную ячейку(и). В некоторых глазах имеется до 28 000 таких датчиков, расположенных шестиугольно, что обеспечивает поле зрения на 360°. Сложные глаза очень чувствительны к движению. Некоторые членистоногие, в том числе многие Strepsiptera , имеют сложные глаза, состоящие всего из нескольких фасеток, каждый из которых имеет сетчатку, способную создавать изображение. Когда каждый глаз создает разное изображение, в мозгу создается слитое изображение с высоким разрешением.
Обладая детальным гиперспектральным цветовым зрением, рак-богомол обладает самой сложной в мире системой цветового зрения. [7] Трилобиты , ныне вымершие, имели уникальные сложные глаза. Прозрачные кристаллы кальцита образовали линзы их глаз. Этим они отличаются от большинства других членистоногих, у которых мягкие глаза. Количество линз в таком глазу сильно различалось; у некоторых трилобитов была только одна линза, а у других - тысячи линз в глазу.