Jaká je funkce jednoduchých očí u hmyzu?

Nejsložitější ze smyslových orgánů u hmyzu jsou orgány zraku. Ty jsou zastoupeny formacemi několika typů, z nichž nejdůležitější jsou komplexní fasetové oči přibližně stejné struktury jako komplexní oči korýšů.

Oči se skládají z jednotlivých ommatidií (obr. 337), jejichž počet je dán především biologickými vlastnostmi hmyzu. Aktivní predátoři a dobří letci, vážky mají oči s až 28 000 fasetami. Přitom mravenci (řád blanokřídlých), zejména pracující jedinci druhů žijících pod zemí, mají oči složené z 8 – 9 ommatidií.

Každé ommatidium představuje dokonalou fotooptickou senzilu (obr. 338). Skládá se z optického aparátu včetně rohovky, průhledného úseku kutikuly nad ommatidiem a tzv. krystalového kužele. Společně fungují jako čočka. Vnímací aparát ommatidií je reprezentován několika (4 – 12) receptorovými buňkami; jejich specializace zašla velmi daleko, o čemž svědčí jejich úplná ztráta bičíkových struktur. Vlastní citlivé části buněk – rhabdomery – jsou shluky hustě zabalených mikroklků, které se nacházejí ve středu ommatidia a těsně přiléhají k sobě. Společně tvoří fotocitlivý prvek oka – rabdom.

Ochranné pigmentové buňky leží podél okrajů ommatidium; posledně jmenovaný se poměrně výrazně liší mezi denním a nočním hmyzem. V prvním případě je pigment v buňce nehybný a neustále odděluje sousední ommatidii, čímž brání průchodu světelných paprsků z jednoho oka do druhého. Ve druhém případě je pigment schopen se pohybovat v buňkách a hromadit se pouze v jejich horní části. V tomto případě světelné paprsky dopadají na citlivé buňky ne jedné, ale hned několika sousedních ommatidií, což výrazně (téměř dva řády) zvyšuje celkovou citlivost oka. Tento druh adaptace přirozeně vznikl za šera a nočního hmyzu. Nervová zakončení, která tvoří zrakový nerv, vybíhají ze smyslových buněk ommatidium.

Mnoho hmyzu má kromě složených očí také jednoduché ocelli (obr. 339), jejichž stavba neodpovídá stavbě samotného ommatidia. Zařízení lámající světlo má tvar čočky, bezprostředně pod ním je vrstva citlivých buněk. Celé oko je pokryto krytem pigmentových buněk. Optické vlastnosti jednoduchých očí jsou takové, že nemohou vnímat obrazy předmětů.

Larvy hmyzu mají ve většině případů pouze jednoduché ocelli, které se však od jednoduchých ocelli dospělých stadií liší stavbou. Mezi ocelli dospělých a larvami není žádná kontinuita. Během metamorfózy jsou oči larev zcela resorbovány.

Zrakové schopnosti hmyzu jsou dokonalé. Strukturní znaky složeného oka však předurčují zvláštní fyziologický mechanismus vidění. Zvířata se složenýma očima mají „mozaikové“ vidění. Malá velikost ommatidií a jejich vzájemná izolace vede k tomu, že každá skupina citlivých buněk vnímá pouze malý a relativně úzký svazek paprsků. Paprsky dopadající pod významným úhlem jsou absorbovány stínícími pigmentovými buňkami a nedosahují fotosenzitivních prvků ommatidií. Schematicky tedy každá ommatidia přijímá obraz pouze jednoho malého bodu předmětu umístěného v zorném poli celého oka. Výsledkem je, že obraz je složen z tolika světelných bodů, které odpovídají různým částem objektu, na kolik faset kolmo dopadají paprsky z objektu. Celkový obraz je jakoby kombinován z mnoha malých dílčích obrázků jejich přikládáním k sobě.

Vnímání barev hmyzem se také vyznačuje určitou originalitou. Zástupci vyšších skupin Insecta mají barevné vidění založené na vnímání tří základních barev, jejichž míchání dává veškerou barevnou rozmanitost světa kolem nás. U hmyzu je však oproti člověku výrazný posun do krátkovlnné části spektra: vnímají zelenožluté, modré a ultrafialové paprsky. Ti poslední jsou pro nás neviditelní. V důsledku toho se barevné vnímání světa hmyzem výrazně liší od našeho.

Funkce jednoduchých očí dospělého hmyzu stále vyžadují seriózní studium. Zřejmě do jisté míry „doplňují“ složené oči, ovlivňují aktivitu a chování hmyzu v různých světelných podmínkách. Navíc se ukázalo, že jednoduché ocelli spolu se složenýma očima jsou schopny vnímat polarizované světlo.