Урок 43. Сприйняття світла, кольору, відстані

Із заплющеними очима легко фантазувати, уявляти собі неймовірні кольори та образи. Але якщо очі заплющити на яскраво освітленому місці, ми побачимо помаранчевого кольору тло, на якому з’являються різні образи. Отже, ми не можемо повністю контролювати роботу зорового аналізатора. Він працює поза нашими бажаннями і надає мозку об’єктивну інформацію про те, як виглядає навколишній світ. Розгляньмо механізм виникнення зображень у нашому мозку.

Ключові слова: родопсин, йодопсин, жовта пляма, сліпа пляма, дальтонізм, бінокулярний зір, акомодація.

На попередньому уроці ми розглянули структуру ока, від якої залежить наше сприйняття оточуючого світу. Зараз ми зупинимося на механізмах сприйняття.

Сприйняття кольору. Отже, сітківка складається з паличок і колбочок, які відрізняються між собою будовою і, відповідно, функціями. Паличок у сітківці с більше, ніж колбочок. Розташовані вони не рівномірно. У центрі сітківки, що навпроти зіниці, знаходиться жовта пляма, яка містить найбільше колбочок. Тому при потраплянні променів у цю ділянку ми найкраще бачимо і розрізняємо кольори. Від центру сітківки кількість колбочок зменшується, найменше їх на периферії. Вони є чутливішими до світла і реагують на більш слабке освітлення, тому сприймають сутінкове та нічне світло, але при цьому не здатні розрізняти кольори. Місце виходу зорового нерва з очного яблука — це сліпа пляма, де повністю відсутні фоторецептори. Тому при потраплянні світла на сліпу пляму ми нічого не бачимо.

Палички мають тільки один світлочутливий пігмент — родопсин. У складі колбочок є пігмент йодопсин, що дозволяє їм сприймати кольори та яскраве світло. Саме цим і пояснюється кольоровий зір. За сучасними уявленнями у сітківці є три види колбочок: одні збуджуються червоним світлом, другі — зеленим, треті — синім. Всі інші кольори сприймаються внаслідок збудження цих колбочок у різних співвідношеннях. Наприклад, під час збудження всіх колбочок виникає відчуття білого кольору. Інколи трапляється, що людина не розрізняє деяких кольорів. Це пов’язано з порушенням функцій колбочок певного виду. Така кольорова сліпота була описана англійським хіміком Дж. Дальтоном у 1794р., який страждав нею. Тому вона отримала назву «дальтонізм». Кольорова сліпота передається спадково, як рецесивна ознака, зчеплена з Х-хромосомою. Дальтонізм не лікується. Цією хворобою страждає близько 6% чоловіків та 0,4% жінок. Люди, які страждають на дальтонізм, не можуть працювати на транспорті, в авіації тощо.

Сприйняття світла полягає у тому, що при потраплянні фотонів світла на пігмент, він відразу розпадається на дві окремі речовини, що збуджують фоторецептори. Після припинення дії світла пігменти відразу ж відновлюються. Пригадайте, яка хвороба виникає при нестачі вітаміну А в їжі? За допомогою яких продуктів можна поповнити організм цим вітаміном?

Акомодація. За допомогою м’язів війкового тіла кришталик може змінювати свою кривизну, заломлювати промені та фокусувати предмети на сітківці. Пристосування ока до чіткого

бачення предметів, що знаходяться на різній відстані від нього, називається акомодацією (зеал. 102). Цей процес відбувається рефлекторно у два етапи. При яскравому освітленні скорочуються кільцеві м’язи рай дужки, в результаті чого звужується зіниця, і потік світла зменшується. Це також підвищує глибину різкості. При слабкому освітленні, ються і зіниця розширюється.

Від предметів, які розташовані на відстані більше 6 м в око надходять майже паралельні промені. Тоді, як промені, що надходять від предметів, які знаходяться близько, навпаки, розходяться. Тому, щоб добре бачити різні предмети і сфокусувати світло на сітківці, промені необхідно заломити. Це відбувається завдяки зміні кривизни кришталика. Форма кришталика регулюється війковим м’язом. При збільшенні кривизни кришталик стає більш опуклим і сильніше заломлює промені.

Зображення, що виникає на сітківці є дійсним, зменшеним і перевернутим. Але це не заважає правильному сприйняттю, оскільки залежить від інтерпретації зображення мозком. У зорових центрах кори півкуль формується зображення таким, яким воно є насправді.

Бінокулярний зір виникає, коли зорові поля обох очей перекриваються так, що фокусування відбувається на одному об’єкті. Такий зір знімає ефект сліпої плями та лежить в основі стереоскопічного зору. На сітківці обох очей одночасно виникають ледь розмиті зображення, які мозок сприймає як єдиний образ. Чим далі предмет буде розташованим від очей, тим розмитіше зображення буде виникати. Бінокулярний зір має велике значення у визначенні відстані до предмету, його форми. Оцінка величини предмету пов’язана з розміром його зображення на сітківці й відстанню предмету до ока.

1. Поясніть, як відбувається сприйняття кольорів.

2. Як працює механізм сприйняти світла?

3. У чому полягає механізм акомодації ока?

4. Що являє собою бінокулярний зір?

ЛАБОРАТОРНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ 8 Визначення акомодації ока.

Мета дослідження: дослідити явище акомодації, встановити його біологічне значення.

Матеріали та обладнання: листок цупкого паперу з отвором, біля якого написано слово або кілька цифр.

Хід дослідження

1. У класі на дошці написати ті самі слово чи цифри, що й на листку паперу з отвором.

2. Подивитися на напис на дошці крізь отвір у папері, потім перевести погляд на напис на папері і прочитати, не дивлячись при цьому на дошку.

3. Зробити висновок про те, яким чином око однаково сприймає той самий текст або ті самі цифри на різній відстані.

ЛАБОРАТОРНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ 9 Виявлення сліпої плями на сітківці ока.

Мета дослідження: переконатися у тому, що сліпа пляма на сітківці ока справді існує та зрозуміти, чому.

Матеріали та обладнання: спеціально виготовлена картка з позначками для виявлення сліпоі плями.

Хід дослідження

1. Розмістити картку на відстані приблизно ЗО см від очей, закрити праве око.

2. Лівим оком сконцентрувати зір на хрестику у правій частині картки.

3. Повільно пересувати картку вперед і назад, доки око не перестане бачити коло, зображене на картці ліворуч.

У висновку пояснити, чому зображення, спроековане на певну частину сітківки, не сприймає зорові образи.

Якщо одночасно збуджуються «червоні» та «сині» колбочки, то зображення якого кольору виникне? (довжина хвилі червоного спектра — більше 620 нм, а синього — 440-500 нм).

Чому, вийшовши зимового дня з приміщення і поглянувши на сніг, людина відразу нічого не бачить?

Якщо злегка натиснути збоку на одне око, то у людини починає «двоїтися» в очах. Чому це відбувається?

Це матеріал з підручника Біологія 8 клас Костильов