Композиции из шишек фото: Композиция из шишек. Своими руками + 500 фото

Содержание

Композиция из шишек. Своими руками + 500 фото

композиция из шишек и листьев

Это просто маленькое чудо, когда кучка шишек, пучок веток и несколько осенних листочков превращаются в удивительную композицию. А кто не хочет почувствовать себя немного волшебником. Посмотрите 10 примеров с мастер-классами, как сделать композицию из шишек и других материалов своими руками.

Использование природных материалов  – отличный и недорогой способ украсить дом. В эту пору года прекрасно смотрятся осенние композиции из шишек, все необходимое вы легко найдете в лесу, парке или собственном саду. А с приближением праздников есть много способов превратить осенние украшения в зимний декор. Смотрите мастер-классы с пошаговыми фото и пусть ваши композиции будут еще прекрасней.

 

Композиция из шишек и цветов

Восхитительная композиция из шишек была собрана по случаю годовщины, но эта красивая и недорогая идея подойдет и для зимних праздников.

Список материалов, которые вам понадобятся: золотая аэрозольная краска, цветочная проволока, резак для проволоки. Из природных материалов роза (сушеная или свежая), эвкалипт, сосновые шишки, веточки туи и конечно свечи и подсвечники.

Вот несколько советов, которые будут полезны. Используйте зеленый провод, его легче скрыть. Что касается цветов, вы можете использовать цветы, которые вам нравятся. Этот проект может быть изменен в зависимости от сезона и предпочитаемого стиля, который можно использоваться практически для любой вечеринки или свадебного декора. Вы можете высушить цветы, чтобы украшение дольше сохранилось. Один недостаток, сушеные растения слишком хрупкие, поэтому с ними тяжелей работать.

Теперь, немного творчества и усилий, чтобы сделать элегантную композицию из шишек для праздничного декора

.

  1. Во-первых, распылите краску на шишки и эвкалипт.
  2. Пока краска сохнет, закрепите веточки туи. Возьмите вечнозеленые вырезки и привяжите  вокруг подсвечника. Можете сделать, чтобы они красиво свисали.
  3. Когда краска высохнет, отрежьте кусочки проволоки длиной приблизительно 16 -18 см. Проденьте  через нижнюю часть шишки, и когда проволока образует круг, закрепите, оставив хвостик. Затем проволокой прикрепить шишку к веточкам.
  4. Можете использовать оставшуюся часть провода для крепления цветов.
  5. Будьте осторожны с проволокой и цветами, свежие или сушеные, стебли очень хрупкие, поэтому проволока может легко их сломать. Затем закрепите лишний провод. Можно, используя более короткий кусок проволоки, прикрепить еще одну шишку. Наконец, добавьте пару маленьких пучков золотых покрашенных листьев, просто заправив кусочки в веточки туи.

Вот и все, композиция из шишек готова. Сделайте несколько, чтобы создать красивый декор для вашего праздничного стола. Порядок изготовления смотрите ниже на пошаговых фото.

Источник фото: www.shutterspritephotography.com/2017/11/19/golden-winter-party-decor-diy/

Как сделать композицию из шишек

Это работа настоящего цветочного дизайнера, так что используйте этот пример для создания собственной композиции из шишек для украшения дома.

На пошаговых фото все показано очень детально, но если вы никогда раньше не занимались подобными поделками, под галереей найдете ссылку на сайт автора, где можно прочитать подробную инструкцию, а также полезные советы по созданию этой прекрасной композиции из шишек.

Что вам понадобится, на фото ниже.

Дальше смотрите мастер класс композиция из шишек своими руками

Источник фото: www.1800flowers.com/blog/floral-occasions-holidays/diy-very-merry-modern-christmas-centerpiece/

Осенняя композиция из шишек

Кто бы мог подумать, что глиняные горшки, сосновые шишки, листья и желуди могут создать такую выразительную осеннюю композицию.

Для полного завершения картины можно добавить еще свечи. Но центральный фокус композиции, это конечно большие сосновые шишки в горшочках.

Желуди, веточки с ягодами, сушеные подсолнухи и опавшие листья только добавляют осеннего настроения, немного грустного, но умиротворяющего.

Не обязательно быть художником, чтобы выразить свои чувства. Соберите природные материалы, которые вам нравятся, а они все по своему прекрасны, и выложите композицию из шишек, листьев, желудей, всего, что найдете, так, как подсказывает ваше настроение.

Источник фото: meeganmakes.com/thrifty-gold-pine-cone-topiary/

Новогодняя композиция из шишек

Сделайте оригинальный декор для вашего праздничного стола собрав композицию из шишек, березовых веток и красиво оформленных свечей. Березовые ветки идеально подходят для зимнего декора. Их белая, серебристая бумажная кора символизирует свежесть снега и красоту леса. Кусочки серого и коричневого цвета, придают ветвям несколько драматический характер.

Как сделать такую композицию из шишек, лучше прочитайте на сайте. Пошаговые фото хоть и красивые, но показаны не все детали. Суть в том, чтобы изготовить коробку из березовых веток, заполнить шишками и другими декоративными деталями. Хотя подробности, это не так важно, главное – идея, а собрать композицию не проблема.

Автор: Диана Миллер
Источник фото: anextraordinaryday.net/birch-branch-winter-woodland-tablescape/

Вот еще один интересный пример композиции из шишек в оригинальном стиле.

Что необходимо, чтобы сделать новогоднюю композицию из шишек? Ничего особенного – оцинкованное ведро, березовые поленья, сосновые шишки и ваша фантазия.

Источник фото: www.kimpowerstyle.com/2011/11/christmas-favorite-redo/

Композиция из шишек и свечей

Особенно эффектно композиция из шишек со стеклянной вазой и свечой будет смотреться в центре стола. Из природных материалов добавлены ещё жёлуди. Они находятся внутри вазы, на них установлена свеча. Но главный элемент инсталляции – всё-таки шишки, заполняющие пространство.

  1. Чтобы сложить композицию из шишек, в центре большого стола поставьте лоток (миску, широкую вазу).
  2. В середину миски установите стеклянную вазу со свечкой.
  3. На дно насыпьте желуди, между которыми зафиксируйте свечу.
  4. Жёлуди не будут сильно противоречить  шишкам своим внешним видом, это тоже природный материал.
  5. Укладывайте шишки на лоток вокруг стеклянной вазы со свечой. На фото видно, из-за шишек незаметно дно вазы с желудями.

Зажжённая свеча придаст композиции яркости и необычности.

Источник фото: ritamay-days.blogspot.com/2011/10/pinecones-golden-yellow-and-printable.html

Композиция тыквы и шишки

Приготовьте несколько сосновых шишек, поддельные тыквы и парочку сухих веточек. Найдите небольшую стеклянную вазу и деревянный подсвечник и приклейте. Положите в вазу две тыквы, сосновые шишки и несколько веточек, вот и все! Прекрасная композиция из шишек готова, потребуется минут десять, не больше.

Автор: Эшли


Источник фото: www. shanty-2-chic.com/2011/09/white-pumpkins-and-pine-cones.html

Композиция из сосновых шишек

Сосновые шишки — отличный материал для украшений, красивый и бесплатный. А если вы захотите сделать яркую композиция из шишек, то их можно покрасить, в любой цвет по вашему выбору, это очень просто.

Основные нюансы. Краска должна содержать 3 части краски и 2 части воды. Просто опустите шишку в краску. Затем вытащите, положите на вощеную бумагу и оставьте сушить всю ночь. Сосновые шишки, вероятно, закроются, они всегда делают, когда намокнут. Но не переживайте, нагрейте духовку на минимум, положите на среднюю полку и как только они откроются, сразу вытащите.

Как это сделать, можете прочитать на сайте автора, ссылку найдете под галереей. Как только сосновые шишки окрашены и высушены, выложите их вместе с другими природными материалами в деревянной миске.

Осенняя композиция из сосновых шишек, тыкв, винных пробок в деревянном блюде готова.  

Источник фото: town-n-country-living.com/how-to-paint-pine-cones.html

Еще пример композиции из окрашенных шишек. Добавьте изюминку в интерьер комнаты, сделайте композицию из шишек на журнальном столике или полке. Выберите свой оттенок и покрасьте шишки с разной глубиной насыщения. Как вариант, шишки можно отбелить, это подчеркивает тонкости текстуры и формы. Белый цвет не совсем непрозрачный, поэтому через него проникают естественные тона, что создает интересную гармонию. Такое сочетание белого матового цвета со стеклом придает композиции особый зимний вид и ощущение прохлады.

Для контраста можно добавить немного теплых красок, например, выложить шишки на тарелку с золотой каемкой.

Источник фото: www.aestheticnest.com/2011/11/room-design-bleached-tablescape-kirtsy.html

Цветочная композиция с шишками

Вы можете легко сделать эту праздничную цветочную композицию из шишек, цветов и веточек, срезанных в своем саду.  

Для композиции вам понадобятся:

  • Ваза или банка
  • Веточки ели или туи
  • Свежая или замороженная клюква
  • Пластиковая крышка для банки
  • Цветы с длинными стеблями
  • Суккулентные черенки
  • Сосновые шишки
  • Цветочный провод

Как сделать композицию из шишек и цветов

  1. Заполните банку водой и добавьте несколько высечек по вашему выбору. Здесь использовался кедр. Положите свежую или замороженную клюкву в воду, чтобы превратить банку в декоративную вазу.
  2. Сделайте в крышке отверстия и наденьте на банку.
  3. Начните собирать композицию, выбирая гибкие веточки, чтобы они красиво свисали с краев банки.
  4. Добавьте второе кольцо внутри первого ряда зелени с другой текстурой. Например, широкие листья, пестрые цвета, ягоды.
  5. Затем добавьте в центр декоративные элементы. Вы можете использовать садовые цветы или из  цветочного магазина, суккулентные черенки, прикрепленные к палочкам, или другие декоративные элементы, закрепленные на проволоке.
  6. Проверьте, что от цветочных стеблей обрезаны все листья, прежде чем добавлять их в композицию.
  7. Сделайте цветы из шишек, обернув несколько цветочных проводов вокруг основания шишки и оставив длинные хвостики. Скрутите провода вместе, чтобы получился букет из шишек.

Уход за праздничной композицией
Меняйте воду в банке каждые два-три дня, просто наливая через отверстия в крышке. Периодически меняйте цветы, которые завяли, на свежие.

Источник фото: gardentherapy.ca/holiday-flower-arrangement/

Композиции из шишек 300 фото

самые оригинальные, стильные и простые способы

Пост любви к шишкам: из сотни примеров мы отобрали самые красивые, быстрые и бюджетные идеи декора из шишек, для украшения вашего дома.

Вы, наверное, заметили, что мы любим шишки. А все потому, что материал этот очень благодарный. Шишки послушно будут окрашиваться в нужный вам цвет, приклеиваться к разной поверхности и дружно сосуществовать с себе подобными. Еще они очень крепкие – сделанное из них украшение прослужит долго. Мы решили подобрать для вас самые оригинальные, стильные и простые способы сделать декор для интерьера из этого чудного природного материала. 

Декор из шишек: шишки поштучно

Не все могут похвастаться богатым урожаем шишек на даче или в парке по соседству. Но даже из нескольких экземпляров можно создать красивую композицию или сделать елочные игрушки. Самый распространенный и очевидный вариант – покрасить шишку; можно просто окунуть в краску (а потом, например, в горстку блесток) края чешуек.

Можно щедро закрасить шишки целиком. Яркие цвета на неровных природных формах смотрятся сочно и неожиданно. Быстрый вариант – распылить краску из баллончика. Более надежный способ – закрасить поверхность вручную. Это займет больше времени, но зато вы избежите пробелов, а краска ляжет гуще. 

Вот такие цветные шишки получились у меня однажды летом, когда мы путешествовали на пиратский средиземноморский остров Корсика. Попадаются они там на каждом ходу и сами напрашиваются на то, чтобы из них сделали какую-то красоту. Можно было собрать штук 10 с закрытыми глазами, переходя, например, от одного дома-вагончика к другому. Чтобы тщательно промазать всю поверхность, нужно обладать усидчивостью и разнообразным набором кисточек – самые маленькие и жесткие пригодятся для плотно прилегающих чешуек. 

А вот это – самый оригинальный и теперь, пожалуй, мой любимый способ покрасить шишку – в технике «омбре». Такие вот получаются модные красотки:

Для тех, кто всё делает в последний момент – можно просто поместить шишки в пустые бокалы, пока собираются гости. Это займёт у вас всего 1 минуту, но с такой икебаной стол уже будет выглядеть интереснее, чем просто со свечками и бумажными салфетками с портретом Деда Мороза, выглядывающего из-под тарелок. После того, как шампанское уже искрится в бокалах, можно раскидать шишки по столу, поместить между чешуек пожелания, использовать их в конкурсе или отдать детям для раскрашивания, а потом – забрать на память.  

А тут используется весь потенциал шишки – ее лапки-чешуйки и вправду очень цепкие, запросто могут сыграть роль держателя. Например – держателя табличек с именами гостей для рассадки. 

Еще один нестандартный (и более экономичный) подход – использовать срезы шишек, форма которых напоминает цветы. Можно изучить и оценить гениальное строение побегов, а потом соорудить вот такую гирлянду:

Шишка – отличная основа для фигурки. Сделать такую игрушку-зверушку будет особенно интересно детям. Но получаются они такими хорошенькими и аккуратными, что запросто смогут красоваться на главной елке; нужно будет только привязать за основание льнопеньковую нить. Нам кажется, что из основы в виде белой шишки может получится и более актуальный сейчас барашек. Только имейте ввиду, что для подобных манипуляций с шишками вам понадобятся кусачки – у них очень мощный стержень, который, по-моему, может пережить атомный взрыв.

Самое очаровательное и нестандартное решение для осенее-зимней свадьбы – войлочные бутоньерки в виде оснований шишек. А главное – памятный сувенир на всю жизнь!  

Композиции из шишек 

Если вы прочитали наш пост и теперь знаете, где достать целые мешки шишек, предлагаем попробовать свои силы в создании вот таких более сложных композиций; например – рождественский венок. И в помещении, и на улице такому венку ничего не грозит, даже самые суровые морозы нашей полосы. 

Любопытная история о том, как вообще появилась традиция рождественского венка: все началось с 30-х годов 18-го века, когда лютеранский теолог из Гамбурга Иоганн Генрих Вихерн взял на воспитание нескольких детей из семей бедняков. Во время поста дети постоянно спрашивали воспитателя, когда же наступит Рождество. Чтобы дети могли отсчитывать дни до праздника, Вихерн решил смастерить венок из старого деревянного колеса. 24 малые свечи, которыми Вихерн украсил венок, символизировали 24 дня до наступления Рождества. Каждое утро в этом венке зажигалось по одной маленькой свечке. Венок очень символичен: круг с четырьмя свечами ассоциируется с земным шаром и четырьмя сторонами света, сам круг символизирует вечную жизнь, которую дарует Воскресение, зелень — цвет жизни, а свечи — свет, который осветит мир в Рождество.

Крупные и более минималистские гирлянды из шишек отлично впишутся в квартиру с белыми стенами и элементами скандинавского дизайна. 

Мелкие шишки можно поместить в пустой стеклянный шар, перемешав их с блестящим искусственным снегом. 

А вот уже более серьезные композиции: гирлянды и гнёзда, просто настоящее «шишечное царство». На это, конечно же, уйдёт значительно больше времени, но выглядит настолько уютно, что мне захотелось шагнуть в эту картинку и вдохнуть аромат кедра, дерева и корицы (наверняка там пахнет именно так). 

Еще один венок из сосновых и еловых шишек, крупные экземпляры вперемешку с малютками. Атласная лента медово-бронзового цвета отлично смотрится с матовой, шероховатой поверхностью шишек. 

Еще один способ проявить внимание к гостю – обернуть вокруг шишки золотую бумажку с его или её именем. 

После этой картинки я в который раз поняла, что иногда легкая небрежность и спонтанность в некоторых деталях – главный секрет успеха. Если остались лишние шишки (или вы так и не придумали, что из них сотворить), цветы, засушенные ягодки, елочные игрушки – подбросьте их в лёд к праздничному шампанскому, заполните пустую вазу, разбросайте по столу или на полке, а ленточками, которые валяются без дела, украсьте горлышко бутылок или столовые приборы, перевязав нож и вилку крупным бантом.

Один из способов, который приглянулся нам больше всего, мы решили попробовать сделать сами – шары из шишек. Получилось вот что:

О том, где найти весь необходимый реквизит, как это сделать и что стоит учитывать при создании такой красоты, читайте здесь. Квартблог желает вам приятных подготовок к Новому Году и Рождеству!

Праздник к нам приходит, праздник к нам приходит… (с). 

новый год, DIY

Композиции из шишек и желудей на Новый год с фото

Природные произведения искусства не оставляют человека без внимания даже к мельчайшим своим созданиям. Одним из таких простых, но вдохновляющих на творчество природных материалов являются шишки. Не важно из каких — сосновых, еловых, кедровых, других деревьев – композиции из шишек вселяют в душу уют и освежают воспоминания о прогулках по тихому лесу.

Поделки для маленьких

Фигурки из шишек будут радостью для любого ребенка, особенно если это добрые мишки. Для того чтобы сделать парочку милых медведей, потребуются:

  • две длинные еловые шишки;
  • две большие округлые раскрытые сосновые шишки;
  • восемь маленьких округлых полураскрытых шишки;
  • шесть шляпок от желудей;
  • четыре горошка черного перца;
  • черный маркер;
  • немного черного пластилина;
  • веточка с сушеными плодами рябины;
  • лак для волос или другой прозрачный лак;
  • клеевой пистолет;
  • нож;
  • фрагмент ветки для основания под фигурки;
  • наждачная бумага (3 мм).

Еловая шишка – туловище —  отрезается в сужающейся части таким образом, чтобы на нее удобно могла сесть большая сосновая шишка – голова. К еловой шишке по обе стороны внизу и по обе стороны сверху усаживаются на клей маленькие сосновые шишки – лапы, вершинами вниз, чтобы чешуйки сосновой и еловой шишки сходились между собой в своеобразный пазл. Голова присоединяется к туловищу только после ее оформления: шляпки желудя – ушки – усаживаются на клей по обе стороны сосновой шишки так, чтобы вогнутая их сторона смотрела туда же, куда и плоское основание шишки. Нос будет расположен на верхней точке основания шишки и будет выполнен из крышки желудя, образуя мордочку.

Над носом необходимо при помощи ножа вырезать в шишке две выемки для глаз – горошинок перца, которые также садятся на клей. Над горошинками маркером делаются две аккуратные дужки в виде бровей. Конец носа делается из аккуратного кружочка черного пластилина. После этого голову можно присоединять к туловищу, а всю фигурку – к ветке-основанию. Основание же, перед посадкой на него фигур, должно иметь плоскую сторону, на которой будет стоять на плоскости: его можно оформить при помощи вырезания ножом и очищения наждачной бумагой. Когда обе фигуры посажены на основание, одному из мишек в лапы вручается веточка рябины. Композиция вскрывается лаком.

Идеи поделок из шишек для детей разнообразны и легко воплощаются в жизнь. Это могут быть как фигурки другого плана, так и тот же мишка, но выполненный в другой технике и с применением других материалов, как на фото:

Интерьерные композиции

Для декорирования дома при помощи шишек наиболее подходящие праздничные идеи. К примеру, на Новый год принято украшать дом фигурами елок, свечами, венками на двери и стены и т. п.

Чтобы сделать елку из шишек, нужно запастись большим количеством сосновых «семенных корзинок», примерно 36-45 штук, горшком или вазой, четырьмя листами картона, скотчем, ножницами, клеевым пистолетом, красками, кисточкой, лаком, блестками, другими декоративными элементами.

Из листов картона делаем один большой, склеивая скотчем, из которого, в последствии, нужно сложить и склеить конус – основание для елки. От данного конуса следует обрезать излишки внизу и 2 см вершины, на которую будет усаживаться шишка-верхушка. Шишки должны быть раскрыты полностью. Чтобы достичь этого эффекта, можно положить их на 5 часов на горячую батарею, при этом будет слышен громкий щелчок, когда чешуйки будут открываться. Семена из шишек следует удалить. Шишки можно раскрасить по своему усмотрению, добавив к ним блестки или маленькие бусины. После высыхания при помощи клеевого пистолета шишки основаниями присоединяются к конусу. Получится такая елка:

Для изготовления рождественского венка потребуются:

  • сосновые шишки;
  • краски;
  • прутья ивы, другие прутья для плетения каркаса или проволока;
  • флористическая или другая тонкая проволока.

Сам каркас плетем из ивы или проволоки, по кругу. Тип плетения представлен на фотографии:

Сквозь чешуйки каждой шишки нужно продеть петли тонкой проволоки, при помощи которой корзинка будет присоединяться к каркасу. После этого шишки можно примотать к каркасу круговыми слоями, сначала тем, который будет смотреть вершинами в середину венка, потом следующий над ним, и так до того, который будет смотреть на внешнюю от венка сторону.

Шишки можно окрасить следующими способами:

  • кончики чешуек в белый цвет, словно заиндевевшие;
  • полностью выкрасить шишку в белый, голубой, синий, сиреневый оттенок;
  • лаком и блестками, полностью или по краю;
  • одиночные шишки в яркие зеленые и красные цвета, разместив их, группируя, в разных частях венка;
  • без окраски, вскрыв прозрачным лаком.

Окрашенные шишки могут выглядеть следующим образом:

Комбинирование материалов

В композиции можно использовать разбавляющие шишки элементы. Кроме рябины и желудей, как было описано ранее, используют искусственные декоративные элементы (ленты, бусины, фигурки ангелов или эльфов), перья,  сизаль, сухоцветы, осенние листья, палочки корицы и другое.

Следует понимать, что в интерьерных композициях эстетически недопустимо использовать лицевые элементы из пластилина, пенопласта и других материалов, считающихся вспомогательными в каркасах и закреплении. Кроме того, неподходящими считаются искусственные материалы, недостаточно завуалированные мастером, как на фотографии:

Также стоит учитывать, что неокрашенные красками или лаком композиции могут недолго прослужить под влиянием анаэробных бактерий, насекомых и пыли.

Видео по теме статьи

Видео для черпания творческих идей и техник с использованием шишек:

Композиции из шишек: интересные идеи

Шишки елки и сосны часто используются для изготовления детских поделок. Даже взрослые мастера hand made используют их в своем творчестве. Ими украшают помещение, делают уникальные картины, елочные игрушки, фигурки животных и птиц. Конечно, композиции из шишек своими руками делаются с добавлением и других природных или бросовых материалов.

Чтобы работа сохранялась подольше, все детали тщательно обрабатываются. Рассмотрим подробнее, как нужно готовить шишки для изготовления поделок.

Подготовка природного материала

  1. Нужно собрать сухие шишки под елкой или сосной.

  2. Дома их тщательно моют водой и хорошо просушивают. Нельзя их сушить в духовке или на батарее, они испортятся. Происходит высыхание на хлопчатобумажной салфетке естественным путем.

  3. Если на шишке много земли, и она не смылась водой из-под крана, то можно потереть ее жесткой щеткой.

  4. Лучше собирать созревшие и сухие шишки, но если таких нет, то срезав с дерева недозрелую, нужно ее тщательно высушить. Тогда ее кладут в разогретую духовку без огня и приоткрывают дверцу.

  5. Если для изготовления композиции из шишек нужна закрытая деталь, то ее нужно опустить в столярный клей и полминуты там подержать. Тогда она останется плотной и не раскроется никогда.

  6. Когда для картинки требуется шишка какой-то деформированной формы, ее нужно намочить в воде и завязать крепкой ниткой в нужном месте. Также сгибается она углом. Для этого мокрую шишку нужно связать сверху и снизу за концы и так подержать до высыхания. Эти трансформации можно делать только с еловыми длинными шишками. С плодами сосны такое не получится.

Семейка мышек

Для изготовления такой веселой композиции из шишек нужно приготовить несколько еловых деталей, семена для ушей и лап и грецкие орехи. Хвост можно сделать из натуральной упаковочной веревки.

Острая верхушка срезается, и в образовавшуюся полость приклеивается грецкий орех тупой стороной. Острый край торчит наружу — это нос мышки. Лапки можно сделать также из кусочков коры дерева, приклеивая их в разных местах. Зависит расположение от позы зверька. Также можно изменять и положение головы, наклеив ушки чуть вбок. При этом будет казаться, что мышка повернула голову.

Всех зверей можно сделать по-разному, будет картина более динамичной, как будто они бегают во все стороны.

Ананас

Для изготовления поделок из шишек на тему «Осень» дети могут сделать разные овощи и фрукты, зверей и добавить лес из покрашенных сосновых деталей. Легко сделать ананас, как на фотографии ниже. Для этого нужно желтой гуашью промазать каждую чешуйку. На верхнюю прикрепляется пучок листьев. Их вырезают отдельно из двусторонней бумаги для принтера.

Крепят их сначала между собой или вокруг основы, например, карандаша. Потом с него снимают и надевают на верхнюю чешуйку, плотно прижимая к центру. Вот и готова осенняя композиция!

Ежик на полянке из шишек

Таких смешных ежиков можно сделать из сосновых шишек с добавлением пластилиновых деталей. Также мордочку и лапы зверям можно создать из соленого теста. Рассмотрим два возможных варианта изготовления поделки. Берется за основу сосновая шишка. Отдельно катается из пластилина большой шарик для головы. Потом путем вытягивания делается острый нос. Из черного пластилина раскатывают пальцами маленький шарик и приставляют его на самый кончик. На место, где располагаются глаза, можно вставить семена акации. Это маленькие круглые твердые шарики. Их можно заменить любым природным или бросовым материалом.

Можно от спичек оторвать палочки, а коричневые головки серы вставить тыльной стороной в отверстия для глаз. Получится очень красиво. Рот можно выдавить ногтем. Уши тоже делают отдельно, а потом в них продавливают карандашом вмятины.

Когда мордочки ежей приделаны к шишке, можно начинать работу над лапками. Для этого раскатывают четыре одинаковых цилиндра и на нижней их части рисуют вдавливанием ножа когти. Когда заготовки сделаны, они цепляются снизу фигуры зверей. Такая работа подойдет в качестве поделки из шишек на тему осени. Ее можно принести на ярмарку в школу, которые часто организовываются в начале учебного года.

Аналог из соленого теста

Те же детали можно выполнить не из пластилина, а из соленого теста. Делать его просто, нужно только смешать стакан мелкой соли со стаканом белой пшеничной муки. Потом добавить половину чашки холодной воды и хорошенько вымешать. Поставить на холод на полчаса.

Чтобы тесто было цветным, во время замеса можно добавить пищевой краситель необходимого цвета и хорошо вымешать для равномерного распределения краски. Материал этот имеет такую же пластичность, как и пластилин, только такая поделка хранится очень долгое время. Материал становится твердым при засыхании.

Сова

Чтобы сделать такую сову, нужно иметь большую сосновую шишку, несколько осенних листочков любого цвета — желтого, красного либо оранжевого. Гуляя с ребенком в парке, насобирайте желуди, чтобы изготовить глаза будущей композиции. Их делать лучше из шляпок, так как у совы они круглые и большие. На фотографии внутри наклеены зрачки из готовой фурнитуры. Не расстраивайтесь, если у вас таких нет. Можно их сделать из пластилина. Сначала слепить белый шарик и сплюснуть его, а сверху расположить черный круглый зрачок. Вот и вся замена.

Приклеиваются глаза на хороший и добротный клей. Это или столярный, или «Момент». Клюв и лапки вырезают из двусторонней цветной бумаги, а крылья — из листочков. Такую осеннюю композицию из шишек тоже можно представить на школьной выставке.

Павлин или индюшка

На данной фотографии расположена поделка птицы из шишек, перьев, бумаги и фетра. Похожа она и на павлина, и на домашнего индюка. Назвать ее можно по-разному, по желанию ребенка. За основу берется сосновая шишка. Чтобы сделать такой пышный и разноцветный хвост, нужно насобирать или купить в магазине швейной фурнитуры готовые и уже покрашенные перья. На крайний случай, если не найдете, можно пару перышек вытащить из подушки и покрасить пищевым красителем, подержав их 15 минут в растворе.

Установить их на задней части шишки можно несколькими способами. Во-первых, их можно связать пучком и приклеить к чешуйке. Во-вторых, можно сзади прилепить шарик из пластилина и в него воткнуть все перья. Они легкие, так что падать не будут. Из цветной бумаги вырезается клюв и приклеивается спереди. Глаза можно сделать из пластилина или приклеить готовые. Из фетра вырезается борода индюка. Клюв тоже можно сделать из этого мягкого и яркого материала. Композиция из сосновых шишек готова!

Цыплята

Таких ярких и милых цыплят делают из шишек сосны. Они более широкие и округлые, по форме напоминают маленьких и пушистых птичек. Для головы купите пенопластовые легкие шарики в магазине швейной фурнитуры. Их можно заменить пластмассовыми бусинками. Главное, чтобы голова выполнялась из легкого материала, иначе она будет падать и плохо крепиться.

Если шарики из пенопласта, то в них снизу нужно шилом пробить отверстие. Сначала голова и сама шишка полностью окрашиваются в ярко-желтый цвет гуашевыми красками. Кисточкой нужно охватить всю чешуйку, чтобы не было видно натурального оттенка.

Шарик после высыхания просто натягивается на верхнюю чешуйку. Предварительно на голову нужно приклеить глаза и рот. Лапки можно выполнить из бумаги, а можно использовать фетр. Он хорошо клеится и смотрится объемнее бумаги. Такую композицию из шишек своими руками может сделать даже трехлетний ребенок. Мама или воспитатель в детском саду должны приготовить все необходимые детали и вырезать элементы из бумаги или фетра. А малыш все сам соберет и раскрасит.

Новогодняя елочка

В качестве поделки на новогоднюю выставку можно сделать наряженные елочки. Для их изготовления используют сосновые большие шишки и бросовый материал. Для ствола дерева можно взять катушки для ниток, спилы веток, широкие полоски квиллинга, скрученные в цилиндр. Саму шишку можно выкрасить в зеленый цвет гуашью с помощью кисточки, а можно не красить, оставив ее натуральной.

Такую композицию из шишек на Новый год можно припорошить снегом. Это пенопластовые мелкие шарики, которые насыпаются на намазанные клеем чешуйки. Получаются елочки, занесенные снегом. Также можно украсить новогоднюю красавицу разноцветными шарами. Самый простой вариант их изготовления — это лепка из пластилина. Можно их скрутить из разноцветных салфеток или кусочков покрашенной ваты. На вершину елочки можно приклеить вырезанную из желтой бумаги звездочку.

В конце работы композицию надо собрать воедино. Сначала на твердую основу (картон, фанеру или пластиковую дощечку для лепки) приклеивают цилиндры-стволы. Дальше на них цепляются шишки. Чтобы заполнить пустое пространство основы, можно ее засыпать «снегом». Для этого покрывается поверхность клеем ПВА и засыпается манкой. Под елочку можно поставить пошитый из фетра мешок с подарками, завязанный на бант ленточкой.

Создавая такие интересные композиции, ребенок учится фантазировать и работать руками. А это развивает и моторику рук, и мышление.

Букет из шишек (72 фото) » НА ДАЧЕ ФОТО

Букет с шишками


Букеты из шишек для интерьера


Зимний букет из природного материала


Зимний букет из шишек


Букет из шишек


Зимний букет


Букет из шишек


Мини букеты из шишек


Свадебный букет из шишек


Букет из шишек Покрашенные гуашью


Букет из шишек в садик


Осенняя поделка шишки папоротник


Поделки из шишек


Зимний букет из сухоцветов


Осенние цветы из шишек


Цветочная композиция из шишек


Поделки из шишек


Букет из шишек


Букет из шишек


Свадебный букет из шишек


Идея на новый год букет из шишек


Зимний букет невесты


Зимний букет из шишек


Зимний букет


Букет из шишек


Букет из шишек


Букет из шишек


Цветочная композиция из шишек


Свадебный букет из шишек


Букет из шоколада


Бутоньерка из шишки


Цветочная композиция из шишек


Букет из шишек


Новогодние букеты из шишек на шпажках


Букет из шишек


Букет из шишек своими руками


Букет с елкой


Зимние поделки с шишками


Крашенные шишки в букете


Букет из шишек мыло


Цветочная композиция из шишек


Зимний букет из сухоцветов


Зимний свадебный букет с шишками


Композиции из еловых шишек


Осенний букет с шишками


Цветы из шишек


Букет из шишек мыло


Букет цветов из шишек


Букет из шоколада и шишек


Зимний букет из Колосков


Букет из шишек


Бруния шишки


Цветы из шишек


Букет из шишек


Цветочное панно из шишек


Зимний букет из природного материала


Букет из шишек в корзинке


Свадебный букет из шишек сноубордистки


Букет из шишек Покрашенные гуашью


Букеты из зайчиков и шишок


Красивые композиции из шишек


Букет из шишек


Букет из лесных шишек


Букет из шишек


Букет с шишками и цветами


Необычный зимний свадебный букет


Цветочная композиция из шишек


Композиция из шишек


Мастер класс новый год букет из шишек


Зимний букет


Букет из шишек


Осенний букет с шишками

быстро и красиво (пошаговые фото)

Поделки из шишек пользуются огромной популярностью, их можно сделать своими руками быстро и красиво. Готовые изделия получаются оригинальными и необычными. Работать с шишками интересно, даже дети с радостью мастерят сувениры.

СодержаниеРазвернуть

Поделки могут быть какими угодно. Рукодельницы часто делают топиарии, венки, гирлянды. Они могут быть представлены на новогоднюю, осеннюю тематику. Благодаря фантазии удастся создать потрясающие композиции.

Гирлянды

Изделие может быть простым или праздничным. Сделать его сможет даже ребенок. Достаточно подготовить материалы для работы и затратить немного свободного времени. В преддверии Нового года гирлянда станет отличным украшением для дома.

Материалы:

  • ножницы;
  • винты;
  • плоскогубцы;
  • лист потали;
  • лак;
  • бечевка;
  • шишки;
  • клей;
  • кисть.

Обратите внимание!

Поталь представляет собой лист металла, материал довольно дорогой. Если нет возможности приобрести поталь, можно заменить его на блестки или аэрозольную краску.

Последовательность выполнения:

  • Чтобы сделать поделку своими руками, подготовим материалы для работы. Для начала собираем шишки, очищаем их от загрязнений, наносим клей. Даем материалу просохнуть.

  • Оборачиваем шишки в лист потали. В результате получаем золотое напыление.
  • Закрепляем эффект с помощью лака.

  • К каждому соцветию аккуратно прикрепляем винт.

  • Отрезаем небольшой кусок бечевки, нанизываем на крючки, закрепляем узлом.

  • Делаем гирлянду любой длины, ищем для нее подходяще место в доме.
  • Изделие готово. Почему бы не украсить квартиру к новогодним праздникам и не создать уютную атмосферу. Сделать это будет несложно, даже дети с радостью примут участие в творческом процессе.

Венок

Еще одна интересная поделка из шишек, которая станет отличным украшением в доме. Венок может быть новогодним или осенним, все зависит от предпочтений рукодельницы. В любом случае изделие сделает атмосферу более праздничной и поможет поднять настроение.

Материалы:

  • блестки;
  • клей;
  • бумага;
  • фетр;
  • канцелярский нож;
  • миски разного размера;
  • скотч;
  • мешковина;
  • сухоцветы;
  • картон;
  • бечевка;
  • декоративные ягоды.

Последовательность выполнения:

  • Берем картон, чертим на нем 2 круга. Диаметр одной фигуры должен быть на 5 см больше другой. Для удобства используем миски, обводим их карандашом.

  • Вырезаем основу.
  • Чтобы сделать заготовку объемной, дополнительно воспользуемся бумагой. Для этого бумажные листы прикрепляем к основе скотчем.

  • Делаем из бечевки петлю, присоединяем ее к заготовке.
  • К основе приклеиваем мешковину.

  • Прикрепляем шишки и декоративные ягоды.

  • Делаем изделие блестящим, для этого присыпаем венок блестками.
  • Приступаем к изготовлению декораций. Берем лист фетра, вырезаем из него круг, нарезаем по спирали, аккуратно скручиваем. В конце фиксируем изделие клеем в результате получаем цветок.
  • Приклеиваем цветочные композиции, дополняем работу сухоцветами.

Венок готов, нужно дать ему немного подсохнуть и можно украшать дом. Такое изделие заинтересует гостей, сделает атмосферу праздничной. Если хочется в преддверии Нового года порадовать близкого человека, можно преподнести ему потрясающий подарок. Такой презент не останется без внимания. Он вызовет восторг у получателя.

Подсвечник

Свечи в осеннюю пору помогают создать в доме уют и комфортную обстановку. Почему бы не сделать поделки из шишек в виде подсвечника и не порадовать всех домочадцев. Такой необычный элемент декора придаст атмосфере частичку волшебства. Чтобы получить изделие потребуется немного свободного времени. Даже неопытная рукодельница справится с поставленной задачей.

Обратите внимание!

Подсвечники из шишек нельзя оставлять без присмотра. Необходимо помнить о правилах безопасности.

Материалы:

  • картон;
  • стакан;
  • шишки;
  • клей.

Последовательность выполнения:

  1. Берем картон, вырезаем из него основание. Заготовка должна быть в 2 раза больше, чем дно у стакана.
  2. Ставим стакан на бумажную основу, края заполняем шишками. Приклеиваем их плотно друг к другу.
  3. Украшаем изделие лентами, декоративными ягодами, хвойными ветками, блестками. Все зависит от фантазии мастерицы.
  4. Подсвечник готов. Осталось для него найти подходящее место в квартире. Такое изделие поможет создать в доме романтическую обстановку, напомнит о приближающихся новогодних праздниках.

Букет из шишек

Если хочется на выставку в школу принести оригинальное изделие, почему бы не сделать из шишек цветы. Поделка не останется незамеченной. Яркий букет привлечет всеобщее внимание, вызовет интерес как у детей, так и у взрослых.

Сделать букет несложно. Родители вместе с детьми смогут принять участие в творческом процессе и получат от работы массу удовольствия.

Материалы:

  • акриловые краски;
  • хворост;
  • цветная бумага;
  • ножницы;
  • клеевой пистолет;
  • шишки;
  • кисть;
  • ваза.

Последовательность выполнения:

  1. Окрашиваем шишки в яркие краски, убираем их в сторону, даем просохнуть.
  2. Берем хворост, отрезаем лишнюю длину, окрашиваем в зеленый цвет.
  3. Даем заготовкам высохнуть.
  4. Тем временем из зеленой цветной бумаги вырезаем листья, приклеиваем их к хворосту.
  5. Шишки прикрепляем к палкам.
  6. Цветы готовы, ставим их в подходящую вазу.
  7. Цветочная композиция поможет поднять настроение, придаст обычному дню частичку торжества. Если хочется порадовать близкого человека, можно преподнести ему оригинальный подарок. Такой презент не останется без внимания. Он вызовет массу положительных эмоций у получателя.

Важно!

Кроме того, необычный букет можно сделать для школьной выставки. На таком мероприятии он также будет уместен.

Медведь из шишек

Чтобы сделать поделку в садик, потребуется уделить немного свободного времени. Лучше всего выполнять работу вместе с детьми. Малыши с радостью примут участие в творческом процессе и смогут создать необычное изделие.

Материалы:

  • еловые и сосновые шишки;
  • пластилин.

Последовательность выполнения:

  1. Большую шишку используем для туловища медведя, маленькие будут выступать в качестве лап, головы, ушей.
  2. С помощью пластилина склеиваем детали.
  3. Берем пластилин, делаем нос, рот, глаза. Прикрепляем элементы.
  4. Поделка готова. Ее можно использовать для игр, украшения комнаты или отправить на выставку юных рукодельников. Оригинальный медведь сможет привлечь к себе внимание и обязательно понравится детям.

Забавный гном

Казалось бы, какие можно делать поделки для детей 5 лет. На самом деле вариантов очень много. Это могут быть различные животные, сказочные персонажи или целые композиции. Почему бы не порадовать ребенка интересным сувениром, и не сделать вместе с ним гнома. Любимый герой из сказки сможет украсить детскую комнату.

Материалы:

  • ножницы;
  • нитки;
  • бусины с отверстием диаметром 2 см;
  • иголка;
  • шишки;
  • фетр;
  • фломастер.

Последовательность выполнения:

  • Из фетра вырезаем треугольник, делаем из него конус, сшиваем. В результате получаем шапку гнома.

  • Из этого же фетра вырезаем варежки в форме сердца, приклеиваем их к шишке снизу.
  • Бусину прикрепляем сверху, это будет голова гнома. Фломастером рисуем глаза, рот, нос.

  • Приклеиваем колпак, гном готов.
  • Немного фантазии и свободного времени и удастся получить оригинальное изделие. Если есть желание, можно сделать несколько гномов, ребенок будет в восторге от сувенира.

Милый ежик

Дети любят различных животных, любимый их персонаж – это ежик. Колючий и забавный герой словно оживает. На фото представлен готовый вариант. Сделать ежа несложно. Если привлечь к работе малышей, то удастся создать оригинальное изделие и получить от мастер-класса максимум удовольствия.

Материалы:

  • стеки;
  • пластилин;
  • декоративные фрукты;
  • шишки;
  • специальная доска для работы с пластилином.

Последовательность выполнения:

  • Для начала берем пластилин желтого цвета, отрезаем от него полоску шириной 2 см.

  • Скатываем полоску в шар, сплющиваем его, в результате получаем небольшую лепешку.

  • Полученную заготовку размещаем на остром конце шишки, плотно ее прижимаем. Таким образом получаем морду ежа.

  • Как только пластилин будет плотно прикреплен к шишке, оттягиваем его. В результате получаем вытянутый нос.

  • Делаем глаза, рот, нос. Для этого из пластилина скатываем 3 шарика. Глаза делаем голубым цветом, нос и рот красным.

  • Украшаем ежа фруктами. Их делаем из пластилина или прикрепляем декоративные яблоки.
  • В результате получаем забавного ежика, с которым захотят поиграть малыши. Сделать изделие несложно. Для этого придется затратить немного свободного времени и подготовить все необходимые материалы.

Осенний топиарий

Если интересуют большие поделки из шишек, можно своими руками сделать топиарий. Осенняя пора для этого подходит больше всего. Именно в это время можно найти множество природных материалов, и использовать их для работы. Это могут быть желуди, каштаны, шишки, грозди рябины, мох. Все зависит от фантазии рукодельницы и ее личных предпочтений.

Топиарии пользуются огромной популярностью. Они являются прекрасным украшением комнаты. Кроме того, их можно преподносить в качестве подарка. Получатель оценит такой сюрприз по достоинству и найдет для презента видное место в доме.

Обратите внимание!

В одной композиции можно комбинировать несколько материалов. От этого работа будет более яркой и привлекательной.

Материалы:

  • бусины;
  • клеевой пистолет;
  • подставка;
  • строительная смесь;
  • горшок;
  • газеты;
  • мешковина;
  • шишки;
  • шпагат;
  • прямая ветка;
  • краска бронзового, коричневого цвета.

Последовательность выполнения:

  • Берем горшок, декорируем его с помощью мешковины.

  • Делаем круглую основу. Для этого сминаем газеты, собираем их в шар, связываем шпагатом. Окрашиваем полученное изделие коричневой краской.

  • Аккуратно в шар прикрепляем палку, даем изделию просохнуть.

  • Приклеиваем к основе шишки.

  • Ставим топиарий в горшок, заливаем строительной смесью.

  • Сверху засыпаем бусины.

  • Декоративные элементы приклеиваем к шишкам в произвольном порядке.

  • Окрашиваем подставку бронзовой краской, ставим на нее горшок.
  • Топиарий готов, можно использовать его для украшения дома. Композиция не останется без внимания. Это настоящий шедевр, который станет отличным подарком для близкого человека.

Интересно!

Топиарий имеет другое название. Его часто называют деревом счастья. Чтобы изделие принесло удачу, делать его нужно в хорошем настроении. В таком случае дом наполнится положительной энергетикой.

Желуди из шишек

Осенью можно создавать потрясающие поделки. Для этого достаточно подготовить природные материалы и проявить немного фантазии. Почему бы не сделать необычные желуди из шишек. Композиция получится по-настоящему осенней, привлечет к себе особый интерес.

Материалы:

  • акриловые краски;
  • ветка;
  • мешковина;
  • проволока;
  • контейнеры от шоколадных яиц;
  • шишки;
  • ножницы;
  • клеевой пистолет.

Последовательность выполнения:

  • Окрашиваем пластмассовые яйца коричневой краской. Так яркие краски не будут просвечиваться через ткань.

  • Берем мешковину, нарезаем ее небольшими квадратами.
  • Заворачиваем контейнеры от яиц в мешковину, фиксируем клеем.
  • Отделяем у шишки лепестки, приклеиваем их сверху на изделие.

  • Прикрепляем ветку, это будет хвост желудя.
  • Изделие готово. Чтобы создать композицию, можно сделать несколько желудей. Кроме того, стоит подготовить корзину и туда выложить готовые изделия. Такая работа выделяется оригинальностью. К тому же сделать ее несложно. Дети с родителями смогут создать осеннюю композицию и украсить ей свою комнату.

Важно!

С помощью видео мастер-класс будет более понятным. Он принесет массу удовольствия и положительных эмоций.

Поделки из шишек пользуются огромной популярностью. С этим материалом работать очень легко и интересно. Шишки перед работой необходимо подготовить. В таком случае изделия сохранят свой привлекательный вид в течение долгого времени.

Композиции могут быть совершенно разными. Детям под силу выполнять простые поделки, взрослые способны создавать настоящие шедевры. Почему бы не проявить фантазию и не создать своими руками работу невероятной красоты. В результате получится сделать оригинальные украшения для дома.

Поделки из шишек: Топ — 25 интересных и необычных поделок

Мы уже с вами дарили новую жизнь старым вещам и делали поделки из  пластиковых бутылок, дисков и, даже, поделки из консервных банок. Дивились, насколько они преображаются, становятся милыми и функциональными, начинают играть новыми красками.

Прошедшая осень подарила нам множество погожих деньков. Мы гуляли с детьми в парках и лесах и, наверняка, ваши кладовые пополнились запасами шишек, желудей и каштанов, которые можно использовать для создания украшений к Новому году.

Предлагаем вам подборку интересных и необычных поделок из шишек, которые будут радовать глаз и напоминать вьюжной зимой о золотой красавице Осени! Это и ёлочки из шишек, и гномики, и новогодние венки из шишек, и много других оригинальных идей для вас.

Новогодние поделки из шишек

Ёлочки из шишек

Немного краски, немного блёсток или помпонов и вот уже перед нами не шишка, а ёлочка.

  Источник

Источник

  Источник

Если вы с детьми собрали много шишек, можно сделать настоящую новогоднюю красавицу.

  Источник

Рекомендовано мамами — лучшие книжки

Новогодние игрушки на ёлку из шишек

Ёлочные игрушки из шишек — здесь наша фантазия не знает границ: ангелочки, Деды Морозы, гномы, олени, медведи — из шишек можно сделать всё!

  Источник

  Источник

  Источник

  Источник

Гирлянды из шишек

Сделать гирлянды из шишек можно своими руками и, даже, с маленьким ребёнком. Немного краски и терпения, красочный шнурочек и гирлянда из шишек готова.

  Источник

  Источник

  Источник

Интересные поделки из шишек к праздникам

Поделки из шишек на праздник «День благодарения»

Главная достопримечательность праздника — индюшка.

  Источник

  Источник

Поделки из шишек на праздник Halloween

Поделки пауки, совы и пугала из шишек — Бр-р-р, какие чудесные!

  Источник

Источник

Игрушки из шишек

Детское творчество без создания игрушек просто немыслимо. Вот какие игрушки из шишек можно сделать своими руками.

Птички из шишек

Источник

  Источник

Звери из шишек

  Источник

Гномы из шишек

  Источник

  Источник

Человечки из шишек

  Источник

  Источник

Композиции из шишек

  Источник

Источник

«Черепица» из шишек для декора крыши

Создайте, для гномов из шишек, своими руками дом и покройте его настоящей черепицей. Из шишки!

  Источник

Простые поделки из шишек для декора помещения

Новогодние, осенние, летние венки из шишек своими руками

Интересная традиция праздничных венков на двери к нам пришла из Европы. Изначально венки были только рождественскими и декорировались четырьмя свечами — символ света. Форма «круг» символизирует завершение года, как очередного жизненного этапа. Вот какие венки из шишек можно смастерить к предстоящим праздникам:

  Источник

  Источник

Декор вазы своими руками

Окрасьте шишки в разные цвета и положите в прозрачную вазу.

  Источник

Панно из шишек

Красочное панно с ягодами и цветами из шишек украсит любую комнату.

  Источник

Олень из шишки

Очень весёлое и нестандартное решение.

  Источник

Мобиле из шишек

Мобиле — это довольно простые поделки из шишек. Любой ребёнок с радостью поможет сделать такую нехитрую поделку и добавить уюта в доме.

  Источник

  Источник

Создание уюта на кухне

  Источник

Красивые поделки из шишек в подарок

Создание из шишек рамок для фото

Рамочки из природного материала создают дополнительную атмосферу тепла в доме. Это прекрасный и лёгкий в исполнении подарок.

  Источник

Подсвечники и свечи из шишек

Могу себе только представить этот сладко-смолянистый аромат свечи-шишки!

Источник

  Источник

Цветы из шишек

  Источник

  Источник

Букет из шишек

Оригинальный рождественский букет из шишек.

Источник

А такой букет из шишек сделаем с ребёнком.

  Источник

Украшения из шишек

Милые и необычные украшения для модниц.

  Источник

Короны и ободки из шишек

В такой короне из шишек ощущаешь себя лесной феей: прекрасной и загадочной.

  Источник

А для маленькой лесной феи вот такой милый ободок из шишек.

   Источник

Оригинальные поделки из шишек

Сервировка стола с использованием шишек

Шишки, как держатели для приглашений. Оригинальный дизайнерский ход и вышла необычная и красивая сервировка стола.

  Источник

  Источник

Украшение новогодних подарков

Веточка с шишками станет прекрасным дополнением в декорировании новогодних подарков.

  Источник

Корзина из шишек

А что, если сложить подарки под новогоднюю ёлку в такой корзине из шишек?

  Источник

Шишечный принт

Предложите ребёнку создать шишечный принт. Сделайте им фон для открытки или непередаваемый узор на футболке!

  Источник

Кормушки для птиц из шишек

Более экологическую шишку-кормушку для птиц трудно представить!

Источник

 

Будем рады услышать ваш отклик на предложенные идеи и обязательно делитесь своими творениями в комментариях к этой статье!

Конусная ячейка — Коническая ячейка

Описание

Конусные клетки , или колбочек , являются одним из двух типов фоторецепторных клеток, которые находятся в сетчатке глаза и отвечают за цветовое зрение, а также за цветовую чувствительность глаза; они лучше всего работают при относительно ярком свете, в отличие от стержневых ячеек, которые лучше работают при тусклом свете. Клетки конуса плотно упакованы в центральной ямке — области без стержней диаметром 0,3 мм с очень тонкими, плотно упакованными колбочками, но их количество быстро уменьшается к периферии сетчатки.В человеческом глазу насчитывается от шести до семи миллионов колбочек, и они больше всего сосредоточены в области макулы.

Колбочки менее чувствительны к свету, чем стержневые клетки сетчатки (которые поддерживают зрение при слабом освещении), но позволяют восприятие цвета. Они также способны воспринимать более мелкие детали и более быстрые изменения изображений, потому что время их реакции на стимулы меньше, чем у палочек. В отличие от палочек, колбочки состоят из одного из трех типов пигментов, а именно: S-колбочки (поглощают синий), M-колбочки (поглощают зеленый) и L-колбочки (поглощают красный).Следовательно, каждая колбочка чувствительна к видимым длинам волн света, которые соответствуют красному (длинноволновому), зеленому (средневолновому) или синему (коротковолновому) свету, потому что у людей обычно есть три вида колбочек с разными фотопсинами, которые имеют разные кривые отклика и, таким образом, по-разному реагируют на изменение цвета, у нас есть трехцветное зрение. Дальтонизм может изменить это, и были некоторые непроверенные сообщения о людях с четырьмя или более типами колбочек, дающих им тетрахроматическое зрение.Разрушение клеток колбочек от болезни приведет к слепоте.

Конусные клетки несколько короче стержней, но шире и сужаются, и их гораздо меньше, чем стержней в большинстве частей сетчатки, но намного больше, чем стержней в ямке. Структурно колбочки имеют конусообразную форму на одном конце, где пигмент фильтрует падающий свет, придавая им разные кривые отклика. Обычно они имеют длину 40–50 мкм, а диаметр варьируется от 0,5 до 4,0 мкм, являясь самым маленьким и наиболее плотно упакованным в центре глаза у ямки.Колбочки S немного больше остальных.

Фотообесцвечивание можно использовать для определения расположения конусов. Это достигается путем воздействия на сетчатку, адаптированную к темноте, светом определенной длины волны, который парализует определенный тип конуса, чувствительный к этой длине волны, на срок до тридцати минут от способности адаптироваться к темноте, делая его белым в отличие от серого адаптированного к темноте. колбочки, когда делается снимок сетчатки. Результаты показывают, что конусы S располагаются случайным образом и появляются гораздо реже, чем конусы M и L .Соотношение колбочек M и L сильно различается у разных людей с нормальным зрением (например, значения 75,8% L с 20,0% M по сравнению с 50,6% L с 44,2% M у двух мужчин. ).

Подобно палочкам, каждая колбочка имеет синаптический конец, внутренний сегмент и внешний сегмент, а также внутреннее ядро ​​и различные митохондрии. Синаптический терминал образует синапс с нейроном, например биполярной клеткой. Внутренний и внешний сегменты соединены ресничкой.Внутренний сегмент содержит органеллы и ядро ​​клетки, а внешний сегмент, обращенный к задней части глаза, содержит светопоглощающие материалы.

Подобно палочкам, внешние сегменты колбочек имеют инвагинации клеточных мембран, которые образуют стопки мембранных дисков. Фотопигменты существуют в виде трансмембранных белков внутри этих дисков, которые обеспечивают большую площадь поверхности для воздействия света на пигменты. В колбочках эти диски прикреплены к внешней мембране, тогда как они защемлены и существуют отдельно в стержнях.Ни палочки, ни колбочки не делятся, но их мембранные диски изнашиваются и изнашиваются на конце внешнего сегмента, чтобы быть потребленными и переработанными фагоцитарными клетками.

Реакция колбочек на свет также неоднородна по направлению, достигая максимума в направлении, которое принимает свет из центра зрачка; этот эффект известен как эффект Стайлза – Кроуфорда.


Это определение включает текст с веб-сайта Википедии — Википедия: Бесплатная энциклопедия.(2004, 22 июля). FL: Wikimedia Foundation, Inc. Получено 10 августа 2004 г. с http://www.wikipedia.org

Изображения

фоторецепторов от Хельги Колб — Webvision

Хельга Колб

В нормальной сетчатке млекопитающих присутствуют два или три типа фоторецепторов колбочек и один тип палочковых фоторецепторов.У некоторых сетчаток не млекопитающих имеется еще больше типов колбочек (см. Ниже).

1. Световая микроскопия и ультраструктура палочек и колбочек.

На вертикальных срезах сетчатки, подготовленных для световой микроскопии, с хорошо выровненными стержнями и колбочками, стержни и колбочки можно различить довольно легко.

Колбочки представляют собой прочные структуры конической формы, клеточные тела которых расположены в один ряд прямо под внешней ограничивающей мембраной (OLM), а их внутренний и внешний сегменты выступают в субретинальное пространство по направлению к пигментному эпителию (рис.1 и 2). В фовеальной сетчатке, где сосредоточены только колбочки, их клеточные тела наслоены наклонными столбиками под внешней ограничивающей мембраной. С другой стороны, стержни представляют собой тонкие стержневидные структуры, внутренний и внешний сегменты которых заполняют область между более крупными колбочками в субретинальном пространстве и простираются до клеток пигментного эпителия. Тела стержневых клеток составляют остаток внешнего ядерного слоя под телами колбочек. Апикальные отростки пигментного эпителия покрывают наружные сегменты как палочек, так и колбочек (не всегда ясно на гистологических срезах).Более высокое увеличение, обеспечиваемое электронным микроскопом, позволяет лучше разрешать стержневые и конические фоторецепторы.

Ультратонкие срезы, просматриваемые в электронном микроскопе (рис. 2 и 3), показывают палочки и колбочки из сетчатки человека и белки (Anderson and Fisher, 1976). Фоторецептор состоит из 1) внешнего сегмента, заполненного стопками мембран (например, стопка фишек для покера), содержащих молекулы зрительного пигмента, таких как родопсины, 2) внутреннего сегмента, содержащего митохондрии, рибосомы и мембраны, где молекулы опсина собираются и проходят чтобы быть частью дисков внешнего сегмента, 3) тело клетки, содержащее ядро ​​фоторецепторной клетки, и 4) синаптический терминал, где происходит нейротрансмиссия к нейронам второго порядка.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы увидеть фоторецептор с акцентом на внутренний и внешний сегменты и структуры диска внутри внешнего сегмента. Фильм сделан Карлосом Розасом (CanalWeb, Чили). Фильм MP4.

Наружный и внутренний сегменты палочек (i.s.) в сетчатке млекопитающих обычно тоньше, чем сегменты колбочек. Например, внутренние сегменты стержня имеют размер 2 микрона, а диаметр конуса — около 6 микрон в периферической сетчатке глаза человека. Однако в ямке , где есть фоторецепторов только колбочек , самые центральные колбочки даже тоньше, чем средний стержень примерно на 1.Диаметр 5 мкм. Области внутреннего сегмента как палочек, так и колбочек заполнены длинными тонкими митохондриями. Вверху внутреннего сегмента тонкая ресничка соединяет внутренний и внешний сегменты стержней и колбочек (рис. 3 и см. Фильм).

2. Генерация внешнего сегмента.

Именно от основания реснички происходят выпячивания и инвагинации мембран для образования внешнего сегмента (o.s.) или важной части фоторецептора, несущей зрительный пигмент.Наружные сегменты как палочек, так и колбочек возникают из-за выхода (a, Fig. 5 ниже) плазматической мембраны фоторецепторных клеток в этой точке (см. Ниже) (Steinberg et al., 1980).

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы увидеть анимацию поколения внешнего сегмента
(фильм Quicktime)

Эти расширяющиеся мембранные пластины (b-c, рис. 5 выше) отделяются как свободно плавающие диски внутри мембраны внешнего сегмента в случае стержней. В случае же конусов диски внешнего сегмента остаются прикрепленными к мембране внешнего сегмента.

Итак, внешний сегмент представляет собой структуру, целиком заполненную дисками складчатых двойных мембран, в которые встроены светочувствительные молекулы зрительного пигмента (рис. 6).

Рис. 6. Чертеж дисков наружного сегмента штока

Молекула опсина, которая связывает хромофор 11-цис сетчатки с образованием зрительного пигмента, производится в аппарате Гольджи внутреннего сегмента и представлена ​​на внешней мембране ресничек через области слияния с использованием G-белков (Papermaster et al. ., 1985; Деретич и Папермастер, 1995).

Рис. 7. Белки, связывающие сетчатку

Напротив, другая часть молекулы зрительного пигмента в дисках внешнего сегмента, которая представляет собой ретиналь (продукт витамина А), доставляется к дискам из пигментного эпителия через молекулы-носители (связывающие белки сетчатки, IRBP) в интерфоторецепторе. матрица субретинального пространства (рис. 7) (Adler and Martin, 1982; Chader, 1989) и см. главу Олафа Штрауса о пигментном эпителии сетчатки.

3. Визуальные пигменты и визуальная трансдукция.

Фоторецепторы позвоночных могут реагировать на свет благодаря тому, что они содержат зрительный пигмент, внедренный в билипидные перепончатые диски, составляющие внешний сегмент. Визуальный пигмент состоит из белка, называемого опсином, и хромофора, полученного из витамина А, известного как сетчатка. Витамин А вырабатывается из бета-каротина в пище, которую мы едим, а белок вырабатывается в фоторецепторной клетке (см. Выше).Опсин и хромофор связаны друг с другом и залегают в мембранах дисков внешнего сегмента (рис. 8).

Около 50% опсина находится внутри билипидной мембраны, соединенной короткими белковыми петлями снаружи. Каждая молекула родопсина состоит из семи этих трансмембранных частей, окружающих хромофор (11-цис-ретиналь) в липидном бислое (рис. 9). Хромофор, по-видимому, расположен горизонтально в мембране и связан остатком лизина с седьмой спиралью (Hargrave et al.1984, Hargrave and McDowell, 1992) (рис.9). Каждый внешний сегмент диска, конечно же, содержит множество (тысячи) молекул зрительного пигмента. При поглощении фотона света сетчатка изомеризуется из 11-цис-формы в полностью транс-форму, которая начинает конформационные изменения в молекуле, приводящие к обесцвечиванию. При отбеливании образуются несколько посредников, среди которых метародопсин II, который активирует трансдуцин G-белка, и дальнейший каскад событий, суммированный ниже (см. Обзор Hargrave and McDowell (1992) и Archer, 1995) и главу Yingbin Fu (webvision).

Свет преобразовывает зрительный пигмент посредством следующего ферментного каскада: фотоны — родопсин — активированный родопсин (метародопсин II) — GTP-связывающий белок (трансдуцин) — фермент, гидролизующий цГМФ (цГМФ-фосфодиэстераза) — закрывает связанный с мембраной цГМФ-управляемый катионный канал .

В темноте в открытые каналы течет постоянный ток, переносимый в основном ионами Na, составляющий «темновой ток», который частично деполяризует фоторецепторную ячейку (рис. 10). Таким образом, деполяризованный фоторецептор высвобождает нейромедиатор (глутамат аминокислоты) из своих синаптических окончаний на нейронах второго порядка в темноте.При световой стимуляции молекулы родопсина изомеризуются в активную форму, следует вышеупомянутый каскад, приводящий к закрытию катионных каналов фоторецепторной мембраны, прекращению темнового тока и вызывая гиперполяризацию фоторецепторной клеточной мембраны и прекращение высвобождения нейротрансмиттера второго порядка. нейроны (рис. 10) (обзоры см. Stryer, 1991; Yau, 1994, и Kawamura, 1995, и Fu (webvision)).



Рис. 10. Активация родопсина светом и каскад фототрансдукции.Свет трансформирует зрительный пигмент посредством следующего ферментного каскада: фотоны — родопсин — активированный родопсин (R *) (метародопсин II) — GTP-связывающий белок (Tα *) (трансдуцин) — фермент, гидролизующий цГМФ (цГМФ-фосфодиэстераза, PDE *) — закрывает мембраносвязанный катионный канал с цГМФ (внизу справа). Предоставлено Вольфгангом Бэром.
Щелкните здесь, чтобы увидеть анимацию фотопреобразования (фильм Quicktime)

«Темновой ток» состоит в основном из притока компонента Na + (80%), однако также присутствуют компонент Ca2 + (15%) и компонент Mg2 + (5%) (Yau, 1994).В темноте должен быть механизм для удаления Ca2 +, а также избытка Na +, и считается, что это происходит через обменник натрия / кальция в мембранах внешнего сегмента фоторецептора. Ca2 +, который когда-то считался вторым посредником в связывании фотоизомеризации родопсина с мембранными событиями, теперь, как известно, играет вторичную, но важную регуляторную роль в фототрансдукции. Хотя он не участвует напрямую в каскаде трансдукции, он действительно улучшает сигнальную способность стержней в ускорении восстановления после освещения и понижает чувствительность стержней при устойчивом освещении (Yau, 1994).Последний эффект представляет собой механизм световой адаптации.

Следует помнить, что фоторецепторная клетка не просто улавливает свет. Он также может адаптироваться к окружающему свету. Например, колбочковые фоторецепторы могут адаптироваться так, что наша зрительная система может видеть от тусклых теней под деревом до объектов в ярком солнечном свете снег, сдвиг интенсивности света на 7-9 логарифмических единиц интенсивности света (Normann et al., 1991). Стержневые фоторецепторы, которые когда-то считались не адаптирующимися к свету, теперь, как известно, адаптируются в диапазоне 2 логарифмических единиц интенсивности фона и в сочетании с сетевой адаптацией по всей зрительной системе позволяют до 5 логарифмических единиц адаптации интенсивности фона. в видении, управляемом стержнями (Яу, 1994).

4. Фагоцитоз наружных сегментов пигментным эпителием.

Стеки дисков, содержащие молекулы зрительного пигмента во внешних сегментах фоторецепторов, постоянно обновляются. Новые диски добавляются у основания внешнего сегмента реснички, как обсуждалось выше. В то же время старые диски смещаются вверх по внешнему сегменту, защемляются на концах и захватываются апикальными отростками пигментного эпителия (рис. 11 и 12).Эти выброшенные израсходованные диски становятся известными как фагосомы в пигментных эпителиальных клетках. Затем они разрушаются путем лизиса. Диски внешнего сегмента фоторецепторов фагоцитируются пигментным эпителием в течение суточного цикла. При включении света утром происходит всплеск дискового просвечивания, о чем вскоре судят по увеличению количества фагосом в пигментном эпителии (Young, 1971).

Щелкните здесь, чтобы увидеть анимацию фагоцитоза (фильм в формате mp4)

Наружные сегменты конуса отличаются от внешних сегментов стержня по нескольким параметрам.Во-первых, они короче и более конические, с более широким основанием и сужающейся формой по сравнению с стержнями. Во-вторых, как упоминалось выше, их диски связаны с плазматической мембраной на всем протяжении внешнего сегмента и, таким образом, открыты для внеклеточного пространства. Апикальные отростки пигментного эпителия фагоцитируют фрагменты внешних сегментов колбочек, точно так же, как они делают внешние сегменты стержней, но в другое время суточного цикла по сравнению с стержнями, т.е. , 1971, 1976; LaVail, 1976; Steinberg et al., 1977; обзор Besharse, 1982).

5. Различные типы конических фоторецепторов.

Рис. 13. Типы фоторецепторов

Как мы видели из морфологических проявлений, описанных выше, в сетчатке позвоночных существуют два основных типа фоторецепторов, палочки и колбочки (Рис. 13). Палочки представляют собой фоторецепторы, которые содержат зрительный пигмент — родопсин и чувствительны к сине-зеленому свету с максимальной чувствительностью около 500 нанометров (нм) с длиной волны света (рис.14а). Палочки — это высокочувствительные фоторецепторы, которые используются для зрения в темноте в ночное время. Колбочки содержат опсины колбочек в качестве визуальных пигментов и, в зависимости от точной структуры молекулы опсина, максимально чувствительны к длинным волнам света (красный свет), средним длинам волн света (зеленый свет) или коротким длинам волн света (синий свет). ). Колбочки с разной чувствительностью к длине волны и, как следствие, пути связи с мозгом, конечно же, являются основой восприятия цвета в нашем визуальном изображении.

Рис. 14а. Спектры света

Три различных механизма колбочек могут быть обнаружены в поведенческом, психофизическом, физиологическом и молекулярном окрашивании сетчатки приматов (рис. 14a). Этот механизм с тремя конусами является основой так называемого трехцветного зрения, которое есть у большинства людей. Таким образом, L-конусы (красные), чувствительные к длинным волнам, как известно, максимально чувствительны к длинам волн с пиком около 560 нм, чувствительны к средним длинам волн, M-конусы (зеленый) пик около 530 нм и короткие конусы, S-конусы (синий) пик на 420 нм соответственно (рис.14а) (Bowmaker and Dartnell, 1980; Bowmaker et al., 1980, и см. Главу о цветовом зрении в веб-зрении). Другие авторы имеют другой результат для пиковой чувствительности синих колбочек, или S-конусов, с пиками, варьирующимися от 430 нм (Baylor et al., 1987) до 445 нм (Dobelle, Marks and MacNichol 1969).

Большинство видов млекопитающих имеют двухцветную окраску и содержат в своей сетчатке, а также палочки только средне- и коротковолновые колбочки. Приматы и люди, птицы, рептилии и рыбы бывают трехцветными, четырехцветными, а некоторые даже пятицветными (последние три типа позвоночных).

Нормальное цветовое зрение человека зависит от этих трех механизмов колбочек. Это добавляет дополнительное измерение к цветовому зрению по сравнению со зрением млекопитающих, которое в большинстве своем является дихроматическим. У дихроматов есть только длинноволновые (красные) и коротковолновые (синие) колбочки. У приматов и людей природа разделила длинноволновую систему на две системы с немного различающейся спектральной чувствительностью. Синие колбочки похожи на те, что встречаются у двуцветных млекопитающих. На рис. 14b показано небольшое различие в молекулярной структуре фотопигментов красной, зеленой и синей колбочки по сравнению с пигментом стержня родопсина (разные молекулы окрашены в розовый цвет (Nathans et al.На рисунке 14b показано небольшое различие в молекулярной структуре фотопигментов красной и зеленой колбочки по сравнению с пигментом родопсинового стержня (Nathans et al., 1986).

На рис. 14b показано небольшое различие в молекулярной структуре фотопигментов красной и зеленой колбочки по сравнению с пигментом родопсинового стержня (Nathans et al., 1986).

Рис. 14б. Тесно родственная молекулярная структура опсинов колбочек. Опсин синей шишки по сравнению с родопсином.Опсин синей колбочки по сравнению с зеленым опсином и минимальная разница между опсинами красной и зеленой колбочек. Розовые кружки представляют собой аминокислотные замены между этими молекулами. Белые кружки указывают на идентичные аминокислоты. По материалам Nathans et al. (1986)

Чтобы понять цветовое зрение и то, как цветное визуальное сообщение обрабатывается сетчаткой, нам нужно начать с морфологического различия трех (или более) типов колбочек, чтобы затем их можно было, надеюсь, идентифицировать с любыми связями, специфичными для цвета. они делают, т.е. соединения с биполярными, горизонтальными клетками и, наконец, ганглиозными клетками сетчатки. К счастью, некоторые виды позвоночных имеют явно разные морфологические типы колбочек в сетчатке, и недавно стало возможным коррелировать эти морфологии со спектральной чувствительностью. Теперь мы можем различать коротковолновые, средние и длинноволновые колбочки в сетчатке некоторых рыб, лягушек, птиц и рептилий (черепах) на основе отчетливых морфологических различий. Сетчатка сетчатки черепах, например, имеет цветные масляные капли в различных спектральных типах колбочек, которые довольно легко их идентифицируют (рис.15 и 16) (см. Обзоры Колба и Липец, 1991 и Аммермюллера и Колба, 1996).

Однако сетчатка приматов и человека по-прежнему содержит типы колбочек, которые выглядят по существу одинаково морфологически, но и здесь с помощью новейших анатомических методов мы начинаем видеть, по крайней мере, разницу между коротковолновым конусом и двумя более длинноволновыми колбочками. Специализированные гистохимические методы (Marc and Sperling, 1977), исследования поглощения красителя (DeMonasterio et al., 1981) или использование антител, специфичных для зрительных пигментов (Szel et al., 1988), в настоящее время позволило идентифицировать различные спектральные типы колбочек у большинства видов млекопитающих. В сетчатке приматов антитела против зрительных пигментов окрашивают внешние сегменты L / M-колбочек вместе или только S-конусы.


Рис. 17. Мозаика конуса приматов

На фиг. 17 в ткани, окрашенной антителами против зрительного пигмента, S-колбочки выделяются как конусы, окрашенные на , а не на , поскольку антитело распознает только визуальные пигменты L- и M-конусов.то есть коричневые окрашенные конические профили относятся к типам L- и M-конусов, тогда как неокрашенные профили, окруженные синими кружками, представляют собой S-конусы (Wikler and Rakic, 1990).

6. Морфология S-конусов.

Рис. 18. Вертикальное сечение S-конуса человека

Недавно тщательные морфологические исследования позволили нам отличить коротковолновый (синий) конус от средне- и длинноволнового конусов в сетчатке человека даже без специальных методов окрашивания антителами (Ahnelt et al., 1987).

Таким образом, теперь мы знаем, что S-колбочки имеют более длинные внутренние сегменты, которые выступают дальше в субретинальное пространство, чем более длинноволновые колбочки (Рис. 18). Диаметр их внутреннего сегмента не сильно различается по всей сетчатке, таким образом, они толще в фовеальной области, но тоньше в периферической сетчатке, чем более длинноволновые колбочки. У S-конусов также есть меньшие и морфологически разные ножки, чем у двух других колбочек (Ahnelt et al., 1990). Кроме того, по всей сетчатке S-конусы имеют разное распределение и не вписываются в правильную шестиугольную мозаику колбочек, типичную для двух других типов.

Рис. 19. S-конусы в мозаике фовеальных конусов

Это проиллюстрировано на тангенциальном сечении мозаики фовеального конуса (рис. 19), где гексагональная упаковка искажена во многих местах конусом большего диаметра (конусы со стрелками), разбивающими идеальную мозаику на нерегулярные субъединицы. Конусы большего диаметра представляют собой S-образные конусы. Эти шишки имеют самую низкую плотность в фовеальной ямке на 3-5% от конусов, достигают максимальной плотности 15% на фовеальном склоне (1 градус от фовеальной ямки), а затем составляют даже 8% от общей популяции в других местах. в сетчатке (Ahnelt et al., 1987).

Аналогичная информация об относительном распределении M- и L-колбочек в сетчатке человека недоступна, потому что мы не можем отличить их друг от друга по морфологическим признакам или даже по окраске зрительного пигмента. В отношении сетчатки обезьяны Марк и Сперлинг (1977) выполнили технику цветного светозависимого гистохимического окрашивания только что вырезанных глаз обезьяны. Они обнаружили, что L-колбочки (красные) встречаются примерно в 33% колбочек по всей сетчатке, в то время как M-колбочки (зеленые) достигают пика в ямке на 64% и варьируются от 52% до 59% в других частях сетчатки.Однако другие обнаружили, что количество L-колбочек превышает количество M-колбочек в парадигмах фовеа и перифовеального психофизического тестирования (Cicerone and Nerger, 1989). Новейшие методы лазерной инферометрии (Roorda and Williams, 1999, Hofer et al. 2005), измеряющие распределение красных и зеленых колбочек в ямке живого человека, показывают, что у разных людей существуют значительные различия. Некоторые имеют равное распределение L- и M-колбочек, но другие имеют большее количество красных колбочек даже до соотношения 16 L-колбочек: 1 M-конус.Данные обоих Roorda, Williams и Hofer et al (1999, 2005) у человека и Mollon and Bowmaker (1992) в ямке обезьяны показывают нерегулярный и лоскутный характер распределения L- и M-конусов (см. Главу, посвященную путям карликовых путей, рис. ).

7. Плотность палочек и колбочек в сетчатке глаза человека.

Для нашего понимания организации зрительных связей важно знать пространственное распределение различных типов клеток в сетчатке.Как известно, фоторецепторы организованы в виде довольно точной мозаики. Как мы видели в фовеа, мозаика представляет собой гексагональную упаковку конусов. Вне ямки стержни разрушают плотную гексагональную упаковку конусов, но все же обеспечивают организованную архитектуру с конусами, довольно равномерно расположенными, окруженными кольцами стержней. Таким образом, с точки зрения плотности различных популяций фоторецепторов в сетчатке человека очевидно, что плотность колбочек наиболее высока в фовеальной ямке и быстро падает за ее пределами до довольно равномерной плотности в периферической сетчатке (рис.20 и 21) (Osterberg, 1935; Curcio et al., 1987). Пик стержневых фоторецепторов образует кольцо вокруг ямки на расстоянии около 4,5 мм или 18 градусов от фовеальной ямки. Зрительный нерв (слепое пятно), конечно, не содержит фоторецепторов (см. Ниже).

8. Жезлы и ночное видение.

Жезлы передают способность видеть ночью в условиях очень тусклого освещения. Животные с высокой плотностью палочек, как правило, ведут ночной образ жизни, тогда как животные с в основном шишками ведут дневной образ жизни.Природа тусклого света важна как для физиков, так и для биологов. В 1905 году Эйнштейн предположил, что свет распространяется только в виде дискретных неприводимых пакетов или квантов (Эйнштейн, 1905). Это объяснило неклассические особенности «фотоэлектрического эффекта», процесса, посредством которого свет высвобождает электроны с металлических поверхностей, описанного Генрихом Герцем в 1887 году (Hertz, 1887). Жезлы настолько чувствительны, что они действительно обнаруживают отдельные кванты света, как и самые чувствительные из физических инструментов.В 1942 году Селиг Хехт утверждал, что человеческие стержни должны быть способны обнаруживать отдельные кванты света, потому что световые вспышки настолько тусклые, что только 1 стержень из 100 мог бы поглотить квант, но все же были надежно замечены внимательными наблюдателями (Hecht, 1942). Спустя столетие после первоначального открытия фотоэлектрического эффекта стало возможным напрямую регистрировать мельчайшие электрические напряжения в стержнях, вызванные поглощением отдельных квантов света. Прекрасный пример показан на записях электродов на присоске обезьяньих палочек, сделанных Schneeweis и Schnapf (1995) (рис.22). Каждая точка на рисунке ниже представляет доставку очень тусклого импульса света, содержащего всего несколько квантов. Отклики по напряжению бывают трех размеров: нулевой, малый и большой, что соответствует обнаружению 0, 1 или 2 квантов в каждой вспышке. Гранулярность ответа на раздражители при тусклом свете очевидна.


Рис. 22. Фотоэдс, зарегистрированные в обезьяньих стержнях

Чувствительность палочки, похоже, покупается дорого, поскольку палочки гораздо медленнее реагируют на световую стимуляцию, чем колбочки.Это одна из причин, почему спортивные соревнования, такие как бейсбол, становятся все труднее с наступлением дневного света. Как электрические записи, так и наблюдения человека показывают, что сигналы от стержней могут приходить на 1/10 секунды позже, чем сигналы от колбочек, в условиях освещения, когда оба могут быть активированы одновременно (MacLeod, 1972).

9. Ультраструктура стержневых и конусных синаптических окончаний.

Работа фоторецепторной клетки сетчатки состоит в том, чтобы улавливать кванты света в мембранах внешнего сегмента, содержащих зрительный пигмент, и передавать сообщение, касающееся количества квантов света и чувствительности к разным длинам волн, следующему этапу исследования. интеграция и обработка внешнего плексиформного слоя (см. Фототрансдукция).

Передающий информацию конец конической ячейки известен как ножка, а стержневой ячейки — как сферула. Конические ножки — это большие конические плоские концевые ножки (диаметром 8-10 мкм) аксона конуса, которые лежат более или менее бок о бок в одной плоскости на внешнем крае внешнего плексиформного слоя (OPL) (рис. 23a). и б). Напротив, более многочисленные стержневые шарики представляют собой небольшие круглые увеличения аксона (диаметром 3-5 мкм) или даже продолжения тела клетки.Они лежат между ножками конуса и над ними (рис. 23а и б). Синаптические окончания обоих типов фоторецепторов заполнены синаптическими пузырьками. В своих синапсах к нейронам второго порядка (биполярные и горизонтальные клетки) и стержневые сферулы, и колбочки на ножках обнаруживают плотные структуры, известные как синаптические ленты, указывающие на постсинаптические инвагинированные отростки (звездочки на рис. 24). На ножке конуса встречается примерно 30 таких лент, которые связаны с 30 «триадами» инвагинированных отростков (Ahnelt et al., 1990). В стержневой сфере 2 ленты связаны с 4 инвагинированными нейритами второго порядка, в то время как ножка колбочки доставляет информацию более чем сотне нейронов второго порядка (Рис. 23b).

Конусная «триада» инвагинированных отростков второго порядка обычно состоит из центрального элемента, который является дендритным окончанием инвагинирующей биполярной клетки (IBC), и двух боковых элементов, которые являются дендритными окончаниями горизонтальных клеток (HC) (рис. 24). и 27). Кроме того, другие разновидности биполярных клеток имеют дендриты, образующие синаптические контакты на нижней поверхности ножки конуса в том, что сначала было названо плоскими контактами (FBC) (Missotten, 1965; Dowling and Boycott, 1966; Kolb, 1970) (рис.27), но затем были лучше охарактеризованы и определены Ласански (1971) как базальные соединения (рис. 26).

Сферулы стержней имеют только две синаптические ленты, связанные с двумя латеральными элементами, которые являются терминалами аксонов горизонтальных клеток (HC) и двумя центральными инвагинирующими дендритами биполярных клеток стержней (rb) (Missotten, 1965; Dowling and Boycott, 1966; Kolb, 1970). На сферулах палочек нет базальных сочленений.


Рис. 28. Тройка стержней

10.Межфоторецепторные контакты на щелевых контактах.

Также, похоже, существует путь для перекрестных помех между колбочками и колбочками и колбочками и палочками в сетчатке глаза человека. Ножки конуса имеют небольшие выступы с боков или оснований, переходящие к соседним шарикам стержней и ножкам конуса. Там, где встречаются эти выступы, называемые телодендриями, они имеют специализированное соединение, которое, как известно, типично для электрической синаптической передачи. Это мелкие щелевые контакты (рис. 29) (Raviola and Gilula, 1975; Nelson et al., 1985).


Рис. 29. Щелевые переходы между фоторецепторами

На одной стержневой сферуле от соседних телодендрий конуса встречается до 3-5 щелевых контактов, а на одной ножке конуса может быть до 10 контактов с соседними стержнями. Цветоножки S-колбочек не имеют такого большого количества телодендриальных щелевых соединений ни с соседними палочками, ни с колбочками (Ahnelt et al., 1990), и, таким образом, этот тип колбочек остается относительно изолированным в мозаике колбочек и, как мы увидим позже, остается изолированы также на уровне ганглиозных клеток из-за связей со специфической биполярной клеткой S-конуса.

Прямые взаимодействия между различными функциональными классами фоторецепторов не предполагались на основании каких-либо известных или теоретических потребностей зрительной системы. Фактически, такие связи могут ухудшить пространственное разрешение и, потенциально, восприятие цвета из-за смешивания сигналов от фоторецепторов в разных местах или с разными фотопигментами. Тем не менее, в соответствии с анатомическими данными, колбочки млекопитающих, по-видимому, несут сигналы палочки. Медленные волновые формы сигналов стержня легко отличить от быстрых волновых форм конусных сигналов при записи напряжения с одиночных колбочек.Примеры зависимости напряжения от обезьяньих шишек показаны на рисунке 30 (Schneeweis and Schnapf, 1995). Показаны записи напряжения, полученные в результате сбалансированных красных и зеленых стимулов.


Рис. 30. Регистрация напряжения с конуса обезьяны

Обе записи демонстрируют одинаковую начальную пиковую гиперполяризацию в ответ на краткий стимул, однако зеленый стимул (сплошная кривая) также вызывает более медленную фазу гиперполяризации после начальной реакции, в отличие от красного стимула (пунктирная линия) (рис.30). Эта последняя электрическая волна имеет характеристики стержневого сигнала. Такие сигналы наблюдались и у кошачьих шишек (Nelson, 1977). Одна из теорий полезности этого устройства заключается в том, что оно позволяет стержням использовать нейронные пути, посвященные как колбочкам, так и стержням, для отправки визуальной информации во внутренний плексиформный слой. Пути конуса могут быть настроены на более быстрые временные характеристики, чем пути стержня, и поэтому, используя оба пути, стержни могут передавать более широкую полосу пропускания временной информации.Есть свидетельства существования двух стержневых путей с разными динамическими сигнатурами в перцептивных экспериментах (Sharpe et al, 1989). Хотя функциональная роль межрецепторных соединений все еще остается предметом дискуссий, они, возможно, служат философским предупреждением для исследований биологических сенсорных систем: даже сами рецепторные клетки не изолированы от активности и влияния соседних нейронов.

11. Список литературы.

Адлер AJ, Мартин KJ.Связывание ретинола в межфоторецепторной матрице крупного рогатого скота. Biochem Biophys Res Commun. 1982; 108: 1601–1608. [PubMed]

Ahnelt PK, Kolb H, Pflug R. Идентификация подтипа фоторецептора колбочек, вероятно, чувствительного к синему, в сетчатке человека. J Comp Neurol. 1987; 255: 18–34. [PubMed]

Анельт П.К., Кери С., Колб Х. Идентификация ножек предполагаемых синих чувствительных колбочек в сетчатке человека и приматов. J Comp Neurol. 1990; 293: 39–53. [PubMed]

Аммермюллер, Дж. И Х. Колб (1996) Функциональная архитектура внутренней сетчатки черепахи.Прог. Ret. & Eye Res. 15 (2), 393-433.

Андерсон Д.Х., Фишер СК. Фоторецепторы суточных белок: строение внешнего сегмента, дисковое сбрасывание и обновление белка. J Ultrastruct Res.1976; 55: 119–141. [PubMed]

Арчер С. Молекулярная биология зрительных пигментов. В: Джамгоз МВА, Арчер С.Н., Валлерга С., ред. Нейробиология и клинические аспекты внешней сетчатки. Лондон: Чепмен и Холл; 1995. стр. 79-104.

Бейлор Д.А., Нанн Б.Дж., Шнапф Дж.Л. (1987) Спектральная чувствительность колбочек обезьяны Macaca fascicularis.J Physiol. 390 : 145-60. [PubMed]

Besharse JC. Суточный цикл свет-темнота и ритмический обмен в фоторецепторно-пигментном эпителиальном комплексе. Prog Ret Res. 1982; 1: 81–124.

Bowmaker JK, Dartnall HJ (1980) Визуальные пигменты палочек и колбочек в сетчатке глаза человека. J Physiol. 298: 501-11. [PubMed]

Bowmaker JK, Dartnall HJ, Mollon JD (1980) Микроспектрофотометрическая демонстрация четырех классов фоторецепторов у приматов старого мира, Macaca fascicularis.J Physiol. 298: 131-43. [PubMed]

Chader GJ. Интерфоторецепторный ретиноид-связывающий белок (IRBP): модельный белок для молекулярно-биологических и клинически значимых исследований. Invest Ophthal Vis Sci.1989; 30: 7–22. [PubMed]

Cicerone CM, Nerger JL. Относительное количество колбочек, чувствительных к длинноволновым и средним длинам волн, в центральной ямке человека. Vision Res.1989; 29: 115–128. [PubMed]

Curcio CA, Sloan KR, Packer O, Hendrickson AE, Kalina RE. Распределение колбочек в сетчатке человека и обезьяны: индивидуальная изменчивость и радиальная асимметрия.Наука. 1987. 236: 579–582. [PubMed]

DeMonasterio FM, Schein SJ, McCrane EP. Окрашивание синих чувствительных колбочек сетчатки глаза макака флуоресцентным красителем. Наука. 1981; 213: 1278–1281. [PubMed]

Деретич Д., Папермастер Д.С. Роль малых G-белков в транспорте вновь синтезированного родопсина. Prog Ret Eye Res. 1995; 14: 249–265.

Dobelle WH, Marks WB, MacNichol EF Jr. (1969) Плотность зрительного пигмента в фовеальных конусах одиночных приматов. Наука. 166 (3912): 1508-10. [PubMed]

Доулинг Дж. Э., Бойкот BB.Организация сетчатки приматов: электронная микроскопия. Proc R Soc B Lond. 1966. 166: 80–111.

Эйнштейн, А., Об эвристической точке зрения на производство и преобразование света. Annalen der Physik 1905. 17 (6): p. 132-148.

Гурас П. Цветовое зрение. Prog Ret Res. 1984; 3: 227–261.

Hargrave PA, McDowell JH, Feldmann RJ, Atkinson PH, Rao JKM, Argos P. Структура белков и углеводов родопсина: отдельные аспекты. Vision Res.1984; 24: 1487–1499. [PubMed]

Hargrave PA, McDowell JH. Родопсин и фототрансдукция. Int Rev Cytol. 1992; 137B: 49–97. [PubMed]

Hecht S, Schlaer S, Pirenne MH. Энергия, кванты и видение. J Gen Physiol. 1942; 25: 819–840. [PubMed]

Hertz, H., Ueber den Einfluss des ultravioletten Lichtes auf die electrische Entladung. Annalen der Physik, 1887. 267 (8): p. 983-1000.

Хофер Х, Кэрролл Дж, Нейтц Дж, Нейтц М, Уильямс ДР. Организация мозаики человеческого трехцветного конуса.J Neurosci. 2005; 25: 9669–9679. [PubMed]

Ястров Х. Электронно-микроскопический атлас клеток, тканей и органов в Интернете. Доступно по адресу: http://www.uni-mainz.de/FB/Medizin/Anatomie/workshop/EM/EMHRetinaE.html.

Кавамура С. Фотопреобразование, возбуждение и адаптация. В: Джамгоз МВА, Арчер С.Н., Валлерга С., ред. Нейробиология и клинические аспекты внешней сетчатки. Лондон: Чепмен и Холл; 1995. стр. 105-131.

Колб Х. Организация внешнего плексиформного слоя сетчатки приматов: электронная микроскопия клеток, пропитанных Гольджи.Фил Транс Р. Соц Б. Лондон, 1970; 258: 261–283.

Kolb H, Lipetz LE. Анатомическая основа цветового зрения сетчатки позвоночных. В: Гоурас П., редактор. Зрение и нарушение зрения. Vol. 6, восприятие цвета. Лондон: Macmillan Press Ltd .; 1991. стр. 128-145.

Ласанский А. Синаптическая организация колбочек в сетчатке черепахи. Фил Транс Р. Соц Б. 1971; 262: 365–381.

LaVail MM. Отшелушивание диска внешнего сегмента палочек в сетчатке крысы: связь с циклическим освещением.Наука. 1976; 194: 1071–1074. [PubMed]

MacLeod DIA. Палочки устраняют конусы при мерцании. Природа. 1972; 235: 173–174. [PubMed]

Марк RE, Sperling HG. Хроматическая организация шишек приматов. Наука. 1977; 196: 454–456. [PubMed]

Missotten L. Ультраструктура сетчатки глаза человека. Брюссель: Arscia Uitgaven N.V .; 1965.

Mollon JD, Bowmaker JK. Пространственное расположение колбочек в ямке приматов. Природа. 1992; 360: 677–679. [PubMed]

Натанс Дж., Пиантанида Т.П., Эдди Р.Л., показывает ТБ, Хогнесс Д.С.(1986) Молекулярная генетика унаследованных вариаций цветового зрения человека. Наука. 232 , 203-10. [PubMed]

Нельсон Р. Кошачьи колбочки имеют стержневой ввод: сравнение характеристик реакции колбочек и горизонтальных клеточных тел в сетчатке кошки. J Comp Neurol.1977; 172: 109–136. [PubMed]

Нельсон Р., Линн Т., Дикинсон-Нельсон А., Колб, Х. Спектральные механизмы в горизонтальных клетках кошек. В: Gallego A, Gouras P, редакторы. Нейросхема сетчатки: мемориал Кахала. 1985; п.109-121.

Normann RA, Perlman I, Hallet PE. Физиология конических фоторецепторов и их вклад в цветовое зрение. В: Гоурас П., редактор. Зрение и нарушение зрения. Vol. 6, восприятие цвета. Лондон: Macmillan Press Ltd .; 1991. стр. 146-162.

Остерберг Г. Топография слоя палочек и колбочек в сетчатке глаза человека. Acta Ophthal Suppl. 1935; 6: 1–103.

Papermaster DS, Schneider BG, Besharse JC. Везикулярный транспорт вновь синтезированного опсина от аппарата Гольджи к наружному сегменту стержня.Invest Ophthal Vis Sci. 1985; 26: 1386–1404. [PubMed]

Raviola E, Gilula NB. Внутрамембранная организация специализированных контактов в наружном плексиформном слое сетчатки: исследование переломов от замораживания на обезьянах и кроликах. J Cell Biol. 1975. 65: 192–222. [PubMed]

Roorda A, Уильямс DR. Расположение трех классов колбочек в живом человеческом глазу. Природа. 1999; 397: 520–522. [PubMed]

Schneeweis DM, Schnapf JL. Фотоэдс палочек и колбочек в сетчатке макака.Наука. 1995; 268: 1053–1055. [PubMed]

Sharpe LT, Stockman A, MacLeod DIA. Восприятие мерцания стержня: скопическая двойственность, фазовые запаздывания и деструктивная интерференция. Vision Res. 1989; 29: 1539–1559. [PubMed]

Steinberg RH, Wood I, Hogan MJ. Пигментный эпителиальный покров и фагоцитоз экстра-фовеальных колбочек в сетчатке человека. Фил Транс Р. Соц Б., 1977; 277: 459–474. [PubMed]

Штейнберг Р.Х., Фишер СК, Андерсон Д.Х. Морфогенез диска фоторецепторов позвоночных. J Comp Neurol.1980; 190: 501–518. [PubMed]

Страйер Л. Зрительное возбуждение и восстановление. J Biol Chem. 1991; 266: 10711–24. [PubMed]

Szel A, Diamanstein T, Rohlich P. Идентификация чувствительных к синему колбочек в сетчатке млекопитающих с помощью антител к противовизуальному пигменту. J Comp Neurol.1988; 273: 593–602. [PubMed]

Wikler KC, Rakic ​​P. Распределение подтипов фоторецепторов в сетчатке дневных и ночных приматов. J Neurosci. 1990; 10: 3390–3401. [PubMed]

Яу К-З. Механизмы фототрансдукции в палочках и колбочках сетчатки.Invest Ophthal Vis Sci. 1994; 35: 9–32. [PubMed]

Молодой RW. Обновление наружных сегментов палочек и колбочек у макаки-резуса. J Cell Biol. 1971: 49: 303–318. [PubMed]

Молодой RW. Зрительные клетки и концепция обновления. Инвестируйте офтальмол. 1976; 15: 700–725.

Хельга Колб

Последнее обновление: июль 2013 г.

Неврология для детей — Retina

Сетчатка

Сетчатка — это задняя часть глаза, содержащая клетки, которые отвечать на свет.Эти специализированные ячейки называются . Фоторецепторы . В модели есть 2 типа фоторецепторов. сетчатка: стержней и колбочек .

Стержни наиболее чувствительны к изменениям формы и формы света и темноты. движения и содержат только один вид светочувствительного пигмента. Стержни не подходит для цветового зрения. Однако в темной комнате мы используем в основном наши стержни, но мы «дальтоники». Стержней больше, чем конусов в периферия сетчатки. В следующий раз, когда захочешь увидеть ночью тусклую звезду, попробуйте взглянуть на него периферийным зрением и используйте ВИДЕНИЕ НА УЗИЕ, чтобы увидеть тусклую звезду.В организме человека около 120 миллионов стержней. сетчатка.

Колбочки не так чувствительны к свету, как стержни. Однако шишки бывают наиболее чувствителен к одному из трех цветов (зеленый, красный или синий). Сигналы от колбочек отправляются в мозг, который затем переводит эти сообщения в восприятие цвета. Шишки, однако, работают только в яркий свет. Вот почему в темных местах плохо видно цвет. Итак, колбочки используются для цветового зрения и лучше подходят для обнаружение мелких деталей.В организме человека около 6 миллионов колбочек. сетчатка. Некоторые люди не могут отличить одни цвета от других — эти люди «дальтоники». Тот, кто страдает дальтонизмом, не имеет определенный тип колбочек в сетчатке или один тип колбочек может быть слабым. В общей популяции около 8% мужчин страдают дальтонизмом и примерно 0,5% всех женщин страдают дальтонизмом.

Ямка , показанная здесь слева, является центральная область сетчатки, обеспечивающая наиболее четкое зрение.В фовеа, палочек НЕТ … только колбочки. Шишки также упакованы здесь, в ямке, ближе друг к другу, чем в остальной части сетчатки. Также, кровеносные сосуды и нервные волокна огибают ямку, поэтому свет имеет прямой путь к фоторецепторам.

Вот простой способ продемонстрируйте чувствительность вашего фовеального зрения. Смотрите на букву «g» в слово «свет» в середине следующего предложения:

«Ваше зрение лучше, когда свет падает на ямка «.

Буква «g» в «light» будет четкой, но слова и буквы по бокам про «г» не будет ясно.

Одна часть сетчатки НЕ содержит фоторецепторов. Это наша «слепая зона». Следовательно, любое изображение, которое попадает на этот регион НЕ будет виден. Именно в этой области проходят зрительные нервы. вместе и выходят из глаза на пути к мозгу.

Чтобы найти слепое пятно, посмотрите на изображение ниже или нарисуйте его. лист бумаги:

Закройте левый глаз.

Удерживайте изображение (или оторвите голову от монитора компьютера) примерно на 20 в дюймах.Правым глазом посмотрите на точку. Медленно принесите изображение (или подвиньте голову) ближе, глядя на точку. На определенном расстояние, + исчезнет из поля зрения … это когда + падает на слепое пятно вашей сетчатки. Обратный процесс. Закрой свой правый глаз и посмотрите на + левым глазом. Медленно переместите изображение ближе к себе и точка должна исчезнуть.

Вот еще одно изображение, которое поможет вам найти слепое пятно.

Для это изображение, закройте правый глаз.Левым глазом посмотри на красный круг. Медленно приближайте голову к изображению. На определенном расстояние, синяя линия не будет выглядеть сломанной!

Знаете ли вы? Почему ты плохо видишь, когда сначала зайти в затемненную комнату вроде кинотеатра? Когда вы впервые входите кинотеатр, колбочки на сетчатке работают, а стержни еще не активирован. Для правильной работы конусам нужно много света; стержни нужны меньше света для работы, но им нужно около 7-10 минут, чтобы шишки.Через 7-10 минут в темноте стержни работают, но вы не можете очень хорошо видят цвета, потому что стержни не дают никакого цвета Информация. Колбочки, которые предоставляют информацию о цвете, нуждаются в большем количестве светлые, но плохо работают в темноте. После того, как фильм закончится, и ты выйти из театра, все выглядит очень ярко и трудно увидеть минуту или две. Это потому, что стержни становятся «насыщенными» и останавливаются. работая в этих ярких условиях. На шишки уходит несколько минут чтобы снова начать функционировать и восстановить нормальное зрение.

А полный план урока на глаз и его связи — доступны гиды для учителей и учеников. Кроме того, попробуйте несколько экспериментов, чтобы проверить свое зрение, и пройдите короткую интерактивную викторину о глазах. и взгляд.

Узнайте больше о слепых зонах, видение, сетчатка и фоторецепторы.

Авторские права © 1996-2017, Эрик Х. Чудлер, Университет Вашингтон

Визуальные пигменты конуса — ScienceDirect

Основные моменты

Визуальные пигменты конуса — это визуальные опсины, присутствующие в клетках колбочек позвоночных.

Наличие нескольких типов визуальных пигментов колбочек обеспечивает цветовое зрение.

Визуальные пигменты конуса разделились на четыре группы с разными максимумами поглощения.

По своей природе они значительно отличаются от таковых у невизуального опсина и родопсина.

Показана уникальность молекулярных свойств зрительных пигментов колбочек.

Abstract

Зрительные пигменты конуса — это зрительные опсины, которые присутствуют в фоторецепторных клетках колбочек позвоночных и действуют как молекулы фоторецепторов, ответственные за фотопическое зрение.Подобно стержневому зрительному пигменту родопсину, который отвечает за скотопическое зрение, зрительные пигменты колбочек содержат хромофор 11-, цис--ретиналь, который подвергается цис-транс-изомеризации, что приводит к индукции конформационных изменений белковой части с образованием G-белка. -активирующее состояние. Существует несколько типов зрительных пигментов колбочек с разными максимумами поглощения, которые являются молекулярной основой различения цветов у животных. Визуальные пигменты конуса образуют филогенетическую сестринскую группу с невизуальными группами опсина, такими как группы пинопсина, VA-опсина, парапинопсина и париетопсина.Визуальные пигменты колбочек разделились на четыре группы с разными максимумами поглощения, а группа родопсина отклонилась от одной из четырех групп визуальных пигментов колбочек. Фотохимическое поведение зрительных пигментов колбочек сходно с таковым пинопсина, но значительно отличается от таковых других невизуальных опсинов. Эффективность активации G-протеина зрительными пигментами колбочек также сопоставима с эффективностью пинопсина, но выше, чем у других невизуальных опсинов. Недавние измерения с достаточным временным разрешением продемонстрировали, что эффективность активации G-белка зрительных пигментов колбочек ниже, чем у родопсина, который является одной из молекулярных основ для более низкой амплификации колбочек по сравнению с палочками.В этом обзоре уникальность визуальных пигментов колбочек показана путем сравнения их молекулярных свойств со свойствами невизуальных опсинов и родопсина. Эта статья является частью специального выпуска, озаглавленного «Белки сетчатки глаза — вы можете научить старую собаку новым трюкам».

Ключевые слова

Родопсин

Цветовое зрение

Молекулярная эволюция

Рецепторы, связанные с G-белком

Семейство опсинов

Retina

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Copyright © 2013 Elsevier B.V. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Цитирование статей

Физика света и цвета — человеческое зрение и цветовое восприятие

Цветовое стереозрение человека — очень сложный процесс, который не до конца понятен, несмотря на сотни лет интенсивных исследований и моделирования. Зрение включает почти одновременное взаимодействие двух глаз и мозга через сеть нейронов, рецепторов и других специализированных клеток. Первыми шагами в этом сенсорном процессе являются стимуляция световых рецепторов в глазах, преобразование световых стимулов или изображений в сигналы и передача электрических сигналов, содержащих зрительную информацию, от каждого глаза в мозг через зрительные нервы .Эта информация обрабатывается в несколько этапов, в конечном итоге достигая зрительной коры головного мозга.

Человеческий глаз снабжен множеством оптических компонентов, включая роговицу, радужную оболочку, зрачок, водянистую влагу и стекловидное тело, линзу с переменным фокусом и сетчатку (как показано на рисунке 1). Вместе эти элементы формируют изображения объектов, попадающих в поле зрения каждого глаза. Когда объект наблюдается, он сначала фокусируется через выпуклую роговицу и элементы линзы, формируя перевернутое изображение на поверхности сетчатки , многослойной мембраны, содержащей миллионы светочувствительных клеток.Чтобы достичь сетчатки, световые лучи, сфокусированные роговицей, должны последовательно пройти через водянистую влагу (в передней камере), хрусталик, студенистое стекловидное тело, а также сосудистый и нейрональный слои сетчатки, прежде чем они достигнут светочувствительные внешние сегменты колбочек и стержневых ячеек. Эти фотосенсорные клетки обнаруживают изображение и преобразуют его в серию электрических сигналов для передачи в мозг.

Несмотря на некоторые заблуждения из-за широкого спектра терминологии, используемой для описания анатомии глаза, именно роговица, а не хрусталик, отвечает за большую часть общей преломляющей способности глаза.Гладкая и прозрачная, как стекло, но такая же гибкая и прочная, как пластик, передняя, ​​сильно изогнутая, прозрачная часть внешней стенки глазного яблока позволяет световым лучам, формирующим изображение, проходить внутрь. Роговица также защищает глаз, создавая физический барьер, который защищает внутреннюю часть глаза от микроорганизмов, пыли, волокон, химикатов и других вредных материалов. Хотя роговица намного тоньше хрусталика, она обеспечивает около 65 процентов преломляющей силы глаза.Большая часть силы преломления света сосредоточена вблизи центра роговицы, которая более округлая и тонкая, чем периферические части ткани.

Как окно, которое контролирует попадание света в глаз, роговица (рис. 2) необходима для хорошего зрения, а также действует как фильтр ультрафиолетового света. Роговица удаляет некоторые из наиболее вредных ультрафиолетовых длин волн, присутствующих в солнечном свете, тем самым дополнительно защищая высокочувствительную сетчатку и хрусталик от повреждений. Если роговица слишком сильно изогнута, как в случае близорукости, удаленные объекты будут выглядеть размытыми из-за несовершенного преломления света на сетчатке.В состоянии, известном как астигматизм , несовершенства или неровности роговицы приводят к неравномерному преломлению, которое создает искажение изображений, проецируемых на сетчатку.

В отличие от большинства тканей тела роговица не содержит кровеносных сосудов для питания или защиты от инфекции. Даже самые маленькие капилляры могут помешать точному процессу рефракции. Роговица получает питание от слез и водянистой влаги, которая заполняет камеры позади структуры.Внешний эпителиальный слой роговицы заполнен тысячами маленьких нервных окончаний, что делает роговицу чрезвычайно чувствительной к боли при трении или царапании. Эпителиальный слой роговицы, составляющий около 10 процентов толщины ткани, блокирует попадание инородных тел в глаз, обеспечивая гладкую поверхность для поглощения кислорода и питательных веществ. Центральный слой роговицы, известный как строма , составляет около 90 процентов ткани и состоит из водонасыщенной волокнистой белковой сети, которая обеспечивает прочность, эластичность и форму для поддержки эпителия.Питательные клетки завершают оставшуюся часть слоя стромы. Поскольку строма имеет тенденцию поглощать воду, основная задача ткани эндотелия — откачивать лишнюю воду из стромы. Без этого перекачивающего действия строма набухла бы от воды, стала бы мутной и в конечном итоге сделала бы непрозрачную роговицу, делая глаза слепыми.

Частичная или полная потеря прозрачности хрусталиком или его капсулой приводит к общему состоянию, известному как катаракта . Катаракта — основная причина слепоты во всем мире и важная причина ухудшения зрения в Соединенных Штатах.Развитие катаракты у взрослых связано с нормальным старением, воздействием солнечного света, курением, плохим питанием, травмой глаз, системными заболеваниями, такими как диабет и глаукома, и нежелательными побочными эффектами некоторых фармацевтических препаратов, включая стероиды. На ранних стадиях человек, страдающий катарактой, воспринимает мир как размытый или не в фокусе. Четкому зрению препятствует уменьшение количества света, попадающего на сетчатку, и помутнение изображения (из-за дифракции и рассеяния света), как если бы человек наблюдал за окружающей средой через туман или дымку (см. Рис. 3).Удаление непрозрачной линзы во время операции по удалению катаракты с последующей заменой пластиковой линзы ( имплантатов интраокулярных линз, ) часто приводит к коррекции зрения на несвязанные состояния, такие как близорукость или дальнозоркость.

Функция сетчатки глаза аналогична комбинации цифрового датчика изображения (такого как устройство с зарядовой связью (CCD)) с аналого-цифровым преобразователем, как это предусмотрено в современных системах цифровых камер. Рецепторы захвата изображения глаз, известные как стержни и конусы , связаны с волокнами пучка зрительных нервов через ряд специализированных клеток, которые координируют передачу сигналов в мозг.Количество света, попадающего в каждый глаз, регулируется диафрагмой iris , круглой диафрагмой, которая широко открывается при низких уровнях освещенности и закрывается для защиты зрачка (апертура) и сетчатки при очень высоких уровнях освещения.

При изменении освещенности диаметр зрачка (расположенного перед хрусталиком) рефлекторно изменяется в пределах от 2 до 8 миллиметров, модулируя количество света, попадающего на сетчатку. При очень ярком освещении зрачок сужается, и периферийные части преломляющих элементов исключаются из оптического пути.В результате световые лучи, формирующие изображение, сталкиваются с меньшим количеством аберраций, а изображение на сетчатке становится более резким. Очень узкий зрачок (примерно 2 миллиметра) создает дифракционные артефакты, которые распространяют изображение точечного источника на сетчатке.

В головном мозге нейронные волокна зрительных нервов каждого глаза пересекаются в зрительном хиазме , где визуальная информация от обеих сетчаток, проходящая параллельными путями, коррелируется, что-то вроде функции генератора коррекции временной развертки в цифровом видео. магнитофон.Оттуда визуальная информация проходит через зрительный тракт к коленным латеральным коленчатым ядрам в таламусе , где сигналы распределяются через оптическое излучение к двум зрительным кортикам , расположенным на нижний задний отдел каждой половины головного мозга . В нижних слоях коры информация от каждого глаза сохраняется в виде столбчатых полосок окулярного доминирования . Когда зрительные сигналы передаются в верхние слои коры, информация от двух глаз объединяется и формируется бинокулярное зрение.В аномальных офтальмологических условиях, таких как форий, (смещение) глаз, в том числе косоглазие, (более известное как косоглазие), стереозрение нарушается, равно как и ориентация человека и восприятие глубины. В случаях, когда офтальмологическая хирургия не оправдана, призматические линзы, установленные в очках, могут исправить некоторые из этих аномалий. Причинами прерывания бинокулярного слияния могут быть травмы головы или родовые травмы, нервно-мышечные заболевания или врожденные дефекты.

Центральная ямка расположена в области около центра сетчатки и расположена непосредственно вдоль оптической оси каждого глаза.Ямка, известная также как «желтое пятно», небольшая (менее 1 квадратного миллиметра), но очень специализированная. Эти области содержат исключительно плотно упакованные колбочковые клетки с высокой плотностью (более 200 000 колбочек на квадратный миллиметр у взрослых людей; см. Рисунок 4). Центральная ямка — это область самого острого зрения, обеспечивающая максимальное разрешение пространства (пространственное разрешение), контраст и цвет. Каждый глаз населен примерно семью миллионами колбочек, очень тонких (3 микрометра в диаметре) и удлиненных.Плотность колбочек уменьшается за пределами ямки по мере постепенного увеличения отношения палочковых клеток к колбочек (рис. 4). На периферии сетчатки общее количество обоих типов световых рецепторов существенно уменьшается, вызывая резкую потерю зрительной чувствительности на границах сетчатки. Это компенсируется тем фактом, что люди постоянно сканируют объекты в поле зрения (из-за непроизвольных быстрых движений глаз), в результате чего воспринимаемое изображение остается равномерно резким. Фактически, когда изображение не может перемещаться относительно сетчатки (с помощью устройства оптической фиксации), глаз больше не воспринимает изображение через несколько секунд.

Расположение сенсорных рецепторов во внешних сегментах сетчатки частично определяет предел разрешения в различных областях глаза. Чтобы разрешить изображение, ряд менее стимулированных фоторецепторов должен быть помещен между двумя рядами фоторецепторов, которые сильно стимулируются. В противном случае невозможно отличить, исходит ли стимуляция от двух близко расположенных изображений или от одного изображения, которое охватывает два ряда рецепторов. С межцентровым интервалом в пределах 1.5 и 2 микрометра для колбочек в центральной ямке, оптические стимулы, разделенные приблизительно 3-4 микрометрами, должны давать разрешаемый набор интенсивностей на сетчатке. Для справки, радиус первого минимума дифракционной картины, сформированной на сетчатке, составляет около 4,6 микрометра при 550-нанометровом свете и диаметре зрачка 2 миллиметра. Таким образом, расположение сенсорных элементов в сетчатке будет определять предельное разрешение глаза. Другой фактор, именуемый , острота зрения (способность глаза обнаруживать небольшие объекты и разрешать их разделение) зависит от многих параметров, включая определение термина и метод измерения остроты зрения.Над сетчаткой острота зрения обычно наиболее высока в центральной ямке, которая охватывает поле зрения примерно на 1,4 градуса.

Пространственное расположение палочкообразных и колбочек и их связь с нейронами сетчатки показано на рисунке 5. Стержневые клетки, содержащие только фотопигмент родопсин , обладают максимальной чувствительностью к сине-зеленому свету (длина волны около 500 нанометров). ), хотя они демонстрируют широкий диапазон чувствительности во всем видимом спектре. Это наиболее распространенные зрительные рецепторные клетки, в каждом глазу которых содержится около 125–130 миллионов палочек.Светочувствительность стержневых ячеек примерно в 1000 раз выше, чем у колбочек. Однако изображения, генерируемые одной лишь стимуляцией палочек, относительно нечеткие и ограничены оттенками серого, подобными тем, которые можно найти на черно-белом фотоизображении с мягким фокусом. Стержневое зрение обычно называют scotopic или сумеречным зрением, потому что в условиях низкой освещенности можно различать формы и относительную яркость объектов, но не их цвета. Этот механизм темной адаптации позволяет обнаруживать потенциальную жертву и хищников по форме и движению у широкого спектра позвоночных.

Реакция зрительной системы человека является логарифмической, а не линейной, что приводит к способности воспринимать невероятный диапазон яркости (межсценовый динамический диапазон ) более 10 десятилетий. Средь бела дня люди могут визуализировать объекты в ярком солнечном свете, а ночью крупные объекты могут быть обнаружены при свете звезд, когда луна темная. При пороге чувствительности человеческий глаз может обнаружить присутствие примерно 100-150 фотонов сине-зеленого света (500 нанометров), проникающих в зрачок.Для верхних семи декад яркости преобладает зрение photopic , и именно колбочки сетчатки в первую очередь отвечают за фоторецепцию. Напротив, четыре нижних декады яркости, называемые зрением scotopic , контролируются стержневыми клетками.

Адаптация глаза позволяет зрению функционировать при таких крайних значениях яркости. Однако в течение промежутка времени до того, как происходит адаптация, люди могут ощущать диапазон яркости, охватывающий только около трех десятилетий.Несколько механизмов отвечают за способность глаза адаптироваться к широкому диапазону уровней яркости. Адаптация может происходить за секунды (по начальной реакции зрачков) или может длиться несколько минут (для адаптации к темноте), в зависимости от уровня изменения яркости. Полная чувствительность колбочки достигается примерно за 5 минут, тогда как требуется около 30 минут, чтобы адаптироваться от умеренной фотопической чувствительности к полной скоптической чувствительности, создаваемой палочковыми клетками.

Когда человеческий глаз полностью адаптирован к свету, его длина волны составляет от 400 до 700 нанометров, а максимальная чувствительность составляет 555 нанометров (в зеленой области спектра видимого света).Глаз, адаптированный к темноте, реагирует на более низкий диапазон длин волн от 380 до 650 нанометров, причем пик приходится на 507 нанометров. Как для фотопического, так и для скоптического зрения эти длины волн не являются абсолютными, но меняются в зависимости от интенсивности света. Пропускание света через глаз становится все меньше при более коротких длинах волн. В сине-зеленой области (500 нанометров) только около 50 процентов света, попадающего в глаз, достигает точки изображения на сетчатке. При 400 нанометрах это значение уменьшается до 10 процентов даже для молодого глаза.Рассеяние и поглощение света элементами в хрусталике способствует дальнейшей потере чувствительности в далеком синем.

Колбочки состоят из трех типов ячеек, каждый из которых «настроен» на определенный максимум отклика по длине волны с центром на 430, 535 или 590 нанометрах. Основой для индивидуальных максимумов является использование трех разных фотопигментов, каждый из которых имеет характерный спектр поглощения видимого света. Фотопигменты изменяют свою конформацию при обнаружении фотона, что позволяет им реагировать с трансдуцином , инициируя каскад визуальных событий.Трансдуцин — это белок, который находится в сетчатке глаза и способен эффективно преобразовывать световую энергию в электрический сигнал. Популяция колбочек намного меньше, чем палочковых, каждый глаз содержит от 5 до 7 миллионов этих цветовых рецепторов. Истинное цветное зрение вызывается стимуляцией колбочек. Относительная интенсивность и распределение длин волн света, воздействующего на каждый из трех типов конусообразных рецепторов, определяет цвет, который отображается (в виде мозаики), аналогично аддитивному видеомонитору RGB или цветной камере CCD.

Луч света, который содержит в основном коротковолновое синее излучение, стимулирует клетки колбочек, которые реагируют на свет 430 нм в гораздо большей степени, чем два других типа колбочек. Этот луч активирует синий пигмент в определенных конусах, и этот свет воспринимается как синий. Свет с большей частью длин волн, сосредоточенных вокруг 550 нанометров, отображается как зеленый, а луч, содержащий в основном длину волны 600 нанометров или более, визуализируется как красный. Как упоминалось выше, чистое коническое зрение называется фотопическим зрением и преобладает при нормальном уровне освещенности как в помещении, так и на улице.Большинство млекопитающих имеют дихроматов и обычно способны различать только голубоватые и зеленоватые компоненты цвета. Напротив, некоторые приматы (в первую очередь люди) демонстрируют трехцветное цветовое зрение со значительной реакцией на красный, зеленый и синий световые стимулы.

На рисунке 6 показаны спектры поглощения четырех зрительных пигментов человека, которые имеют максимумы в ожидаемых красной, зеленой и синей областях спектра видимого света. Когда все три типа колбочек стимулируются одинаково, свет воспринимается как ахроматический или белый.Например, полуденный солнечный свет кажется людям белым светом, потому что он содержит примерно равное количество красного, зеленого и синего света. Отличной демонстрацией цветового спектра от солнечного света является перехват света стеклянной призмой, которая преломляет (или изгибает) волны различной длины в разной степени, распределяя свет по составляющим его цветам. Восприятие цвета человеком зависит от взаимодействия всех рецепторных клеток со светом, и это сочетание приводит к почти трихромной стимуляции.Есть сдвиги в цветовой чувствительности с вариациями уровней освещенности, так что синие цвета выглядят относительно ярче при тусклом свете, а красные цвета выглядят ярче при ярком свете. Этот эффект можно наблюдать, направив фонарик на цветной отпечаток, в результате чего красный цвет внезапно станет намного ярче и насыщеннее.

В последние годы учет зрительной восприимчивости человека к цвету привел к изменениям в давней практике окраски автомобилей скорой помощи, таких как пожарные машины и машины скорой помощи, полностью в красный цвет.Несмотря на то, что цвет предназначен для того, чтобы автомобили можно было легко увидеть и на которые можно было реагировать, распределение длин волн не очень заметно при слабом освещении, а ночью кажется почти черным. Человеческий глаз гораздо более чувствителен к желто-зеленым или аналогичным оттенкам, особенно ночью, и теперь большинство новых автомобилей скорой помощи, по крайней мере, частично окрашены в ярко-желтовато-зеленый или белый цвет, часто сохраняя некоторые красные блики в интересах традиции.

Когда стимулируются только один или два типа колбочек, диапазон воспринимаемых цветов ограничен.Например, если узкая полоса зеленого света (от 540 до 550 нанометров) используется для стимуляции всех колбочек, только те, которые содержат зеленые фоторецепторы, будут реагировать, создавая ощущение зеленого цвета. Зрительное восприятие человеком основных субтрактивных цветов, таких как желтый, может возникать одним из двух способов. Если красные и зеленые клетки колбочек одновременно стимулируются монохроматическим желтым светом с длиной волны 580 нанометров, рецепторы колбочек реагируют почти одинаково, потому что их спектральное перекрытие поглощения примерно одинаково в этой области спектра видимого света.Такое же цветовое ощущение может быть достигнуто путем индивидуальной стимуляции клеток красного и зеленого колбочек смесью различных длин волн красного и зеленого цветов, выбранных из областей спектров поглощения рецепторов, которые не имеют значительного перекрытия. Результатом в обоих случаях является одновременная стимуляция красных и зеленых клеток колбочек для создания ощущения желтого цвета, хотя конечный результат достигается двумя разными механизмами. Способность воспринимать другие цвета требует стимуляции одного, двух или всех трех типов колбочек в различной степени с соответствующей палитрой длин волн.

Хотя зрительная система человека имеет три типа колбочек с соответствующими цветовыми пигментами плюс светочувствительные стержневые клетки для скотопического зрения, именно человеческий мозг компенсирует вариации длин волн света и источников света в восприятии цвета. Метамеры — это пары разных световых спектров, воспринимаемые человеческим мозгом как один и тот же цвет. Интересно, что цвета, которые человек интерпретирует как одинаковые или похожие, иногда легко различимы другими животными, в первую очередь птицами.

Промежуточные нейроны, передающие визуальную информацию между сетчаткой и мозгом, не просто однозначно связаны с сенсорными клетками. Каждая колбочка и палочковая клетка в ямке посылает сигналы по крайней мере трем биполярным клеткам, тогда как в более периферических областях сетчатки сигналы от большого количества палочковых клеток сходятся к одной ганглиозной клетке. Пространственное разрешение во внешних частях сетчатки ухудшается из-за наличия большого количества стержневых клеток, питающих один канал, но наличие большого количества сенсорных клеток, участвующих в улавливании слабых сигналов, значительно улучшает пороговую чувствительность глаза.Эта особенность человеческого глаза в некоторой степени аналогична последствиям биннинга в системах цифровых камер CCD с медленным сканированием.

Сенсорные, биполярные и ганглиозные клетки сетчатки также связаны с другими нейронами, обеспечивая сложную сеть тормозных и возбуждающих путей. В результате сигналы от 5 до 7 миллионов колбочек и 125 миллионов палочек в сетчатке человека обрабатываются и транспортируются в зрительную кору только с помощью около 1 миллиона миелинизированных волокон оптического нерва.Глазные мышцы стимулируются и контролируются ганглиозными клетками в боковом коленчатом теле , которое действует как контроль обратной связи между сетчаткой и зрительной корой.

Сложная сеть возбуждающих и тормозных путей в сетчатке организована в трех слоях нейрональных клеток, которые возникают из определенной области мозга во время эмбрионального развития. Эти схемы и петли обратной связи приводят к комбинации эффектов, которые производят резкость краев, усиление контраста, пространственное суммирование, усреднение шума и другие формы обработки сигналов, возможно, включая некоторые, которые еще не были обнаружены.В человеческом зрении значительная часть обработки изображений происходит в головном мозге, но сама сетчатка также участвует в широком спектре задач обработки.

В другом аспекте человеческого зрения, известном как цветовая инвариантность , кажется, что цвет или оттенок серого объекта не меняется в широком диапазоне яркости. В 1672 году сэр Исаак Ньютон продемонстрировал цветовую инвариантность в визуальном восприятии человека и предоставил ключи к классической теории восприятия цвета и нервной системы.Эдвин Х. Лэнд, основатель Polaroid Corporation, предложил теорию цветового зрения Retinex , основанную на своих наблюдениях за цветовой инвариантностью. Пока цвет (или значение серого) просматривается при адекватном освещении, цветовой фрагмент не меняет свой цвет даже при изменении яркости сцены. В этом случае градиент освещения по всей сцене не изменяет воспринимаемый цвет или оттенок серого пятна. Если уровень яркости достигает порога для скотопического или сумеречного зрения, ощущение цвета исчезает.В алгоритме Лэнда вычисляются значения яркости цветных областей, и энергия в определенной области сцены сравнивается со всеми другими областями сцены для этого диапазона волн. Вычисления выполняются трижды, по одному для каждого диапазона волн (длинная волна, короткая волна и средняя волна), и полученный триплет значений яркости определяет положение области в трехмерном цветовом пространстве , определенном теорией Retinex. .

Термин «дальтонизм» употребляется неправильно, поскольку широко используется в разговорной речи для обозначения любых трудностей с различением цветов.Истинная цветовая слепота или неспособность видеть какой-либо цвет встречается крайне редко, хотя до 8 процентов мужчин и 0,5 процента женщин рождаются с той или иной формой дефекта цветового зрения (см. Таблицу 1). Унаследованные недостатки цветового зрения обычно являются результатом дефектов фоторецепторных клеток сетчатки, нейромембраны, которая функционирует как поверхность изображения в задней части глаза. Дефекты цветового зрения также могут быть приобретены в результате болезни, побочных эффектов некоторых лекарств или в результате нормальных процессов старения, и эти недостатки могут влиять на другие части глаза, кроме фоторецепторов.

Нормальные колбочки и чувствительность к пигментам позволяют человеку различать все разные цвета, а также тонкие смеси оттенков. Этот тип нормального цветового зрения известен как трихроматия и основан на взаимном взаимодействии перекрывающихся диапазонов чувствительности всех трех типов колбочек фоторецепторов. Легкий дефицит цветового зрения возникает, когда пигмент в одном из трех типов колбочек имеет дефект, и его пиковая чувствительность смещается на другую длину волны, вызывая визуальный дефицит, называемый аномальной трихроматией , одной из трех широких категорий дефектов цветового зрения. Дихроматия , более серьезная форма дальтонизма или цветовой недостаточности, возникает, когда один из пигментов серьезно отличается по своим характеристикам поглощения или когда конкретный пигмент не образуется вообще. Полное отсутствие цветового восприятия, или монохроматичность , встречается крайне редко, но люди с полной дальтонизмом (стержневые монохроматы) видят только разную степень яркости, и мир проявляется в черном, белом и оттенках серого. Это состояние встречается только у людей, унаследовавших ген заболевания от обоих родителей.

Дихроматы могут различать некоторые цвета и поэтому менее подвержены влиянию в повседневной жизни, чем монохроматы, но обычно они осознают, что у них проблемы со своим цветовым зрением. Дихроматия подразделяется на три типа: протанопия , дейтеранопия и тританопия (см. Рисунок 7). Примерно два процента мужского населения наследует один из первых двух типов, а третий встречается гораздо реже.

Тест на дальтонизм Исихара

Дальтонизм, нарушение нормального функционирования светового зрения человека, может быть вызван множеством состояний, в том числе обусловленных генетикой, биохимией, физическим повреждением и болезнями.В этом интерактивном руководстве исследуется и моделируется, как полноцветные изображения появляются у людей с дальтонизмом, и сравниваются эти изображения с диагностическим тестом Ishihara для дальтоников.

Протанопия — это красно-зеленый дефект, возникающий в результате потери чувствительности к красному, что приводит к отсутствию заметной разницы между красным, оранжевым, желтым и зеленым. Кроме того, яркость красного, оранжевого и желтого цветов резко снижается по сравнению с обычными уровнями. Эффект пониженной интенсивности может привести к тому, что красный светофор станет темным (не зажженным), а красный цвет (в целом) станет черным или темно-серым.Протанопы часто учатся правильно различать красный и зеленый, а также красный от желтого, в первую очередь на основе их видимой яркости, а не какой-либо заметной разницы в оттенках. Зеленый цвет обычно кажется этим людям светлее красного. Поскольку красный свет возникает на одном конце видимого спектра, существует небольшое перекрытие чувствительности с двумя другими типами колбочек, и люди с протанопией имеют выраженную потерю чувствительности к свету на длинноволновом (красном) конце спектра.Люди с этим дефектом цветового зрения могут различать синий и желтый цвета, но лавандовый, фиолетовый и фиолетовый нельзя отличить от различных оттенков синего из-за ослабления красного компонента в этих оттенках.

Люди с дейтеранопией, которая представляет собой потерю чувствительности к зеленому, имеют многие из тех же проблем с различением оттенков, что и протанопы, но имеют довольно нормальный уровень чувствительности в видимом спектре. Из-за расположения зеленого света в центре видимого светового спектра и перекрывающихся кривых чувствительности рецепторов колбочки наблюдается некоторая реакция красных и синих фоторецепторов на зеленые длины волн.Хотя дейтеранопия связана, по крайней мере, с реакцией яркости на зеленый свет (и небольшим аномальным снижением интенсивности), названия красный, оранжевый, желтый и зеленый кажутся дейтеранопу слишком большим количеством терминов для обозначения цветов, которые кажутся одинаковыми. Точно так же синий, фиолетовый, пурпурный и лавандовый цвета не различимы для людей с этим дефектом цветового зрения.

Частота возникновения и причины дальтонизма
КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИЧИНА ДЕФЕКТА ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ
(%)
900
Протаномалия Аномальный пигмент, чувствительный к красному цвету 1,0
Дейтераномалия Дейтераномалия Пигментная болезнь Пигментная болезнь Аномальный пигмент, чувствительный к синему 0,0001
Дихроматия 2.1
Протанопия Отсутствует пигмент, чувствительный к красному цвету 1.0
Дейтеранопия Pigsentin Отсутствует пигмент, чувствительный к синему 0,001
Монохромия стержня Колбочки не работают <0.0001
Таблица 1

Тританопия — это отсутствие чувствительности к синему, которое функционально вызывает сине-желтый дефект цветового зрения. Люди с этим недостатком не могут различать синий и желтый, но регистрируют разницу между красным и зеленым. Заболевание встречается довольно редко и примерно одинаково у обоих полов. Тританопы обычно не испытывают таких трудностей при выполнении повседневных задач, как люди с любым из красно-зеленых вариантов дихроматии.Поскольку синие длины волн встречаются только на одном конце спектра, а чувствительность двух других типов колбочек мало перекрывается, полная потеря чувствительности по всему спектру может быть довольно серьезной в этом состоянии.

Когда происходит потеря чувствительности рецептором колбочек, но колбочки все еще функционируют, возникающие в результате нарушения цветового зрения считаются аномальной трихроматией и классифицируются аналогично типам дихроматии. Часто возникает путаница, потому что эти условия названы одинаково, но к ним добавлен суффикс, полученный из термина аномалия .Таким образом, протаномалия и дейтераномалия создают проблемы распознавания оттенка, которые подобны дефектам красно-зеленой дихроматии, хотя и не так ярко выражены. Протаномалия считается «красной слабостью» цветового зрения, когда красный цвет (или любой цвет, имеющий красный компонент) визуализируется как более светлый, чем обычно, а оттенки смещены в сторону зеленого. Дейтераномальный человек проявляет «слабость к зеленому» и испытывает аналогичные трудности в различении небольших вариаций оттенков, попадающих в красную, оранжевую, желтую и зеленую области видимого спектра.Это происходит потому, что оттенки кажутся смещенными в сторону красного. Напротив, у дейтераномальных особей нет дефекта потери яркости, который сопровождает протаномалию. Многие люди с этими аномальными вариантами трихроматии не испытывают особых трудностей при выполнении задач, требующих нормального цветового зрения, а некоторые могут даже не осознавать, что их цветовое зрение нарушено. Тританомалия , или слабость синего цвета, не упоминается как наследственный дефект. В тех немногих случаях, когда дефицит был идентифицирован, считается, что он был приобретен, а не унаследован.Некоторые глазные заболевания (например, глаукома, поражающая синие шишки) могут привести к тританомалии. При этих заболеваниях чаще всего встречается потеря периферического синего конуса.

Несмотря на ограничения, дальтонизм дает некоторые преимущества в остроте зрения, такие как повышенная способность различать замаскированные объекты. Контуры, а не цвета, отвечают за распознавание образов, и улучшение ночного зрения может произойти из-за определенных недостатков цветового зрения. По этим причинам в армии очень ценятся дальтоники-снайперы и корректировщики.В начале 1900-х годов, чтобы оценить аномальное цветовое зрение человека, был разработан аномалоскоп Нагеля. Используя этот инструмент, наблюдатель манипулирует ручками управления, чтобы сопоставить два цветных поля для цвета и яркости. Другой метод оценки, тест с псевдоизохроматической пластиной Исихары на дальтонизм, названный в честь доктора Шинобу Исихара, различает нормальное цветовое зрение и красно-зеленую дальтонизм (как показано в учебном пособии и на Рисунке 7). Испытуемый с нормальным цветовым зрением может определить разницу оттенков между фигурой и фоном.Наблюдателю с дефицитом красно-зеленого цвета пластины кажутся изохромными без различия между фигурами и узором.

Как естественная часть процесса старения, человеческий глаз начинает по-другому воспринимать цвета в более поздние годы, но не становится «дальтоником» в истинном смысле этого слова. Старение приводит к пожелтению и потемнению хрусталика и роговицы, дегенеративным эффектам, которые также сопровождаются уменьшением размера зрачка. При пожелтении поглощаются более короткие длины волн видимого света, поэтому синие оттенки кажутся темнее.Как следствие, пожилые люди часто испытывают трудности с различением цветов, которые различаются в первую очередь по содержанию синего, например, синего и серого или красного и пурпурного. В возрасте 60 лет, по сравнению с зрительной эффективностью 20-летнего человека, только 33 процента света, падающего на роговицу, достигает фоторецепторов сетчатки. К середине 70-х это значение упадет примерно до 12,5%.

Аккомодация человеческого глаза

Аккомодация глаза относится к физиологическому акту регулирования элементов хрусталика для изменения преломляющей силы и обеспечения резкости объектов, находящихся ближе к глазу.В этом руководстве исследуются изменения в структуре линзы при перемещении объектов по отношению к глазу.

Аккомодация глаза относится к акту физиологической регулировки элемента хрусталика, чтобы изменить преломляющую силу и привести объекты, которые находятся ближе к глазу, в резкий фокус. Световые лучи, первоначально преломленные на поверхности роговицы, после прохождения через линзу собираются дальше. Во время аккомодации сокращение цилиарных мышц расслабляет напряжение хрусталика, что приводит к изменению формы прозрачной и эластичной ткани, а также смещению ее немного вперед.Чистый эффект изменений линзы заключается в регулировке фокусного расстояния глаза, чтобы изображение точно фокусировалось на светочувствительном слое клеток, находящихся в сетчатке. Аккомодация также ослабляет напряжение, прикладываемое к линзе волокнами зонулы, и позволяет передней поверхности линзы увеличивать ее кривизну. Повышенная степень преломления в сочетании с небольшим сдвигом вперед положения линзы позволяет сфокусировать объекты, расположенные ближе к глазу.

Фокус в глазу управляется комбинацией элементов, включая радужную оболочку, хрусталик, роговицу и мышечную ткань, которые могут изменять форму линзы, чтобы глаз мог фокусироваться как на близлежащих, так и на удаленных объектах.Однако в некоторых случаях эти мышцы не работают должным образом или форма глаза немного изменяется, а точка фокусировки не пересекается с сетчаткой (состояние, называемое конвергентным зрением ). С возрастом хрусталик становится тверже и не может быть правильно сфокусирован, что приводит к ухудшению зрения. Если точка фокусировки находится ниже сетчатки, это состояние называется близорукостью или миопией , и люди с этим недугом не могут сосредоточиться на удаленных объектах.В случаях, когда фокус находится за сетчаткой, глазу будет сложно сосредоточиться на близлежащих объектах, что создаст состояние, известное как дальнозоркость или гиперметропия . Эти нарушения функции глаза обычно можно исправить с помощью очков (рис. 8), используя вогнутую линзу для лечения миопии и выпуклую линзу для лечения гиперметропии.

Конвергентное зрение не является полностью физиологическим, и на него можно повлиять тренировкой, если глаза не повреждены. Повторяющиеся процедуры можно использовать для развития сильного конвергентного видения.Спортсмены, такие как бейсболисты, обладают хорошо развитым конвергентным зрением. При каждом движении два глаза должны переводиться в унисон, чтобы сохранить бинокулярное зрение, с точным и отзывчивым нервно-мышечным аппаратом, который обычно не подвержен утомлению, контролируя их подвижность и координацию. Изменения конвергенции глаз или движения головы учитываются в расчетах, производимых сложной глазной системой, чтобы обеспечить правильные нервные импульсы для глазных мышц. Движение глаза на 10 градусов может быть выполнено примерно за 40 миллисекунд, при этом вычисления происходят быстрее, чем глаз может достичь своей намеченной цели.Небольшие движения глаз известны как саккады , а более крупные движения от одной точки к другой называются версиями .

Человеческая зрительная система должна не только обнаруживать свет и цвет, но как оптическая система должна уметь различать различия между объектами или объектом и его фоном. Известная как физиологический контраст или различение контрастности , соотношение между кажущейся яркостью двух объектов, которые видны одновременно ( одновременный контраст ) или последовательно ( последовательный контраст ) на фоне, могут или могут не быть таким же.В зрительной системе человека контраст снижается в темноте окружающей среды и у людей, страдающих цветными зрительными дефектами, такими как красно-зеленая дальтонизм. Контрастность зависит от бинокулярного зрения, остроты зрения и обработки изображений зрительной корой головного мозга. Объект с низким контрастом, который нельзя отличить от фона, если он не движется, считается замаскированным . Однако люди с дальтонизмом часто способны обнаруживать замаскированные объекты из-за усиленного зрения палочек и потери вводящих в заблуждение цветовых сигналов.Увеличение контраста приводит к увеличению видимости, а количественное числовое значение контраста обычно выражается в процентах или соотношении. В оптимальных условиях человеческий глаз едва ли может обнаружить двухпроцентный контраст.

Человеческое зрение воспринимает явное увеличение контраста в узкой зоне с каждой стороны границы между двумя областями с разной яркостью и / или цветностью. В конце девятнадцатого века французский физик Мишель Эжен Шеврёль обнаружил одновременный контраст.В качестве специальной функции визуального восприятия человека выделяются края или контур объекта, отводя объект от фона и облегчая пространственную ориентацию. При размещении на ярком фоне область на краю темного объекта кажется светлее, чем остальной фон (по сути, увеличивается контраст). При таком явлении восприятия цвет с самым сильным контрастом, дополнительный цвет, создается (мозгом) на краю. Поскольку цвет и его дополнение воспринимаются одновременно, эффект известен как одновременный контраст .Границы и другие демаркационные линии, разделяющие контрастирующие области, как правило, уменьшают эффект (или оптической иллюзии ) за счет устранения пограничного контраста. Многие формы оптической микроскопии, в первую очередь фазово-контрастное освещение, используют преимущества этих свойств зрительной системы человека. За счет увеличения физического контраста изображения без необходимости изменения объекта путем окрашивания или другой техники, образец фазового контраста защищен от повреждения или смерти (в случае живых образцов).

Пространственно-частотная характеристика человеческого глаза может быть оценена путем определения способности обнаруживать серию полос в модулированной синусоидальной решетке. Испытательные решетки имеют чередующиеся области (полосы) светлого и темного, которые линейно возрастают от более высоких к более низким частотам по горизонтальной оси, в то время как контраст логарифмически уменьшается сверху вниз. Граница полос, которые могут различить люди с нормальным зрением, составляет от 7 до 10 циклов на градус.Для ахроматического зрения, когда пространственная частота очень низкая (большой интервал между линиями), требуется высокий контраст для обнаружения синусоидально изменяющейся интенсивности. По мере увеличения пространственной частоты люди могут обнаруживать периоды с меньшим контрастом, достигая пика около 8 циклов на градус в поле зрения. За пределами этой точки снова требуется более высокий контраст для обнаружения более тонких синусоидальных полос.

Исследование передаточной функции модуляции ( MTF ) зрительной системы человека показывает, что контраст, необходимый для обнаружения изменения яркости в стандартизованных синусоидальных решетках, увеличивается как на более высоких, так и на более низких пространственных частотах.В этом отношении поведение глаза совершенно отличается от поведения простого устройства обработки изображений (например, пленочной камеры или ПЗС-матрицы). Функция передачи модуляции простой сфокусированной системы камеры отображает максимальную модуляцию на нулевой пространственной частоте, причем степень модуляции снижается более или менее монотонно до нуля на частоте среза камеры.

Когда яркость сцены периодически колеблется несколько раз в секунду (как это происходит с экранами телевизоров и компьютерных мониторов), люди воспринимают раздражающее ощущение, как если бы последовательные сцены были разделены.Когда частота колебаний увеличивается, раздражение усиливается и достигает максимума около 10 герц, особенно когда яркие вспышки света чередуются с темнотой. На более высоких частотах сцена больше не кажется разобщенной, а объекты, перемещаемые от одной сцены к другой, теперь воспринимаются как плавно движущиеся. Обычно называемое мерцанием , раздражающее ощущение дрожания света может сохраняться до 50-60 герц. За пределами определенной частоты и яркости, известной как критическая частота мерцания ( CFF ), мерцание экрана больше не воспринимается.Это основная причина, по которой увеличение частоты обновления монитора компьютера с 60 до 85-100 Гц обеспечивает стабильное отображение без мерцания.

Достижения в технологии производства полупроводников, особенно дополнительных металлооксидных полупроводников ( CMOS ) и биполярных CMOS ( BiCMOS ), привели к появлению нового поколения миниатюрных фотодатчиков, которые обладают исключительным динамическим диапазоном и быстрым откликом. Недавно были созданы массивы сенсорных чипов CMOS для моделирования работы сетчатки глаза человека.Эти так называемые глазные чипы , объединяющие оптику, человеческое зрение и микропроцессоры, продвигают офтальмологию в новой области оптобионики . Повреждения сетчатки в результате изнурительных заболеваний зрения, таких как пигментный ретинит и дегенерация желтого пятна , а также старение и травмы сетчатки, которые лишают зрение, корректируются с помощью имплантированных глазных чипов. Кремниевые глазные чипы содержат около 3500 миниатюрных световых детекторов, прикрепленных к металлическим электродам, которые имитируют функцию палочек и колбочек человека.Детекторы света поглощают падающий свет, преломленный роговицей и хрусталиком, и производят небольшое количество электрического заряда, который стимулирует нейроны сетчатки. Имея диаметр два миллиметра (см. Рис. 9), замещающая сетчатка вдвое меньше обычного листа бумаги и имплантируется в карман под поврежденной сетчаткой.

В качестве альтернативы глазному чипу протез сетчатки, использующий цифровой сигнальный процессор и камеру, установленную на очках, захватывает и передает изображение объекта или сцены.По беспроводной связи изображение отправляется на встроенный чип приемника рядом со слоями сетчатки, откуда нервные импульсы отправляются в мозг. Однако искусственная сетчатка не лечит глаукому или нарушения зрения, которые повреждают нервные волокна, ведущие к зрительному нерву. По мере развития оптобионики растет и понимание науки сложной зрительной системы человека.

Соавторы

Кеннет Р. Спринг — научный консультант, Ласби, Мэриленд, 20657.

Томас Дж.Fellers и Майкл У. Дэвидсон — Национальная лаборатория сильного магнитного поля, 1800 Ист. Пол Дирак, Доктор штата Флорида, Университет штата Флорида, Таллахасси, Флорида, 32310.

Посмотрите, ваши глаза направлены назад: вот почему

Человеческий глаз оптимизирован для хорошего цветового зрения днем ​​и высокой чувствительности ночью. Но до недавнего времени казалось, что клетки сетчатки имеют неправильную структуру, и свет проходит через массу нейронов, прежде чем достигнет светочувствительного стержня и колбочек.Новое исследование, представленное на собрании Американского физического общества, обнаружило замечательную улучшающую зрение функцию этой загадочной структуры.

Разрез сетчатку и ее слои. Лабин / Сафури / Перлман / Рибак / Природа

Около века назад была обнаружена тонкая структура сетчатки. Сетчатка — это светочувствительная часть глаза, выстилающая внутреннюю часть глазного яблока. Задняя часть сетчатки содержит колбочки для восприятия красного, зеленого и синего цветов.Среди шишек разбросаны палочки, которые намного светочувствительнее, чем шишки, но дальтоники.

Прежде чем попасть в колбочки и палочки, свет должен пройти через всю толщину сетчатки с ее слоями нейронов и клеточных ядер. Эти нейроны обрабатывают информацию изображения и передают ее в мозг, но до недавнего времени было непонятно, почему эти клетки лежат перед колбочками и палочками, а не позади них. Это давняя загадка, тем более что одна и та же структура нейронов до световых датчиков существует у всех позвоночных, что свидетельствует об эволюционной стабильности.

Исследователи из Лейпцига обнаружили, что глиальные клетки, которые также охватывают всю глубину сетчатки и соединяются с колбочками, обладают интересным свойством. Эти клетки необходимы для метаболизма, но они также плотнее других клеток сетчатки. В прозрачной сетчатке эта более высокая плотность (и соответствующий показатель преломления) означает, что глиальные клетки могут направлять свет, как оптоволоконные кабели.

Выборочное зрение

В связи с этим мой коллега Амихай Лабин и я построили модель сетчатки и показали, что направление глиальных клеток помогает повысить четкость человеческого зрения.Но мы также заметили кое-что довольно любопытное: цвета, которые лучше всего проходят через глиальные клетки, были от зеленого до красного, что больше всего необходимо глазу для дневного зрения. Глаз обычно получает слишком много синего и, следовательно, имеет меньше колбочек, чувствительных к синему.

Дальнейшее компьютерное моделирование показало, что зеленый и красный концентрируются в глиальных клетках и в их соответствующих колбочках в пять-десять раз больше, чем синий свет. Вместо этого избыточный синий свет рассеивается на окружающие стержни.

Этот удивительный результат моделирования теперь нуждался в экспериментальном подтверждении.Вместе с коллегами из Медицинской школы Техниона мы проверили, как свет проникает через сетчатку морских свинок. Как и люди, эти животные активны в течение дня, и их структура сетчатки хорошо изучена, что позволило нам смоделировать их глаза так же, как мы это сделали для людей. Затем мы пропускали свет через их сетчатку и одновременно сканировали их под микроскопом в трех измерениях. Это мы сделали для 27 цветов в видимом спектре.

Из морских свинок с глазами-бусинками получаются отличные… ну… морские свинки для оптических исследований.Jg4817, CC BY-SA

Результат было легко заметить: в каждом слое сетчатки мы видели, что свет не рассеивался равномерно, а концентрировался в нескольких точках. Эти пятна продолжались от слоя к слою, создавая удлиненные столбцы света, идущие от входа сетчатки вниз к колбочкам на слое обнаружения. Свет концентрировался в этих колонках до десяти раз по сравнению со средней интенсивностью.

Еще более интересным было то, что цвета, которые лучше всего определялись глиальными клетками, хорошо сочетались с цветами колбочек.Колбочки не так чувствительны, как стержни, поэтому этот дополнительный свет позволил им работать лучше — даже при более низком уровне освещенности. Между тем, более синий свет, который плохо улавливался глиальными клетками, рассеивался на стержнях в непосредственной близости от него.

Эти результаты означают, что сетчатка глаза оптимизирована таким образом, что размеры и плотность глиальных клеток соответствуют цветам, к которым чувствителен глаз (что само по себе является процессом оптимизации, отвечающим нашим потребностям). Эта оптимизация такова, что цветовое зрение в течение дня улучшается, в то время как ночное зрение страдает очень мало.Эффект также работает лучше всего, когда зрачки сужаются при высоком освещении, что еще больше увеличивает ясность нашего цветового зрения.

типов вулканических конусов | Национальное географическое общество

У большинства вулканических конусов есть один вулканический кратер или центральная депрессия на вершине. Вероятно, это самый известный тип вулканических гор.

Основные типы вулканических конусов

Конусы композитные

Составные конусы, также известные как стратоконы, состоят из слоев лавы, вулканического пепла и фрагментированных горных пород.Эти слои накапливаются с течением времени, когда вулкан извергается через жерло или группу жерл в кратере вершины. Высыпания, образующие эти конусы, называемые плиниевскими извержениями, очень взрывоопасны и часто опасны.

Один из самых известных стратоконов в мире — гора Фудзи в Японии. Самая высокая гора в Японии, гора Фудзи возвышается на 3776 метров (12380 футов) над окружающим ландшафтом. Гора Фудзи в последний раз извергалась в 1707 году, но до сих пор считается действующим вулканом.

Гора Рейнир в Вашингтоне — еще один стратокон.Гора Ренье возвышается на 4392 метра (14 410 футов) над уровнем моря. За последние полмиллиона лет Mt. Ренье произвел серию чередующихся извержений лавы и извержений обломков. Эти извержения дали Mt. Ренье классическая слоистая структура и скошенная форма составного конуса. В отличие от горы Фудзи, композитный конус горы Рейнир был высечен рядом ледников, что придало ему скалистую и неровную форму.

Шлаковые конусы

Шлаковые конусы, иногда называемые шлаковыми конусами или пирокластическими конусами, являются наиболее распространенными типами вулканических конусов.Они образуются после сильных извержений, выбрасывающих в воздух фрагменты лавы, которые затем затвердевают и падают в виде пепла вокруг вулканического отверстия. Обычно эти золы размером с гравий заполнены множеством крошечных пузырьков, застрявших в лаве, когда она затвердевает. Шлаковые конусы стоят на высоте от десятков до сотен метров.

Пепельные конусы могут образовываться сами по себе или при открытии новых жерл на более крупных существующих вулканах. Мауна-Кеа, вулкан на американском острове Гавайи, и гора Этна, вулкан на итальянском острове Сицилия, покрыты сотнями шлаковых конусов.

Другие типы вулканических конусов

Конусы для разбрызгивания

Вулканы часто выбрасывают в воздух небольшие количества газообразных сгустков лавы. Эти капли лавы, называемые брызгами, тяжелые и вязкие. Вязкость означает сопротивление вещества течению. В данном случае это относится к толщине брызг. Вязкость брызг означает, что они часто не успевают остыть, прежде чем упадут на землю.

Капли лавы в брызгах слипаются, когда они приземляются, накапливаясь, образуя крутые конусы брызг.Большинство конусов брызг очень маленькие, от 1 до 5 метров (от 3 до 16 футов) в высоту, потому что они являются результатом незначительной вулканической активности. Они часто образуются линейными группами вдоль изверженной трещины или длинной трещины на склоне действующего вулкана. Небольшой конус брызг называется хорнито.

Конусы брызг можно найти в районе Пуу у горы Килауэа на Гавайях и вокруг него. Вулканическая активность Килауэа, непрерывно извергающаяся с 1983 года, характеризуется фонтанированием горячей лавы, что делает его идеальным инкубатором для конусов брызг.

Туфовые конусы

В отличие от конусов брызг, которые образуются из фонтанов лавы, конусы туфа образуются в результате взаимодействия между поднимающейся магмой и водоемами. Шишки из туфа иногда называют шишками пепла.

При быстром нагреве лавой вода превращается в пар и резко расширяется, разбивая огромное количество лавы на шлейфы из очень мелких зерен пепла. Этот пепел падает вокруг вулканического жерла, образуя конус пепла. Со временем пепел превращается в скалу, известную как туф.

Конусы туфа имеют крутые стороны и часто достигают высоты от 100 до 300 метров (от 328 до 984 футов). Они намного шире и имеют более широкие кратеры, чем конусы разбрызгивания, потому что они возникают в результате неглубоких взрывов, которые выбрасывают материалы вбок, а не вверх.

Даймонд-Хед, знаменитый вулкан недалеко от Гонолулу на Гавайях, представляет собой огромный туфовый конус. Гора возникла в результате кратковременного извержения вулкана около 200 000 лет назад. Во время извержения Даймонд-Хед гора поднималась из океана, и лава взаимодействовала с водой и даже с ближайшим коралловым рифом.Сегодня край Даймонд-Хед находится примерно в километре (0,62 мили) от побережья и возвышается на 232 метра (760 футов) над уровнем моря. .

Добавить комментарий

*
*

Необходимые поля отмечены*