3D видение для крошечных глаз

С их острым видением и смертельно-точным когтем, подскакивающие пауки являются кошками бесхарактерного мира. В течение многих десятилетий ученые ломали голову, как миниатюрные нервные системы пауков управляют таким сложным поведением восприятия и охоты. Новое исследование подскакивающего паука Адэнсона (Hasarius adansoni) заполняет один ключевой компонент: необычная форма восприятия глубины.Как все подскакивающие пауки, у паука Адэнсона восемь глаз.

Два больших, фронт и центр на «морде» паука, имеют самое острое видение. Они включают линзу, проектирующую изображение на сетчатку — светочувствительная ткань позади глаза. То, что много распространено в видении животных, но сетчатка подскакивающего паука берет вещи шаг вперед: Это состоит из не один но четыре отличных слоя светочувствительных клеток.

Биологи не были уверены, для чего были все те слои, и исследование в 1980-х сделало их еще более загадочными. Исследования показали, что каждый раз, когда объект сосредоточен на базовом слое, не в фокусе на следующем слое — казалось бы, сделал бы видение паука более расплывчатым, а не более острым.Пропущенный!

Пауки Адэнсона обычно зависят от зеленых длин волны для восприятия глубины. Когда только красный свет доступен, пауки могут все еще видеть, но чувствовать объекты, как являющиеся ближе, чем они действительно. В результате пауки не допрыгивают своей цели.

Кредит: Science/AAASБольше научных видео новостей

Это привело к «долгосрочной тайне», говорит Дуэн Харлэнд, биолог, изучающий видение паука в AgResearch в Линкольне, Новая Зеландия, и кто не был вовлечен в новое исследование. «Какой смысл того, чтобы иметь сетчатку это не в фокусе?» Ответ, это оказывается, то, что, имея две версии той же сцены — один хрустящий картофель и один нечеткий — помогают паукам измерить расстояние до объектов как дрозофилы и другая добыча.Бригада исследователей во главе с биологами Акиисой Теракитой, Митсумасой Коянэджи и Такаши Нэгэтой из Городского университета Осаки в Японии сделала этот вывод после игры умной уловки на глазах паука.

Во-первых, они использовали комбинацию исследований экспрессии гена, электрофизиологии и других методов, чтобы решить, что нижняя часть два слоя сетчатки паука была самой чувствительной к зеленому свету. Те два слоя также ответили слабо на красный.

Пауки красно-зеленые страдающий дальтонизмом, тем не менее, так им, Харлэнд говорит, ярко-красный объект выглядел бы одинаково как тускло-зеленый.Проверить восприятие глубины пауков, бригада Теракиты, выкапываемая пауки четырех Адэнсона со всего кампуса. Они приложили черную краску на шести вторичных глазах каждого паука, чтобы удостовериться, что они только проверяли восприятие глубины в двух главных глазах. Затем в высоком пластмассовом блюде, каждый атакованный паук — или попробованный для атаки — несколько бродящих дрозофил под зеленым светом или под красным светом.

В зеленом свете они почти всегда хватали мух с единственным прыжком. Но под красным светом, они потерпели неудачу — иногда почти сантиметром, отчеты бригады сегодня в Науке.

Их охваченные скачки, в среднем, только 90% фактического расстояния до целевой мухи.То цветовое различие говорило.

В любом освещении глаз подскакивающего паука сосредоточит яркий образ мухи на первом слое сетчатки. Но, потому что линза впереди глаза сгибает зеленый свет более резко, чем красный, изображение на втором слое оказывается более нечетким в зеленом свете.

Начиная с менее — расплывчатые красные изображения обманули пауков в размышление, что объекты были ближе, чем они действительно были, эксперимент предполагает, что пауки используют нечеткость того вторичного изображения для оценки расстояния. (Обычно, пауки не запутываются по своей природе, потому что их чувствительность к зеленым длинам волны в солнечном свете сокрушает любой ввод от красного.)Мари Херберштайн, поведенческий эколог в университете Macquarie в Сиднее, Австралия, убеждена, что пауки получают ощущение глубины путем сравнения ясных и нечетких изображений, спроектированных на различных слоях их сложных сетчаток. Исследование делает «водонепроницаемый случай», говорит она.

Результаты не только объясняют полноценность расфокусированной сетчатки, Харлэнд говорит, они также обеспечивают захватывающий пример того, как половине сантиметра длинные животные с мозгами, меньшими, чем те из комнатных мух все еще, удается собраться и действовать на сложную визуальную информацию. Следующий шаг, он добавляет, будет выяснять, как их глаза и мозги фактически сравнивают те ясные и нечеткие изображения для получения смысла расстояния.


Добавить комментарий