Насекомые в 3D: миниатюрные очки подтвердили стереоскопическое зрение у богомолов

Использование крошечных 3D-очков доказало, что богомолы обладают стереоскопическим (3D) зрением. Это открытие может послужить новой моделью для улучшения визуального восприятия у роботов.

Хотя основные знания о 3D-зрении получены при изучении позвоночных, команда из Университета Ньюкасла (Великобритания) в публикации в Scientific Reports подтвердила, что богомол, беспозвоночное, действительно использует стереопсис (3D-восприятие) для охоты.

Специальный кинотеатр для насекомых

В специально созданном "кинотеатре для насекомых" выяснилось, что для тестов на богомолах работают только "олдскульные" 3D-очки. Если для людей используются очки с красными и синими линзами, то для богомолов, плохо воспринимающих красный свет, были изготовлены очки с одной синей и одной зелёной линзой.

Новые возможности для исследований

Стереоскопическое зрение у богомолов впервые было показано в 1980-х годах Сэмюэлем Росселем, но его работа с призмами и экранами позволяла демонстрировать лишь очень ограниченный набор изображений. Команда из Ньюкасла разработала 3D-очки, подходящие для насекомых, что позволяет показывать им любые изображения и открывает новые направления исследований.

Дженни Рид, профессор наук о зрении и руководитель исследования: "Несмотря на их крошечный мозг, богомолы — сложные визуальные охотники, способные с пугающей эффективностью захватывать добычу. Мы можем многому научиться, изучая, как они воспринимают мир. Лучшее понимание их более простых систем обработки информации помогает нам понять, как эволюционировало 3D-зрение, и может привести к созданию новых алгоритмов для восприятия 3D-глубины в компьютерах".

Результаты эксперимента

В экспериментах богомолам, на которых с помощью пчелиного воска были закреплены крошечные очки, показывали короткие видео с имитацией жуков на экране компьютера.

• Богомолы не пытались поймать жуков, когда те были показаны в 2D.
• Когда жуки были показаны в 3D, как бы парящими перед экраном, богомолы наносили по ним удары.

Это доказывает, что богомолы действительно используют 3D-зрение.

Почему не подошли современные технологии

Первоначальное тестирование самой распространённой современной 3D-технологии для людей (с использованием круговой поляризации для разделения изображений для двух глаз) не сработало. Насекомые находились так близко к экрану, что очки не могли правильно разделить изображения для каждого глаза.

Доктор Вивек Нитьянанда, сенсорный биолог из Университета Ньюкасла: "Когда эта система не сработала, мы обратились к очкам старого образца с красными и синими линзами. Поскольку богомолы плохо видят красный свет, мы использовали зелёные и синие очки и LED-монитор с необычно узким выходом в зелёном и синем диапазоне длин волн. Мы окончательно продемонстрировали 3D-зрение, или стереопсис, у богомолов, а также показали, что эту технику можно эффективно использовать для передачи виртуальных 3D-стимулов насекомым".

Команда Университета Ньюкасла продолжит исследования, изучая алгоритмы восприятия глубины у насекомых, чтобы лучше понять эволюцию человеческого зрения и разработать новые способы внедрения 3D-технологий в компьютеры и роботов.