Исследователи обнаружили насекомое с бифокальными линзами

Исследователи из Университета Цинциннати сообщают об открытии насекомого с бифокальными линзами — настолько удивительном, что первоначально они сомневались в своих наблюдениях. «Насколько нам известно, это первая демонстрация настоящих бифокальных линз в современном животном мире», — заявляют исследователи в статье на обложке ведущего журнала о жизни Current Biology от 24 августа.

Статья посвящена изучению двух глаз личинки жука-плавунца Thermonectus marmoratus. Эти два глаза имеют бифокальную линзу, которую исследователи обнаружили в четырёх из 12 глаз личинки, сообщает автор исследования Эльке К. Бушбек, доцент биологии.

Используя две сетчатки и две существенно разделённые фокальные плоскости, личинки могут эффективнее, чем люди в бифокальных очках, переключать зрение с ближнего на дальнее — чтобы лучше видеть и ловить свою добычу, в основном личинок комаров.

«Кроме того, мы считаем, что в основных глазах отдельные изображения одного и того же объекта могут фокусироваться на каждой из двух сетчаток, позволяя каждому глазу функционировать как "два глаза в одном"», — пишут исследователи. Трубкообразные глаза с бифокальными линзами позволяют эффективно фокусировать изображение на двух сетчатках.

Открытие было сделано в лаборатории Бушбек и поддержано её наградой CAREER от Национального научного фонда (NSF). «Мы надеемся, что это открытие может иметь значение для людей в будущих исследованиях в области биомедицинской инженерии», — говорит Бушбек. «Оно также может найти применение в любой технологии формирования изображений», — добавляет Стовассер.

Насекомые с бифокальными линзами

Изучаемые личинки жука-плавунца обычно обитают в ручьях и реках Аризоны и западной части США. Это голометаболическое насекомое — группа, представители которой полностью меняют форму при развитии (как гусеница/бабочка). Сложные линзы есть у личинок, но они теряют их, превращаясь во взрослого жука.

Исследователи не могли поверить своим глазам

Изучая работу множественных глаз насекомого, исследователи провели дополнительные эксперименты, чтобы опровергнуть увиденное. Сначала они использовали микроскоп, чтобы посмотреть через линзы двух глаз. Они увидели, как линза делает второе изображение чётче — что возможно только с бифокальной линзой. «Это был мой первый исследовательский проект, и я серьёзно думала, что допустила ошибку. Затем мы провели дополнительные исследования, чтобы попытаться опровергнуть гипотезу», — говорит Стовассер.

Однако их выводы подтвердились дальнейшими исследованиями, включая наблюдение работы линзы и двух фокальных плоскостей под микроскопом. Бифокальный эффект также был зафиксирован при пропускании узкого светового луча через линзу. «Наши результаты можно объяснить только наличием настоящей бифокальной линзы», — заключают авторы.