Зрение паучков почти такое же острое, как у взрослых особей: исследование

Детёныши пауков-скакунов могут охотиться так же, как их родители, потому что их зрение почти такое же острое.

Исследование, опубликованное в журнале Vision Research, помогает объяснить, как животные размером с хлебную крошку вмещают всю сложную архитектуру глаз взрослой особи в гораздо более крошечный «пакет».

«Паучки могут применять стратегии охоты, специфичные для определённой добычи. Они могут решать проблемы. Они сообразительны в навигации по своей среде, — сказал биолог Натан Морхаус из Университета Цинциннати. — Это говорит о том, что их глаза предоставляют столько же высококачественной информации, когда они маленькие, сколько и когда они большие. И это была загадка.

Мы думали, что взрослые особи достигают физических пределов возможностей зрения. А затем появляются детёныши, которые в сто раз меньше. Это заставляет нас задаться вопросом: как им это удаётся?»

Как устроены глаза паучков

Исследование показало, что у детёнышей пауков такое же количество фоторецепторов, как у взрослых (около 8000), но они упакованы иначе, чтобы поместиться в меньшем пространстве. Эти фоторецепторы меньше по размеру, а многие из них имеют форму длинного цилиндра, чтобы большее их количество могло располагаться бок о бок. Это позволяет сохранить остроту зрения, которая помогает паукам различать объекты на расстоянии.

«Для людей требуется от трёх до пяти лет, прежде чем младенцы смогут достичь остроты зрения взрослых, — сказал ведущий автор исследования Джон Томас Гот из Питтсбургского университета. — Пауки-скакуны достигают этого, как только покидают гнездо».

Ключевая роль расположения фоторецепторов

По словам Морхауса, важно не только количество, но и расположение этих фоторецепторов в глазах, которое помогает животному воспринимать мир.

«Если у вас фоторецепторы расположены каждые 5 градусов, вы будете видеть только объекты, находящиеся на расстоянии более 5 градусов друг от друга. Но если они расположены на расстоянии 1 градуса, вы сможете различать объекты, которые находятся ближе друг к другу».

Люди могут различать объекты, находящиеся на расстоянии менее 0,007 градуса друг от друга. «Мы одни из лучших в этом в животном мире», — отметил Морхаус.

Передовые технологии для крошечных глаз

Исследователи использовали специально созданный микроофтальмоскоп, похожий на приборы врачей-офтальмологов, чтобы заглянуть в крошечные глаза детёнышей пауков.

«Самая сложная часть — обращаться с этими крошечными хрупкими существами с предельной осторожностью, чтобы не навредить им во время измерений», — сказала биолог Эльке Бушбек.

Этот уникальный инструмент позволил учёным картировать светочувствительные клетки и понять их взаимосвязь, а также определить угловое расстояние между фоторецепторами, чтобы оценить пространственную остроту зрения пауков.

Большие глаза у малышей

Как и у большинства существ, у пауков-скакунов глаза при рождении непропорционально велики по сравнению с телом. Эта модель роста, называемая отрицательной онтогенетической аллометрией, объясняет, почему у некоторых щенков такие большие лапы.

«Чем больше глаз, тем лучше он функционирует. Он улавливает больше света, и объекты находятся в большей фокусировке, — пояснил Морхаус. — Так что одна из стратегий — начать жизнь с максимально возможным размером глаза, близким к взрослому».

Ограничения и поведение

Один недостаток глаз паучков в том, что они улавливают меньше света, чем глаза взрослых особей. Это означает, что они хуже видят в условиях слабого освещения.

«Паучки ведут себя немного как пьяные. Они немного спотыкаются, — сказал Морхаус. — И, вероятно, это потому, что мир для них немного темнее, как если бы вы ходили по дому с выключенным светом, ударяясь голенью о мебель».

Исследование также подчёркивает, что многие пауки-скакуны обладают тетрахроматией — способностью видеть четыре цвета (ультрафиолетовый, красный, синий и зелёный), что превосходит типичное для человека трихроматическое зрение.