Исследование: глаза пауков работают вместе для отслеживания стимулов
Биологи из Университета Массачусетса в Амхерсте и их коллеги разработали специальный айтрекер для пауков. С его помощью они показали, что у пауков-скакунов вторичные глаза (передние боковые) критически важны для способности основных глаз отслеживать движущиеся стимулы.
Особенности зрения пауков-скакунов
- Пауки-скакуны обладают отличным зрением и восемью глазами.
- Основные глаза, направленные вперед, имеют форму длинных трубок внутри головы с маленькими бинокулярными сетчатками, способными различать цвет и мелкие детали.
- Из-за малого размера сетчатки поле зрения основных глаз ограничено. Чтобы компенсировать это, глазные трубки окружены мышцами, которые могут направлять взгляд в пределах визуального поля.
Метод исследования
Исследователи создали айтрекер, который, в отличие от человеческого, смотрит внутрь глазных трубок, так как поверхность глаза паука неподвижна. В эксперименте паука аккуратно фиксировали перед экраном, а его сетчатки подсвечивали инфракрасным светом, невидимым для животного. Ученые записывали, куда паук направляет свои глазные трубки во время просмотра видео.
Роль вторичных глаз
- Передние боковые глаза расположены рядом с основными. Они имеют более простую структуру и не могут двигаться.
- Эти глаза чрезвычайно чувствительны к движению и имеют широкое поле зрения, которое перекрывается с полем зрения основных глаз.
- Эксперимент с маскировкой: когда вторичные глаза закрашивали нетоксичной смываемой краской, способность основных глаз быстро находить и точно отслеживать движущиеся диски разных скоростей резко снижалась.
- Без вторичных глаз стимул должен был появиться прямо перед основными глазами, чтобы они могли его исследовать.
«Это как если бы их периферическое зрение находилось в совершенно отдельном глазу. Такой уровень интеграции, при котором один глаз зависит от другого типа глаза, морфологически очень отличающегося и физически отделенного, чрезвычайно необычен», — объясняет Элизабет Якоб.
Перспективы исследования
Новый инструмент позволяет изучать, как животные с такой необычной зрительной системой выполняют сложные задачи. Например:
- Исследование того, какие именно элементы сложных брачных танцев самцов привлекают внимание самок.
- Запись активности мозга паука при рассмотрении разных стимулов в айтрекере.
Эта работа помогает понять, как визуальная информация эффективно собирается и обрабатывается животным с очень маленьким мозгом.