Паук-скакун использует «размытое» зрение для оценки расстояния
Ученые из Японии впервые обнаружили животное, которое использует оценку резкости изображения как основной метод восприятия глубины. Этим животным оказался паук-скакун Адансона (Hasarius adansoni), который ловит добычу, прыгая с расстояния.
Загадка зрения паука
Передние глаза паука не обеспечивают бинокулярное зрение, как у человека. Он также не использует параллакс движения (как многие насекомые), так как его голова остается неподвижной перед прыжком.
Уникальное строение сетчатки
У паука восемь глаз. Исследование под руководством Такаси Нагаты из Городского университета Осаки показало:
- Основную роль в восприятии расстояния играют два больших передних (главных) глаза.
- Их сетчатка имеет уникальную «ступенчатую» структуру с четырьмя слоями фоторецепторов (у человека — один слой).
- Два глубоких слоя чувствительны к зеленому свету, а два верхних — к ультрафиолетовому.
- Из двух зеленочувствительных слоев только самый глубокий получает сфокусированное изображение, а второй — размытое.
Эксперимент с цветным светом
Ученые проверили гипотезу, что паук оценивает расстояние по степени размытости во втором зеленом слое:
- Пауков помещали в контейнер с плодовыми мушками и освещали зеленым или красным светом.
- В зеленом свете пауки точно рассчитывали прыжки.
- В красном свете (без коротковолнового зеленого компонента) они часто промахивались.
Математическая модель, предсказывающая ошибки прыжков при разной длине волны света, точно совпала с результатами экспериментов.
Выводы и значение
Исследователи пришли к выводу, что пауки-скакуны действительно используют систему расфокусировки изображения как основной способ оценки расстояния. Это первый известный пример такого механизма в животном мире. Поскольку другие пауки-скакуны имеют схожее строение сетчатки, они, вероятно, используют тот же метод.
В статье, опубликованной в журнале Science, ученые отмечают, что дальнейшее изучение этой зрительной системы может найти применение в робототехнике и компьютерных системах зрения.