Биологи надели 3D-очки на богомолов и сделали из них буридановых ослов

❋ 4.3

Богомолы единственные среди насекомых обладают стереоскопическим зрением, как у человека. Британские биологи провели эксперимент над богомолами, надев на них 3D-очки и подвесив вниз головой. Специалисты проверяли, как охотники отреагируют на стимулы с разной и одинаковой контрастностью. В итоге опыт стал иллюстрацией парадокса буриданова осла.

Биология

# 3D-очки

# богомолы

# зрение

# насекомые

# парадоксы

# эксперемент

Особь богомола Sphodromantis lineola, вид обитает в Африке, часто становится объектов научных исследований зрения, физиологии глаз, хищничества и сексуального каннибализма / © Wikimedia Commons, Holger Krisp.

Глаза — один из самых удивительных продуктов эволюции, их функционал крайне разнообразен. Мухи, например, способны видеть мир четким даже при быстрых движениях в полете. Глаза глубоководных миктофитовых (Myctophidae) увеличились из-за жизни в кромешной темноте, так у них больше шансов поймать хотя бы какой-то свет.

Тот, кто близко видел овцу или козу, возможно, удивлялся необычному устройству их зрачков: они горизонтальные. Благодаря такой форме животные видят панораму и могут рано заметить хищника.

По-своему необычны глаза богомолов. Они способны воспринимать глубину мира. Когда на оба глаза поступает разное изображение, мозг считывает эту разницу и рассчитывает расстояние до объекта в трехмерном пространстве.

Богомолы — единственные насекомые, у которых экспериментально подтвердили такое стереоскопическое зрение. Но есть и кандидаты: стрекозы и ктыри.

Устройство эксперимента. Фотография головы богомола с прикрепленными 3D-очками (слева). Схема экспериментальной установки, богомол в 3D-очках закреплен вверх ногами перед экраном компьютера, на котором отображается мотивационный стимул. Схема дизайна эксперимента — стимул, центрирующий внимание богомола, стимул, смещающий его внимание в сторону, стимул в виду движущихся прямоугольников, стимулы-подсказки, появляющиеся по сторонам будущих стимулов-прямоугольников / © Journal of Experimental Biology, Théo Robert et al.

Британские биологи поставили новые эксперименты над богомолами, проверяя, могут ли они концентрироваться на одном объекте, при наличии двух стимулов. Для этого специалисты прикрепили к глазам подопытных прозрачные цветовые фильтры в виде 3D-очков — на одном фиолетовый цвет, на другом красный.

В трех экспериментах участвовали 37 самок богомолов Sphodromantis lineola. Их подвешивали кверху ногами — это их любимая охотничья поза — перед экраном. На нем ученые демонстрировали движущиеся стимулы, имитирующие движения потенциальной добычи.

Сначала внимание богомолов фиксировали в центре. После слева или справа появлялось множество точек, привлекающих насекомое, а затем по обе стороны снизу вверх начинали двигаться два прямоугольника. Один из них был контрастным, то есть основной целью, а другой либо контрастным, либо тусклым, либо невидимым. Задачей второго прямоугольника было отвлекать богомола. Результаты экспериментов опубликовал журнал Journal of Experimental Biology.

Примеры стимулов, демонстрируемых богомолам. В этом эксперименте использовались сигналы длительностью 100 миллисекунд. В разных итерация отвлекающий стимул имеет разную контрастность от максимальной до минимальной / © Journal of Experimental Biology, Théo Robert et al.

Выяснилось, что предварительные сигналы предсказывают поведение богомола — то есть в какую сторону он будет смотреть. И этот эффект сохранялся около двух секунд. Также биологи лишний раз подтвердили, что богомолы предпочитают атаковать объект на расстоянии 2,5 сантиметра. По мере того, как два стимула становились все более похожими, охотникам было сложнее определиться.

Почему? Экспериментаторы полагают, что разные нейроны запускают короткие движения головы в сторону добычи (саккады), а когда они срабатывают одновременно, то конкурируют. В экспериментах богомолы реагировали почти на 40% медленнее, когда стимулы одинаково контрастировали с фоном. Говоря иначе, когда перед глазами богомола две одинаково ценные добычи, ему сложно выбрать.

«Нам показалось, что это живая иллюстрация философского парадокса буриданова осла, когда голодное животное помещают между двумя одинаковыми кучами сена, и он, будучи не в состоянии выбрать между ними, умирает от голода», — отметил автор исследования Роберт Тео. Но в то же время скорее всего богомолы в подобных ситуациях оказываются крайне редко, поэтому на выживаемость это не влияет.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.