09.01.2020
София Жаботинская

Ученые надели на каракатиц 3D-очки, чтобы понять, как эти существа видят

Обнаружено второе в мире беспозвоночное животное, доказанно обладающее стереопсисом.

Когда ты каракатица, то ты не просто выглядишь круто в своих 3D-очках, но еще и помогаешь науке.
Когда ты каракатица, то ты не просто выглядишь круто в своих 3D-очках, но еще и помогаешь науке /© Wardill Lab

Каракатицы — головоногие моллюски, обитающие в морской воде, преимущественно держась у самого дна. Отличаясь умом и хорошей памятью, этот морской зверь обычно ассоциируется у людей с умением выпускать чернила с целью защиты. В отличие от других головоногих, каракатицы имеют внутреннюю раковину — овальное пористое известковое образование, регуляция жидкости и газа в котором меняет плавучесть животного.

Однако у каракатиц есть еще одна особенность: их глаза устроены так, что дают обзор на 360 градусов. Чтобы выяснить, как работает уникальное трехмерное зрение этого зверя, ученые надели на них крошечные стереоскопические красно-синие очки. Статью о своей работе они опубликовали в журнале Science Advances.

У этих морских обитателей одни из самых необычно устроенных глаз в животном мире. Изображение, которое они видят, гипотетически должно быть черно-белым, так как их глаза обладают всего одним типом фоторецепторов. Однако уникальный W-образный зрачок может позволить им воспринимать цвета совершенно иначе, чем это происходит у позвоночных. Несмотря на то что глаза каракатиц Sepia officinalis, которые участвовали в эксперименте, устроены иначе, чем человеческие, они тоже обладают трехмерным стереоскопическим зрением. Нас роднит использование стереопсиса — механизма восприятия глубины пространства, для которого необходимо получать изображения от глаз одновременно. Однако механизм этого стереопсиса у каракатицы, вероятно, совсем другой.

Мы для фокусировки меняем кривизну хрусталика. У каракатиц хрусталик фактически меняет положение. Наши глаза постоянно смотрят вперед, обеспечивая стереопсис, но давая при этом ограниченный обзор: мы ограниченно видим, что происходит по бокам, и совсем не видим, что творится сзади. Для головоногих такое расположение глаз нехарактерно, и, как правило, они имеют другие механизмы, помогающие воспринимать расстояние до объектов.

Каракатица в очках / © P. Gonzalez-Bellido, Wardill Lab

Хотя у каракатиц глаза смотрят в разные стороны, что и позволяет создавать обзор на 360 градусов, эти животные могут поворачивать глаза вперед. Ученые предположили, что это может помогать им использовать стереопсис. Чтобы выяснить, так ли это, они создали крошечные 3D-очки и надели их на 14 каракатиц. Благодаря липучке, их можно было легко надеть и снять — чем и воспользовались три зверя, сняв очки сразу по возвращении в аквариум.

Каждую каракатицу научили наносить удары щупальцами, надевая им очки. Затем аквариум поставили перед экраном, на котором проигрывалось видео с двумя двигающимися креветками разного цвета — обычной добычей для каракатицы. В итоге, если бы каракатицы использовали стереопсис, как это делаем мы, то креветки для них сместились бы так, как в кинотеатре сливаются воедино и кажутся более близкими изображения фильма в формате 3D. Если все так и произошло бы, то каракатицы попытались бы поймать добычу, нанося удары щупальцами в то место, куда в 3D смещается картинка.

Именно так и произошло. Это делает каракатицу вторым известным беспозвоночным, использующим стереопсис для определения расстояния. Более ранние работы показали, что богомолы также имеют бинокулярное восприятие глубины. Однако стереопсис богомола отличается от стереопсиса человека: в отличие от нас, это насекомое не может воспринимать глубину объектов неподвижного пространства. Как работает стереопсис каракатицы, пока до конца не ясно, но, вероятно, из-за различий в мозге он тоже может отличаться от нашего.

В следующих работах ученые планируют лучше понять механизм, позволяющий мозгу каракатицы обрабатывать изображения. Это может стать важным шагом в изучении биологических основ трехмерного зрения вообще и принципов работы зрительных систем.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
6 часов назад
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

Позавчера, 10:39
Александр Березин

Когда полвека назад гибель динозавров объяснили падением астероида, это вызвало массовое неприятие, длившееся десятилетия. Открытие кометы, взрыв которой принес тысячелетнее похолодание в начале голоцена, привело к спорам в научной среде, которые идут до сих пор. Теперь множеству атак подверглось и открытие астероида, уничтожившего Содом. Отчего многим исследователям так трудно поверить в астероидные взрывы и о каких узких местах в современной науке это может говорить?

11 часов назад
Илья Ведмеденко

Китайцы провели тесты гиперзвукового комплекса, который облетел земной шар. По информации СМИ, испытания стали неожиданностью для американской разведки.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: