Ученые надели на каракатиц 3D-очки, чтобы понять, как эти существа видят — Naked Science
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.
Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Вчера, 20:52
Мария Азарова

Проект назвали в честь Галилео Галилея — итальянского ученого эпохи Возрождения, который задействовал разработанный им телескоп для наблюдения за астрономическими объектами, такими как луны Юпитера, кратеры спутника Земли и кольца Сатурна. Пока программа получила финансирование в 1,75 миллиона долларов, но возглавляющий ее профессор Ави Леб надеется на большее.

Вчера, 21:44
Василий Парфенов

Винтокрылый дрон Ingenuity продолжает демонстрировать свою исключительную пользу в качестве инструмента для изучения Марса. Он совершил уже десятый полет, преодолев в сумме 1838 метров, а также разогнался до рекордной скорости и поднялся на впечатляющую высоту.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: