Cei mai ciudați ochi din Regatul Animal văd o lume pe care nu ne putem imagina

Cei mai ciudați ochi din Regatul Animal văd o lume pe care nu ne putem imagina

Când privești lumea într-un anumit fel, este ușor să uiți că nu toată lumea are aceeași viziune.

Ne referim la asta literalmente. În afară de considerentele filozofice ale experienței subiective a culorii, diferite organisme au evoluat pentru a vedea lumea diferit, cu structuri și configurații ale ochilor optimizate pentru diferite tipuri de existență.

Există, desigur, cele evidente: pupilele orizontale ale ierbivorelor le oferă o vedere panoramică asupra împrejurimilor, ceea ce ajută atât să vadă prădătorii venind, cât și să evite obstacolele pe măsură ce animalele evadează. Între timp, prădătorii nocturni au pupile verticale pentru a-și maximiza vederea pe timp de noapte.

Totuși, alte tipuri de ochi din lumea magnifică, largă și diversificată văd în moduri pe care poate nici nu începem să ne imaginăm. Iată câțiva dintre cei mai ciudați ochi din regnul animal – jeepers creepers, într-adevăr.

Sepie

Niciun alt animal nu are o pupila ca sepia. Are forma unui W, o trăsătură pe care biologii au determinat-o că ajută animalele să echilibreze un câmp de lumină vertical neuniform, care este comun în adâncurile apoase pe care le locuiesc. Dar acesta este doar începutul.

Ochiul unei sepie. (A. Martin UW Photography / Moment / Getty Images)

Sepiele au un singur tip de fotoreceptor, ceea ce ar trebui să însemne că pot fi văzute doar monocrom. Cu toate acestea, acele pupile ciudate și largi de sepie și alte cefalopode ar putea facilita un mod complet diferit de a vedea culoarea – folosind modul în care lumina care trece printr-o prismă se împarte într-un curcubeu.

Cunoscută sub numele de aberație cromatică, poate fi o problemă atunci când lentilele din ochii noștri nu reușesc să focalizeze culorile pe același punct, transformând contrastele clare de nuanță într-o spălare mai fină de diferite nuanțe. Poate că sepia a transformat această problemă într-o soluție.

Cu cât pupila este mai mică, cu atât efectul este mai mic, astfel încât pupilele largi ale cefalopodelor ar fi foarte predispuse la aceasta. Chiar dacă acest lucru ar putea duce la imagini neclare, estomparea este dependentă de culoare – ceea ce înseamnă că ar putea fi o modalitate pentru aceste creaturi aparent daltonice de a vedea culorile. Este posibil să vadă culori despre care nici măcar nu știm! Acest lucru poate explica, de asemenea, modul în care se pot coordona culorile cu mediul lor pentru camuflare.

Spre deosebire de alte cefalopode, totuși, ochii de sepie se pot roti, permițându-le să vadă lumea și în 3D; Recent, oamenii de știință au descoperit că acești ochi pivotați au ca rezultat o viziune stereoscopică, oferind sepiei încă un avantaj în mediul lor.

Păsări

Păsările, cu ochii lor minusculi, plini de mărgele, pot vedea probabil multe lucruri pe care noi nu le putem vedea.

Cefalopodele au un singur tip de fotoreceptor, așa cum am stabilit. Oamenii au patru, trei conuri și o tijă, ceea ce înseamnă că avem sensibilități de culoare la trei lungimi de undă de vârf, ceea ce numim viziune tricromatică. (Lanseta este pentru vederea în lumină scăzută.)

Păsările au șase-patru conuri care oferă vedere tetracromatică, o tijă și un con dublu neobișnuit pentru percepția necolorată a mișcării.

coada albastrăO coadă albastră migratoare din Himalaya (Tarsiger rufilatus). (Nitat Termmee / Moment / Getty Images)

În plus, o proteină în ochi le-ar putea permite să vadă câmpuri magnetice. Păsările migratoare pot naviga extraordinar de bine și, pentru o lungă perioadă de timp, nu a fost clar cum realizează acest lucru. Recent, oamenii de știință l-au restrâns la o clasă de proteine ​​numite criptocromi, care sunt sensibile la lumina albastră.

Magnetorecepția păsărilor – adică capacitatea lor de a percepe câmpurile magnetice – pare dependentă de lumina albastră, sugerând că simțul poate fi bazat pe viziune. Există posibilitatea clară ca acest filtru magnetic pentru culoarea albastră să fie rezultatul unei ciudatenii cuantice. Studii de laborator mai recente au arătat cum un câmp magnetic afectează o proprietate cuantică a criptocromilor, care guvernează electronii acestora.

Anableps anableps

Iată cei patru ochi mari (Anableps anableps), din genul peștilor cu patru ochi.

anablepsOchii ciudați ai peștilor cu patru ochi. (Charles Peterson / Flickr / CC BY-NC 2.0)

Această fiară fascinantă nu are de fapt patru ochi – dar cei doi ochi ai săi au evoluat o adaptare incredibilă. Nișa lor ecologică este suprafața apei, unde își petrec cea mai mare parte a timpului, prădând insectele care plutesc în jurul ecosistemelor acvatice.

Ochii lor sunt așezați deasupra capului, cu atât mai bine pentru a vedea gândacii zburători într-un mediu aerian, draga mea. Dar o parte din organul lor optic se află sub suprafața apei și aici lucrurile devin interesante: fiecare pupilă este împărțită în două jumătăți, dintre care una se află deasupra liniei de plutire (dorsală), în timp ce cealaltă se află sub (ventral). , arătând în jos spre adâncurile tulburi.

În acest fel, peștele poate simultan vezi deasupra și dedesubtul apei – medii prin care lumina se propagă diferit – pentru a urmări atât prădătorii, cât și prada. Grosimea cristalinului variază, de asemenea, pentru a se adapta la diferiții indici de refracție ai mediilor aeriene și acvatice, la fel ca și grosimea epiteliului corneean.

Și proteinele din celulele fotoreceptoare retiniene sunt ușor diferite, de asemenea – mai sensibile la lumina verde în retina dorsală și mai sensibile la lumina galbenă în retina ventrală. Deoarece peștii trăiesc adesea în medii noroioase, cum ar fi mangrove, se crede că acest lucru îmbunătățește vederea în apele tulburi.

Creveți Mantis

Dintre toți ochii din regnul animal, cei mai complexi pe care îi cunoaștem aparțin unui crustaceu marin care locuiește pe fund, care își petrece viața în vizuini din roci și pe fundul mării.

Oamenii au patru fotoreceptori, sigur. Păsările au șase – uimitor. Creveții Mantis din ordinul Stomatopoda, micii wotsits care au depășit rezultate, au 16 în peepers compuși. Ce fac ei cu acești fotoreceptori? Ei vad. Ei văd toate lucrurile. Nu vă jucați de-a v-ați ascunselea cu un creveți mantis.

creveți mantisUn creveți mantis păun (Odontodactylus scyllarus). (prilfish / Flickr, CC BY 2.0)

De fapt, nu știm de ce creveții mantis au nevoie de organe vizuale atât de complicate, în mare parte pentru că ne este atât de greu să conceptualizăm ceea ce văd. Au fotoreceptorii obișnuiți de culoare, precum și fotoreceptori sensibili la lumina ultravioletă. Asta nu este unic; unele insecte, păsări și chiar reni pot vedea lumina ultravioletă. Creveți Mantis? Ei pot vedea cinci benzi diferite de frecvență ultravioletă.

În plus, creveții mantis pot vedea lumina polarizată; adică orientarea oscilaţiilor undei de propagare a luminii. Multe animale pot vedea lumina polarizată liniar, inclusiv sepie. Creveții Mantis sunt singurele animale care pot vedea circular lumină polarizată despre care știm.

Fiecare ochi este montat pe o tulpină și poate fi mișcat independent. Și fiecare ochi are capacitatea de a percepe profunzimea. Oamenii se bazează pe vederea binoculară pentru perceperea profunzimii. Creveții Mantis au nevoie doar de unul. Ei pot chiar vezi cancerul înainte de apariția simptomelor.

Dacă aceasta nu este o superputere oculară, nu știm ce este.

Chitonuri

Din ce sunt făcuți ochii? Ei bine, țesut, de obicei – o structură făcută din celule. Cu excepția cazului în care ești un tip de moluște marine numită chiton, din clasa Polyplacophora.

chitonurichitonuri fuzzy din India de Vest (Acanthopleura granulata). (Hans Hillewaert / Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0)

Aceste creaturi micuțe își trăiesc viața protejate de plăci groase de armuri care se împletesc în timp ce se târăsc pe stânci, pascând pe orice găsesc acolo. S-ar putea să credeți că o astfel de creatură ar avea ochi moi care se pot uita în jurul marginilor cochiliei pentru a urmări prădătorii și a simți ciclul zi-noapte.

Ai greși. Chitonii au ochi, desigur – dar sunt încorporați în armura lor și sunt fabricați din minerale; mai precis, un tip de carbonat de calciu cunoscut sub numele de aragonit.

Ochii simpli ai chitonilor, care împrăștie suprafața cochiliilor lor alături de sute de organe senzoriale cunoscute sub numele de estete, constau dintr-o lentilă de aragonit acoperită de o cornee și un fel de retină; spre surprinderea oamenilor de știință, aceste organe primitive minuscule pot de fapt rezolva imaginile.

Ceea ce nu știm este modul în care acea informație vizuală este procesată de creier – chitonurile nu au prea multe lucruri de făcut în acel departament.

ochi chitonOchii Chiton. Petele întunecate sunt ochii, umflăturile mai mici sunt esteți. (Institutul Wyss de la Universitatea Harvard)

Dar ele ne-ar putea ajuta să înțelegem mai bine unele dintre căile sălbatice pe care le-a parcurs evoluția în trecut. Trilobiții, de exemplu, aveau și ochi minerali, cu lentile din calcit.

Aceste creaturi dispărute au avut primii ochi cu adevărat complecși pe care îi cunoaștem, așa că înțelegerea lor ne poate spune multe despre cum a evoluat viziunea pe Pământ în toată complexitatea sa uluitoare.

.

Leave a Comment

Adresa ta de email nu va fi publicată.