Oamenii de știință leagă ochelari 3D pe sepie – și ceea ce au descoperit a fost uimitor

Oamenii de știință leagă ochelari 3D pe sepie - și ceea ce au descoperit a fost uimitor

Credit: Universitatea din Minnesota.

Când am folosit prima dată un set cu cască de realitate virtuală, știam că totul era fals, dar la naiba se simțea real. Chiar dacă știam că nu era real, imersiunea mi-a făcut creierul să reacționeze de parcă acel elefant înregistrat în savana digitală ar fi fost făcut din carne și oase. Dacă ați folosit vreodată o cască VR, știți despre ce vorbesc.

Esența trucului este în conexiunea ochi-creier. Oamenii au doi ochi îndreptați în față care oferă două vederi aproape identice asupra lumii. Dar aproape este cuvântul cheie aici, deoarece ochii sunt separați orizontal, astfel încât să privească lumea din două puncte de vedere ușor diferite.

Când cele două imagini ajung simultan în partea din spate a creierului, ele sunt unite într-o singură imagine. Mintea combină cele două imagini prin potrivirea asemănărilor și adăugând mici diferențe. În cele din urmă, imaginea finală este mai mult decât suma părților sale – este o imagine stereo 3-D și, cu siguranță, nu suntem singura specie capabilă de o asemenea ispravă.

Gata de seara de film!

Scrierea în jurnal Progresele științei, cercetătorii de la Universitatea din Minnesota au descris cum au lipit velcro pe piele pe 11 sepie europene (Sepia officinalis) și apoi a fixat ochelarii de protecție 3D de Velcro.

Sepiele au ochi asemănători unei camere, cu cornee, cristalin, iris și retină – la fel ca oamenii. Și, deși ochii lor sunt în mod normal poziționați pe o parte a capului, mai degrabă decât cu fața în față, și ei sunt capabili de stereopsie datorită capacității lor de a-și roti ochii într-o poziție cu fața în față. Aceasta este o trăsătură unică care îi diferențiază de rudele lor cefalopode, cum ar fi calmarul și caracatița.

În timpul unui experiment, un ecran uriaș de televizor poziționat lângă rezervorul de sepie a redat un videoclip cu creveți – gustarea lor preferată. Ceea ce s-a întâmplat în continuare a fost destul de uimitor – sepia echipată cu ochelari 3D
au început să-și extindă tentaculele și să atace creveții falși de pe ecran în același mod în care s-ar comporta cu prada reală în sălbăticie.

Credit: Universitatea din Minnesota.

Cercetătorii au putut spune că vederea sepiei era stereo, deoarece imaginile creveților au fost compensate. Dacă animalele sunt cu adevărat capabile de stereopsie, ar trebui să compare imaginile dintre ochiul stâng și cel drept pentru a evalua distanța până la creveți – și asta este exact ceea ce au făcut animalele.

„Modul în care sepia a reacționat la disparități stabilește în mod clar că sepia folosește stereopsia atunci când vânează”, a spus Trevor Wardill, profesor asistent la Departamentul de Ecologie, Evoluție și Comportament din Colegiul de Științe Biologice. „Când doar un ochi putea vedea creveții, ceea ce înseamnă că stereopsia nu a fost posibilă, animalelor le-a luat mai mult timp să se poziționeze corect. Când ambii ochi au putut vedea creveții, ceea ce înseamnă că au folosit stereopsis, ia permis sepielor să ia decizii mai rapide atunci când ataca. Acest lucru poate face toată diferența în a lua o masă.”

De fapt, cercetătorii susțin că experimentul lor demonstrează că sepiele au o percepție mai bună a adâncimii decât noi.

„Acest studiu ne duce un pas mai departe spre înțelegerea modului în care au evoluat diferite sisteme nervoase pentru a aborda aceeași problemă”, a spus Rachael Feord, Ph.D., primul autor al lucrării de cercetare. „Următorul pas este să disecăm circuitele cerebrale necesare pentru calcularea stereopsiei la sepie, cu scopul de a înțelege modul în care acest lucru ar putea fi diferit de ceea ce se întâmplă în creierul nostru”.

Potrivit lui Wardill și colegii săi, sepia calculează distanța folosind informațiile provenite de la ambii ochi simultan și probabil că utilizează un „algoritm” diferit de cel al oamenilor pentru a procesa imaginile rezultate în capul lor. Cum arată exact acest proces neuronal în prezent nu este clar, dar un studiu în viitor ar putea arunca mai multă lumină.

„În timp ce sepiele au ochi asemănători cu oamenii, creierul lor este semnificativ diferit”, a spus Paloma Gonzalez-Bellido, profesor asistent la Departamentul de Ecologie, Evoluție și Comportament din cadrul Colegiului de Științe Biologice de la Universitatea din Minnesota. „Știm că creierele de sepie nu sunt segmentate ca oamenii. Ei nu par să aibă o singură parte a creierului – precum lobul nostru occipital – dedicată procesării vederii. Cercetările noastre arată că trebuie să existe o zonă în creierul lor care compară imaginile de la ochiul stâng și cel drept al sepiei și calculează diferențele dintre ele.”

Laboratorul lui Wardill are o lungă istorie în studierea creierului de cefalopode. Anterior, ei au arătat că umflăturile care punctează pielea cefalopodelor, cunoscute sub numele de papile, sunt folosite pentru percepția senzorială. Acest țesut specializat le permite caracatițelor să fie atât de uimitoare maeștri ai camuflajului.

Într-o cincime de secundă, papilele se pot ridica sau retrage, transformând rapid și reversibil suprafața animalului în diverse texturi, cum ar fi cele aparținând algelor sau coralilor. Motivul principal pentru care moluștele cu corp moale au dezvoltat această abilitate este pentru apărare.

Ideea pentru acest studiu a fost, însă, inspirată de un studiu din 2017, scris de oamenii de știință de la Universitatea Newcastle, care au legat ochelari 3D pe mantise religioase, arătând că nevertebratele au neuroni care susțin vederea stereoscopică. Voi încheia cu o poză a unuia dintre subiectele studiului pentru că, să recunoaștem, nu veți fi niciodată la fel de cool ca această insectă chiar aici!

Cercetările de la Universitatea Newcastle privind viziunea 3D la mantisele religioase de către Dr. Vivek Nityananda. Credit: Mike Urwin.

Leave a Comment

Adresa ta de email nu va fi publicată.