Oamenii de știință pun ochelari 3D minusculi pe sepie pentru a afla cum văd

Oamenii de știință pun ochelari 3D minusculi pe sepie pentru a afla cum văd

Cefalopodele adorabile au fost făcute și mai adorabile cu ochelari 3D minusculi. Dar oamenii de știință nu încercau să-i facă pe sepie să se bucure de Jaws 3-D; mai degrabă, ochelarii stereoscopici roșu-albastru sunt proiectați pentru a ne ajuta să înțelegem cum funcționează vederea 3D a animalelor.

Și, se dovedește, chiar dacă ochii de sepie (Sepia officinalis) sunt destul de diferiți de ochii umani, vederea lor 3D funcționează foarte mult ca a noastră – folosind ceea ce se numește stereopsis pentru a judeca distanța până la prada în mișcare. Dar mecanismul din spatele acestei stereopsii este probabil foarte diferit.

„Acest studiu ne duce cu un pas mai departe spre înțelegerea modului în care au evoluat diferite sisteme nervoase pentru a aborda aceeași problemă”, a spus neurologul Rachael Feord de la Universitatea Cambridge din Marea Britanie.

Sepiele au unii dintre cei mai ciudați ochi din regnul animal. Au un singur tip de fotoreceptor, ceea ce ar trebui să însemne că pot vedea doar în alb-negru; dar au o pupila unică, în formă de W, care le poate permite să perceapă culorile într-un mod complet diferit față de vertebrate.

Când ne concentrăm ochii, forma lentilei se schimbă. La sepie, cristalinul își schimbă de fapt poziția. Și, spre deosebire de noi, ei au ochi care se îndreaptă în direcții opuse, producând o vedere completă la 360 de grade.

Dar sepia are și ochi spre deosebire de alte cefalopode, cum ar fi calmarii și caracatițele, care nu își pot îndrepta ochii înainte și, prin urmare, nu se pot baza pe stereopsis pentru percepția adâncimii. Acesta este momentul în care micile diferențe între ceea ce vede fiecare ochi în aceeași vedere pot fi folosite pentru a judeca distanța.

Știm că unii calmari au umflături pe retine care le permit să judece distanța în funcție de cât de repede alunecă obiectele în și defocalizează, de exemplu.

Spre deosebire de aceste rude, sepia își poate întoarce ochii pentru a fi cu fața în față. Așa că cercetătorii au crezut că sepia ar putea fi diferită de alte cefalopode, prin faptul că aveau capacitatea de a folosi stereopsia.

(Wardill Lab)

Pentru a afla, au lipit cu atenție un mic plasture velcro între ochii a 14 sepie – acest lucru a permis atașarea și îndepărtarea ușoară a ochelarilor 3D. (Trei dintre sepie și-au scos paharele când au fost înapoiați în rezervorul lor.) Apoi i-au antrenat pe sepie să lovească prada cu tentaculele în timp ce purtau ochelarii.

Rezervorul a fost așezat în fața unui ecran de computer și au fost expuși doi creveți de diferite culori. Aceste imagini cu creveți au fost făcute să apară fie în fața, fie în spatele ecranului prin ochelarii 3D. Dacă sepie ar folosi stereopsis, ar lovi în această poziție de compensare.

Și exact asta s-a întâmplat.

„Modul în care sepia a reacționat la disparități stabilește în mod clar că sepia folosește stereopsis atunci când vânează”, a spus neurobiologul senzorial Trevor Wardill de la Colegiul de Științe Biologice din Universitatea din Minnesota.

„Când un singur ochi putea vedea creveții, ceea ce înseamnă că stereopsia nu a fost posibilă, animalele le-a luat mai mult timp să se poziționeze corect. Când ambii ochi au putut vedea creveții, adică au folosit stereopsia, le-a permis sepiei să ia decizii mai rapide atunci când ataca. faceți toată diferența în a lua o masă.”

Acest lucru face ca sepia al doilea nevertebrat cunoscut care folosește stereopsia pentru a percepe distanța. Oamenii de știință din Marea Britanie au arătat că mantisele religioase au și percepție binoculară a adâncimii (o descoperire făcută și cu ochelari 3D minusculi).

Dar stereopsia mantis este foarte diferită de stereopsia umană. Putem percepe profunzimea în scenele statice, chiar și atunci când nimic nu se mișcă; percepția profunzimii mantisului rugător se concentrează doar asupra lucrurilor care se mișcă.

Cum funcționează stereopsia sepielor nu este complet clar, dar este posibil să fie din nou o procedură diferită – nu din cauza ochilor, ci mai degrabă a creierului.

„În timp ce sepiele au ochi asemănători cu oamenii, creierul lor este semnificativ diferit”, a spus neurologul Paloma Gonzalez-Bellido de la Colegiul de Științe Biologice.

„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 să compare imagini din ochiul stâng și drept al unei sepie și calculează diferențele dintre ele.”

Următorul pas în cercetare este de a investiga circuitele creierului de sepie pentru a încerca să descopere exact cum funcționează calculul stereopsis.

Cercetarea a fost publicată în Progresele științei.

.

Leave a Comment

Adresa ta de email nu va fi publicată.