Исследователи долго думали, что люди были единственными существами, которые могли видеть в трех измерениях. Этот трюк, известный как стереопсис, требует большой вычислительной мощности - и ученые не думали, что у многих животных достаточно мозгов для этого. Но эта идея постепенно менялась со временем.
В конце 20-го века ученые обнаружили, что макаки, кошки, лошади, совы и жабы обладают этой сверхдержавой. И, что удивительно, молятся богомолы с крошечным мозгом. Теперь, как сообщает Эд Йонг для Атлантики, исследователи снабдили богомолов крошечными очками, чтобы выяснить, как работает стереопсис у твари с таким небольшим количеством нейронов. И это не похоже ни на что еще в животном мире. Свои работы они опубликовали на этой неделе в журнале Current Biology.
Эксперимент начался с того, что богомолы быстро окунулись в морозилку, чтобы охладить их, прежде чем исследователи нанесли крошечные очки - два цветных фильтра - на их лицо с помощью пчелиного воска. Фильтры позволили ученым проецировать различные изображения на каждый глаз, вроде рудиментарных трехмерных очков, которые вы носите в кино.
Как сообщает Бен Гуарино из The Washington Post, исследователи спроектировали движущуюся точку на фоне в горошек. Когда они спроецировали точку на что-то, похожее на расстояние удара, богомол попытался схватить ее, думая, что это вкусная закуска. Попытка получить точку подтвердила, что у твари действительно есть 3-D видение.
Затем исследователи проверили вариант эксперимента. Они использовали крошечный прожектор, чтобы выделить определенные точки, заставляя их двигаться. Точки, казалось бы, движутся в одном направлении в одном глазу и в другом направлении для другого глаза. У людей этот эффект поджарил бы наш стереопсис, не давая нам совместить две картинки. Но испытание не беспокоило богомолов. Единственное, что им показалось, имело значение само движение, а не совпадение изображений.
«Мы думали, что это будет очень разрушительным, но они все еще были в состоянии полностью определить, где находится объект», - говорит Йенни, соавтор исследования. «Мы были очень удивлены этим. Это не то, как я бы построил систему стереовидения. Может быть, в крошечном мозге насекомого лучше искать какие-либо изменения, мне все равно, что ».
Рит говорит, что для богомолов заботиться о направлении, твари должны были бы использовать специализированные нейроны для определения направлений - вверх, вниз, влево и вправо - что-то, что им, вероятно, не хватает места в их крошечном мозге. (У охотничьих богомолов менее 1 миллиона нейронов по сравнению с миллиардами в человеческом мозге.)
Система, которая у них есть, однако, кажется, прекрасно работает для их специализированной охотничьей техники. «Это совершенно новая форма трехмерного видения, поскольку она основана на изменениях во времени, а не на статических изображениях», - говорит соавтор и поведенческий эколог Вивек Нитянанда в пресс-релизе. «В богомолах это, вероятно, предназначено, чтобы ответить на вопрос« есть ли добыча на правильном расстоянии для меня, чтобы поймать? »»
Карин Нордстрем из Университета Флиндерс говорит Йонгу, что это исследование повышает вероятность того, что другие хищные насекомые, в том числе мухи-грабители и стрекозы, также используют стереопсис. Проблема в том, что в отличие от богомолов, которые относительно легко изучать, пока они сидят тихо, ожидая, когда жертва пройдет, стрекозы и мухи-грабители постоянно находятся в движении.
Как сообщает Гуарино, открытие имеет значение для мира робототехники. В настоящее время исследователи моделируют стереозрение робота на сложной человекоподобной системе, но эта новая версия насекомых может работать так же хорошо.
«Насекомые нуждаются в меньшей вычислительной мощности, чтобы делать то же, что и мы, - говорит Нитьянанда. Более простое, менее интенсивное видение богомола может использоваться для восприятия глубины очень маленькими роботами без большой вычислительной мощности.
