Есть конспект?
Пришлите нам!

Необъяснимая загадка природы - уникальная зрительная система креветки-богомола превосходит по возможностям все наши технические системы видео...


Тропическая креветка-богомол имеет самые сложные глаза среди всех живых существа на планете, и все же обитает в темных глубинах моря, где господствует единственный оттенок света - тускло синий. Их глаза – это целая ходячая система по полному видению во всех диапазонах спектра – в оптическом, инфракрасном, ультрафиолетовом, а также в поляризованном свете. Они имеют такие системы видео-обнаружения, которые мы не имеем при всем современном уровне развития техники. Почему им требуется такое сложное зрение и как оно смогло развиться?

 

Креветка-богомол Lysiosquillina glabriuscula в положении угрозы. Сфотографирована около Ключа Ларго в синем свете и с желтым фильтром (верхнее фото), где показаны только те светящиеся области на животном, которые другая креветка богомола видит в глубине. Ниже - то же самое животное в белом свете, замеченное вблизи поверхности. (Credit: Roy Caldwell)

Креветка-богомол выслеживает и ловит рыбу под водой на Багамах. Исследователи использовали синий свет, чтобы осветить сцену охоты, где видны флуоресцентные желтые маркеры креветки. 

Видео: http://www.berkeley.edu/news/media/download/

Морские биологи и физиологи теперь обнаружили по крайней мере одно из предназначений этих глаз в глубинах темно-синих вод: видеть флуоресцентные метки на других креветках, как сигналы об опасности или как сигналы угрозы друг другу.

Характерные пятна креветок легко заметны на мелководье, но уже на глубине 40 метров в сплошном синем спектре света их не видно другим животным, кроме самих креветок этого вида.

Хотя свечение морских животных – явление обычное среди кораллов и кальмаров, это - первый зарегистрированный случай флюоресценции, используемой при передаче сигналов в морских водах. Флюоресценция происходит, когда пигмент клетки внешнего покрова животного поглощает один цвет света, в этом случае – синий, и испускает другой цвет, типа желто-зеленого.

"Если Вы смотрите на это животное на мелководье или в ярком белом свете, Вы предполагает наличие у него желто-зеленых пятен в качестве атрибутов полового диморфизма, которые служат сигналами половому партнеру для спаривания", сказал морской биолог Рой Колдвелл, профессор интегральной биологии в Университете Калифорнии, Беркли. "Но это животное также обитает и на 40 метрах глубины, где нет никакого желтого света для отображения этого пигмента, но когда Вы спускаетесь на эту глубину, то все равно видите эти желтые пятна на нем." Конечно, видим мы их только за счет цветовых фильтров, отсеивающих нужный спектр. А уникальная система цветового зрения креветки-богомола способна видеть их и без фильтров.

Светящиеся флуоресцентные материалы широко используются людьми, чтобы сигнализировать о чем-то. Это и жилеты сотрудников автоинспекции, которые видны в темноте, и красочные витрины магазинов, и татуировки для дискотеки.

Хотя ученые сообщают только об одной разновидности ротоногих L. glabriuscula - 22-сантиметровое ракообразное, которое обитает по всей западной Атлантике от Флориды до Бразилии, флюоресценция - очевидно обычная характеристика многих других разновидностей этих ракообразных.

Оказывается, что Lysiosquillina glabriuscula была только наконечником айсберга. Позже удалось выяснить, что свечением обладают почти все виды ротоногих.

Ученые в течение 15 лет исследовали строение глаз ротоногих и их цветное зрение, и обнаружили у них удивительный диапазон системы восприятия спектра. Человеческие глаза используют три визуальных пигмента для отображения цветового зрения, каждый из которых отвечает на свет различного цвета, посылая сигналы в мозгу, который совмещает картинки в богатый цветными красками мир. Некоторые ротоногие, однако, имеют по крайней мере восемь пигментов, чувствительных к различным длинам волны спектра и три, которые более чувствительны к ультрафиолетовому свету. Плюс, они имеют четыре адаптивных фильтра, которые настраивают нужные визуальные пигменты так, что они видят два или три изображения поляризованного света одновременно.

На сегодня нет никакого вопроса, чей глаз является самым сложным глазом среди животного мира. Эти креветки имеют те же самые возможности восприятия изображения, что видит человек в обычном свете, лишь только в одном ультрафиолетовом диапазоне. Их глаза – это целая ходячая система по полному видению – в оптическом, инфракрасном, ультрафиолетовом диапазонах спектра, а также в поляризованном свете. Чтобы суметь одновременно видеть во всех этих диапазонах, человеку нужно таскать с собой 100 кг аппаратуры и блоков питания к ним.

Пока остается тайной - почему они нуждаются в таком сложном глазе?

Одно из простых объяснений строится на том, что эти животные нуждаются в комплексе сигналов, которые предупреждали бы их соперников об опасности встречи с ними, где бы они не находились – на поверхности или на большой глубине. Это имеет смысл, поскольку оружие креветки-богомола (передние конечности) - очень сильное и кто его первым применит, тот сразу убьет своего противника одним ударом.

Другое объяснение – более весомое. Оно состоит в том, что поскольку креветки имеют маленький мозг, их система восприятия размещена непосредственно в самих рецепторах глаза, тогда как наш намного больший мозг способен на себя брать эти функции и совмещать три цветных сигнала в один.

Но эти объяснения не полностью убедительны, говорит Колдвелл.

"Их сигналы намного более сложны, чем мы когда-либо себе воображали, потому что они имеют такие системы видео-обнаружения, которые мы не имеем при всем современном уровне развития техники. Они видят в поляризованном свете, что мы не можем видеть, а теперь мы находим, что они еще имеют сигналы флюоресценции. Фактически, они способны в любой момент настроиться на желаемую волну спектра и анализировать видеоинформацию по ней."

Как природа смогла сформировать такую сложную систему зрения у этого морского ракообразного – вообще необъяснимая загадка, поскольку наше воображение не в состоянии постичь систему зрительного восприятия, которую имеют креветки-богомолы. Причем известно, что другие виды ракообразных, например, имеют очень примитивную зрительную систему. Эти обстоятельства не укладываются ни в какие рамки эволюционной теории и не могут четко быть истолкованы современной наукой.


Dr.BoT© Konspektiruem.ru