С помощью размытого изображения пауки оценивают расстояние

Японские биологи заявляют, пауки-скакуны расстояние до своей жертвы определяют при помощи «размытия» изображения, что позволяет им определять точную дистанцию до намеченной цели по тому, насколько зеленый компонент картинки на передней сетчатке их глаз становится нечетким.

Позвоночные и беспозвоночные животные в природе применяют для определения расстояния с помощью глаз несколько методов. Например, глаз человека измеряет дистанцию до предметов с помощью своей бинокулярности, позволяющей с точностью рассчитывать расстояние по разнице между видимыми изображениями в левом и правом глазах.

Другие животные, а также насекомые вынуждены поворачивать голову, когда оценивают расстояние  по смещению намеченного объекта относительно удаленного фона.

Группа ученых из университета японского города Осака под руководством Акихисы Теракиты изучили устройство глаз пауков-скакунов, относящихся к виду Hasarius adansoni, и попытались экспериментальным путем выяснить секрет их удивительной точности прыжков.

Этот вид членистоногих имеет пару прекрасно развитых передних глаз, являющихся самым важнейшим инструментом охоты. И при повреждении данных органов происходит неизбежная потеря их способности совершать точные прыжки.

Ученые определили, что передние глаза этих пауков для оценки расстояния должны применять некий особый механизм, так как они не обладают бинокулярным зрением и не способны фокусироваться для определения смещения объекта на какой-то конкретной точке.

Сетчатка глаз пауков вида Hasarius adansoni и многих других паукообразных имеет особое строение. На ней, как правило, имеются 4 слоя с несколькими наборами чувствительных световых рецепторов. Каждый из этих слоев сетчатки отвечает за распознавание 4-х основных цветов. Это происходит потому, что паук не может самостоятельно фокусировать видимое изображение и поэтому он обязан считывать различные компоненты света каждый по отдельности на тех слоях сетчатки глаза, на которых картинка будет максимально четкой.

Ученые выявили, что рецепторы зеленого света у пауков-скакунов находятся не там, где обычно фокусируются волны зеленого света. Ученые в связи с этим сделали предположение, что паук эту часть сетчатки использует не для распознавания зеленой области видимого спектра, а для определения расстояния по тому, насколько изображение становится «размытым» в сравнении с картинкой других цветов.

Чтобы проверить достоверность данной гипотезы биологи поместили в клетку несколько пойманных пауков – скакунов, и начали освещать ее монохромной лампой красного и зеленого света. По задумке ученых, красное излучение должно было сбить у  пауков точный «прицел»,  и как следствие повлиять на длину их прыжков, которая стала бы короче, чем нужно для достижения цели.

Как и предполагалось, при свете зеленой лампы пауки очень точно измеряли расстояние и точно попадали в цель при захвате добычи. Свет красных ламп, напротив, сбивал их и вынуждал совершать ошибочные неточные прыжки. В этих случаях пауки не добирали примерно 10% от положенного расстояния. Эти результаты также хорошо сочетаются с теорией, объясняющей физику «промахов».

Ученые считают, что подобная методика оценки расстояния также будет хорошо применима для ее имитации с помощью цифровых устройств, и в дальнейшем послужит основой для создания в медицине искусственных аналогов глазных препаратов.