Пауки используют "размытие" изображения для оценки расстояния

 
Пауки используют "размытие" изображения для оценки расстояния
27 Января 2012

Пауки-скакуны оценивают расстояние до своей жертвы при помощи "размытия" изображения, которое позволяет им вычислять точную дистанцию до цели по тому, насколько нечетким становится зеленый компонент картинки на сетчатке их передних глаз, заявляют японские биологи в статье, опубликованной в журнале Science.

Позвоночные и беспозвоночные животные используют несколько методов определения расстояния при помощи глаз. К примеру, люди оценивают дистанцию до предметов при помощи бинокулярности своего зрения, которая позволяет определять расстояние по разнице между изображениями в правом и левом глазах. Другие животные и насекомые крутят головой, оценивая дистанцию по смещению предмета относительно удаленного фона.


Группа ученых под руководством Акихисы Теракиты (Akihisa Terakita) из университета города Осака (Япония) изучала устройство глаз пауков-скакунов вида Hasarius adansoni, пытаясь выяснить секрет необычайной точности прыжков этих членистоногих.


Эти членистоногие обладают парой хорошо развитых передних глаз, которые выступают одним из важнейших инструментов охоты. Как правило, повреждение данных органов сопровождается потерей способности совершать точные прыжки. По словам ученых, передние глаза скакунов должны использовать некий особый механизм для оценки расстояния, так как они не являются бинокулярными и не умеют фокусироваться на конкретной точке для определения смещения.

Как отмечают исследователи, сетчатка Hasarius adansoni и многих других пауков устроена особым образом. На ней присутствует четыре слоя с разными наборами светочувствительных рецепторов. Каждый слой отвечает за распознавание четырех отдельных цветов. Это объясняется тем, что паук не умеет произвольно фокусировать изображение и поэтому ему приходится считывать разные компоненты света по отдельности на тех слоях, на которых картинка будет наиболее четкой.

Теракита и его коллеги заметили, что рецепторы зеленого света находятся не там, где фокусируются волны зеленого света. Ученые предположили, что паук использует эту часть сетчатки не для распознавания зеленой части видимого спектра, а для оценки расстояния по тому, насколько "размытым" будет изображение по сравнению с картинкой других цветов.


Для проверки этой гипотезы биологи поймали несколько скакунов и посадили их в клетку, которая освещалась монохромной лампой зеленого или красного света. По замыслу исследователей, красное излучение должно было сбивать "прицел" пауков и их прыжки были бы короче, чем реальное расстояние до их цели.


Как и ожидали ученые, скакуны очень точно прыгали и захватывали свою добычу при освещении зеленым светом. Свет красного "солнца" вынуждал их подопечных делать ошибки. В таких случаях пауки недобирали до 10% от расстояния до цели. Этот результат хорошо согласуется с теоретическими выкладками, объясняющими физику "промахов".


Ученые полагают, что такая методика оценки расстояния хорошо подходит для ее имитации при помощи цифровых устройств и может послужить основой для создания искусственных аналогов глаза.

Теги: пауки, размытие изображения, расстояние
Короткая ссылка на новость: http://ipulsar.net/~mgWnd