Ποιος βλέπει καλύτερα;

Για να διερευνήσουν το ρόλο της όρασης στην εξέλιξη της συμπεριφοράς των ζώων, μία ομάδα ερευνητών συνέκρινε την οπτική οξύτητα ανάμεσα σε περίπου 600 είδη. Έπειτα δημιούργησαν ψηφιακές εικόνες που προσομοίωναν πώς μπορεί να βλέπουν διάφορα ζώα την ίδια σκηνή μιας κουζίνας. Ο κατάλογος περιλάμβανε θηλαστικά, πτηνά, έντομα, ψάρια, και πολλά άλλα. Η μελέτη αποτελεί την πιο ολοκληρωμένη βάση δεδομένων μέχρι σήμερα.

Κάποια αποτελέσματα ήταν απροσδόκητα. Συνολικά στη μελέτη, υπήρξε μια διαφορά 10.000 ανάμεσα στα πιο οξυδερκή είδη και σε αυτά με πιο θολή όραση, με τους ανθρώπους να βρίσκονται κοντά στην κορυφή.

Τι είναι η οπτική οξύτητα;

Η οπτική οξύτητα είναι ένα μέτρο του πόσο οξεία είναι η όραση μας, ιδιαίτερα πόσο καλά μπορούμε να διακρίνουμε μικρές λεπτομέρειες. Αν ο οφθαλμίατρος σας πει ότι έχετε 20/20 όραση, σημαίνει ότι έχετε τη τέλεια οξύτητα.

Στην άγρια φύση, όπου οι ύπουλοι θηρευτές αφθονούν, η οξύτητα μπορεί να φανεί εξαιρετικά σημαντική. Στο Instagram, ρυθμίζετε την οξύτητα της εικόνας όταν χρησιμοποιείτε το εργαλείο "Sharpness".

Η οξύτητα μετράται γενικά σε κύκλους ανά βαθμό (cpd). Οι κύκλοι, εδώ, αναφέρονται σε ζεύγη ασπρόμαυρων γραμμών. Βαθμός είναι απλώς ένα μέτρο οπτικής γωνίας. Ουσιαστικά, όσο περισσότερους κύκλους μπορεί να δει κάποιος πριν μετατραπούν σε γκρίζο ή όσες περισσότερες ασπρόμαυρες παράλληλες γραμμές μπορεί να διακρίνει σε ένα βαθμό του οπτικού πεδίου, τόσο υψηλότερη είναι η οξύτητα.

Οι ερευνητές δεν μπορούν να ζητήσουν από μια καμήλα να εντοπίσει γράμματα σε ένα πίνακα. Γι’ αυτό, προσδιόρισαν την οπτική οξύτητα με βάση την ανατομία των ματιών του ζώου, μέτρησαν την πυκνότητα των φωτοϋποδοχέων στον αμφιβληστροειδή ή διεξήγαγαν μελέτες συμπεριφοράς όπου εξέταζαν πώς αντιλαμβάνονταν τα ζώα τις ασπρόμαυρες γραμμές στο περιβάλλον τους.

visual acuity black white

Τα περισσότερα είδη βλέπουν τον κόσμο με πολύ λιγότερες λεπτομέρειες από εμάς

Οι άνθρωποι έχουν μέγιστη οπτική οξύτητα περίπου 60 cpd. Αυτό μας επιτρέπει να βλέπουμε οδικές πινακίδες και να αναγνωρίσουμε πρόσωπα από μακριά. Οι χιμπατζήδες και άλλα πρωτεύοντα έχουν παρόμοια όραση με τη δική μας.

Όσο μειώνεται το μέτρο, τόσο η όραση επιδεινώνεται. Σε λιγότερους από 10 κύκλους ανά βαθμό, ο άνθρωπος θεωρείται τυφλός. Η πλειοψηφία των εντόμων, ωστόσο, είναι τυχερή αν δει έστω και 1 cpd, με τις αράχνες να βρίσκονται ανάμεσα στα πιο οξυδερκή. Οι γαρίδες cleaner βλέπουν περίπου 0,1 cpd.

Μερικά αρπακτικά πουλιά είναι καλύτερα από τον άνθρωπο. Για παράδειγμα, ο Αυστραλιανός αετός έχει όριο οπτικής οξύτητας 140 cpd. Μπορούν να εντοπίσουν κάτι τόσο μικρό όσο ένα κουνέλι, ενώ πετούν χιλιάδες πόδια πάνω από το έδαφος. Ωστόσο, πολλά πτηνά, αν και θα περίμενε κανείς να έχουν καλύτερη οπτική οξύτητα από τη δική μας, έχουν χαμηλή . Με εξαίρεση αρκετούς αετούς, γύπες και γεράκια, η υψηλότερη καταγεγραμμένη οξύτητα σε ένα πουλί ήταν 41 cpd που μετρήθηκε στη γελαστή κουκαμπούρα. Το ίδιο ισχύει και για τα ψάρια.

Οι άνθρωποι μπορούν να αναλύσουν 4-7 φορές περισσότερες λεπτομέρειες από τα σκυλιά και τις γάτες και περισσότερο από 100 φορές από ένα ποντίκι ή μια φρουτόμυγα.

Μόλις οι ερευνητές συνέλεξαν τις μετρήσεις, τις καταχώρησαν σε ένα πρόγραμμα λογισμικού που αναπτύχθηκε από την ομάδα και ονομάζεται AcuityView, το οποίο δημιούργησε ψηφιακές εικόνες, για το πως μπορεί να βλέπουν τα είδη με διαφορετικές τιμές οπτικής οξύτητας. Το λογισμικό λαμβάνει μια ψηφιακή φωτογραφία και απομακρύνει όλες τις χωρικές λεπτομέρειες που ένα συγκεκριμένο ζώο να μη μπορεί να διακρίνει. Οι χαμηλότεροι κύκλοι ανά βαθμό έδωσαν θολές εικόνες.

Ο ρόλος της όρασης στην εξέλιξη της συμπεριφοράς των ζώων

Οι πεταλούδες είναι ίσως τα πιο πολύχρωμα έντομα. Δείτε τα χιλιάδες σχέδια στα φτερά της. Οι επιστήμονες προσπαθούσαν εδώ και καιρό να κατανοήσουν τη λειτουργία των μοτίβων τους. Μια κοινή υπόθεση είναι ότι προειδοποιούν τα πουλιά και άλλα αρπακτικά να μένουν μακριά. Έχει επίσης προταθεί ότι βοηθούν τις πεταλούδες να αποπλανούν πιθανούς συντρόφους. Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα σχέδια στα φτερά, για παράδειγμα της πεταλούδας χάρτη, μπορεί να διακρίνονται από πολλά πουλιά, αλλά σε άλλα του είδους τους, να φαίνονται θαμπά.

Μάλιστα, η Eleanor Caves λέει «Δεν πιστεύω ότι οι πεταλούδες μπορούν να τα δουν». Δεν μπορούν να δουν πόσο όμορφες είναι.

Ορισμένα ζώα μπορεί να χρησιμοποιήσουν τέτοιες διαφορές στην οξύτητα για να στείλουν μυστικά μηνύματα σε είδη με καλή οπτική οξύτητα που μπορούν να τα διακρίνουν.

Για παράδειγμα, μερικές αράχνες δημιουργούν περίπλοκους ιστούς των οποίων η λειτουργία έχει συζητηθεί. Φαίνεται τελικά ότι κάθε είδος βλέπει διαφορετικά τον ιστό μας αράχνης. Ενώ τα πουλιά μπορούν να τον εντοπίσουν και από 6 πόδια μακριά, ίσως για να μη συγκρουστούν και χαλάσουν τυχαία τους λεπτούς ιστούς, αντίθετα, είναι ουσιαστικά αόρατος στις οικιακές μύγες και σε άλλα μικρά έντομα που ενδέχεται να ξεγελαστούν στις κολλώδεις παγίδες της αράχνης και να γίνουν το γεύμα της.

Αν και οι εικόνες που δημιουργήθηκαν στο AcuityView επιτρέπουν στους ανθρώπους να δουν τα επίπεδα λεπτομέρειας που διακρίνουν τα διάφορα είδη, δεν αντιπροσωπεύουν απόλυτα τι βλέπουν πραγματικά. Ο κόσμος δεν είναι αναγκαστικά θολός σε όλα τα ζώα με χαμηλή οξύτητα. Αυτό συμβαίνει επειδή ενώ τα μάτια λαμβάνουν οπτικές πληροφορίες, ο εγκέφαλος τις μετα-επεξεργάζεται και τις ερμηνεύει. Είναι πιθανόν ορισμένα πράγματα να γίνονται πιο έντονα ή ευκολότερα ανιχνεύσιμα. Το λογισμικό δίνει ποιες οπτικές πληροφορίες είναι διαθέσιμες. Πληροφορίες που δεν λαμβάνονται ποτέ δεν χρησιμοποιούνται. Αν η οξύτητα είναι πολύ χαμηλή για να ανιχνεύσει κάποια λεπτομέρεια, πιθανότατα δεν είναι κάτι που θα χρησιμοποιήσει ο εγκέφαλος.

Η μελέτη εξετάζει πώς η ανθρώπινη όραση συγκρίνεται με την όραση άλλων ζώων και εντόμων. Το συμπέρασμα είναι ότι δε πρέπει να υποθέτουμε ότι όλα τα είδη αντιλαμβάνονται τις λεπτομέρειες με τον ίδιο τρόπο που τις αντιλαμβανόμαστε εμείς.

to this cat the hulk may as well be a bush

Πώς βλέπουν οι γάτες τους Avengers

Η ομάδα έτρεξε στο AcuityView και πώς περίπου μπορεί να βλέπει μια γάτα σε απόσταση 6m τους Avengers να τρέχουν στο Infinity War. Για μια γάτα, ο Hulk θα μπορούσε να είναι απλά ένα δέντρο.

Οι γάτες βλέπουν τον κόσμο σε λιγότερο από 10 κύκλους ανά βαθμό. Ωστόσο, τα αιλουροειδή έχουν καλύτερη νυχτερινή όραση από τον άνθρωπο, καθώς η αντίληψη των χρωμάτων και του φωτός είναι διαφορετικά από την οξύτητα.

                                                                                                                                    

--

Πηγή:

  1. Caves, E. M., Brandley, N. C., & Johnsen, S. (2018). Visual acuity and the evolution of signals. Trends in ecology & evolution.

Σας άρεσαν τα άρθρα μας; Θέλετε να διαβάσετε περισσότερα;

Ο Βιοχημικός είναι μία ελληνική εκπαιδευτική σελίδα από εθελοντές επιστήμονες. Η δουλειά μας εξαρτάται από τη στήριξή σας. Αν επιθυμείτε να κάνετε μία δωρεά παρακαλούμε κάντε κλικ παρακάτω.

   paypal

Χρησιμοποιούμε cookies που μας επιτρέπουν μια σειρά από λειτουργίες που ενισχύουν την εμπειρία σας στην ιστοσελίδα μας.
Κάνοντας κλικ στο "Συμφωνώ" ή συνεχίζοντας να χρησιμοποιείται την ιστοσελίδα bioximikos.gr συμφωνείτε με τη χρήση cookies.