Mantis rejer

Nogle arter har mindst 16 photoreceptor typer, der er opdelt i fire klasser (deres spektrale følsomhed er yderligere tunet af farve filtre i nethinde), 12 for farve-analyse i de forskellige bølgelængder (herunder seks, der er følsomme over for ultraviolet lys) og fire til analyse af polariseret lys. Til sammenligning har de fleste mennesker kun fire visuelle pigmenter, hvoraf tre er dedikeret til at se farve, og menneskelige linser blokerer ultraviolet lys., Den visuelle information, der forlader nethinden, ser ud til at blive behandlet til adskillige parallelle datastrømme, der fører ind i hjernen, hvilket reducerer de analytiske krav på højere niveauer kraftigt.

seks arter af mantis rejer er rapporteret at være i stand til at detektere cirkulært polariseret lys, som ikke er dokumenteret i noget andet dyr, og om det er til stede på tværs af alle arter er ukendt., Nogle af deres biologiske kvartbølgeplader udfører mere ensartet over det visuelle spektrum end nogen nuværende menneskeskabt polariserende optik, og dette kunne inspirere til nye typer optiske medier, der ville overgå den nuværende generation af Blu-ray Disc-teknologi.

arten Gonodactylus smithii er den eneste organisme, der vides samtidig at påvise de fire lineære og to cirkulære polarisationskomponenter, der er nødvendige for at måle alle fire Stokes-parametre, hvilket giver en fuldstændig beskrivelse af polariseringen. Det antages således at have et optimalt polarisationssyn., Det er det eneste dyr, der vides at have dynamisk polarisationssyn. Dette opnås ved at rotere øjenbevægelser for at maksimere polarisationskontrasten mellem objektet i fokus og dets baggrund. Da hvert øje bevæger sig uafhængigt af det andet, skaber det to separate strømme af visuel information.5 til 10° af synsfeltet på et givet tidspunkt, men som de fleste krebsdyr er mantisrejer” øjne monteret på stilke., Hos mantisrejer er bevægelsen af det stænglede øje usædvanligt fri og kan køres op til 70.i alle mulige bevægelsesakser med otte øjenmuskler opdelt i seks funktionelle grupper. Ved at bruge disse muskler til at scanne omgivelserne med midterbåndet, kan de tilføje information om former, former og landskab, som ikke kan detekteres af øjnens øvre og nedre halvkugle. De kan også spore bevægelige objekter ved hjælp af store, hurtige øjenbevægelser, hvor de to øjne bevæger sig uafhængigt., Ved at kombinere forskellige teknikker, herunder bevægelser i samme retning, kan midterbåndet dække en meget bred vifte af synsfeltet.

den enorme mangfoldighed ses i mantis rejer fotoreceptorer sandsynligvis kommer fra gamle gen dobbeltarbejde begivenheder. En interessant konsekvens af denne duplikering er manglen på sammenhæng mellem opsin-transkriptnummer og fysiologisk udtrykte fotoreceptorer. En art kan have seks forskellige opsin-gener, men udtrykker kun en spektralt distinkt fotoreceptor., I årenes løb har nogle Mantis-rejerarter mistet den forfædres fænotype, selvom nogle stadig opretholder 16 forskellige fotoreceptorer og fire lysfiltre. Arter, der lever i forskellige fotiske miljøer, har et højt selektivt tryk for fotoreceptormangfoldighed, og opretholder forfædre fænotyper bedre end arter, der lever i grumset vand eller primært er natlige.,

Foreslåede fordele ved visuel systemEdit

Hvad fordel følsomhed over for polarisering giver er uklart; men polarisering vision er, der anvendes af andre dyr til seksuelle signaler og hemmelige kommunikation, der undgår opmærksomhed fra rovdyr. Denne mekanisme kan give en evolutionær fordel; det kræver kun små ændringer i cellen i øjet og kan let føre til naturlig udvælgelse.,rejernes øjne kan sætte dem i stand til at genkende forskellige typer koraller, byttedyr (som ofte er gennemsigtige eller halvgennemsigtige) eller rovdyr, såsom barracuda, som har flimrende skæl. Alternativt kan den måde, hvorpå de jager (meget hurtige bevægelser af klørne) kræve meget nøjagtige spænder information, hvilket ville kræve nøjagtig dybdeopfattelse.

under parringsritualer fluorescerer mantisrejer aktivt, og bølgelængden af denne fluorescens matcher bølgelængderne detekteret af deres øjepigmenter., Kvinder er kun frugtbare i visse faser af tidevandscyklussen; evnen til at opfatte månens fase kan derfor hjælpe med at forhindre spildt parringsindsats. Det kan også give disse rejer information om tidevandets størrelse, hvilket er vigtigt for arter, der lever på lavt vand nær kysten.

kapaciteten til at se UV-lys kan muliggøre observation af ellers svært at opdage bytte på koralrev.,

deres visuelle oplevelse af farver er ikke meget forskellig fra mennesker; øjnene er faktisk en mekanisme, der fungerer på niveau med individuelle kegler og gør hjernen mere effektiv. Dette system gør det muligt at forbehandle visuel information af øjnene i stedet for hjernen, som ellers skulle være større for at håndtere strømmen af rå data, hvilket kræver mere tid og energi. Mens øjnene selv er komplekse og endnu ikke fuldt ud forstået, ser systemets princip ud til at være enkelt. Det er ens i funktion til det menneskelige øje, men fungerer på den modsatte måde., I den menneskelige hjerne har den underordnede temporale Corte.et stort antal farvespecifikke neuroner, som behandler visuelle impulser fra øjnene for at skabe farverige oplevelser. Mantis-rejer i stedet bruger de forskellige typer af fotoreceptorer i sine øjne til at udføre den samme funktion, som den menneskelige hjerne neuroner, hvilket resulterer i en hardwired og mere effektivt system til et dyr, der kræver hurtig farve identifikation. Mennesker har færre typer fotoreceptorer, men mere farvestunede neuroner, mens mantisrejer ser ud til at have færre farve neuroner og flere klasser af fotoreceptorer.,

En offentliggørelse af forskere fra University of Queensland erklærede, at de sammensatte øjne mantis rejer kan afsløre kræft og aktiviteten af neuroner, fordi de er følsomme over for påvisning af polariseret lys, som reflekterer forskelligt fra kræft og sunde væv. Undersøgelsen hævder, at denne evne kan replikeres gennem et kamera ved hjælp af aluminium nanotråde til at replikere polarisationsfiltrerende mikrovilli oven på fotodioder. I Februar 2016 blev rejerne fundet at bruge en form for reflektor af polariseret lys, der ikke blev set i naturen eller menneskelig teknologi før., Det giver mulighed for manipulation af lys på tværs af strukturen snarere end gennem dens dybde, den typiske måde polarisatorer arbejde. Dette tillader strukturen at være både små og mikroskopisk tynd, og stadig være i stand til at producere store, lyse, farverige polariserede signaler.