Canocchie

Alcune specie sono almeno 16 i tipi di fotorecettori, che sono divisi in quattro classi (la loro sensibilità spettrale è ulteriormente ottimizzati da filtri colorati, le retine), 12 per l’analisi del colore in diverse lunghezze d’onda (sei dei quali sono molto sensibili alla luce ultravioletta) e quattro per l’analisi della luce polarizzata. In confronto, la maggior parte degli esseri umani hanno solo quattro pigmenti visivi, di cui tre sono dedicati a vedere il colore, e lenti umane bloccano la luce ultravioletta., Le informazioni visive che lasciano la retina sembrano essere elaborate in numerosi flussi di dati paralleli che portano nel cervello, riducendo notevolmente i requisiti analitici a livelli più alti.

Sei specie di gamberetti mantidi sono state segnalate per essere in grado di rilevare la luce polarizzata circolarmente, che non è stata documentata in nessun altro animale, e se è presente in tutte le specie non è noto., Alcune delle loro piastre biologiche quarter-waveplate eseguono più uniformemente sullo spettro visivo rispetto a qualsiasi ottica polarizzante artificiale attuale, e questo potrebbe ispirare nuovi tipi di supporti ottici che sovraperformerebbero l’attuale generazione di tecnologia Blu-ray Disc.

La specie Gonodactylus smithii è l’unico organismo noto per rilevare simultaneamente le quattro componenti di polarizzazione lineare e due circolari necessarie per misurare tutti e quattro i parametri di Stokes, che forniscono una descrizione completa della polarizzazione. Si ritiene quindi che abbia una visione di polarizzazione ottimale., È l’unico animale noto per avere una visione di polarizzazione dinamica. Ciò si ottiene con movimenti oculari rotazionali per massimizzare il contrasto di polarizzazione tra l’oggetto a fuoco e il suo sfondo. Poiché ogni occhio si muove indipendentemente dall’altro, crea due flussi separati di informazioni visive.

La fascia media copre solo circa 5-10° del campo visivo in un dato istante, ma come la maggior parte dei crostacei, gli occhi delle mantidi sono montati su steli., Nei gamberetti mantis, il movimento dell’occhio peduncolato è insolitamente libero e può essere guidato fino a 70° in tutti i possibili assi di movimento da otto muscoli oculari divisi in sei gruppi funzionali. Usando questi muscoli per scansionare l’ambiente circostante con la banda centrale, possono aggiungere informazioni su forme, forme e paesaggi, che non possono essere rilevati dagli emisferi superiore e inferiore degli occhi. Possono anche tracciare oggetti in movimento usando movimenti oculari grandi e rapidi in cui i due occhi si muovono indipendentemente., Combinando diverse tecniche, compresi i movimenti nella stessa direzione, la banda centrale può coprire una gamma molto ampia del campo visivo.

L’enorme diversità osservata nei fotorecettori del gambero di mantide deriva probabilmente da antichi eventi di duplicazione genica. Una conseguenza interessante di questa duplicazione è la mancanza di correlazione tra il numero di trascrizione opsina e fotorecettori fisiologicamente espressi. Una specie può avere sei diversi geni di opsina, ma esprime solo un fotorecettore spettralmente distinto., Nel corso degli anni, alcune specie di gamberetti mantide hanno perso il fenotipo ancestrale, anche se alcuni mantengono ancora 16 fotorecettori distinti e quattro filtri di luce. Le specie che vivono in una varietà di ambienti fotici hanno un’alta pressione selettiva per la diversità dei fotorecettori e mantengono i fenotipi ancestrali meglio delle specie che vivono in acque torbide o sono principalmente notturne.,

Suggerito vantaggi di visual systemEdit

Quali sono i vantaggi della sensibilità alla polarizzazione conferisce è chiara; tuttavia, la polarizzazione visione è utilizzato da altri animali sessuale, di segnalazione e di comunicazione segreto che evita l’attenzione dei predatori. Questo meccanismo potrebbe fornire un vantaggio evolutivo; richiede solo piccole modifiche alla cellula nell’occhio e potrebbe facilmente portare alla selezione naturale.,

Gli occhi dei gamberetti mantis possono permettere loro di riconoscere diversi tipi di coralli, specie di prede (che sono spesso trasparenti o semitrasparenti), o predatori, come i barracuda, che hanno squame scintillanti. In alternativa, il modo in cui cacciano (movimenti molto rapidi degli artigli) può richiedere informazioni di intervallo molto accurate, che richiederebbero un’accurata percezione della profondità.

Durante i rituali di accoppiamento, i gamberetti mantis fluorescono attivamente e la lunghezza d’onda di questa fluorescenza corrisponde alle lunghezze d’onda rilevate dai loro pigmenti oculari., Le femmine sono fertili solo durante alcune fasi del ciclo delle maree; la capacità di percepire la fase della luna può, quindi, aiutare a prevenire sforzi di accoppiamento sprecati. Può anche fornire a questi gamberetti informazioni sulle dimensioni della marea, che è importante per le specie che vivono in acque poco profonde vicino alla riva.

La capacità di vedere la luce UV può consentire l’osservazione di prede altrimenti difficili da rilevare sulle barriere coralline.,

La loro esperienza visiva dei colori non è molto diversa dagli esseri umani; gli occhi sono in realtà un meccanismo che opera a livello di singoli coni e rende il cervello più efficiente. Questo sistema consente alle informazioni visive di essere pre-elaborate dagli occhi anziché dal cervello, che altrimenti dovrebbero essere più grandi per gestire il flusso di dati grezzi, richiedendo così più tempo ed energia. Mentre gli occhi stessi sono complessi e non ancora completamente compresi, il principio del sistema sembra essere semplice. È simile in funzione all’occhio umano, ma funziona in modo opposto., Nel cervello umano, la corteccia temporale inferiore ha un numero enorme di neuroni specifici del colore, che elaborano gli impulsi visivi dagli occhi per creare esperienze colorate. La mantide utilizza invece i diversi tipi di fotorecettori nei suoi occhi per svolgere la stessa funzione dei neuroni del cervello umano, risultando in un sistema cablato e più efficiente per un animale che richiede una rapida identificazione del colore. Gli esseri umani hanno meno tipi di fotorecettori, ma più neuroni sintonizzati sul colore, mentre i gamberetti mantis sembrano avere meno neuroni del colore e più classi di fotorecettori.,

Una pubblicazione di ricercatori dell’Università del Queensland ha dichiarato che gli occhi composti del gambero di mantide possono rilevare il cancro e l’attività dei neuroni, perché sono sensibili al rilevamento della luce polarizzata che riflette in modo diverso dal tessuto canceroso e sano. Lo studio afferma che questa capacità può essere replicata attraverso una telecamera attraverso l’uso di nanofili di alluminio per replicare microvilli filtranti di polarizzazione sopra i fotodiodi. Nel febbraio 2016, i gamberetti sono stati trovati per essere utilizzando una forma di riflettore di luce polarizzata non visto in natura o tecnologia umana prima., Permette la manipolazione della luce attraverso la struttura piuttosto che attraverso la sua profondità, il tipico modo di lavorare polarizzatori. Ciò consente alla struttura di essere sia piccola che microscopicamente sottile, ed essere ancora in grado di produrre segnali polarizzati grandi, luminosi e colorati.