Mantis shrimp
niektóre gatunki mają co najmniej 16 typów fotoreceptorów, które są podzielone na cztery klasy (ich czułość widmowa jest dodatkowo dostrojona przez filtry barwne w siatkówce), 12 do analizy kolorów w różnych długościach fal (w tym sześć wrażliwych na światło ultrafioletowe) i cztery do analizy światła spolaryzowanego. Dla porównania, większość ludzi ma tylko cztery pigmenty wizualne, z których trzy są przeznaczone do widzenia koloru, a ludzkie soczewki blokują światło ultrafioletowe., Informacje wizualne opuszczające siatkówkę wydają się być przetwarzane w liczne równoległe strumienie danych prowadzące do mózgu, znacznie zmniejszając wymagania analityczne na wyższych poziomach.
sześć gatunków modliszek jest w stanie wykryć światło spolaryzowane kołowo, co nie zostało udokumentowane u żadnego innego zwierzęcia, a to, czy występuje u wszystkich gatunków, nie jest znane., Niektóre z ich biologicznych ćwierćfalówek działają bardziej równomiernie w widmie wizualnym niż jakakolwiek obecna sztuczna Optyka polaryzacyjna, a to może zainspirować nowe rodzaje nośników optycznych, które przewyższyłyby obecną generację technologii Blu-ray Disc.
Gatunek Gonodactylus smithii jest jedynym znanym organizmem, który wykrywa jednocześnie cztery liniowe i dwa kołowe składniki polaryzacji wymagane do zmierzenia wszystkich czterech parametrów Stokesa, co daje pełny opis polaryzacji. Uważa się więc, że ma optymalną wizję polaryzacji., Jest to jedyne zwierzę, o którym wiadomo, że ma dynamiczne widzenie polaryzacyjne. Osiąga się to dzięki obrotowym ruchom oczu, aby zmaksymalizować kontrast polaryzacji między obiektem w ognisku a jego tłem. Ponieważ każde oko porusza się niezależnie od drugiego, tworzy dwa oddzielne strumienie informacji wizualnej.
Opaska Środkowa obejmuje tylko około 5-10° pola widzenia w danym momencie, ale jak większość skorupiaków, Oczy modliszki osadzone są na łodydze., U modliszek ruch gałki ocznej jest niezwykle swobodny i może być poruszany do 70° we wszystkich możliwych osiach ruchu przez osiem mięśni gałki ocznej podzielonych na sześć grup funkcyjnych. Używając tych mięśni do skanowania otoczenia za pomocą pasma środkowego, mogą dodawać informacje o formach, kształtach i krajobrazie, których nie można wykryć przez górną i dolną półkulę oczu. Mogą również śledzić poruszające się obiekty za pomocą dużych, szybkich ruchów oczu, w których dwoje oczu porusza się niezależnie., Łącząc różne techniki, w tym ruchy w tym samym kierunku, pasmo środkowe może obejmować bardzo szeroki zakres pola widzenia.
ogromna różnorodność obserwowana w fotoreceptorach modliszek prawdopodobnie pochodzi z dawnych zdarzeń duplikacji genów. Interesującą konsekwencją tego powielania jest brak korelacji między liczbą transkryptów opsyny a fizjologicznie wyrażonymi fotoreceptorami. Jeden gatunek może mieć sześć różnych genów opsyny, ale tylko jeden spektralnie odrębny fotoreceptor., Na przestrzeni lat niektóre gatunki modliszek utraciły fenotyp przodka, choć niektóre nadal utrzymują 16 odrębnych fotoreceptorów i cztery filtry światła. Gatunki żyjące w różnych środowiskach fotycznych mają wysoką selektywną presję na różnorodność fotoreceptorów i utrzymują fenotypy przodków lepiej niż gatunki żyjące w mętnych wodach lub głównie nocne.,
sugerowane zalety systemu wzrokowegoedytuj
Jakie korzyści daje czułość na polaryzację jest niejasne; jednak widzenie polaryzacyjne jest używane przez inne zwierzęta do sygnalizacji seksualnej i tajnej komunikacji, która unika polaryzacji.uwaga drapieżników. Mechanizm ten może zapewnić ewolucyjną przewagę; wymaga tylko niewielkich zmian w komórce oka i może łatwo prowadzić do naturalnej selekcji.,
Oczy modliszek mogą umożliwić im rozpoznanie różnych rodzajów koralowców, gatunków drapieżnych (często przezroczystych lub półprzezroczystych) lub drapieżników, takich jak Barrakuda, które mają połyskujące łuski. Alternatywnie sposób polowania (bardzo szybkie ruchy pazurów) może wymagać bardzo dokładnych informacji o zasięgu, co wymagałoby dokładnej percepcji głębi.
podczas rytuałów godowych modliszki aktywnie fluoryzują, a długość fali tej fluorescencji odpowiada długości fal wykrywanych przez ich pigmenty oczu., Samice są płodne tylko w pewnych fazach cyklu pływowego; zdolność do postrzegania Fazy księżyca może zatem pomóc zapobiec zmarnowanym wysiłkom godowym. Może również dać tym krewetkom informacje o wielkości przypływu, co jest ważne dla gatunków żyjących w płytkiej wodzie w pobliżu brzegu.
zdolność widzenia światła UV może umożliwić obserwację trudno wykrywalnych zdobyczy na rafach koralowych.,
ich wizualne doświadczenie kolorów nie różni się zbytnio od ludzi; oczy są w rzeczywistości mechanizmem, który działa na poziomie poszczególnych stożków i sprawia, że mózg jest bardziej wydajny. System ten pozwala na wstępne przetwarzanie informacji wizualnych przez oczy zamiast mózgu, który w przeciwnym razie musiałby być większy, aby poradzić sobie ze strumieniem surowych danych, co wymaga więcej czasu i energii. Podczas gdy same oczy są złożone i nie są jeszcze w pełni zrozumiałe, zasada systemu wydaje się być prosta. Działa podobnie do ludzkiego oka, ale działa odwrotnie., W ludzkim mózgu kora skroniowa dolna ma ogromną liczbę neuronów specyficznych dla koloru, które przetwarzają impulsy wzrokowe z oczu, tworząc kolorowe doświadczenia. Krewetka Modliszka zamiast tego wykorzystuje różne rodzaje fotoreceptorów w swoich oczach, aby pełnić tę samą funkcję, co ludzkie neurony mózgu, co skutkuje przewodowym i bardziej wydajnym systemem dla zwierzęcia, który wymaga szybkiej identyfikacji kolorów. Ludzie mają mniej typów fotoreceptorów, ale więcej kolorowych neuronów, podczas gdy modliszki wydają się mieć mniej kolorowych neuronów i więcej klas fotoreceptorów.,
w publikacji naukowców z University of Queensland stwierdzono, że złożone oczy modliszki mogą wykrywać raka i aktywność neuronów, ponieważ są wrażliwe na wykrywanie spolaryzowanego światła, które odbija się inaczej niż nowotworowe i zdrowe tkanki. Badanie twierdzi, że zdolność ta może być replikowana za pomocą kamery za pomocą nanowires glinu do replikacji polaryzacji filtrujących mikrowilli na szczycie fotodiody. W lutym 2016 roku stwierdzono, że krewetki używały formy reflektora światła spolaryzowanego niespotykanego wcześniej w przyrodzie ani w ludzkiej technologii., Pozwala na manipulację światłem przez strukturę, a nie przez jego głębokość, typowy sposób pracy polaryzatorów. Dzięki temu struktura jest zarówno mała, jak i mikroskopowo cienka, a jednocześnie jest w stanie wytwarzać duże, jasne, kolorowe sygnały spolaryzowane.