Класс животных, который включает в себя осьминогов, кальмаров, наутилусов и каракатиц, на суше может выглядеть как неряшливые огромные латексные перчатки, но в воде эти существа являются одними из самых грациозных и ловких в мире. Головоногие могут делать многое из того, что не можем мы - например, мгновенно менять цвет своей кожи или протискиваться через отверстие размером с крышку банки с газировкой. Но они также больше похожи на людей, чем мы можем себе представить: соотношение их мозга и тела похоже на наше, и вместе с этим приходит потрясающий интеллект, который позволяет им использовать инструменты, открывать бутылки с защитой от детей и создавать сложные побеги из тюрьмы в аквариуме. Это древние существа, и прошло около 700 миллионов лет с тех пор, как у нас был общий предок, так что почти все черты, которые у нас есть с головоногими, развились отдельно друг от друга.
Наши глаза - один из примеров этой конвергентной эволюции.
«Головоногие - одни из немногих животных, которые развили острый глаз, похожий на камеру, совершенно независимо от позвоночных», - говорит Александр Стаббс, аспирант кафедры интегративной биологии Калифорнийского университета в Беркли.
Но это никогда не устраивало Стаббса. Почему, задавался он вопросом, если каракатица видит только в черно-белом цвете, самцы демонстрируют такие возмутительные цвета для размножения, подвергая их опасности быть съеденными хищником, хвастаясь перед дамой, которая якобы даже не могла видеть его яркий костюм?? Кроме того, головоногие - мастера маскировки. Кажется странным, что животное, использующее цвет для такого виртуозного эффекта, не может видеть работу своих рук.
Итак, Стаббс объединился со своим отцом, Кристофером Стаббсом, астрофизиком Гарвардского факультета физики, чтобы доказать свою идею о том, что головоногие способны определять цвет, только с помощью совершенно другого механизма, чем наши глаза.
В то время как наши глаза имеют круглые зрачки, которые сужаются и увеличиваются, чтобы собрать все доступные длины волн света в единую точку фокусировки, независимо от условий освещения, зрачки головоногих моллюсков имеют причудливую форму: вертикальные полосы или гантели, причудливые завитки U и W.
" Положение зрачка, форма глазного яблока и расстояние между зрачком и сетчаткой постоянно меняются, что позволяет свету с разной длиной волны проникать под разными углами."
Если бы у нас были зрачки головоногих, мир выглядел бы как беспорядок из-за явления, называемого хроматической аберрацией. к офтальмологу, чтобы расширить глаза.
Чтобы смоделировать движение глаз головоногих моллюсков, Кристофер Стаббс использовал модель, которую он разработал в своих астрофизических исследованиях, чтобы увидеть, используют ли животные хроматическую аберрацию для определения цвета, собирая длины волн света и сортируя их по-другому. чем глаза позвоночных. В статье, опубликованной на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences, говорится, что они делают это, чтобы подчеркнуть влияние хроматической аберрации на зрение, а не минимизировать его..
" Если эти организмы действительно используют принципы оптической физики для развития цветового зрения, это довольно удивительно", - говорит Александр Стаббс. «Вот этот организм, который, по мнению большинства, является лучшим художником по камуфляжу на планете, и они получают эту информацию совершенно другим способом - трудно уложить это в голове».
Интересно
Головоногие способны почти мгновенно маскироваться с помощью тысяч крошечных органов в их коже, называемых хроматофорами, маленькими шариками, наполненными пигментом, которые меняют форму и позволяют животному менять цвет.