12.02.2018

Чему могут научить богомолы в 3D-очках

Порой наука принимает странные формы. Чего только учёные ни делали: и обрабатывали графит блендером, и отправляли сперматозоиды в железных шлемах бороться с раком. Разве что не надевали на богомолов 3D-очки. А, хотя, постойте: исследователи из Ньюкаслского университета (Newcastle University) уже и это успели провернуть. Разумеется, не ради забавы, а во имя науки: в результате учёные поняли, чем зрение богомолов отличается от нашего. Статья опубликована в журнале Current Biology.

Стереоскопическое (бинокулярное) зрение — это способность определять размеры и расстояние до предметов, благодаря расположению глаз, позволяющему видеть один предмет одновременно двумя глазами с разных точек. В упрощённом варианте это можно объяснить так: правый и левый глаз видят мир немного по-разному, но мозг объединяет две картинки в одну, а сравнивая их, вычисляет дистанцию до объектов. Кроме людей, так видят мир обезьяны, кошки, лошади и совы. И как минимум одно насекомое — богомол.

Исследователи из Университета Ньюкасла решили проверить, похоже ли зрение богомолов на наше. Для этого они сделали крошечные 3D-очки, закрепили их на головах насекомых пчелиным воском и посадили испытуемых перед экраном. В «3D-кинотеатре для насекомых», как выразились учёные, богомолам показывали сложные узоры, состоящие из точек — аналогичным образом исследуют человеческое зрение.

Насекомые должны были распознать «цель» — крохотные пятнышки, которые по спирали перемещались от периферии экрана к центру. Когда перед богомолами на экране оказывался движущийся объект, они делали характерный рывок вперёд, пытаясь схватить «жертву» — и учёные понимали, что испытуемые действительно видят предмет и могут оценить дистанцию до него. Убедившись, что богомолы реагируют на стимул, исследователи начали экспериментировать с картинкой, изменяя цвет и размер точек.

В ходе одного из опытов они выводили насекомым на оба глаза совершенно разные изображения — но богомолы по-прежнему хорошо распознавали движение, а вот люди справлялись гораздо хуже. Авторы работы заключили, что богомолы не обращают внимания на детали картинки, а концентрируются лишь на тех местах, где она изменяется. Вероятно, это связано с хищным образом жизни: богомолам приходится иметь дело с движущейся добычей. «Это совершенно новая форма трёхмерного зрения, поскольку она базируется на изменениях во времени, а не на статичных изображениях, — говорит один из авторов исследования, эколог Вивек Нитьянанда (Vivek Nityananda). — Вероятно, зрение богомолов призвано отвечать на вопрос: „Есть ли в радиусе досягаемости добыча“»?

Какая нам разница, как видят мир богомолы? Учёные считают, что эти знания можно применять в сфере робототехники и при разработке «машинного зрения». Сейчас для стереозрения машинам необходима большая вычислительная мощность. При использовании алгоритмов, работающих «по принципу богомола», она была бы не нужна, а значит, инженеры могли бы создавать роботов и умные устройства меньшего размера.

Юлия Коровски

Источники:

1. 22century.ru