Inleiding
Fig. 1: ~3cm brede sint-jakobsschelp (©Mickey von Dassow).
De jakobsschelp heeft honderden prachtige blauwe ogen rond de rand van de schelp, die elk een behoorlijk beeld kunnen vormen met behulp van een combinatie van een lens, een focusserende spiegel en netvlies1 . De ogen zijn de blauwe stippen in de afbeelding rechts. Een close-up van twee ervan staat linksonder: de pupillen zijn nog net te zien. Tweekleppigen staan niet bekend om hun intelligentie, dus hun complexe ogen zijn een raadsel.
Wat doen jakobsschelpen met zo’n complex visueel systeem? Ze blijken hun ogen te gebruiken om potentiële roofdieren op te merken, om goede leefgebieden te vinden en om te beslissen of de concentratie van zwevende deeltjes en de stroomsnelheid van het water goed zijn om zich te voeden (zoals is vastgesteld met een keurig experiment waarbij filmpjes van langsstromende deeltjes aan Sint-Jakobsschelpen worden afgespeeld.
Dieren met twee ogen kunnen afstand zien door het beeld in de twee ogen met elkaar te vergelijken. Kunnen jakobsschelpen, met hun vele ogen, de afstand tussen voorwerpen waarnemen?
Voorgesteld experiment
Fig. 2: De ogen van jakobsschelpen van dichtbij, en schema van de voorgestelde experimentele opstelling.
Men zou dit kunnen testen door na te gaan of hun schrikreactie (wanneer zij hun schelp snel sluiten) afhangt van de hoekgrootte of van de absolute grootte (zie voor een verwante studie over zee-egels). Ik (M. von Dassow) had een groep studenten die dit probeerden door met power point dia’s te flitsen op Sint-Jakobsschelpen (diagram links). De dia’s flitsten op zwarte vierkanten van verschillende grootte bij de Sint-Jakobsschelpen, met de monitor op verschillende afstanden van de schelp. Op die manier konden ze onafhankelijk de absolute en hoekgrootte van het vierkant variëren. Vervolgens observeerden zij of de sint-jakobsschelp zich sloot wanneer het zwarte vierkant verscheen. Zij vonden geen effect van de absolute grootte, maar de tests waren vrij beperkt, en – helaas – de oorspronkelijke dataset was aan het eind van de periode verloren gegaan.
Een eenvoudig model
Fig. 3: Geometrie van het hypothetische mechanisme van de waarneming van de afstand van voorwerpen door jakobsschelpen.
Men kan voorspellen hoe dichtbij een voorwerp moet zijn opdat de jakobsschelp verschillen in afstand zou kunnen waarnemen. Stel, zoals in het diagram rechts, dat een voorwerp zich op een afstand x van de sint-jakobsschelp bevindt, en een ander voorwerp op een afstand b*x. Om deze twee voorwerpen van elkaar te kunnen onderscheiden, moet de hoek θ groter zijn dan of gelijk aan de hoekresolutie van het oog (A~0,035 radialen volgens ). Als de halve breedte van de sint-jakobsschelp r is, dan wordt de minimale waarde van b waarbij de sint-jakobsschelp het verschil zou kunnen oplossen, gegeven door: $b=(r/x)*tan(arctan(x/r)+A)$. Deze uitdrukking gaat tot oneindig bij $x=r*tan(π/2-A)$, 43 cm voor een sint-jacobsschelp van ~3 cm, zoals op de foto te zien is. Beneden die afstand zou de sint-jakobsschelp in staat moeten zijn veranderingen in afstand op te lossen (beperkt door de uitdrukking voor b).
Aangehaalde literatuur
gedragsbiologie oog mariene mollusken organismale-biologie sint-jakobsschelpen visie