Wprowadzenie
Fig. 1: Przegrzebek o szerokości ~3cm (©Mickey von Dassow).
Przegrzebki mają setki pięknych niebieskich oczu wokół krawędzi muszli, z których każde może utworzyć przyzwoity obraz dzięki połączeniu soczewki, lustra skupiającego i siatkówki1 . Oczy są niebieskimi kropkami na obrazie po prawej stronie. Zbliżenie dwóch z nich znajduje się poniżej po lewej: można dostrzec tylko źrenice. Małże nie są znane ze swojej inteligencji, więc ich złożone oczy są zagadką.
Co robią przegrzebki z tak złożonym systemem wizualnym? They appear to use their eyes both to sense potential predators, to find good habitats and to decide whether the concentration of suspended particles and water flow rates are good for feeding (as determined with a neat experiment involving playing movies of particles flowing by to scallops .
Animals with two eyes can see distance based on comparing the image in the two eyes. Czy przegrzebki, z ich wieloma oczami, mogą wykryć odległość obiektu?
Proponowany eksperyment
Fig. 2: Zbliżenie oczu przegrzebka i schemat proponowanego układu eksperymentalnego.
Można to przetestować, sprawdzając, czy ich reakcja startowa (gdy gwałtownie zamykają muszlę) zależy od wielkości kątowej lub wielkości absolutnej (patrz pokrewne badania nad jeżowcami). Ja (M. von Dassow) miałem grupę studentów, którzy próbowali to zrobić poprzez miganie slajdów Power Point na przegrzebkach (diagram po lewej). Slajdy wyświetlały się na różnej wielkości czarnych kwadratach przy przegrzebkach, a monitor był ustawiony w różnej odległości od przegrzebka. W ten sposób mogli niezależnie zmieniać bezwzględną i kątową wielkość kwadratu. Następnie obserwowali, czy przegrzebek zamykał się po pojawieniu się czarnego kwadratu. Nie znaleźli żadnego wpływu rozmiaru absolutnego, ale testy były dość ograniczone i – niestety – oryginalny zestaw danych został utracony przed końcem semestru.
Prosty model
Fig. 3: Geometria hipotetycznego mechanizmu wykrywania odległości obiektów przez przegrzebki.
Można przewidzieć, jak blisko musiałby znajdować się obiekt, aby przegrzebek był w stanie wykryć różnice w odległości. Przyjmijmy, jak pokazano na rysunku po prawej, że obiekt znajduje się w odległości x od przegrzebka, a inny obiekt w odległości b*x. Aby te dwa obiekty mogły być rozróżnione, kąt θ musi być większy lub równy rozdzielczości kątowej oka (A~0.035 radianów zgodnie z ). Jeśli szerokość połówkowa szalki wynosi r, to wtedy minimalna wartość b, przy której szalka mogłaby rozstrzygnąć różnicę, jest dana przez: $b=(r/x)*tan(arctan(x/r)+A)$. Wyrażenie to zmierza do nieskończoności przy $x=r*tan(π/2-A)$, 43 cm dla przegrzebka ~3cm, jak pokazano na zdjęciu. Poniżej tej odległości, scallop powinien być w stanie rozwiązać zmiany w odległości (ograniczone przez wyrażenie dla b).
Literatura cytowana
behawior biologia oko mięczaki morskie organismal-biology scallops vision
.