Igor

Introduktion

Fig. 1: ~3cm bred pilgrimsmussla (©Mickey von Dassow).

Musslor har hundratals vackra blå ögon runt skalets kant, som var och en kan bilda en hygglig bild med hjälp av en kombination av en lins, en fokuserande spegel och näthinna1 . Ögonen är de blå prickarna i bilden till höger. En närbild av två av dem finns nedan till vänster: du kan precis urskilja pupillerna. Musslor är inte kända för sin intelligens, så deras komplexa ögon är en gåta.

Vad gör musslor med ett så komplext visuellt system? De verkar använda ögonen både för att känna av potentiella rovdjur, för att hitta bra livsmiljöer och för att avgöra om koncentrationen av suspenderade partiklar och vattnets strömningshastighet är bra för födosök (vilket kunde fastställas med ett snyggt experiment där man spelade upp filmer av partiklar som strömmade förbi till pilgrimsmusslor.

Djur med två ögon kan se avstånd genom att jämföra bilden i de två ögonen. Kan pilgrimsmusslor, med sina många ögon, upptäcka objektavstånd?

Föreslagna experiment

Fig. 2: Pilgrimsmusslans ögon i närbild och diagram över föreslagen försöksuppställning.

Man skulle kunna testa detta genom att se om deras skräckreaktion (när de snabbt stänger sitt skal) beror på vinkelstorlek eller absolut storlek (se för en relaterad studie på igelkottar). Jag (M. von Dassow) hade en grupp studenter som försökte göra detta genom att blinka power point-bilder på pilgrimsmusslor (diagram till vänster). Diabilderna blinkade på olika stora svarta rutor vid pilgrimsmusslorna, med monitorn placerad på olika avstånd från pilgrimsmusslan. På så sätt kunde de självständigt variera kvadraternas absoluta och vinkelmässiga storlek. Sedan observerade de om pilgrimsmusslan stängdes när den svarta kvadraten dök upp. De fann ingen effekt av den absoluta storleken, men testerna var ganska begränsade och – tyvärr – var den ursprungliga datamängden förlorad i slutet av terminen.

En enkel modell

Fig. 3: Geometri för en hypotetisk mekanism för att upptäcka objektets avstånd med hjälp av pilgrimsmusslor.

Man kan förutsäga hur nära ett objekt måste vara för att pilgrimsmusslan ska kunna upptäcka skillnader i avstånd. Anta, enligt diagrammet till höger, att ett föremål befinner sig på ett avstånd x från pilgrimsmusslan och att ett annat föremål befinner sig på ett avstånd b*x. För att dessa två objekt ska kunna särskiljas måste vinkeln θ vara större än eller lika med ögats vinkelupplösning (A~0,035 radianer enligt ). Om pilgrimsmusslans halva bredd är r, så är det minsta värdet av b vid vilket pilgrimsmusslan skulle kunna lösa upp skillnaden givet genom: $b=(r/x)*tan(arctan(x/r)+A)$. Detta uttryck går i oändlighet vid $x=r*tan(π/2-A)$, 43 cm för en mussla på ~3 cm som visas på bilden. Under det avståndet borde pilgrimsmusslan kunna lösa förändringar i avstånd (begränsat av uttrycket för b).

Litteratur som citeras