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Gottesanbeterinnen Don Tiny Goggles helfen uns dabei, das 3-D-Sehen zu verstehen

Forscher dachten lange, Menschen seien die einzigen Lebewesen, die in drei Dimensionen sehen könnten. Bekannt als Stereopsis, erfordert der Trick viel Rechenleistung - und Wissenschaftler dachten nicht, dass viele Tiere genug Verstand hatten, um dies zu tun. Aber diese Idee hat sich im Laufe der Zeit langsam geändert.

Im späten 20. Jahrhundert stellten Wissenschaftler fest, dass Makaken, Katzen, Pferde, Eulen und Kröten diese Supermacht besitzen. Und überraschenderweise auch die winzigen Gottesanbeterinnen. Jetzt, wie Ed Yong für den Atlantik berichtet, rüsteten die Forscher die Gottesanbeterinnen mit winzigen Schutzbrillen aus, um herauszufinden, wie Stereopsis bei einem Lebewesen mit so wenigen Neuronen funktioniert. Und es ist anders als alles andere, was man bisher im Tierreich gesehen hat. Sie veröffentlichten ihre Arbeit diese Woche in der Zeitschrift Current Biology.

Das Experiment begann damit, dass die Gottesanbeterinnen kurz in den Gefrierschrank tauchten, um sie abzukühlen, bevor die Forscher mit Hilfe von Bienenwachs die winzigen Schutzbrillen - zwei farbige Filter - auf ihr Gesicht klebten. Mit den Filtern konnten die Wissenschaftler unterschiedliche Bilder auf jedes Auge projizieren, ähnlich einer einfachen 3D-Schutzbrille, die Sie im Kino tragen würden.

Wie Ben Guarino von der Washington Post berichtet, projizierten die Forscher einen sich bewegenden Punkt vor einem Tupfenhintergrund. Als sie den Punkt in eine scheinbare Entfernung projizierten, versuchte die Gottesanbeterin, ihn zu ergreifen, und hielt ihn für einen leckeren Snack. Der Versuch, den Punkt zu fassen, bestätigte, dass die Tiere tatsächlich eine 3-D-Sicht haben.

Als nächstes testeten die Forscher eine Variation des Experiments. Sie benutzten einen winzigen Scheinwerfer, um bestimmte Punkte hervorzuheben, wodurch sie sich bewegten. Die Punkte scheinen sich in einer Richtung in einem Auge und in einer anderen Richtung für das andere Auge zu bewegen. Beim Menschen hätte dieser Effekt unsere Stereopsis gebraten und uns daran gehindert, die beiden Bilder aufeinander abzustimmen. Aber der Test hat die Gottesanbeterinnen nicht beunruhigt. Das einzige, was ihnen wichtig zu sein schien, war die Bewegung selbst, nicht ob die Bilder zueinander passten.

"Wir dachten, das wäre sehr störend, aber sie konnten immer noch vollständig herausfinden, wo sich das Objekt befindet" , sagt Jenny Read, Mitautorin der Studie , zu Yong. „Das hat uns sehr überrascht. So würde ich kein Stereovisionssystem bauen. Vielleicht ist es in einem winzigen Insektenhirn besser, nach Veränderungen zu suchen, es ist mir egal, was. “

Damit sich die Gottesanbeter um die Richtung kümmern können, müssten die Lebewesen spezialisierte Neuronen einsetzen, um Richtungen zu erkennen - oben, unten, links und rechts -, für die sie wahrscheinlich keinen Platz in ihren kleinen Gehirnen haben. (Gottesanbeterinnen haben weniger als 1 Million Neuronen im Vergleich zu Milliarden im menschlichen Gehirn.)

Das System, das sie haben, scheint jedoch für ihre spezielle Jagdtechnik gut zu funktionieren. „Dies ist eine völlig neue Form der 3-D-Vision, da sie auf zeitlichen Veränderungen anstatt auf statischen Bildern basiert“, heißt es in einer Pressemitteilung des Mitautors und Verhaltensökologen Vivek Nityananda. "In Gottesanbetern soll es wahrscheinlich die Frage beantworten, ob sich Beute in der richtigen Entfernung befindet, die ich fangen kann."

Karin Nordstrom von der Flinders University sagt Yong, dass diese Studie die Möglichkeit aufwirft, dass andere Raubinsekten, darunter Raubfliegen und Libellen, ebenfalls Stereopsis verwenden. Das Problem ist, dass Libellen und Räuberfliegen im Gegensatz zu Gottesanbetern, die relativ einfach zu lernen sind, während sie still auf Beute warten, ständig in Bewegung sind.

Wie Guarino berichtet, hat der Befund Auswirkungen auf die Welt der Robotik. Gegenwärtig modellieren die Forscher die Stereovision von Robotern mit dem komplexen menschlichen System, aber diese neue Insektenversion könnte genauso gut funktionieren.

"Insekten benötigen weniger Rechenleistung, um dasselbe zu tun, was wir gut können", sagt Nityananda. Das einfachere, weniger intensive Mantis-Sehen könnte verwendet werden, um sehr kleinen Robotern Tiefenwahrnehmung zu verleihen, ohne viel Rechenleistung zu verbrauchen.

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