Insecta cu ochi bifocaliOchelarii bifocali permit purtătorilor să focalizeze deopotrivă obiectele îndepărtate şi cele apropiate, uitându-se prin diferite părţi ale lentilei. Se spune că Benjamin Franklin a inventat aceste lentile, dar de fapt ele există de milioane de ani, în natură.

 

 

În râurile Americii de Nord, larva de coşmar a cărăbuşului Thermonectus marmoratus (sunburst diving beetle – în traducere cărăbuşul pătat înotător) vânează cu o pereche de lentile bifocale naturale.

Gândacul se bazează pe acuitatea sa vizuală pentru a urmări alte larve de insecte în mijlocul apelor curgătoare deseori tulburi. Acesta vede lumea prin nu mai puţin de şase perechi de ochi, iar în 2006 Elke Buschbeck a descoperit că fiecare are cel puţin două retine. Unul din studenţii ei, Annette Stowasser, s-a concentrat pe studierea perechii din faţă şi a arătat că sunt diferiţi faţă de alţii din regnul animal.

Fiecare din aceşti ochi în formă de tub are o lentilă şi două retine. O retină se află în spatele (şi puţin mai jos) decât cealaltă, dar lentila reuşeşte să focalizeze imagini clare pe ambele retine. Oamenii sunt capabili să-şi ajusteze lentila proprie pentru a se focaliza pe obiecte la diferite distanţe, dar Thermonectus marmoratus poate vedea lucruri care sunt aproape şi departe în acelaşi timp şi cu aceeaşi claritate. Lentilele sale bifocale îi oferă doi ochi la preţ de unul.

Stowasser a descoperit proprietăţile unice ale lentilei gândacului prin punerea ei grijulie în faţa microscopului şi trecând lumina prin aceasta. Acest simplu, dar delicat experiment a produs două imagini focalizate la distanţe diferite în spatele lentilei – şi aceste distanţe sunt exact locul în care se află cele două retine.

În clipul de mai jos, un set de trei linii a fost proiectat prin lentilele cărăbuşului. Camera de filmat este aşezată în spatele lentilei şi se îndepărtează către înapoi. La momentul 00:03, puteţi observa o imagine clară a liniilor la distanţa la care se află prima retină. Camera continuă să se mişte către înapoi şi prima imagine devine neclară, dar la 00:08 apare o a doua imagine; camera se află acum la distanţa la care este poziţionată a doua retină.

 



 

Rezultatele au fost atât de neaşteptate încât Stowasser a trebuit să le verifice cu o metodă diferită. De această dată, a proiectat raze laser subţiri paralele prin lentilă pentru a vedea cum căile acestora vor converge în spatele ei. A observat astfel că acestea se intersectează în două puncte diferite şi, din nou, aceste puncte au corespuns cu distanţele unde erau poziţionate retinele. O lentilă bifocală este singura explicaţie posibilă pentru aceste rezultate. Dacă lentila era simplu deformată (o condiţie denumită astigmatism), nu ar fi dat naştere la două imagini clare.

Experimentul cu laser

 

Cele două imagini produse de lentilă un numai că se află la distanţe diferite, dar sunt şi separate vertical aşa încât una se află deasupra celeilalte. Dacă acest lucru nu s-ar fi întâmplat, ar fi fost posibil ca imaginea din spate să îi scadă claritatea celei din faţă. Aşa cum sunt dispuse, gândacul poate fi sigur că ambele retine obţin o imagine clară.

Este foarte posibil ca cealaltă pereche de ochi din faţă să funcţioneze în acelaşi mod, iar Buschbeck spune că nu a pomenit de ele în lucrarea sa “în mare parte din cauza spaţiului limitat”. Cu celelalte patru perechi e o altă poveste. “Tind să acopere câmpuri vizuale mai largi şi se pot adapta în mişcare. Odată ce prada a fost depistată, larva se roteşte pentru a o aduce în câmpul vizual al ochilor din faţă. Întotdeauna folosesc ochii din faţă înainte să atace.”

Printre animale, ochiul bifocal al cărăbuşului Thermonectus marmoratus este unic, deşi este posibil ca un grup de artropode fosile -trilobiţii - să fi folosit lentile similare. În ciuda incredibilei varietăţi din lumea animală, aproape toţi ochii animalelor tind să respecte un plan fundamental, de la “stilul camerei de fotografiat” al oamenilor şi caracatiţelor la ochii combinaţi ai insectelor şi rudelor lor. Când rarele excepţii sunt descoperite, devin imediat de mare interes.

De exemplu, în 2008, Hans-Joachim Wagner a descoperit faptul că peştele-fantomă are ochiul despicat. Jumătate este orientată în sus şi utilizează o lentilă tipică pentru a focaliza lumina, dar cealaltă jumătate, orientată către în jos, utilizează, în schimb, oglinzi pentru a focaliza lumina. Stowasser spune că “doar rar cercetătorii descoperă un ochi care se diferenţiază fundamental de tipurile deja cunoscute”. Ochiul bifocal al gândacului se încadrează clar în categoria ochiului cu lentile al peştelui-fantomă. Acum Buschbeck doreşte să înţeleagă cum au evoluat aceşti ochi, studiind capetele altor specii ale gândacului scufundător.

 

 

 

 

Articol tradus de Alexandru Gabriel Dumitrescu de pe blogul NotExactlyRocketScience.

Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.

Fii primul care comentează.

Spune-ne care-i părerea ta...
caractere rămase.
Ești „vizitator” ( Fă-ți un cont! )
ori scrie un comentariu ca „vizitator”

 



Dacă găsești util site-ul, ne poți ajuta cu o donație!
Donează
prin PayPal ori
Patron


Contact
| T&C | © 2021 Scientia.ro