Постійне обертання очей допомагає ракоподібним бачити поляризоване світло

Постійні рухи очей, які «обшарують» простір, допомагають ротоногим ракам краще розрізняти відбите предметами поляризоване світло. До таких висновків прийшли автори роботи, опублікованої журналом .Стабілізація погляду виключно важлива для переважної більшості тварин, дозволяючи чіткіше фокусуватися на предметах, розпізнавати рух і образи. На переміщення тіла або голови очі автоматично реагують рухом, утримуючи погляд. За словами професора Брістольського університету Ніколаса Робертса (Nicholas Roberts) і його співавторів, існує лише одна група тварин, у яких ці рухи очей є завжди активними. Очі представників ротоногих - великого і поширеного загону ракоподібних - обертаються навколо всіх трьох осей постійно і в широких межах, часто незалежно один від іншого.

Зір цих тварин влаштовано надзвичайно складно і незвично. Крім здатності розрізняти 12 базових кольорів, очі ротоногих чутливі до лінійної і кругової поляризації світла, для чого в них є спеціалізовані клітини та анатомічні структури. Зокрема, вони містять рабдоми - щільно упаковані групи клітин з мікроворсинками, орієнтованими в загальному для кожного рабдому напрямку. На цих мікроворсинках розташовуються світлочутливі білки. На думку Робертса і його співавторів, обертання дозволяє тваринам орієнтувати чутливі до поляризації рецептори оптимальним чином. «Це можна порівняти з обертанням поляризаційного фільтра перед фотокамерою для пошуку кращого кута», - пишуть вчені. Зміщення очей має рабдоми відповідно до поляризації відбитого об'єктом випромінювання, так, щоб вона виявилася паралельна довгій осі мікроворсинок. Це дозволяє максимально контрастно виділити об'єкт на тлі навколишніх предметів.

Щоб підтвердити цю гіпотезу, автори експериментували з раками-богомолами і. Тварини поміщалися в акваріум і частково знедолювалися за допомогою сітки з напівпрозорих нейлонових ниток. Їм пред'являвся стимул - штучне точкове джерело поляризованого випромінювання, або екран, зображення в різних частинах якого відрізнялося напрямком поляризації. Пара відеокамер дозволила стежити за рухами очей у трьох вимірах, а також за їх обертанням навколо своєї осі. Положення мікроворсинок визначається анатомією ока цих ротоногих: рабдоми в різних ділянках орієнтовані під кутом близько 45 ° один до одного. Тому, як і очікували вчені, піддослідні тварини обертали очі так, щоб найближчий до джерела рабдом прямував на нього під оптимальним для сприйняття кутом. Оцінивши орієнтацію мікроворсинок для різної поляризації випромінювання від джерела або фону, автори показали, що таким чином раки домагаються максимальної контрастності предмета. Більш того, їм вдалося передбачати орієнтацію очей залежно від стимулу.

Автори зазначають, що зміщення орієнтації мікроворсинок у різних півкулях ока на 45 ° полегшує і прискорює рухи очей: яким би не був кут поляризації, вони зорієнтуються на нього, повернувшись не більш ніж на 22,5 °. При цьому відомо, що очі ротоногих можуть обертатися навколо своєї осі в межах понад 90 °. За словами вчених, ця особливість залишається загадковою: можливо, при необхідності вона забезпечує тваринам бінокулярний зір або посилює здатності розрізняти кольори.