Наверное, нет человека, который бы узнав, какое офигенное зрение у рачка-богомола, живущего в теплых морях, не воскликнул бы с затаенной завистью: «Ну и зачем ему это!?» Ходит этот ротоногий ракообразный хищник по песчаному дну, копает песочек, ловит маленьких рыбок своими сверхсильными (тоже зачем-то!) клешнями, а мозгов – с ноготок! При этом зрение у него – самое удивительное во всем мире.
У большинства животных зрение – трихроматическое. То есть для различения всех цветов, необходимых для полноценного выживания, большинству животных вполне хватает максимум трех видов рецепторов цветного зрения – красного, зеленого и синего. Таким хищникам как волки, собаки, кошки – вообще двух хватает. А у рачка-богомола – 16! 12 видов рецепторов, охватывающих видимый спектр, 4 вида клеток, чувствительных к ультрафиолету плюс отдельно рецепторы, связанные с поляризационным зрением.
Конечно, зрение рачков изучают, с каждым годом все лучше и лучше, но зачем столько видов рецепторов такому существу, которое даже не может оценить феерию открывающегося вида?
Так вот, есть идея, и эта статья как раз об этом.
Для начала надо сказать, что эти 12 видов рецепторов не раскиданы по спектру видимого света, а группируются по 2, создавая 6 каналов цветового восприятия. Ученые проводили тесты с рачками на эту тему, подозревая, что это как-то дает им эволюционное преимущество. Они дрессировали их брать еду по цветовому сигналу, а потом проверяли, как они будут реагировать на плавное изменение цвета, чтобы определить, связано ли такое дублирование восприятия цветов на близких частотах с едой. Но рачки конкретно тупили, и ситуация не прояснилась. Ученые решили, что это просто каприз Природы.
Однако пролить свет на это явление автору этой статьи помог интересный эффект из области акустики – так называемые, бинауральные биения. Суть эффекта состоит в том, что когда на два уха подают сигналы, незначительно отличающиеся по частоте, человек слышит тихие биения, то есть пульсацию сигнала.
Особенность этого явления в том, что эта пульсация не возникает в пространстве, т.к. не является интерференцией звука. Она возникает в мозге! То есть сигналы каким-то образом взаимодействуют внутри мозга уже после того, как были обработаны в ушах и переданы в виде нервных импульсов в мозг.
Это известное явление, которое может оказывать влияние на психическое состояние человека, вводя в медитативный транс или даже вызывая слабые галлюцинации. В интернете можно найти программы-генераторы бинауральных биений. Эффект этот проявляется нестабильно, но каждый может скачать и проверить на себе. Но в данном случае интересно не это.
А следующие прелюбопытнейшие свойства бинауральных биений.
Во-первых, лучше всего бинауральные биения слышны при разнице частот между сигналами приблизительно в 12 Герц (то есть довольно небольшой частотный сдвиг) и в низком диапазоне частот, хотя есть люди, которые слышат их вплоть до 1000 Гц.
Во-вторых, интенсивность биения не зависит от относительной интенсивности базовых сигналов, которые подаются на уши. То есть, звук может быть очень громким или тихим, или даже ниже порога слышимости, но биения слышны одинаково! Испытуемых проверяли очень тихими сигналами, которые они вообще не слышали, а биения – слышали.
И, в-третьих, у женщин есть зависимость восприятия бинауральных биений, связанная с месячным циклом. Во время овуляции и перед менструацией чувствительность дам к биениям возрастает в разы, тогда как у мужчин она всегда одинаково высокая.
Собственно, ну и вот! Складываем два и два, и получаем любопытную гипотезу: а что если это явление имеет место не только для слуха, но и для зрения, и вообще всегда, когда есть рецепторы, воспринимающие отдельно сигналы на близких частотах?
У рачков рецепторы раскиданы не только по площади сложно устроенного глаза. Фактически, глаз состоит из рядов, так называемых омматидий (зрительный элемент, равный отдельному глазу), которые еще и устроены ярусным способом: в одном омматидии – два яруса с родопсином, чувствительным к разным длинам волн.
И разница между близкими каналами цветовосприятия составляет не больше 25 нм! Что, в принципе, вписывается в задачу!
Тогда, если гипотеза верна, вот такая получается картина из жизни рака-богомола.
Рак-богомол – не слишком умный, не слишком смелый, но очень жаждущий есть и размножаться, выходит на просторы морского дна теплым подводным днем. Он привычно внимательно осматривает окружающие синие толщи морской соленой воды. Там, где человек увидел бы голубой цвет возле поверхности, плавно переходящий в темно-синий – тем темнее, чем глубже, рак-богомол видит теплые и холодные течения, и отличает потоки более соленой воды от более пресной. Но это его не особо впечатляет, хотя он обязательно мониторит течения: наверняка, с теплыми водами приплывет к нему стайками и косяками вкусненькая еда.
Он пристально всматривается в глубины, не видно ли там где пульсации в толще воды. Даже если хищник еще далеко, и его самого еще не видно – он ниже порога чувствительности зрения рачка, но благодаря замечательному свойству бинарецепторных биений №2, он может увидеть, как вода в той стороне характерным образом мерцает. И маленькое существо может заранее убежать и спрятаться, а не глупо копать песок посередине, «словно лошадь в магазине».
Да глупо и не получится! Вода над песком, там, где спряталась рыбка, тоже слегка пульсирует. Найти лакомство не составит труда.
Если наш рачок-богомол – девочка, готовая к тому, чтобы завести потомство, то после завтрака она обязательно пойдет посмотреть на парад феерически мерцающих и пульсирующих разными цветами самцов. Это, наверное, просто ходячие диско-шары в этот момент! Кто круче диско-шар, тот даму и развлекает! Потом после периода спаривания она, конечно, сильно удивится: что она нашла в этом конкретно самце – обычный тусклый искатель рыбы, ничего особенного. Но в данный момент зрелище-то явно впечатляющее!
Наверняка, это не все преимущества, которые может дать бинарецепторное зрение. Это только навскидку пару идей. На самом деле, было бы любопытно проверить, правда ли это, и лично увидеть подобную картину. Мне кажется, если бы у человека вдруг внезапно появилось такое зрение, он бы увидел что-то наподобие картины Ван Гога «Звездная ночь» с этими потоками мерцающей турбулентности.
Впрочем, это не так уж и невозможно. Лет 10 назад проводился эксперимент по генной терапии обезьян-дихроматов по пересадке им человеческого гена, отвечающего за восприятие красного цвета. Эксперимент был успешный и обезьяны пару лет были способны воспринимать три цвета. Чего это им стоило, никто не знает, потому что они не рассказали. Но зато они подтвердили возможность гипотетической пересадки гена рачка-богомола, который бы дублировал какой-нибудь цветовой канал. Лучше всего, наверное, красный. И тогда мир бы заиграл для нас новыми красками. Гипотетически, конечно.
Автор статьи - Ника Беркутова
Заметка написана для паблика Catscience. А ещё у нас есть телега.
Подписывайтесь, чтобы не пропустить новые посты!
