Ловите новый лонгрид про интересное.
Я уже сделал несколько постов по ходу чтения книжки Эда Йонга An Immense World: How Animal Senses Reveal the Hidden Realms Around Us. Сегодня будет про креветок. Что-то они при нашем с ними эпизодическом знакомстве мне много не рассказывали.
Очень быстрый ликбез для тех, кто вдруг не в теме. Мы видим цвета, потому что на сетчатке нашего глаза есть специальные светочувствительные клетки, т.н. “палочки” и “колбочки”. “Палочки” обеспечивают зрение при слабом освещении, например, ночью, и обладают очень высокой световой чувствительностью, но не цветовой. Их 130 млн. Колбочки отвечают за цветоощущение, их 7 млн, светочувстительность в 100 раз меньше, чем у “палочек”. Этих колбочек у нас три типа: длинные (L), средние (M), короткие (S). Они отвечают за желто-красный (570нм), зелено-желтый (544нм), и фиолетово-синий (443нм) цвета соответственно. Комбинация возбуждений этих клеток ощущается мозгом как цвет. Например, комбинация синего с красным дает индиго, которого в радуге нет. Возбуждение всех трех дает белый. За пределами 400-700 нм мы видеть не можем, потому что наши три вида колбочек настроены на три пика (см. выше), и влево и вправо от них цветовая чувствительность быстро падает. Ниже 400 идет ультрафиолет, выше 700 идет инфракрасное излучение.
Есть люди, которые видят мир черно-белым — монохроматы. Из животных — все ластоногие, например (типа тюлени и моржи), акулы, киты, осьминоги. Собаки не имеют длинных колбочек, то есть, цветовое зрение неполноценное, но говорить что они не видят красного цвета неправильно. Они его видят серым только тогда, когда в красном нет вообще оттенков желтого и синего, а так в реальном мире не бывает. Но это делает конечно красный на их цветовом круге равный зеленому.
Причем даже приматы все дихроматы. Только человеку эволюция дала зрение, приближенное к зрению птиц. Но птицы еще круче – они тетрахроматы. У них есть клетки, чувствительные к ультрафиолету. У предков современных млекопитающих хрусталик пропускал ультрафиолетовый цвет, и имелся фоторецептор чувствительный к нежесткому ультрафиолету. Но в ходе эволюции у некоторых приматов, в частности у человека, хрусталик перестал пропускать фотоны с длиной волны короче 400 нм, и этот рецептор оказался не у дел.
Так вот, оказалось, что сейчас где-то в Великобритании живет женщина с генетическим нарушением, и она тетрахромат. Она видит мир с еще одним цветовым измерением — ультрафиолетовым. Кстати, Клод Моне предположительно после операции на катаракте ощущал ультрафиолет. Я специально искал его картины этого периода в Чикаго, но не нашел ни одной. Он был уже стареньким и плохо видел в целом. Лилии он рисовал обильно в тот период, кажется. Кстати, у тетрахоматов концепция “белый” другая — для него нужно, чтобы вовсю бил и ультрафиолет. А без него белый для них будет другим.
Кстати, оказалось, что это именно измерение, а не просто “расширенная радуга”. То есть, представьте себе цветовой круг, и нарисуйте мысленно перпендикулярно ему ось насыщенности ультрафиолета от “его нет” до “его много”. Другими словами, если какой-нибудь цвет индиго — это смесь красного и синего, то есть еще цвет назовем его rurple, который будет представлять собой индиго с ультрафиолетом. И этот цвет может быть разной насыщенности.
А теперь самое интересное. Есть такая креветка — рак-богомол. У него или нее, самый быстрый удар в природе — ускорение 10000G. При охоте конечности практически мгновенно развивают скорость до 80-100 километров в час, что в 50 раз быстрее моргания глаза человека, и что сопоставимо с ударной силой вылетающей из ствола пули 22-го калибра. Сила удара составляет около полутора тысяч ньютонов, что позволяет разбивать твёрдые раковины моллюсков. Скорость удара вызывает образование кавитационных пузырьков. Когда эти пузырьки лопаются, они выделяют большое количество тепла, временно повышая температуру до очень высокого уровня и ещё больше ослабляя броню своей жертвы. Было установлено, что их “лапки” состоят из минерала гидроксиапатита, а ударная часть состоит из наночастиц, которые поглощают и рассеивают энергию ударного воздействия большой величины. Нанометровые сферические частицы уложены «ёлочкой» в непрерывную последовательность, как чешуя рыбы, благодаря чему по поверхности такой структуры сила удара распределяется равномерно.
Так вот, у этой креветки еще самые необычные глаза на свете. Там этих колбочек – 12 разных видов от ультрафиолетового до инфракрасного. Только для одного УФ там четыре. Интересно правда, что у них мозг всем этим пользуется как-то иначе: они не могут различить цвета ближе 12-25 нм, хотя человек с его тремя типами колбочек способен различать разницу в 4 нм. Вероятнее всего, у этих креветок цветовое зрение “цифровое” – для них особо не важны оттенки красного, а есть просто один рецептор для красного. И он работает грубо да-нет. Но это просто потому, что у них мозг еще не вырос. Когда креветки захватят мир, они своим hardware будут пользоваться по-полной.
Они имеют три псевдозрачка. Эти органы расположены друг над другом. А еще у них есть десятки тысяч скоплений фоторецепторных нейронов. У нас, например, это одно скопление. Клетки образуют омматидии, что делает глаза креветок-богомолов схожими по структуре с фасеточными глазами мух.
Кстати, вы же знаете, что мы вообще-то видим только небольшой кружок перед собой из-за такого строения глаза. А весь “мир” дорисовывает мозг и система микродвижений глаз (т.н. саккады), перемещающая этот кружок влево, вправо, вверх и собирающая картинку в целое. Другими словами, мы не видим одновременно слева и справа. Правда, между “снэпшотами” проходят миллисекунды (от десятков до сотен).
Кроме этого, глаза у креветки двигаются индивидуально, и там есть механизмы определения дистанции одним глазом. Но самое взрывающее мозг — это способность креветок не просто видеть поляризацию цвета, что уже уникально, но воспринимать, например, круговую поляризацию. Короче, что такое поляризация сначала. Свет — это электромагнитная волна. Когда веревку, привязанную к ручке двери вверх-вниз двигать, то вот плоскость, в какой эта веревка ходит, и есть поляризация. Обычный свет на улице от солнца неполяризованный, что означает, что его волны колеблются во всех возможных направлениях перпендикулярно направлению распространения. Однако, когда солнечный свет отражается от поверхностей, таких как вода, стекло или мокрая дорога, он может частично поляризоваться. Собственно, очки-полароиды такой отраженный свет фильтруют, и помогают водителю. Потому кстати они и затемняют, что проходит только часть света, поляризованная в определённом направлении. Так вот у креветок есть способность видеть поляризацию как “отдельный цвет”. Это для поляризации в плоскости. А есть еще круговая поляризация — это когда направление колебаний вращается в круге. В итоге это похоже на спираль или пружину, где волна движется вперёд, но её колебания вращаются вокруг этого направления. И вот такую поляризацию креветки тоже отделяют. Более того, они имеют раскраску, которая для креветок, понимающих круговую поляризацию дает более богатую визуальную картину.
Вообще какая-то задрипанная креветка, на которую может и внимания бы не обратили, но по сути это какой-то инопланетный пришелец. Если вообще присмотреться к обитателям океана, то там можно найти что угодно вообще. Мне кажется, что настоящие пришельцы будут меньше удивлять.
Being in America 