Как паук видит мир. Особенности зрения паукообразных: сколько глаз у скорпиона
Экология
Поле зрения восьмиглазого паука-скакуна составляет почти 360 градусов, согласно новым исследованиям. Ученые выяснили, что эти "всевидящие пауки" могут прекрасно видеть человека, а также могут смотреть видеоролики с природой.
Это исследование постаралось описать, как работает каждый из 8 глаз паука. В ходе экспериментов исследователи также обнаружили, что пауки иногда могут фокусироваться на видео или людях.
"Многие пауки, такие как черная вдова или коричневый паук-отшельник, стараются избегать людей, а пауки-скакуны часто выглядят совершенно бесстрашными , – говорит автор исследований Элизабет Якоб (Elizabeth Jakob). – Я сомневаюсь, что они могут путать крупные объекты, например, людей и добычу, но они определенно проявляют интерес к тому, исходит ли от вас опасность".
"Если вы начнете тянуть нитку рядом с пауком, он с большей вероятностью кинется на нее, как это происходит с кошками, которые нападают на двигающуюся веревку" , – добавила Якоб, профессор из Университета Массачусетса, исследователь в области организменной и эволюционной биологии.
Она сказала, что в сети множество дезинформации о том, что укус этих пауков якобы довольно опасен для человека. Эти существа редко кусают человека, но даже если это случится, вы отделаетесь легким испугом и маленьким красным пятнышком на коже, которое быстро пройдет.
В ходе эксперимента Якоб и ее коллеги показывали паукам-скакунам (лат. Salticidae ) видео ролики и провели еще ряд тестов, чтобы лучше понять, как работает зрительная система этих существ. Некоторые пауки имеют всего 2 глаза, но у пауков-скакунов целых 4 пары глаз!
Два основных глаза смотрят прямо. "Если посмотреть на паука спереди, вы увидите два больших основных глаза, которые будут смотреть прямо на вас , - сказала Якоб. – Эти глаза имеют очень необычную структуру. У них большие неподвижные линзы и крошечная в форме бумеранга сетчатка, которая обеспечивает высокое разрешение изображений и позволяет пауку видеть как цветное, так и ультрафиолетовое изображение".
Сетчатка каждого из основных глаз расположена на обратной стороне длинной двигающейся трубки внутри паучьей головы. Паук может двигать этими трубками для того, чтобы сканировать все вокруг. Кто-то из исследователей сказал, что это похоже на то, как будто паук разглядывает окрестности с помощью фонарика.
Остальные три пары глаз называются второстепенными или вторичными глазами. Они также прекрасно видят и могут хорошо различать движения. Из них одна пара направлена вперед и в стороны. Еще одна пара очень крошечная и тоже смотрит в стороны. Последняя пара расположена по бокам и в задней части головы паука.
Пауки-скакуны обладают не только отменным зрением, они предпочитают держаться группами и кажутся крайне любопытными в отношении человека, да и всего, что их окружает.
"Если какой-то паук уставится на вас, можно сказать с уверенностью, что это будет паук-скакун" , - сказала Якоб. Эти пауки реагируют на свое отражение в зеркале и даже могут смотреть ролики, изображающие насекомых.
Если паукам показать ролик с двигающимся сверчком, он станет нападать на экран. В дикой природе пауки преследуют добычу почти так же, как это делают кошки, если заметят двигающуюся мышь – будут осторожно следовать за ней, поджидая подходящего момента, чтобы напасть.
Якоб и ее коллеги планируют в дальнейшем создать специальное устройство - ай-трекер , позволяющее проследить за движением основной пары глаз пауков, когда они исследуют объекты. Это поможет ученым посмотреть на мир глазами пауков и заглянуть в их мозг, чего нельзя было сделать ранее.
Как и большинство других паукообразных, основным чувством многих пауков является осязание. Эти «многие» - главным образом те пауки, которые строят ловчие сети. Паук с необыкновенной чуткостью воспринимает малейшие изменения в натяжении паутинных нитей и практически неуловимую вибрацию сети. По тому, как сотрясается сеть, паук очень точно способен определить, какое животное попалось, и действует соответственно. В результате обмануть паука и выманить его из укрытия довольно непросто. Иной раз ваше прикосновение окажется удачным и паук выскочит, но сплошь и рядом вы изведетесь, подергивая сигнальные нити и так, и эдак, и веточкой, и волоском, а паук только глубже будет забиваться в щель.
Колебания воздуха паук воспринимает не только через паутину. На его теле есть тонкие волоски, которые крепятся к панцирю подвижно, как бы на шарнире, и реагируют на малейшее колебание воздуха. Разбросаны эти волоски по всему телу, так что паук слышит и ногами, и спиной, и животом. Пауки прекрас
но слышат жужжание мухи, мягкое хлопанье крыльев бабочки, пение птиц и звуки музыкальных инструментов. Пауки, появляющиеся из укрытий при звуке скрипки, это не красивая сказка, а скучный научный факт. Кстати, существует довольно много пауков, которые и сами поют. У пауков из семейства теридиид, например, на заднем краю головогруди есть шипики, а на переднем краю брюшка - щетинки. Паук вертит «головой», шипики дергают щетинки и раздается песня, чарующая представителей другого пола. К сожалению, человеческое ухо эту песню не воспринимает.
Запахи пауки различают весьма неплохо, у очень многих кругопрядов, например, самцы по запаху отличают сеть зрелой самки от сети молоденькой девицы. Органы обоняния наиболее сильно развиты на лапках, но разбросаны они и по всей поверхности тела, так что нюхать паук может и животом и спиной. Различают пауки и вкус, хотя это чувство у них не очень тонкое.
Зрение у разных пауков разное. Глаз у большинства видов восемь, но есть пауки и шестиглазые, и четырехглазые, и даже двуглазые. Одни видят очень смутно, как сквозь папиросную бумагу, другие - весьма прилично. Крупные движущиеся предметы различают все пауки; крестовик, например, при появлении в поле зрения человека спрыгивает с сети или убегает по паутине в укрытие. У па- уков-екакунов вообще два глаза из восьми по сложности устройства и совершенству не уступают нашим, и они видят мир четко, в
мельчайших деталях. Другое дело, что дальность невелика, муху во всех подробностях скакун видит только с 15 см, но учитывая, что и сам-то он 7 мм длиной, расстояние вполне приличное. Скакуны вдобавок, и многие другие пауки, видят мир в цвете, в отличие от многих млекопитающих.
Нервные центры пауков собраны в головогруди в некое подобие мозга. И хотя по сравнению с мозгом млекопитающих это скопление нервных клеток все равно, что детская коляска рядом с роллс-ройсом, паук пользуется этой детской коляской весьма успешно. В частности, условные рефлексы у паука вырабатываются весьма быстро, и обучаются пауки не хуже многих рептилий и млекопитающих, не говоря уж о рыбах и лягушках. Именно благодаря сообразительности пауков удалось многое узнать об их органах чувств. Например, если предлагать пауку муху при синем и красном свете, но при синем свете «наказывать» его за нападение слабым ударом тока, то очень быстро паук обучается ловить мух только при красном освещении. Таким образом и удалось выяснить, что паук различает цвета.
Количество известных науке пауков поражает - только современных видов существует около 42 тысяч, плюс к этому еще более тысячи ископаемых паукообразных. Распространенные повсеместно, обитающие не только на суше, но и в воде хищники и, за редким исключением, вегетарианцы, безобидные и смертельно опасные для человека, живущие на земле свыше 100 млн. лет, пауки интересны еще и тем, что они, как немногие насекомые, обладают уникальным внешним строением. В первую очередь это касается органов зрения. Поэтому и интересен вопрос о том, сколько глаз у паука.
Количество глаз у пауков
Зооофтальмологи (специалисты в области зрения у животных), услышав вопрос, сколько глаз у паука, не дадут однозначного ответа. Дело в том, что количество глаз у пауков варьируется в зависимости от вида.
Но все-таки известно, сколько глаз у большинства видов пауков - четыре пары. Однако известны обладатели 12(!) органов зрения. В ходе эволюции природа оставляла паукам такое количество органов зрения и именно такой силы, сколько им было необходимо для выживания и воспроизводства. На противоположных полюсах по силе зрения расположены пещерные пауки - практически слепцы - и пауки-скакуны, у которых сила зрения равнозначна человеческой и при этом они еще способны, как доказано, различать цвета.
Виды глаз
Расположенные, как правило, в два ряда глаза обладают различной функциональностью. Так называемая медиальная, она же передняя пара, именуется главными глазами. Все другие органы зрения называются побочными. В отличие от насекомых, обладающих так называемыми фасеточными глазами, где отдельные участки глаз выполняют свойственные только им функции, у пауков роль таких фасет играют отдельные глаза. Примером могут служить побочные глаза, основная задача которых - предупреждать их обладателя о приближающейся опасности.
Сила зрения
Главные глаза пауков способны видеть даже то, что не различает человек. В частности, доказана чувствительность этих существ к ультрафиолету. Такой способностью обладают почти 6 тысяч видов пауков-скакунов, которые, в отличие от других представителей паукообразных, предпочитают не ожидать жертву в устроенной засаде, а наоборот, активно охотиться на нее.
Слабым зрением обладают тенетники - пауки, которые ловят жертву с помощью паутины. Их зрение позволяет фиксировать движение сравнительно крупных объектов (мотыльков, мух), реагировать на изменение направления и силы света.
Особенности глаз
Ученые определили, что вне зависимости от того, сколько глаз у паука (крестовика, паука-краба, песочного или другого вида этих беспозвоночных), все глаза функционируют как единый орган. Сначала наличие потенциальной жертвы (мухи) определяют задние или боковые глаза. Происходит это на расстоянии между пауком и мухой, составляющим не менее 20-25 см. Далее в дело вступают главные глаза, на которые передается основной фокус. Именно они определяют, что перед пауком находится вожделенный объект охоты, а не посторонний предмет.
Таким образом, ответ на вопрос, сколько глаз у паука, требует встречных уточняющих вопросов - какого паука и живущего в какой среде обитания? Только после определения этих параметров можно дать точный ответ на вопрос.
я поместился после смерти в сознания ста воробьёв и было весело и странно когда распугивали их
"Глаза пауков разных семейств очень сильно отличаются. У пауков, которые охотятся без ловчей сети, подобно паукам-волкам (Lycosidae), паукам-рысям (Oxyopidae) и паукам-скакунам (Salticidae), очень хорошо развитое зрение. Пауки-скакуны могут видеть почти так же хорошо, как и люди. Эксперименты показали, что они даже могут различать цвета. Пещерные пауки, которые живут в темноте, не видят совсем или же видят очень плохо. Они полностью зависят от звуков и ощущений.
У пауков-кругопрядов, например, Araneus diadematus, очень маленькие глаза. Им практически не нужно зрение, чтобы ловить добычу".
"Хуже всех видят тенетные формы. Бродячие пауки обладают самым лучшим зрением среди пауков. Есть даже слепые пауки – пещерные.
Глаза тенетных пауков охватывают большое поле зрения, но они улавливают только движение крупных объектов и различают направление и яркость света".
"Но, как известно, из всех правил есть исключения. Этим исключением являются пауки-скакуны (Salticidae). Их главные глаза имеют совсем небольшое поле зрения, но дают довольно крупное изображение на сетчатке, благодаря длинному фокусу, как в фотокамере с телеобъективом. Кроме того, из-за густого расположения зрительные элементы сетчатки, зрение у этих пауков предметное, так на расстоянии 8 см паук может видеть муху в деталях".
"Опытным путем было доказано, что скакуны, а также некоторые другие пауки, различают цвета".
"Пауки-скакуны не плетут ловчих сетей, они выслеживают добычу и прыгают на неё с расстояния в несколько сантиметров. Очевидно, такой способ охоты предполагает хорошее зрение, и это действительно так: исследования показали, что у скакунов одни из самых зорких глаз среди пауков; кроме того, они видят цвета. Но для прыжка нужно точно рассчитать расстояние, а как паукам это удаётся, не совсем ясно. Что касается других животных, сталкивающихся с подобной проблемой, то самое распространённое здесь решение - это бинокулярное зрение с перекрывающимися полями видимости обоих глаз. В этом случае мозг определяет расстояние до объекта, сравнивая информацию от одного и от другого глаза. Некоторые животные могут обходиться и одним глазом - к примеру, хамелеон: он просто меняет фокусное расстояние хрусталика. Для этой же цели насекомые крутят головой из стороны в сторону.
У пауков-скакунов на передней («лицевой») части головы посажены четыре глаза, два центральных - побольше, два крайних - поменьше. Исследования показали, что крайние (маленькие - см. фото) глаза никак не влияют на точность прыжка. С другой стороны, поля зрения центральных глаз у пауков не перекрываются. Изменять фокусное расстояние каким-то другим способом они тоже не могут. Оказалось, что в определении расстояния для прыжка пауки, как ни удивительно, полагаются на цветное зрение.
В 1981 году японские учёные из Университета Осаки выяснили, что сетчатка скакунов устроена необычайно сложным образом: она сформирована из четырёх слоёв светочувствительных клеток. Один из них полностью состоит из рецепторов зелёного цвета. Но при этом зелёный у пауков никогда не бывает в фокусе, так что всякое изображение получается размытым.
Как пишут исследователи в журнале Science, пауки определяют расстояние до жертвы благодаря контрасту между размытым изображением на «зелёном» слое и сфокусированным - на других слоях сетчатки. Если бы пауки видели всё в совершенном фокусе, то с неперекрывающимися полями зрения они не смогли бы точно оценивать расстояние до объекта. В эксперименте скакуны начинали промахиваться мимо добычи, если из освещения убирали зелёный спектр.
Таким образом, чтобы точнее прицелиться, паукам нужно держать цель расфокусированной. Хотя в эксперименте участвовали только скакуны вида Hasarius adansoni, учёные не сомневаются, что похожим образом устроено зрение у всех остальных пауков этой обширной группы.
Это единственные животные, которые используют подобное инженерное решение для получения объёмной картинки, и единственные животные с таким своеобразным устройством сетчатки. Да, есть микроскопы, которые определяют глубину изображения по той же схеме, но патент тут однозначно принадлежит паукам".
В Гугле забанили?
