Como los animales ven en la oscuridad?

En la noche sin luna en el nivel de luz puede ser de 100 millones de veces inferior a la brillante luz del día. Y si estamos prácticamente ciego y totalmente indefensos en la oscuridad, los gatos con bastante éxito persiguen la presa y de la mariposa ágilmente agitan entre los colores en nuestros balcones. Mientras dormimos, millones de otros animales dependen de sus visuales del sistema para sobrevivir. Lo mismo se puede decir de los animales que viven en la eterna oscuridad del mar profundo. Además, la gran mayoría de los animales en el mundo, principalmente activos durante la penumbra. Cómo se las arreglan para disfrutar de las potentes patrones visuales características, especialmente los insectos, con sus pequeños ojos y cerebros menos de arroz, granos? Qué ópticos y neuronales de la estrategia que se desarrollaron el fin de ver bien bajo la tenue luz?

Para responder a estas preguntas, vamos a centrar nuestra atención en el de los insectos nocturnos. A pesar de su miniatura visuales del sistema, los insectos está bien ven en la penumbra. En los últimos años hemos descubierto que de noche los insectos pueden evitar fijarse en los obstáculos durante el vuelo, de distinguir los colores, detectar debilidades del movimiento, estudiar indicaciones visuales y utilizarlos para homing. Incluso se puede orientarse utilizando el débil panorama estelar de la polarización, que crea la Luna, y navegar usando la constelación de estrellas en el cielo.

En muchos casos, el visual y el rendimiento parece totalmente viola lo que es físicamente posible. Por ejemplo, la noche centroamericana abeja Megalopta genalis absorbe sólo cinco de los fotones sus diminutos ojos, cuando los niveles de luz se encuentran en muy baja — muy difícil de alcanzar de la señal visual. Y sin embargo, en la noche, se puede navegar por el espeso y confuso selva tropical durante la cría y seguro regresar a su nido — незаметную выдолбленную palo que cuelga en la maleza.

Para saber como es posible en general, los científicos comenzaron a estudiar бражников. Estos hermosos insectos, el colibrí беспозвоночного del mundo son exquisitos, rápidamente platillos de las mariposas, que constantemente está en busca de las flores con néctar. Como la flor sólo se ha encontrado, la polilla vuela delante de él, absorbiendo el néctar con el sifón, ротовидной tubo.

La Noche europea de бражник Deilephila elpenor esta hermosa criatura, прячущееся en plumas rosas y verdes чешуйках que recoge el néctar en el silencio de la noche. Hace unos años los científicos descubrieron que esta mariposa puede distinguir el color de la noche, el primer animal de noche, esta conocida.

Recientemente, la mariposa abrió una de sus misterios: neuronales de los trucos que utiliza para ver bien a una muy tenue luz. Estos trucos, por supuesto, se utilizan y otros locales de ocio nocturno de insectos tales como Megalopta. Habiendo estudiado la fisiología nerviosa circuitos en los centros visuales del cerebro, los científicos han descubierto que Deilephila puede ver bien en la penumbra, efectivamente plegable de fotones, que recopila en diferentes puntos del espacio y del tiempo.

Esto es un poco como en el aumento de la velocidad de obturación de la cámara en condiciones de poca luz. Si se permite que la válvula de permanecer abierto más tiempo, más luz llegará al sensor de imagen y recibe la más brillante de la imagen. La desventaja es que todo lo que se mueve rápidamente — como проезжающий coche, no obtendrá los permisos, por lo que el insecto no lo verá.

Нейронное la suma de

Para combinar los fotones en el espacio, los píxeles individuales del sensor de imagen se pueden combinar en el grupo, creando más pequeños, pero grandes por el número de "суперпиксели". Una vez más, la desventaja de esta estrategia es que, incluso con el alto brillo de la imagen será borrosa y carente de detalles claros. Pero para la noche del animal, que está tratando de vivir en la oscuridad, la oportunidad de ver el brillante, pero carece de detalles y la lentitud del mundo, será mejor que no ver nada (y es la única alternativa).

Los Fisiólogos han demostrado que нейронное la suma de los fotones en el tiempo y en el espacio es extremadamente útil para una noche de деилефилы. Cuando cualquier intensidad de la luz nocturna, desde el anochecer hasta las estrellas, la suma aumenta considerablemente la capacidad de деилефилы ver bien bajo la tenue luz. De hecho, gracias a estas nervioso mecanismos деилефила puede ver al 100 veces más tenue luz, que en el caso contrario. Las ventajas de la suma son tan grandes que otros insectos nocturnos también, muy probablemente, confían en él para ver bien en la noche.

El Mundo, observado en la vida de los insectos, puede no ser tan aguda o bien resuelta, como el que ven sus activos de excursiones familiares. Pero la suma asegura que él será lo suficientemente brillante para que pueda capturar la presa, de llegar hasta el zócalo y evitar los obstáculos. Sin esta capacidad serían tan ciegos, como todos nosotros.