Правда ли что мухи видят в замедленном действии
Мелкие животные видят мир как в замедленной съёмке
Мелкие живые существа вроде птиц или мух могут воспринимать движение иначе, чем крупные животные. Их восприятие скорее похоже на кадры замедленной съёмки вроде сцены в фильме «Матрица», когда в героя летит пуля, что позволяет животным избежать встречи с крупными хищниками.
Известно, что каждый вид животных воспринимает мир особым образом. Собаки, например, имеют ужасное зрение и видят заниженную линию горизонта, поэтому ориентируется в основном на основании звуков и запахов. Кроме того, животные имеют различные динамические диапазоны: собаки могут слышать частоты до 40 кГц, дельфины — до 150 кГц, а летучие мыши — до 212 кГц. Во многом это связано с приспособлением животных к их ролям хищников или жертв.
В видении тоже существует своего рода динамический диапазон, имеющий отношение к скорости, с которой воспринимается мир. Мелкие животные, птицы и насекомые могут за одну секунду воспринять больше информации, чем более крупные животные или люди.
Чтобы понять это, достаточно просто пронаблюдать, как небольшая птичка осматривает окрестности: как правило, птица резко дёргает головой, потому что её глаза работают на большей тактовой частоте. Для птички люди и крупные хищники движутся в замедленном темпе и, вероятно, кажутся ей невероятно медленными и громоздкими. А глаза, например, мух реагируют на зрительные стимулы в четыре раза быстрее, чем человеческие глаза.
Между метаболизмом, размерами тела и восприятием временной информации существует тесная связь: чем больше животное, тем медленнее для него временное восприятие. По словам учёных, причина заключается в эволюционном компромиссе между другими нейронными мощностями и временным восприятием. Возможно, люди тоже подвержены этому эффекту: с возрастом восприятие времени ускоряется, а маленькие дети воспринимают больше информации за секунду, чем взрослые.
NewsStreet
Мухи живут в Матрице времени: Как насекомое видит свернутую газету, перемещающуюся словно в замедленной съёмке и быстро ускользает от опасности
Насекомому та пресловутая свёрнутая с трубочку газета, перемещающаяся со скоростью молнии, кажется двигающейся медленно, как если бы мы видели её двигающейся сквозь густую патоку. Как и у Киану Ривза, у мухи есть достаточно времени, чтобы увернуться.
Конечно, время действительно идёт с той же скоростью.
Но глаза мухи передют обновления мозгу гораздо чаще, чем глаза человека, и, соответственно, её ментальные процессы протекают гораздо быстрее, чем наши.
В результате муха видит объекты медленно движущимися по сравнению с её собственными быстрыми реакциями. Он принимает решение и уходит от опасности гораздо быстрее, чем человек может двигаться с газетой в руках, преследуя её.
Но мухи — не единственный вид, воспринимающий время по-другому.
Исследование, возглавленное Тринити-колледжем Дублина, в сотрудничестве с Университетом Эдинбурга и Университетом Сент-Эндрюса, предполагает, что восприятие времени связано с размером существа.
Например собаки обрабатывают информацию в два раза быстрее человека и именно поэтому они обычно не интересуются телевидением. Мерцание телевизионного экрана обеспечивает иллюзию неподвижного изображения для человека.
Но зрительная система собаки имеет частоту обновления выше, чем у экрана и поэтому все они видят мерцание огней.
Более мелкие и более проворные существа имеют самую усовершенствованную способность к восприятию информации в единицу времени, говорят исследователи, пишущие в журнале Animal Behaviour. Другими словами, они могут видеть больше вспышек света в секунду.
Аналогичным образом, кажется, время ускоряется для более крупных существ.
Примером является морская кожистая черепаха, которое воспринимает время в 2,5 раза быстрее, чем человек.
Однако исследователи выдвигают на первый план тигрового жука как одно живое существо, которое не соответствует этому правилу.
«Тигровый жук — необычный», — сказал доктор Люк Макналли MailOnline. «Они принимают очень мало информации со своих глаз и бегут быстрее, чем их глаза могут уследить за их передвижением».
«Они по существу ослепляют себя и придерживаются стоп-старт подхода к поиску добычи, мчась к ней в надежде, что они что-нибудь схватят».
«Другим странным созданием является рыба-меч. Когда они охотятся, их восприятие времени почти такое же, как у людей, как они сознательно нагревают свои глаза».
«Все остальное время время для них идёт в пять раз быстрее. Это потому, что они воспринимают одну пятую часть информации, которую мы воспринимаем в секунду», — добавил д-р Макналли.
Восприятие времени — это просто еще один аспект эволюции и выживания, полагают ученые.
Ученые пришли к этому мнению, используя ряд быстрых световых вспышек перед животными.
Если вспышки достаточно часты, наблюдатель видит их как непрерывное пятно.
Но исследователи обнаружили, что скорость мерцания, при которой вспышки как бы сливаются вместе, была различной для разных видов.
«Многие исследователи наблюдали это у различных животных», — сказал д-р Эндрю Джексон из Тринити-колледжа Дублина.
«Интересно, что есть большие различия между большими и малыми видами».
«Если вы посмотрите на мух — они могут воспринимать мерцание света в четыре раза более быстрое, чем можем мы. Вы можете себе представить муху, буквально видящую всё в замедленном движении».
Животные изучаются в рамках исследования, охватывающего более 30 видов, в том числе грызунов, угрей, ящериц, кур, голубей, собак, кошек и кожистых черепах.
«Наличие глаз, которые посылают обновления мозгу на более высоких частотах, чем наши глаза, не представляет ценности, если мозг не может обработать ту информацию так же быстро», — добавил профессор Грем Ракстон из университета Сент-Эндрюса.
«Эта работа выдвигает на первый план впечатляющие способности даже самых маленьких мозгов животных».
«Мухи не могли бы быть глубокими мыслителями, но они могут принимать правильные решения очень быстро».
По мнению доктора Макналли, некоторые животные могут использовать различия в восприятии времени в своих интересах.
«Например, многие виды используют мигающие огни, как сигналы, такие как светлячки и многие глубоководные животные», — сказал он.
«Большие и более медленные хищники могут не быть в состоянии расшифровать эти сигналы, если их визуальная система не достаточно быстра». Доктор Джексон добавил, что это также может объяснить, почему время, кажется, ускоряется, пока мы становимся старше, но двигается медленнее для детей.
КАК ДВИЖЕТСЯ ВРЕМЯ ДЛЯ ЭТИХ СУЩЕСТВ, ПО СРАВНЕНИЮ С ЛЮДЬМИ:
Муха — в 6.8 раза медленнее
Макака резус — 2.4 раза медленнее
Собака — в 2 раза медленнее
Кот — в 1,4 раза медленнее
Тигровая саламандра — в 1,3 раза быстрее
Черноносая серая акула — в 2,2 раза быстрее
Почему муху так сложно прихлопнуть?
Попробуйте прихлопнуть муху, и вскоре вы убедитесь, что она быстрее вас. Намного быстрее. Но каким же образом эти крохотные существа с их мельчайшим мозгом так легко нас обманывают?
Вы, вероятно, размышляли об этом, после того, как бегали за мухой по всему дому, размахивая тапком, и раз за разом неудачно им хлопая. Как она так быстро двигается? Она что, читает мои мысли?
Этот вопрос был освещён в последнем эпизоде нашей передачи BBC World Service CrowdScience, где рассказывалось о суперспособностях маленьких животных. Суть ответа состоит в том, что по сравнению с нами, мухи воспринимают наш мир в замедленном виде.
Для иллюстрации обратите внимание на часы с секундной стрелкой. Человек видит перемещения стрелки с определённой скоростью. Для черепахи эта скорость в два раза больше. Для большей части видов мух каждое тиканье часов длится примерно в четыре раза дольше. Воспринимаемая скорость времени у разных видов разная.
Это происходит оттого, что животные воспринимают окружающий их мир в виде непрерывного видео. На самом деле они строят эту картинку на основе изображений, поступающих из глаз в мозг в виде отдельных вспышек, определённое количество раз в секунду. У человека происходит примерно 60 таких вспышек в секунду, у черепах – 15, у мух – 250.
Всё относительно
Скорость, с которой эти изображения обрабатываются мозгом, называется «скоростью слияния мельканий». Обычно, чем меньше вид, тем больше у него скорость слияния – и тут мухи нас сильно опережают.
Профессор Роджер Харди из Кембриджского университета изучает работу глаз мухи, и у него есть эксперимент для определения скорости слияния мельканий.
«Скорость слияния мельканий – это просто мера того, как быстро нужно отключать и включать обратно свет, чтобы он казался непрерывным», – говорит профессор Харди.
Роджер вставляет крохотные стеклянные электроды в живые светочувствительные клетки глаз – фоторецепторы – а затем использует светодиоды, мигающие со всё увеличивающейся скоростью. Каждая вспышка светодиода вызывает небольшой электрический ток в фоторецепторах, и его можно увидеть на экране компьютера. Тесты показывают, что наиболее быстрые мухи реагировали на мигание, происходящее до 400 раз в секунду – это больше, чем в шесть раз превышает нашу скорость.
Самое быстро зрение из всех было обнаружено у мух, которых буквально называют «мухи-убийцы» [судя по всему, имеется в виду вид Coenosia attenuata, т.н. муха-охотник, происходящая с юга Европы / прим. перев.]. Это небольшие хищные мухи, живущие в Европе, ловящие других мух в воздухе, и обладающие сверхбыстрой реакцией. В мушиной лаборатории Кембриджского университета доктор Палома Гонзалес-Беллидо демонстрирует охоту мух-убийц, выпуская в специальный бокс для съёмки жертв в виде плодовых мушек.
Палома записывает их поведение на скорости в 1000 кадров в секунду при помощи специальной камеры. Соединённый с нею компьютер записывает видео, которое перезаписывается каждые 12 секунд. Во время движения мухи Палома нажимает кнопку, если хочет, чтобы последние 12 секунд видео записались надолго.
«Наше время реакции настолько плохое, что если бы мы захотели остановить видео, думая, что что-то происходит, оно бы уже произошло», – говорит Гонзалес-Беллидо. Мы даже не успеваем нажать кнопку до того, как всё произойдёт – настолько это быстро.
Муха против мухи
Попав в бокс с жертвами, муха-убийца сначала сидела неподвижно, но как только плодовая мушка пролетела в 7 см от неё, сделала резкое движение, и внезапно муха-убийца оказалась на дне коробки, пережёвывая дрожащую мушку.
Только при просмотре замедленного видео на компьютере стало понятно, что произошло: муха-убийца взлетела, облетела плодовую мушку вокруг три раза, постоянно пытаясь схватить, а затем ей всё же удалось схватить её за передние лапки.
И вся эта история заняла всего одну секунду. Глаза воспринимают это как мелькание, поэтому хлопающая рука человека для мухи должна двигаться с черепашьей скоростью.
Чтобы муха-убийца могла двигаться так быстро, опережая даже других мух, светочувствительные клетки в её глазах содержат гораздо больше митохондрий («батареек» биологических клеток»), чем у других мух.
Это батареи, питающие клетку, поэтому быстрое зрение должно отнимать больше энергии, чем медленное. Это объясняет, почему глаза просто не установлены в режим самого быстрой работы из возможных.
Плотоядная диета мух-убийц даёт им много энергии, необходимой для питания высокоэнергетических клеток. Но даже если бы в клетках наших глаз было столько же митохондрий, у нас не было бы такого скоростного зрения, поскольку светочувствительные клетки мух устроены совсем по-другому, не как у позвоночных.
Причиной структурных различий в строении глаз является эволюция. У членистоногих и позвоночных, групп для мух и людей соответственно, эволюция глаз шла раздельно последние 700-750 млн лет.
Теория струн
Глаза мух эволюционировали, чтобы воспринимать свет через набор крохотных струноподобных структур, расположенных горизонтально по пути следования света в глазу. Эти структуры механически реагируют на свет, в то время как у позвоночных есть вытянутые клетки, похожие на трубочки, направленные в сторону света, в которых на свет реагируют химические соединения.
Роджер в своей лаборатории изучает структуру глаза мухи. «Он более чувствительный, в том смысле, что способен выдавать большой сигнал для самого малого количества света, а также он может реагировать быстрее, чем палочки и колбочки в глазу позвоночных», – поясняет он.
Этой повышенной чувствительности есть несколько причин, но именно Харди обнаружил, что они реагируют на свет механически, а не химически, как колбочки и палочки.
Механическое реагирование позволяет быстрее создавать нервные сигналы. Кроме того, существует ограничение скорости, с которой нервные импульсы могут идти – и короткое расстояние между глазом и мозгом мухи ускоряет процесс по сравнению с крупными позвоночными.
У некоторых позвоночных зрение быстрее нашего. Судя по всему, умение летать коррелирует со скоростью зрения, как и малый размер. Возможно, это связано с тем, что небольшие летающие животные должны уметь быстро реагировать в полёте, чтобы избегать приближающихся препятствий.
Замедленные хлопки
Самое быстрое зрение обнаружено у видов, ловящих мух в воздухе.
Исследуя зрение мухоловки-пеструшки, небольшой птички отряда воробьинообразных, ловящей мух на лету, учёные из Университета в Упсала в Швеции обнаружили, что она способна различать мигание света со скоростью 146 раз в секунду.
Птиц дрессировали так, чтобы они связывали мигающий свет с угощением, и они успешно отличали мигающий свет до скоростей 146 раз/с. Это примерно в два раза быстрее, чем могут видеть люди, но не так быстро, как у средней мухи. А это значит, что птицы, как и мухи, воспринимают каждое тиканье часов медленнее людей.
На мухоловок давит эволюция, заставляя воспринимать ход времени так медленно, как это возможно, чтобы опередить их быструю добычу. В ходе эволюции птицы, воспринимающие время медленнее, могут быстрее реагировать на добычу, едят больше, выращивают больше птенцов и передают скоростное зрение будущим поколениям.
Мухи, которых ловят птицы с быстрым зрениям, тоже будут вырабатывать ускоряющуюся реакцию, чтобы избежать поимки. Эта эволюционная гонка вооружений идёт больше, чем существуют сами птицы. Мухи, бывшие добычей, вырабатывали быстрое зрение, чтобы избежать поимки хищных мух с тех пор, как они научились летать.
В следующий раз, когда вы безуспешно попытаетесь прихлопнуть муху, не расстраивайтесь. Ваше неуклюжее и медленное движение встретилось с миллионами лет естественного отбора, который позволил мухам воспринимать ваши попытки в замедленном виде. В общем, для вас и для мухи время, судя по всему, идёт относительно.
Чаму для мухі час цячэ ў чатыры разы павольней, чым для чалавека
Паспрабуйце прыстукнуць муху і вы адразу зразумееце, што яна хутчэйшая за вас. Нашмат хутчэйшая. Як жа гэтым малюсенькім істотам з іх мікраскапічнымі мазгамі ўдаецца так лёгка абвесці нас вакол пальца?
Верагодна, вы задумваліся над гэтым, беспаспяхова ганяючыся з мухабойкай па пакоі за надакучлівым стварэннем. Як яны так удала ўхінаюцца? Няўжо яны ўмеюць чытаць нашы думкі?
Адказ заключаецца ў тым, што, у параўнанні з чалавекам, мухі бачаць усё, што адбываецца, у запаволеным тэмпе.
Зірніце на гадзіннік з секунднай стрэлкай. Ён цікае з пэўнай хуткасцю. Але чарапасе будзе здавацца, што стрэлка цікае ў чатыры разы хутчэй. А для большасці відаў мух, наадварот, адлік секунд будзе цягнуцца прыкладна ў чатыры разы павольней. Па сутнасці, у кожнага біялагічнага віда сваё ўспрыманне плыні часу.
Для мухі час цячэ значна павольней, чым для чалавека.
Гэта адбываецца таму, што ўсе жывыя істоты, якія маюць зрок, успрымаюць навакольны свет як бесперапыннае відэа, але малюнак, які перадаецца з вачэй у мозг, яны зводзяць у асобныя кадры з рознай зададзенай частатой.
У чалавека зададзеная частата складае ў сярэднім 60 кадраў у секунду, у чарапах — 15, а ў мух — 250.
Час адносны
Хуткасць, з якой гэтыя выявы апрацоўваюцца мозгам, называецца «частатой зліцця мігценняў». Зазвычай чым меншы біялагічны від, тым вышэйшая хуткасць падачы светлавых імпульсаў, і таму мухі пастаянна ўцякаюць ад мухабойкі.
Прафесар Роджэр Хардзі з Кембрыджскага універсітэта дэманструе, як працуе вока мухі.
Ён ўжыўляе казуркам малюсенькія электроды ў жывыя святлоадчувальныя клеткі вачэй — фотарэцэптары — і ўключае святлодыёдныя індыкатары, якія мігцяць, паступова павялічваючы частату выбліскаў.
Фотарэцэптары рэагуюць на кожную выбліск святлодыёда электрычнымі імпульсамі, якія адлюстроўваюцца на экране кампутара.
Тэсты паказваюць, што ў некаторых мух рэцэптары выразна рэагуюць на мігценне да 400 разоў за секунду, больш чым у шэсць разоў хутчэйшае, чым можа ўспрыняць чалавечае вока.
Рэкардсменам лічыцца муха-забойца — маленечкая драпежная казурка, якая жыве ў Еўропе і палюе на іншых мух. І ловіць яна ахвяр проста ў палёце.
У сваёй «Мушынай лабараторыі» ў Кембрыджскім універсітэце доктар Палома Гансалес-Беліда дэманструе звышхуткую рэакцыю паляўнічага, запусціўшы звычайных пакаёвых мух у спецыяльную камеру да самкі мухі-забойцы.
Вочы мухі-забойцы змяшчаюць значна больш мітахондрый, чым вочы іншых відаў мух.
З дапамогай хуткаснай відэакамеры Палома запісвае паводзіны паляўнічага і ахвяры з частатой 1000 кадраў у секунду. Кампутар пастаянна захоўвае апошнія 12 секунд відэазапісу.
Вось у камеры нешта адбываецца, і Палома націскае кнопку, каб спыніць запіс.
Доктар Палома Гансалес-Беліда дэманструе звышхуткую рэакцыю мухі-забойцы.
«Час нашай рэакцыі настолькі павольны, што, калі мы хочам спыніць запіс у момант падзеі, высвятляецца, што гэта падзея ўжо адбылася», — кажа доктар.
Выходзіць, мы нават не можам націснуць кнопку своечасова.
Муха супраць мухі
На відэазапісе бачна, што спачатку муха-забойца сядзіць нерухома. Але як толькі пакаёвая муха пралятае прыкладна за сем сантыметраў над ёй, паляўнічая здзяйсняе вокамгненны кідок, а затым абедзве аказваюцца на дне камеры.
Толькі пасля прагляду запаволенай здымкі на камп’ютары становіцца ясна, што адбылося: муха-забойца ўзляцела, тройчы абляцела ахвяру, некалькі разоў спрабуючы яе схапіць, перш чым ёй удалося гэта зрабіць пярэднімі лапамі, збіць на падлогу і ўчапіцца ў здабычу.
Гэтыя клеткі выпрацоўваюць энергію, неабходную светлавым рэцэптарам вачэй. Хуткі зрок спажывае больш энергіі, чым павольны, і платаядная дыета мухі-забойцы забяспечвае харчаванне энергаёмістых клетак.
Але нават калі б чалавек меў такую ж колькасць мітахондрый у вачах, у нас не было б такой высокай хуткасці зроку, бо святлоадчувальныя клеткі мух па канструкцыі моцна адрозніваюцца ад чалавечых.
Да гэтых структурных адрозненняў прывёў працэс эвалюцыі. Развіццё вачэй у членістаногіх і хрыбетных пайшло зусім рознымі шляхамі каля 700-750 мільёнаў гадоў таму.
Струнная тэорыя
Зрок хрыбетных уладкаваны па-іншаму: у воку ў іх маюцца доўгія трубчастыя клеткі, звернутыя да крыніцы святла, з хімічнымі рэчывамі, якія рэагуюць на сігнал.
Прафесар Роджэр Хардзі вывучае структуру вачэй мухі.
Ёсць некалькі прычын больш высокай адчувальнасці механічнай сістэмы перадачы дадзеных.
Перш за ўсё «струны» дазваляюць паскорыць нейронавыя сігналы. Акрамя таго, у нейронавых імпульсаў існуе мяжа хуткасці, і дзякуючы меншай працягласці нерва ад вока да мозгу ў членістаногіх у параўнанні з больш буйнымі хрыбетнымі працэс перадачы дадзеных працякае хутчэй.
Зрэшты, і некаторыя хрыбетныя маюць значна хутчэйшы зрок, чым чалавек. Падобна на тое, што з хуткім зрокам узаемазлучаная здольнасць лётаць. Верагодна, што лятучым істотам невялікіх памераў неабходная хуткая рэакцыя падчас палёту, каб не ўрэзацца ў перашкоду.
Сярод хрыбетных самы хуткі зрок сустракаецца ў жывёл і птушак, якія ловяць насякомых у паветры.
Шведскія навукоўцы з Упсальскага ўніверсітэта выявілі, што птушка валасянка здольная распазнаваць святло, якое ўспыхвае і згасае 146 разоў за секунду.
Гэты паказчык прыкладна ўдвая большы, чым у чалавека, хоць і не такі высокі, як у сярэдняй мухі.
Здольнасць «запавольваць час» развілася ў мухаловак у працэсе эвалюцыі. Асобіны, здольныя перахітрыць здабычу, сталі харчавацца лепш, прыносіць больш нашчадкаў і перадаваць ім у спадчыну хуткі зрок бацькоў.
Але эвалюцыйная «гонка ўзбраенняў» ніколі не сканчаецца. Мухі, за якімі ганяюцца птушкі з хуткім зрокам, таксама развіваюць хуткасць рэакцыі, і гэтак далей.
Увогуле, у наступны раз пасля няўдалай спробы прыстукнуць муху не падайце духам. У тым, што вашыя рухі такія павольныя і няўклюдныя, вінаватыя сотні мільёнаў гадоў натуральнага адбору, якія навучылі мух павольна назіраць за вамі.
Час паміж вамі і мухай вельмі адносны.
Хочаш падзяліцца важнай інфармацыяй ананімна і канфідэнцыйна? Пішы ў наш Тэлеграм
Автор фото, Science Photo Library
Попробуйте прихлопнуть муху и вы сразу поймете, что она быстрее вас. Намного быстрее. Как же этим крошечным существам с их микроскопическими мозгами удается так легко обвести нас вокруг пальца?
Вероятно, вы задумывались над этим, безуспешно гоняясь с мухобойкой по комнате за назойливой тварью. Как они так ловко уворачиваются? Неужели они умеют читать наши мысли?
Ответ заключается в том, что, по сравнению с человеком, мухи видят происходящее в замедленном темпе.
Взгляните на часы с секундной стрелкой. Они тикают с определенной скоростью. Но черепахе будет казаться, что стрелка тикает в четыре раза быстрее. А для большинства видов мух, наоборот, отсчет секунд будет тянуться примерно в четыре раза медленнее. По сути, у каждого биологического вида свое восприятие течения времени.
Автор фото, Science Photo Library
Для мухи время течет гораздо медленнее, чем для человека
Это происходит потому, что все живые существа, наделенные зрением, воспринимают окружающий мир как непрерывное видео, но изображение, передающееся из глаз в мозг, они сводят в отдельные кадры с разной заданной частотой.
Время относительно
Скорость, с которой эти изображения обрабатываются мозгом, называется «частотой слияния мельканий». Как правило, чем меньше биологический вид, тем выше скорость подачи световых импульсов, и поэтому мухи постоянно оставляют человека с носом.
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
Конец истории Подкаст
Профессор Роджер Харди из Кембриджского университета демонстрирует, как работает глаз мухи.
Фоторецепторы реагируют на каждую вспышку светодиода электрическими импульсами, которые отображаются на экране компьютера.
Тесты показывают, что у некоторых мушиных особей рецепторы отчетливо реагируют на мигание до 400 раз в секунду, более чем в шесть раз быстрее, чем человеческий глаз.
В своей «мушиной лаборатории» в Кембриджском университете доктор Палома Гонсалес-Беллидо демонстрирует сверхбыструю реакцию охотника, запустив обычных комнатных мух в специальную камеру к самке мухи-убийцы.
Глаза мухи-убийцы содержат гораздо больше митохондрий, чем глаза других видов мух
С помощью скоростной видеокамеры Палома записывает поведение охотника и жертвы с частотой 1000 кадров в секунду. Компьютер постоянно сохраняет последние 12 секунд видеозаписи.
Вот в камере что-то происходит, и Палома нажимает кнопку, чтобы остановить запись.
Доктор Палома Гонсалес-Беллидо демонстрирует сверхбыструю реакцию мухи-убийцы
Получается, мы даже не можем нажать кнопку вовремя.
Муха против мухи
На видеозаписи видно, что сначала муха-убийца сидит неподвижно. Но как только комнатная муха пролетает примерно в семи сантиметрах над ней, охотница совершает молниеносный бросок, а затем обе оказываются на дне камеры.
Лишь после просмотра замедленной съемки на компьютере становится ясно, что произошло: муха-убийца взлетела, трижды облетела жертву, несколько раз пытаясь ее схватить, прежде чем ей удалось это сделать передними лапами, сбить на пол и впиться в добычу.
Эти клетки вырабатывают энергию, необходимую световым рецепторам глаза. Быстрое зрение потребляет больше энергии, чем медленное, и плотоядная диета мухи-убийцы обеспечивает питание энергоемких клеток.
Но даже если бы человек имел такое же количество митохондрий в глазах, у нас не было бы столь высокой скорости зрения, потому что светочувствительные клетки мух по конструкции сильно отличаются от человеческих.
К этим структурным различиям привел процесс эволюции. Развитие глаз у членистоногих и позвоночных пошло совершенно разными путями около 700-750 миллионов лет назад.
Струнная теория
Зрение позвоночных устроено по-другому: в глазу у них имеются длинные трубчатые клетки, обращенные к источнику света, с химическими веществами, которые реагируют на сигнал.
Профессор Роджер Харди изучает структуру глаза мухи
Есть несколько причин более высокой чувствительности механической системы передачи данных.
Прежде всего «струны» позволяют ускорить нейронные сигналы. Кроме того, у нейронных импульсов существует предел скорости, и благодаря меньшей протяженности нерва от глаза до мозга у членистоногих по сравнению с более крупными позвоночными процесс передачи данных протекает быстрее.
Впрочем, и некоторые позвоночные имеют гораздо более быстрое зрение, чем человек. Похоже, что с быстрым зрением взаимосвязана способность летать. Вероятно, летающим существам небольших размеров необходима быстрая реакция во время полета, чтобы не врезаться в препятствие.
Всё относительно
Среди позвоночных самое быстрое зрение встречается у животных и птиц, которые ловят насекомых в воздухе.
Шведские ученые из Уппсальского университета обнаружили, что птичка мухоловка способна распознавать свет, который вспыхивает и выключается 146 раз в секунду.
Этот показатель примерно вдвое больше, чем у человека, хотя и не столь высокий, как у средней мухи.
Способность «замедлять время» развилась у мухоловок в процессе эволюции. Особи, способные перехитрить добычу, стали питаться сытнее, приносить больше потомства и передавать ему по наследству быстрое зрение родителей.
Но эволюционная «гонка вооружений» никогда не заканчивается. Мухи, за которыми гоняются птицы с быстрым зрением, тоже развивают скорость реакции, и так далее.
В общем, в другой раз после неудачной попытки пристукнуть муху не унывайте. В том, что ваши движения столь медленны и неуклюжи, виноваты сотни миллионов лет естественного отбора, научившего мух неспешно наблюдать за вами.
Время между вами и мухой очень относительно.