Ви коли-небудь замислювались, як ці маленькі істоти з крихітними мізками смиряють нас у грі спритності? Пояснюємо причини.
Спробуйте зловити муху, і ви зрозумієте, що - очевидно - це швидше за вас.
Але чи замислювались ви коли-небудь, як ці крихітні істоти зі своїми крихітними мізками так легко перемагають нас у спритності?
Можливо, ви ставили під сумнів не раз, переслідуючи муху і неодноразово пропускаючи ту шльопанку до стіни.
Відповідь полягає в тому, що ці комахи бачать світ у Росії сповільнений рух.
Щоб це краще зрозуміти, подивіться на годинник секундною стрілкою.
Як люди, ми бачимо голку, яка позначає секунди просування з певною швидкістю.
Але черепаха ви здавалося б робить два в рази швидше.
І для більшості видів мух кожен тик трапляється по кілька в чотири рази повільніше що для нас.
Насправді сприйняття плину часу різниться залежно від виду.
Це відбувається тому, що тварини сприймають навколишній світ як одне суцільне відео.
Але насправді очі реєструють статичні зображення і передають їх у мозок у вигляді спалахів з певною швидкістю в секунду. Середнє значення для для людини - 60 спалахів в секунду, для черепах 15, а для мух 250.
Все відносно
Швидкість, з якою обробляються ці зображення, відома як "швидкість плавлення моргання".
Загалом, чим менший вид, тим вищий у нього цей показник. І особливо мухи нас дурять.
"Швидкість плавлення мерехтіння - це просто те, наскільки швидко світло вмикається і вимикається, перш ніж воно сприймається як безперервне світло", - пояснює професор Роджер Харді з Кембриджського університету, фахівець із системи зорового польоту.
Для вивчення цих комах фахівець розміщує крихітні скляні електроди на клітинах фоторецепторів (чутливих до світла) в їх очах і блимає світлодіодними лампами все швидше і швидше.
Кожен спалах виробляє крихітний електричний струм у фоторецепторах і обробляється комп’ютером.
Тест виявляє, що ці комахи можуть реєструватися 400 виблискує в секунду, в шість разів більше, ніж люди.
Найшвидший погляд на вид, який буквально називають "мухою-вбивцею".
Найшвидший
Це маленький хижак, який зустрічається в Європі, і затримує інших мух у повітрі надшвидкими реакціями.
У своїй "лабораторії мух" в Кембриджському університеті доктор Палома Гонсалес-Беллідо демонструє мисливську поведінку мух-вбивць. Це робиться, випускаючи плодових мух у невелику коробочку з плівкою, де жінка-муха-вбивця чекає і фіксує те, що відбувається зі швидкістю 1000 кадрів в секунду.
Спочатку муха-вбивця залишається нерухомою, але як тільки одна з плодових мух відлітає приблизно на 7 см від того місця, де вона знаходиться, дуже швидким рухом тягне свою здобич на дно ящика.
Тільки спостерігаючи за уповільненими зображеннями, можна зрозуміти, що відбувається: муха-вбивця бере політ, тричі обводить здобич, намагаючись схопити її, і нарешті ловить її передніми ногами.
Вся дія відбувається за секунду. Щось, що відбувається так швидко для нас, муха сприймає це набагато повільніше.
Це відбувається тому, що світлочутливі клітини очей цього різновиду мух мають більше мітохондрій, ніж у інших видів. Це структура цитоплазми, яка відповідає за забезпечення більшості енергії, необхідної для клітинної діяльності; своєрідна батарея очей.
Швидкий зір вимагає більше енергії, ніж повільний зір, що пояснює, чому очі усіх видів не мають найвищої швидкості злиття.
Це м’ясоїдна дієта мух-вбивць забезпечує їх усією тією енергією, яка потрібна світлочутливим клітинам їхніх очей.
Однак навіть якби у людей була однакова кількість мітохондрій у клітинах наших очей, ми не мали б такого швидкого бачення, як ці комахи. І це те, що дизайн світлочутливих клітин їх і нашого має абсолютно інший дизайн.
Ця структурна різниця бере свій початок в еволюції.
Очі антроподів і хребетних, групи, до яких належать мухи і люди, відповідно, еволюціонували по-різному протягом 700 - 750 мільйонів років.
Теорія струн
Очі мух еволюціонували таким чином, що вони складаються з крихітних структур у вигляді струн, розташованих перпендикулярно шляху, який проходить світло при перетині ока.
Ці структури вони реагують механічно до світла, тоді як у хребетних є трубчасті клітини з хімічними речовинами, які реагують на світло.
Цю структуру в оці мухи Роджер вивчає у своїй лабораторії.
"Він більш чутливий (ніж у людей), тому що при мінімальній кількості світла він може надсилати великий сигнал до мозку, а також може реагувати швидше, ніж паличка та конусоподібні (клітини) ока інших хребетних".
Харді виявила це реакція на світло від мух механічна, тоді як у хребетних - хімічна.
Ці механічні реакції дозволяють прискорити нейронні сигнали.
На додаток до цього, відстань, яку цей сигнал повинен пройти від ока до мозку, менша, що дозволяє мусі обробляти сигнал швидше, ніж хребетні.