בלילה ללא ירח, רמות האור יכולות להיות יותר מ 100 מטר עמום יותר מאשר באור יום בהיר. עם זאת, בעודנו כמעט עיוורים וחסרי אונים בחושך, חתולים עוקבים אחר טרף, ועשים עפים בזריזות בין פרחים במרפסותינו.

בזמן שאנחנו ישנים, מיליוני בעלי חיים אחרים מסתמכים על מערכות הראייה שלהם כדי לשרוד. הוא הדין לגבי בעלי חיים המאכלסים את החושך הנצחי של הים העמוק. למעשה, רובם המכריע של בעלי החיים בעולם פעיל בעיקר באור עמום. כיצד יתכן הביצועים החזותיים האימתניים שלהם, במיוחד אצל חרקים, עם עיניים קטנות ומוח פחות מגודל גרגר אורז? אילו אסטרטגיות אופטיות ועצביות פיתחו כדי לאפשר להם לראות כל כך טוב באור עמום?

כדי לענות על שאלות אלה, הפנו את תשומת ליבנו לחרקים ליליים. למרות מערכות הראייה הזעירות שלהם, מסתבר שחרקים ליליים רואים בצורה מדהימה באור עמום. בשנים האחרונות גילינו כי חרקים ליליים יכולים להימנע ולתקן מכשולים במהלך הטיסה, להבחין בצבעים, לזהות תנועות קלושות, ללמוד ציוני דרך חזותיים ו השתמש בהם לצורך דיור. הם יכולים אפילו להתמצא באמצעות דפוס הקיטוב השמימי הקלוש המיוצר על ידי הירח, ונווט באמצעות קבוצות הכוכבים של כוכבים בשמיים.

במקרים רבים נראה כי ביצוע חזותי זה כמעט מתריס מה אפשרי מבחינה פיזית. לדוגמא, דבורה הזיעה המרכז אמריקאית הלילית, Megalopta genalis, סופג רק חמישה פוטונים (חלקיקי אור) בעיניו הזעירות כאשר רמות האור הנמוכות ביותר - א אות חזותי קטן ונעלם. ובכל זאת, באישון לילה, הוא יכול לנווט ביער הגשם הצפוף והסבוך בטיול מסע פרחים ולחזור אליו בבטחה אל הקן שלו-מקל חלול לא בולט התלוי בתוך מבנה היער.

כדי לברר כיצד סוג זה של ביצועים אפשרי, התחלנו לאחרונה ללמוד נשרים ליליים. חרקים יפים אלה - יונקי הדבש של עולם חסרי החוליות - הם עש אלגוניים ומהירים המעופפים כל הזמן אחר פרחים עמוסי צוף. לאחר שנמצא פרח, העש מרחף לפניו, מוצץ את הצוף החוצה בעזרת חוטמו, צינורית דמוית הפה.

הוקמות הפיל האירופאי הלילי, אלפילור Deilephila, הוא יצור מדהים העטוי בקשקשים ורודים וירוקיים נוצות ועושה את כל צוף שלו באישון לילה. לפני מספר שנים גילינו שעש זה יכול להבחין בצבעים בלילה, החיה הלילית הראשונה ידוע לעשות זאת.

אך עש זה גילה לאחרונה עוד אחד מסודותיו: הטריקים העצביים שהוא משתמש בו כדי לראות היטב באור עמום במיוחד. הטריקים האלה בהחלט משמשים חרקים ליליים אחרים כמו מגאלופטה. על ידי לימוד הפיזיולוגיה של מעגלים עצביים במרכזי הראייה של המוח, גילינו זאת דיילפילה יכול לראות בצורה אמינה באור עמום על ידי הוספת יעילה של הפוטונים שאספה מנקודות שונות בחלל ובזמן.

במשך הזמן, זה קצת כמו להגדיל את זמן התריס במצלמה באור עמום. בכך שהוא מאפשר לתריס להישאר פתוח יותר, אור נוסף מגיע לחיישן התמונה ומופקת תמונה בהירה יותר. החיסרון הוא שכל מה שנע במהירות - כמו מכונית חולפת - לא ייפתר ולכן החרק לא יוכל לראות אותו.

סיכום עצבי

כדי לצרף יחד פוטונים בחלל, ניתן לאחד את הפיקסלים הבודדים של חיישן התמונה כדי ליצור פחות "סופר פיקסלים" סופר פיקסליים אך גדולים יותר (ולכן רגישים יותר לאור). שוב, החיסרון של אסטרטגיה זו הוא שלמרות שהתמונה הופכת בהירה יותר, היא גם הופכת לטשטושה ופרטים מרחביים עדינים יותר נעלמים. אך עבור חיה לילית המתאמצת לראות בחושך, היכולת לראות עולם בהיר יותר וגס ואיטי יותר עשויה להיות טובה יותר מאשר לראות דבר (וזה יהיה האלטרנטיבה היחידה).

עבודתנו הפיזיולוגית חשפה כי סיכום עצבי זה של פוטונים בזמן ובמרחב הוא מועיל ביותר עבור הלילה. דיילפילה. בכל עוצמות האור הליליות, בין ערביים לרמות אור כוכבים, הסיכום מגביר משמעותית דיילפילההיכולת לראות היטב באור עמום. למעשה, בזכות מנגנונים עצביים אלה, דיילפילה יכול לראות בעוצמות אור בערך פי 100 יותר עמום ממה שהיה יכול אחרת. היתרונות של סיכום כל כך גדולים שחרקים ליליים אחרים, כמו מגאלופטה, סביר מאוד להניח שיסמכו עליו כדי לראות גם באור עמום.

העולם שנראה על ידי חרקים ליליים לא יכול להיות חד או נפתר בזמן כמו זה שחוו קרוביהם הפעילים ביום. אבל סיכום מבטיח שהוא בהיר מספיק כדי לזהות וליירט בני זוג פוטנציאליים, לרדוף וללכוד טרף, לנווט אל קן וממנו ולנהל משא ומתן על מכשולים במהלך הטיסה. ללא יכולת זו הוא יהיה עיוור כמו כולנו.

על המחבר

אריק ווראנט, פרופסור לזואולוגיה, אוניברסיטת לונד

מאמר זה פורסם במקור ב שיחה. קרא את מאמר מקורי.

ספרים קשורים

at InnerSelf Market ואמזון