3D-трекинг глаз рыбы раскрывает механизмы стайного поведения
Исследователи из кластера «Коллективное поведение» и Института поведения животных Общества Макса Планка разработали новый неинвазивный метод 3D-трекинга глаз, который позволяет автоматически отслеживать движения глаз свободно плавающих рыб, используя только видеозаписи. Работа опубликована в Communications Biology.
Важность визуального восприятия рыбы
Для понимания «правил коллективного поведения» необходимо оценить, какая информация доступна каждому члену стаи. Коллективное поведение основано на тысячах решений, принимаемых каждой особью. Чтобы понять эти решения, нужно реконструировать поле зрения каждой рыбы.
Реконструкция поля зрения
Новый метод позволяет реконструировать три ключевых параметра:
- 3D-позу тела рыбы.
- Точное положение глаза в глазнице.
- Ретинальный обзор — то, что видит рыба.
Метод работает в 3D, что точнее отражает природу рыбьих стай, чем предыдущие 2D-подходы, и не требует вмешательства в организм рыбы. Для анализа необходимы как минимум две камеры; чем больше камер, тем точнее результат.
«Понимание того, как животные воспринимают среду и взаимодействуют с сородичами, критически важно для раскрытия механизмов коллективного поведения», — говорит Лян Ли.
Применение метода
В первых экспериментах с золотыми рыбками метод использовали для изучения поля зрения особи, следующей за впереди плывущей рыбой. Реконструкция показала, что золотые рыбки динамически корректируют движения глаз, чтобы удерживать сородича в центре сетчатки.
Исследователи также заметили негативно синхронизированные движения глаз: глаза двигались в противоположных направлениях. Например, если левый глаз фокусировался на соседней рыбе, правый часто поворачивался в строго противоположную сторону.
В будущих экспериментах планируется выяснить, характерно ли это для других видов рыб, и выравниваются ли оба глаза у хищных рыб при фокусировке на добыче.