Поляризационное зрение помогает крабам-скрипачам раньше замечать соперников

Учёные из Бристольского университета обнаружили, что крабы-скрипачи (Uca stenodactylu) используют поляризационное зрение, чтобы заметить приближение соперников. Исследование, проведённое в Панаме, стало первым полевым доказательством того, что животные используют поляризационное зрение для улучшения обнаружения объектов.

Тело краба-скрипача создаёт поляризационный контраст на фоне окружающей среды. Это означает, что при подсветке солнцем их клешни и ноги кажутся яркими для любого существа с поляризационным зрением, включая сородичей.

Исследователи изучали дикие популяции крабов на илистых отмелях у тихоокеанского входа в Панамский канал. Они проверяли, реагируют ли самцы, живущие в норах и защищающие их, на приближающиеся цели на расстоянии, пропорциональном поляризационному контрасту цели.

В качестве экспериментальной «цели» использовались сани с грузом, которые дистанционно тянули по отмели к крабу. К саням крепилась плёнка-замедлитель из полимера, способная модифицировать передаваемый поляризованный свет для создания трёх различных типов поляризации.

Учёные обнаружили, что самцы крабов реагировали на приближающуюся цель как на угрозу (другого краба или хищника). Реакция включала типичную последовательность защитного поведения: замирание, быстрый отбег к норе, принятие позиции бдительности и скрытие в норе.

Реакция «замирания» происходила на расстоянии на 24.2% большем, когда приближающаяся цель имела вертикальную поляризацию по сравнению с горизонтальной.

«Наши результаты показывают, что эти животные используют своё поляризационное зрение для усиления контраста в визуальной среде, тем самым повышая способность обнаруживать и реагировать как на сородичей, так и на наземных хищников», — сказал доктор Мартин Хау.

Это одно из первых доказательств функции объектно-ориентированного поляризационного зрения в условиях естественного освещения.

Точный механизм того, как поляризационные рецепторы в глазу краба усиливают контраст и обнаружение, ещё предстоит окончательно выяснить. Однако есть свидетельства, что информация об интенсивности и поляризации объединяется на ранних этапах зрительной обработки для создания единой меры контраста.

Изучение этого механизма в будущем может привести к интересным технологическим применениям в области цифрового анализа изображений, например, к разработке алгоритмов усиления контраста для поляризационных камер.