Рыбы-брызгуны прошли проверку зрения

Ученые использовали модифицированную версию офтальмологического теста Ландольта (Landolt C test), применяемого в вооруженных силах для оценки остроты зрения, чтобы определить, как рыбы-брызгуны точно сбивают струей воды насекомых над поверхностью.

Исследователи под руководством доктора Шелби Темпла обучили рыб плевать на одну из двух букв — «O» или «C» — получая за это пищу. Затем им показывали уменьшенные версии обеих букв и регистрировали, какую букву они выбирали. Тест работает, потому что единственное различие между буквами — это разрыв в «C». Чтобы отличить их и получить награду, рыба должна была различать этот разрыв.

Размер букв постепенно уменьшали, чтобы определить минимальный различимый размер. Поведенческие результаты сравнили с прогнозируемой остротой зрения на основе измерений плотности фоторецепторов в сетчатке.

Результаты, опубликованные в журнале Vision Research, показали, что брызгуны — одни из самых зорких пресноводных рыб. Часть их сетчатки, смотрящая вверх и вперед, способна различать около 3.5 циклов на градус. Это соответствует их уникальной стратегии охоты: они полагаются исключительно на зрение, чтобы находить и точно поражать добычу над водой.

Ранее было обнаружено, что у брызгунов разное цветовосприятие в разных частях глаза. Часть, смотрящая вниз в мутную воду мангровых зарослей, имеет пигменты, настроенные на коричневатый свет. Часть, смотрящая вверх и вперед, обладает трихроматическим зрением, как у человека, и более высокой остротой, что идеально подходит для их метода охоты.

Контекст остроты зрения:

  • Другие пресноводные рыбы (например, данио, цихлиды): менее 1-2 циклов на градус.
  • Морские млекопитающие (тюлени, киты, дельфины): от 3.5 до 5.5 циклов на градус.
  • Люди и приматы: около 60 циклов на градус.
  • Хищные птицы (клинохвостый орёл): более 140 циклов на градус.

Как объяснил доктор Темпл, такой разброс связан с оптической прозрачностью среды (воздух vs. вода) и дистанцией до цели. У брызгунов самая высокая острота зрения именно в той части глаза, которая смотрит вверх и вперед, в более прозрачную воздушную среду.