(纽卡斯尔大学)
许多脊椎动物,包括我们人类,都有两只能够感知三维结构的眼睛。
但一项新研究发现,螳螂拥有一种完全独特的 3D 视觉能力。
这种所谓的 3D 视觉 - 也称为立体视觉- 具有双眼视觉的生物在观察世界时如何产生深度感知。
我们的两只眼睛从稍微不同的角度看世界 - 然后将它们叠加到我们大脑中的一个图像中,两个图像之间的细微差异允许即时计算距离(因此,深度知觉)。
但螳螂的大脑很小,眼睛又大又鼓,是一个特例。
它们不仅是唯一具有立体视觉的昆虫,而且实际上是唯一具有这种能力的无脊椎动物 - 研究它们的眼睛如何工作可以帮助开发更有效的机器人眼睛。
如果你想了解螳螂如何看待世界,你可以做的一件事就是在它们的脸上贴上微型 3D 眼镜,这就是英国纽卡斯尔大学的研究人员所做的已经做了好几年了。
(纽卡斯尔大学/YouTube)
为了测试螳螂的深度感知,主要作者和行为生态学家 Vivek Nityananda 和他的团队使用简化版本的让我们观看 3D 电影的技术在电影院。
螳螂的小眼镜被一块无害且可拆卸的蜂蜡轻轻地固定在它们的头上。
该团队使用了两种类型的影片——第一种是一段美味的移动昆虫猎物在螳螂面前盘旋的片段。螳螂不仅能看到猎物,而且还试图抓住它。
第二种类型与用于测试人类深度知觉的电影类型相同。每面都显示出由随机点组成的静态图案,并且一小块点以螺旋状向外移动。
在每个单独的帧中,该目标与背景图案无法区分 - 只有通过观察两者才能随着时间的推移而出现运动。
要理解结果,您需要了解人类非常擅长静止场景中的深度感知,即使没有任何东西在移动。
另一方面,螳螂不需要对静态物体使用立体视觉,因为它们只攻击移动的猎物。
这意味着他们的深度感知只关注正在变化的事物,而且效果非常好。螳螂能够看到电影中人眼无法辨别的变化。
“这是一种全新形式的 3D 视觉,因为它基于随时间的变化而不是静态图像,”尼提阿南达说。
“对于螳螂来说,它可能是为了回答这个问题‘在合适的距离有猎物可供我捕捉吗?’”
研究人员表示,由于昆虫的大脑非常小,因此这些信息可以帮助弄清楚如何开发需要相对较少计算能力的计算机视觉。
该研究已发表在期刊上现代生物学。