Новости и мнения

Глаз Гиганта

Глаза размером с футбольный мяч могут помочь гигантскому кальмару увидеть далеких хищников в темном океане.

Там нет конкуренции. У гигантского кальмара самые большие глаза в животном мире – в три раза больше диаметра самых больших глаз любого другого животного. Тем не менее, не было четкого объяснения, почему гигантским кальмарам нужны такие большие глазки.

Теперь у исследователей из Лундского университета в Швеции есть теория: гигантские глаза кальмаров уникально подходят для обнаружения крупных хищников на больших расстояниях. Авторы утверждают, что теория, опубликованная сегодня (15 марта) в журнале Current Biology , может быть использована для моделирования других зрительных систем в глубокой недоступной водной среде.

«Впервые я видел такой тщательный анализ избирательных давлений, определяющих размер глаза», – сказал Говард Хоуленд из Корнелльского университета, который изучал зрение более 50 лет и не принимал участия в исследовании. «Они проделали огромную работу, анализируя визуальную среду кальмара… Это очень убедительно».

Когда Дэн-Эрик Нильссон и его коллеги из Лунда впервые начали вычислять зрение по размеру глаза, они быстро определили, что с увеличением маленьких глаз дальность видения в океане резко увеличивается. Но только до некоторой степени: когда глаза достигают около 9 сантиметров в диаметре, этот диапазон перестает улучшаться из-за поглощения и рассеивания света в воде, объясняя, почему глаза рыб не превышают этот размер. «Это платит за то, чтобы увеличить глаза примерно до размера апельсина, но потом платит все меньше и меньше», – сказал Нильссон. Но глаза гигантского кальмара имеют размеры около 27 сантиметров, размером с футбольный мяч.

Чтобы выяснить, почему глубоководные кальмары развили такие огромные глаза, команда разработала математическую модель, чтобы предсказать способность глаз обнаруживать различные типы объектов при различных условиях освещения. Исследователи пришли к выводу, что глаза гигантских кальмаров не особенно полезны для обнаружения добычи или помощников. Но они уникально подходят для выявления очень крупных хищников, таких как кашалоты, на расстояниях 120 метров и глубины ниже 500 метров, где проникают только низкие уровни света. Когда кашалоты движутся по глубокому морю, они расстраивают организмы, такие как планктон, в воде, которые проявляют свое раздражение от свечения, феномен, называемый биолюминесценцией, который гигантский кальмар может обнаружить благодаря своим массивным глазам.

Дисплей атаки китов из Музея естественной истории, Нью-Йорк Майк Горен, WIKIMEDIA COMMONS

Особенно полезны большие зрачки кальмара, которые, по оценкам команды, имеют в диаметре около 9 сантиметров, размером с софтбол, на основе фотографии 1981 года недавно пойманного гигантского кальмара на Гавайях и тела взрослого колоссального кальмара, который был пойман и глубоко заморожен в Новой Зеландии в 2007 году. В темной среде обитания кальмара особенно большой зрачок необходим для обнаружения различий между большой целью и ее фоном, таких как тусклый свет расстроенного планктона на черном океане.

Исследователи пришли к выводу, что благодаря своему впечатляющему видению гигантский кальмар может контролировать огромный объем океана для хищников – около 7 миллионов кубических метров. К сожалению, для кальмаров дальность действия сонара китов составляет около 200 метров – примерно на 80 метров больше, чем дальность видимости кальмара – поэтому киты, вероятно, найдут свою добычу до того, как кальмар их увидит. Но способность обнаруживать поступающих китов дает кальмару возможность подготовить уклончивого маневра, сказал Нильссон. Кальмар, в отличие от китов, может резать быстро, повороты на 90 градусов. Поэтому возможно, что хищничество кашалотов привело к эволюции как гигантских глаз, так и больших, мощных тел. «Будучи гигантским и с большими глазами, кальмар может избежать попадания в него кашалотов», – сказал Нильссон.

Затем команда планирует использовать свою модель, чтобы предсказать, как меньшие глаза используются в глубоком море. «Это плохо известно, потому что в эти места так трудно попасть», – сказал Нильссон. «Теперь мы можем делать прогнозы, чтобы сказать, что на самом деле могут видеть глаза разных размеров у разных животных».

«Я уверен, что эта теория, которую они разработали, будет использована в ряде других исследований», – добавил Хаулэнд. «Это захватывающая статья».

DE Nilsson et al., «Уникальное преимущество для гигантских глаз у гигантского кальмара», Current Biology , doi: 10.1016 / j.cub.2012.02.031, 2012.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *