Ученые объяснили способность черно-белого зрения осьминогов различать цвета
Имея всего один пигмент в сетчатке, головоногие могут использовать «паразитные» оптические аберрации для получения цветной картинки.
Многие осьминоги и их головоногие родственники известны потрясающей мимикрией – способностью ловко менять форму тела, текстуру и цвет его поверхности. Это довольно неожиданно, ведь глаз практически всех головоногих содержит всего один-единственный пигмент, дающий им лишь черно-белое зрение. Новое элегантное объяснение этому выдвинули отец и сын Кристофер и Александр Стаббсы (Christopher, Alexander Stubbs), исследователи из Гарвардского университета.
В статье, опубликованной журналом PNAS, ученые показали, что определенного уровня различения цветов можно добиться, используя хроматическую аберрацию – разным углом преломления для волн разной длины (и, соответственно, разного цвета излучения). Этот эффект знаком нам по низкокачественным фотографиям, на которых резкие переходы между цветами выглядят «наползающими» друг на друга и мутными. По мнению авторов новой работы, такие аберрации моллюски могут создавать намеренно.
Динамически меняя фокус хрусталиков, они могут отмечать проявления хроматической аберрации и из этой информации составлять полноцветное изображение. «Для меня главным доказательством этому стали... зрачки головоногих, – говорит Кристофер Стаббс. – Они имеют U-образную форму, которая делает такие аберрации максимально сильными, хотя и за счет некоторой потери в резкости. Иначе говоря, мы видим явное проявление давления отбора в сторону усиления хроматических аберраций».
Проверить идею ученые решили с помощью компьютерной модели. Получая цветное изображение, алгоритм «смещал» фокус своей «сетчатки», получая черно-белые картинки с аберрациями, а затем совмещая их вместе. Модель работала, хотя насколько можно считать ее доказательством новой гипотезы, сказать трудно. Пока основной версией для объяснения цветного зрения «черно-белых» глаз головоногих остается их способность различать поляризацию излучения.
