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乌贼和人类一样拥有立体视觉!戴3D眼镜的乌贼准确捕捉虚拟虾

戴上微型 3D 眼镜的乌贼是不是看上去很滑稽? 但是不要以为科学家给它们戴 3D 眼镜是让它们看 3D 电影,实际上,这是英国剑桥大学的神经学家 Rachael Feord 和其同…


戴上微型 3D 眼镜的乌贼是不是看上去很滑稽?


但是不要以为科学家给它们戴 3D 眼镜是让它们看 3D 电影,实际上,这是英国剑桥大学的神经学家 Rachael Feord 和其同事为了研究动物的 3D 视觉是如何工作的而进行的一项科学实验。

 

(来源:P Gonzalez-Bellido/Wardill Lab)


实验中,乌贼戴着 3D 眼镜,可以准确地打击在屏幕上移动的虚拟虾。


这一发现表明,乌贼通过比较每只眼睛看到的图像来估计和猎物之间的距离,就像人类一样。相关研究论文发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上。


Rachael Feord 说:“这项研究让我们进一步了解不同的神经系统是如何进化来处理相同的问题的。”


(来源:Wardill Lab)


乍一看,戴着 3D 眼镜捕猎似乎是很容易的事。但是,与我们人类不同的是,乌贼没有朝前的眼睛,但它们有向外突出的眼睛,使它们有 360 度的视野,两眼之间只有 8 度的重叠。


它们可以独立地移动每只眼睛,当它们看前面的东西时,重叠度会增加到 70 度。然而,主持该实验的明尼苏达大学生物科学学院感觉神经生物学家 Trevor Wardill 表示,即使乌贼的两只眼睛能像我们一样一起移动,也需要大量的神经处理能力来比较两只眼睛看到的图像。当眼睛分开移动时,难度会更大。


Wardill 怀疑乌贼和我们人类一样拥有立体视觉。为了找到答案,他和他的同事 Rachael Feord 用魔术贴条粘在了 14 只乌贼的头上,以便他们可以快速,轻松地安装 3D 眼镜。其中三只乌贼在放回缸中时,它们总是会弄掉眼镜,但是还有 11 只可以接受戴着眼镜。然后,他们训练戴着眼镜的乌贼用触须攻击猎物。


(来源:Wardill Lab)


电脑屏幕上,显示着两只不同颜色的虾。通过 3D 眼镜看,这些虾的图像会显示在屏幕的前方或后方。如果乌贼使用立体视觉,它们会攻击这个偏移的位置。


研究人员对这些乌贼进行了一系列测试,测试了多个摆放位置以及它们在位置发生变化时试图抓住虚拟虾的位置。研究结果表明,乌贼会使用立体视觉。


视频 | 乌贼戴着 3D 眼镜,多角度准确地打击在屏幕上移动的虚拟虾(来源:Wardill Lab)


Wardill 认为,乌贼对这种差异的反应清楚地表明,乌贼在捕猎时会使用立体视觉。


“当只有一只眼睛可以看到虾时,这意味着不可能进行立体定位,这只动物需要更长的时间才能正确定位自己的位置。当两只眼睛都可以看到虾时,这意味着它们利用了立体感,这使得乌贼在攻击时可以做出更快的决策。”


这使得乌贼成为第二个使用立体视觉来感知距离的无脊椎动物。英国的科学家表明,螳螂也具有双眼深度感知能力,拥有立体视觉(这一发现也由微型 3D 眼镜实验产生)。


生物科学学院的神经学家 Paloma gonzalez-do 说:“虽然乌贼的眼睛和人类相似,但是它们的大脑却有很大的不同。


他同时表示,“我们知道乌贼的大脑不像人类的大脑是功能分区的。它们的大脑似乎没有一个专门处理视觉的部分,就像我们的枕叶一样。我们的研究表明,它们的大脑中一定有一个区域可以比较乌贼左眼和右眼的图像,并计算出它们之间的差异。”


尽管乌贼的眼睛和人类的眼睛有很大的不同,但它们的 3D 视觉和我们的很像,利用所谓的立体视觉来判断移动猎物的距离。但这种立体视觉背后的机制可能非常不同。


研究人员的下一步是研究乌贼的大脑回路,试图弄清楚立体视觉计算是如何工作的。


-End-


参考:

https://www.sciencealert.com/scientists-put-tiny-3d-glasses-on-cuttlefish-to-find-out-how-they-see

https://www.newscientist.com/article/2229477-cuttlefish-wearing-3d-glasses-prove-they-sense-depth-just-like-us/#ixzz6AWTpq2HV


本篇文章来源于微信公众号: DeepTech深科技

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