Маленькие пауки-скакуны могут охотиться на добычу так же, как и их родители, потому что у них почти такое же хорошее зрение.
Исследование, опубликованное в журнале Vision Research, помогает объяснить, как животные размером с хлебную крошку умещают всю сложную архитектуру глаз взрослых в гораздо более маленьком корпусе.
«Паучки могут применять стратегии охоты, специфичные для добычи. Они могут решать проблемы. Они умно ориентируются в окружающей среде», - сказал Натан Морхауз, биолог из Университета Цинциннати.«Это говорит о том, что их глаза предоставляют столько же высококачественной информации, когда они маленькие, чем когда они большие. И это было загадкой.
«Мы думали, что взрослые сжимают границы того, что физически возможно со зрением. И тогда у вас есть дети, которые в сотую часть меньше», - сказал Морхауз. «Это заставляет задуматься, как им это удается?»
Джон Томас Гот, студент Питтсбургского университета и ведущий автор исследования, сказал, что зрение у пауков развивается совершенно иначе, чем у людей.
«Людям требуется от трех до пяти лет, прежде чем дети смогут достичь остроты зрения взрослых», - сказал Гете. «Пауки-прыгуны достигают этого, как только покидают гнездо.
Исследование показало, что у детенышей пауков такое же количество фоторецепторов, как и у взрослых, но они расположены иначе, чтобы поместиться в меньшем пространстве. Эти 8000 фоторецепторов меньше, чем у взрослых. И многие из этих клеток имеют форму длинного цилиндра, чтобы их можно было разместить рядом друг с другом, чтобы сохранить остроту зрения, которая помогает паукам различать объекты на расстоянии.
Морхауз сказал, что не только количество фоторецепторов, но и расположение этих фоторецепторов в глазах помогает животному разобраться в окружающем мире.
"Если у вас есть фоторецепторы, расположенные через каждые 5 градусов, вы будете видеть только предметы, которые находятся на расстоянии более 5 градусов друг от друга. Но если они разделены на 1 градус, вы можете различать предметы, которые расположены ближе друг к другу", - он сказал.
Люди могут различать объекты, расстояние между которыми меньше 0,007 градуса.
"Мы одни из лучших в этом животном мире. Мы можем различить что-то на расстоянии метра и более километра", - сказал Морхауз.
Поэтому, если вы посмотрите вниз с вершины Эйфелевой башни, вы сможете легко отличить шляпу человека от его ремня, сказал он.
Многие пауки-прыгуны обладают экстраординарным зрением, таким как тетрахромия, способность видеть четыре цвета (ультрафиолетовый, красный, синий и зеленый). Это даже лучше, чем наше типичное трихроматическое зрение, которое ограничивает большинство из нас видимыми вариациями красного, зеленого и синего цветов. Ученые изучают, могут ли некоторые люди видеть еще больше цветов.
Исследователи Калифорнийского университета использовали изготовленный на заказ микроофтальмоскоп, похожий на те, которыми пользуются глазные врачи, чтобы заглянуть в крошечные глазки детенышей паучков.
«Сложнее всего обращаться с этими крошечными, хрупкими существами с предельной осторожностью, чтобы не повредить их при измерении», - говорит биолог Калифорнийского университета Эльке Бушбек.
Создание и усовершенствование лабораторного микроофтальмоскопа заняло годы работы, сказала она.
«Это мощный, единственный в своем роде исследовательский инструмент, который позволяет нам участвовать в нескольких интересных проектах, которые раньше были невозможны», - сказала она.
Исследователи использовали оборудование для картирования светочувствительных клеток и их взаимоотношений.
«Мы знали угловое расстояние между фоторецепторами, чтобы понять пространственную остроту зрения или то, как пауки могут видеть закономерности в мире и различать объекты», - сказал Морхауз.
Они также провели микроскопический анализ или гистологию глаз паука. Как и большинство существ в животном мире, пауки-прыгуны начинают жизнь с глазами, которые намного больше по сравнению с остальной частью их тела.
«И чем больше глаз, тем лучше он функционирует. Чем больше света он улавливает и тем больше объектов в фокусе», - сказал Морхауз. «Поэтому одна из стратегий - начать жизнь как можно ближе к размеру глаз вашего взрослого человека».
Эта модель роста, называемая отрицательной онтогенетической аллометрией, объясняет, почему у некоторых щенков огромные ноги.
«Люди говорят: «Это будет большая собака» из-за размера лап щенка. Щенок вырастает в лапы точно так же, как пауки-скакуны вырастают в глаза», - сказал Морхауз.
Возможно, большие глаза также делают детенышей животных чертовски милыми, сказал он. По словам некоторых фанатов Твиттера, пушистые маленькие прыгающие пауки с их заботливыми, перевернутыми позами уже имеют для них это значение.
Одним из недостатков глаз маленьких пауков является то, что они улавливают меньше света, чем глаза взрослых особей. Это означает, что они не могут хорошо видеть в тусклых условиях. По его словам, это делает детенышей пауков заметными для полевых исследователей, работающих в темном подлеске.
"Одна вещь, которую вы заметите, это то, что паучки ведут себя немного пьяными. Они немного неуклюжи", - сказал он. «Они кажутся немного ослабленными. И, вероятно, это потому, что мир стал немного более тусклым, как будто ты идешь по дому с выключенным светом и бьешься голенями о мебель».
Морхауз сказал, что Калифорнийский университет также поощряет и поддерживает исследования бакалавриата как научно-исследовательское учреждение, входящее в рейтинг Карнеги.
«При хорошей науке и тяжелой работе идеи могут прийти откуда угодно. Студенты могут стать частью значимых исследований мирового уровня», - сказал Морхауз.