Ученые выяснили, что у паучков-прыгунов зрение почти такое же хорошее, как у взрослых особей, хотя размер этих пауков значительно меньше.
Маленькие пауки, как и взрослые, располагают в каждой из четырёх пар глаз такое же количество фоторецепторов, которые воспринимают свет. Отличие кроется не в количестве, а в размере: у молодых пауков рецепторы меньше, и их плотность выше.
Это может прояснить, почему очень молодые прыгающие пауки (Phidippus audax) столь же хорошо охотятся, как и их старшие собратья, и позволит глубже понять эволюцию зрения у животных и насекомых.
«Пауки применяют разные способы для ловли пищи», — утверждает биолог Натан Морхаус из университета Цинциннати. «У них есть способность находить решения, и умный подход к передвижению по округе».
От этого следует, что глаза дают больше качественной информации при малом размере, чем при большом. Это представлялось загадкой.
Группа учёных решила эту задачу, разработав индивидуальный микроофтальмоскоп, похожий на тот, что применяют офтальмологи, для осмотра глаз прыгающих пауков. Несколько лет понадобилось на уточнение деталей, но это позволило получить без прецедентный взгляд на развитие восьми глаз паука с момента рождения.
У пауков в глазах 8000 фоторецепторов, как у взрослых особей, но они меньше размером. Многие клетки также имеют цилиндрическую форму, чтобы уместиться плотно друг к другу и сохранять возможность различать объекты на расстоянии.
«Человеку требуется от трех до пяти лет, чтобы зрение стало таким же острым, как у взрослых, — говорит биолог Джон Томас Готе из Университета Питтсбурга. — Прыгающие пауки достигают этого сразу после выхода из гнезда».
Больше всего меня заинтересовало то, как хорошо видно прыгающих пауков, учитывая их крошечный размер. К примеру, кошки и прыгающие пауки воспринимают мир с поразительной схожестью деталей.
Изучив под микроскопом глаза пауков или при помощи гистологии, исследователи выяснили, что членистоногие рождаются с глазами, существенно превосходящими по размеру все остальные части тела. Это значит, что глаза растут не так сильно, как остальное тело.
Известную модель роста называют негативной онтогенетической аллометрией, её можно наблюдать и у щенков, например, у собак, которые растут в ногах, так же как пауки рода P. audax — в глазах.
Меньшие фоторецепторы могут быть недостаточно эффективными: например, прыгающие пауки плохо видят в темноте из-за маленьких, все еще развивающихся глаз, которые не способны улавливать много света. По словам Морхауса, их движения «немного тупые».
Морхаус вместе с коллегами разрабатывает проект о связанных пауках-пауках при поддержке Национального научного фонда. Работа связана со изучением мест обитания насекомых и эволюции цветового зрения.
Проекта можно отслеживать в Twitter и Instagram, а Южная Африка, Австралия и Колумбия – в следующем году после поездки в Сингапур летом.
Морхаус отмечает: «Это был огромный успех. Мы обнаружили как минимум три абсолютно новых для науки вида. Также были найдены виды, ранее не зафиксированные в Сингапуре».
Результаты были опубликованы в .