Ученые назвали самого точного и зоркого хищника на Земле - «Наука»

Current Biology.

"Мы знали, что ктыри обладают очень хорошим зрением по сравнению с другими мухами, но не подозревали, что они смогут на равных бороться со стрекозами, размеры которых в 10 раз больше, в пространственном разрешении их сетчатки. Аналогичным образом, мы не ожидали, что эти мухи умеют нацеливаться на жертву, как боевой самолет, хотя и подозревали, что они могут синхронизировать курс полета с жертвой", — заявила Палома Гонсалес-Беллидо (Paloma Gonzalez-Bellido) из Кембриджского университета (Великобритания).

Стрекозиный глаз

Острота зрения насекомых, как рассказывает Гонсалес-Беллидо, очень сильно зависит от размеров – как правило, чем больше членистоногое существо, тем острее будет его зрение. По этой причине обладателями самого острого зрения считались стрекозы, имеющие гигантские размеры по меркам насекомых и крупные же глаза. Глаза насекомых помогли ученым создать идеальную широкоугольную камеру

Дело в том, что глаза насекомых состоят из множества микроскопических элементов, так называемых омматидий. Каждая такая "фасетка" представляет собой миниатюрный глаз, обладающий линзой, светочувствительными клетками и прочими элементами. Подобное устройство глаза делает его максимально чувствительным к движению, но заметно снижает четкость картинки.

Некоторые насекомые, такие как стрекозы, обошли эту проблему оригинальным способом – омматидии в их глазах обладают разными размерами. Самые крупные "фасетки" расположены в центре глаз, благодаря чему стрекозы обладают очень высокой четкостью зрения, позволяющей им ловить жертв в воздухе с высокой долей успешности, не имея при этом сложного мозга и больших глаз хищных птиц.

Гонсалес-Беллидо и ее коллеги выяснили, что мухи-ктыри (Holcocephala fusca) не уступают стрекозам в остроте зрения и умеют пользоваться своими глазами еще лучше, чем их гигантские конкуренты, наблюдая за тем, как ктыри безуспешно пытались поймать небольшое блестящее грузило диаметром в 1,3 миллиметра, который ученые вывешивали на леске в емкости с мухами.

Древние креветки видели так же зорко, как их потомки, выяснили ученые

Снимая ктырей на высокоскоростную камеру, авторы статьи заметили нечто необычное – оказалось, что анатомия глаз у этих мух идентична тому, как они устроены у стрекоз, и что они используют уникальную стратегию охоты, позволяющую им почти всегда добиваться успеха.

Так как ктыри на порядок меньше стрекоз, крупные и небольшие омматидии в их глазах имеют еще более радикальную разницу в размерах – их большие фасетки занимают всего 0,1% от всей поверхности глаза и при этом они примерно в 4-5 раз больше остальных элементов. Крупные же элементы изолированы от остальной части глаза, что повышает четкость картинки, на которую смотрят ктыри.

Инстинкт хищника

Подобные глаза, по словам Гонсалес-Беллидо и ее коллег, позволяют ктырям видеть жертву с расстояния в 50 сантиметров и нацеливаться на нее за доли секунды. Это сопоставимо с тем, как если бы человек мог мгновенно нацеливать глаза на произвольный предмет размером в несколько миллиметров с расстояния в примерно 300 метров.

Когда муха видит жертву, она "включает" уникальную программу охоты, вторая половина которой ученым никогда не встречалась ни среди птиц или млекопитающих, ни среди беспозвоночных животных.

Сначала, как рассказывает Гонсалес-Беллидо, муха корректирует вектор движения так, чтобы выйти на траекторию столкновения с жертвой, двигаясь почти параллельным курсом с ней. Подобную стратегию сближения с жертвой используют многие хищные птицы и млекопитающие, однако среди насекомых она является редкостью.

Глаза пауков "размывают" изображение для оценки расстояния - ученые

Затем, когда ктырь сближается с жертвой на определенное расстояние, около 28-30 сантиметров, включается другая, абсолютно уникальная "программа" охоты, которую ученые сравнивают с тем, как работают системы наводки у самолетов. В этот момент муха начинает выравнивать не курс, а скорость движения – она летит чуть быстрее, чем жертва, и активно маневрирует, что позволяет ей сблизиться с ней и поймать ее с очень высокой долей вероятности.

"Когда инженеры создают дронов, они часто сталкиваются с проблемой того, что их батареи не хватает на нормальную обработку изображений. В данном случае мы можем многое перенять у природы для минимизации расходов энергии. К примеру, дрон, имитирующий муху-ктыря, можно было бы использовать для уничтожения нелегальных беспилотников около аэропортов", — заключает Гонсалес-Беллидо.