สวมแว่นสามมิติให้ตั๊กแตนตำข้าว - National Geographic Thailand

สวมแว่นสามมิติให้ตั๊กแตนตำข้าว

สวมแว่นสามมิติให้ตั๊กแตนตำข้าว

ผลการศึกษาจากมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิลได้ให้ข้อมูลใหม่เกี่ยวกับการมองเห็นภาพสามมิติของตั๊กแตนตำข้าว ในขณะที่ไพรเมต, แมว และนกฮูกเองล้วนถูกศึกษาวิจัยกันมาแล้ว แต่นี่เป็นครั้งแรกที่การมองเห็นของตั๊กแตนตำข้าวถูกเปิดเผย โดยทีมนักวิทยาศาสตร์คาดหวังว่าข้อมูลที่พวกเขาได้จะมีส่วนช่วยให้การพัฒนาวิสัยทัศน์การมองเห็นที่ดียิ่งขึ้นแก่หุ่นยนต์ในอนาคต

 

ความลึกของการมองเห็น

แม้โรงภาพยนตร์ของ Jenny Read จะไม่ได้ฉายหนังดังอย่างสตาร์วอร์ แต่ผลงานของเธอนั้นก็น่าภูมิใจในความแปลกแหวกแนว

นี่เป็นครั้งแรกที่ Read และทีมงานของเธอจากมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิลร่วมกันประดิษฐ์โรงภาพยนตร์สำหรับแมลงขึ้น โดยมีลูกค้าวีไอพีคือ ตั๊กแตนตำข้าวที่สวมแว่นตาสามมิติอันจิ๋ว

เป้าหมายของพวกเขาคือการยืนยันให้ได้ว่าแมลงอย่างตั๊กแตนตำข้าวก็มีความสามารถในการมองเห็นภาพสามมิติ โดยการทดลองครั้งนี้ถูกเผยแพร่ลงในวารสาร Scientific Reports

ในสัตว์ที่สามารถมองเห็นภาพสามมิติได้ พวกมันใช้ความแตกต่างเล็กๆ น้อยๆ ของวัตถุที่อยู่ตรงหน้า เพื่อหาว่าวัตถุนั้นๆ อยู่ห่างออกไปไกลแค่ไหน โดยความสามารถนี้มีในนกหลายชนิด “สำหรับแมลงแล้ว ความสามารถนี้ช่วยให้พวกมันสามารถกะระยะได้อย่างแม่นยำ” Simon Laughlin นักประสาทวิทยาจากมหาวิทยาลัยแคมบริดจ์กล่าว ซึ่งตัวเขาศึกษาเกี่ยวกับการมองเห็นในแมลงมานาน 45 ปี โดยการกะระยะในโลกของแมลงนั้นถือเป็นเรื่องสำคัญมากหากมันต้องการที่จะจับเหยื่อให้ได้ หรือหนีไห้รอดหากต้องตกเป็นเหยื่อเสียเอง

 

กลับสู่วิถีเดิม

เมื่อสามสิบปีก่อน Sam Rossel หนึ่งในนักศึกษาปริญญาเอกของ Laughlin ให้ข้อมูลการวิจัยบางอย่าง ซึ่งเป็นครั้งแรกที่ระบุว่าตั๊กแตนอาจมองเห็นภาพสามมิติได้ไม่ต่างจากมนุษย์

ในเวลานั้น ความคิดนี้ดูเป็นเรื่องแปลก เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์มองว่าดวงตาของแมลงนั้นแตกต่างจากดวงตาของมนุษย์มาก และวิสัยทัศน์การมองเห็นภาพสามมิติถูกมองว่าเป็นคุณสมบัติเฉพาะของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีดวงตาหันไปด้านหน้า วันเวลาผ่านไปความคิดดังกล่าวต้องถูกนำมาถกเถียงใหม่อีกครั้ง เมื่อมีการศึกษาวิจัยครั้งใหม่ในตั๊กแตนตำข้าวแอฟริกัน (Sphodromantis lineola)

 

โรงภาพยนตร์แมลง

ทีมวิจัยเริ่มต้นด้วยการประดิษฐ์แว่นสามมิติขนาดจิ๋ว ลักษณะเดียวกันกับแว่นสามมิติแบบเก่าที่ผู้คนใช้สำหรับชมภาพยนตร์สามมิติ

แต่เนื่องจากว่าตั๊กแตนตำข้าวไม่สามารถเห็นสีแดงได้ดีนัก ทีมวิจัยจึงเลือกใช้เลนส์สีฟ้าและเขียวแทน โดยพวกเขานำเลนส์ขนาดเล็กนี้ไปแปะไว้ที่หน้าผากของเจ้าตั๊กแตนด้วยขี้ผึ้งและเรซินชนิดหนึ่ง

จากนั้นพวกเขาจับเจ้าตั๊กแตนคว่ำลงที่ระยะห่าง 4 นิ้ว (10 เซนติเมตร) หน้าจอคอมพิวเตอร์เมื่อได้เวลาฉายภาพยนตร์ สิ่งที่ฉายให้พวกมันดูนั้นคือแผ่นดิสที่เลียนแบบท่าทางการเคลื่อนไหวของเหยื่อ “มันจะรู้สึกเหมือนกับว่ามีแมลงกำลังเคลื่อนไหวอยู่ตรงหน้ามัน” Read กล่าว

ฉะนั้นแล้วหากตั๊กแตนตำข้าวสามารถมองเห็นภาพสามมิติได้ มันจะโจมตีหากรู้สึกว่าสิ่งที่เป็น “เหยื่อ” นั้นเข้าใกล้มันในระยะ 0.8 นิ้ว (2 เซนติเมตร) ผลการทดลองถูกบันทึกไว้โดยทีมงานของ Read

แม้จะยังไม่ได้ตอนจบที่ชัดเจนแบบหนังฮอลลีวูด เนื่องจากการทดลองเกี่ยวกับการมองเห็นในแมลงเพิ่งจะเริ่มต้นขึ้นเท่านั้น และขณะนี้ Read เองยังไม่แน่ใจนักว่ากระบวนการมองเห็นภาพสามมิติของตั๊กแตนทำงานอย่างไร แต่เธอมุ่งมั่นที่จะหาคำตอบให้ได้

“แม้ฉันจะมีปริญญาเอกในสาขาฟิสิกส์ดาราศาสตร์” เธอกล่าว “แต่ถ้าคุณบอกฉันว่าวันหนึ่งจะได้ทำหนังให้แมลงดู ฉันก็ไม่เชื่อหรอกค่ะ”

เรื่อง Carrie Arnold

 

อ่านเพิ่มเติม

ทดลองให้ปลาไหลไฟฟ้าช็อต เพื่อวิทยาศาสตร์

เรื่องแนะนำ

แมลงปอเข็ม : โลกยังสวยงาม แม้ในโมงยามวิกฤติ

แมลงปอเข็ม ซึ่งเป็นหนึ่งในสิ่งที่ช่างภาพ เรมุส ทีเปลีย ชอบถ่ายในฤดูร้อน เกาะนิ่งราวกับสั่งได้อยู่ตรงหน้าสระว่ายน้ำเป่าลมสีฟ้าสำหรับเด็ก  พวกมันเนรมิตสวนในฤดูร้อนให้กลายเป็นสตูดิโอถ่ายภาพแมลงอันสมบูรณ์แบบ ชมภาพถ่ายที่อาจช่วยให้ใครหลายคนคลายความวิตกกังวลไปได้บ้าง เพราะโลกยังเต็มไปด้วยแง่มุมงดงามเสมอ แม้ในโมงยามวิกฤติเช่นนี้

ชมคลิปวิดีโอที่เผยกลไกการทำงานอันน่าทึ่งของปีกเต่าทองเป็นครั้งแรก

22 พฤษภาคม 2017 เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์สามารถมองเห็นกลไกการทำงานภายในปีกของเต่าทองได้อย่างชัดเจน ปีกของเต่าทองซึ่งเป็นแมลงในอันดับ Coleoptera (ด้วงชนิดต่างๆ) มีความยืดหยุ่นมากพอที่จะพับเก็บได้อย่างซับซ้อนน่าทึ่ง แต่แข็งแรงพอสำหรับใช้บิน ปกติแล้ว กระบวนการพับปีก (ชั้นใน) จะถูกซ่อนไว้เบื้องหลังปีกซึ่งมีลักษณะเป็นเกราะแข็ง (elytra เอกพจน์คือ elytron) ซึ่งเป็นปีกคู่แรกของแมลงเหล่านี้ และมีสีสันโดดเด่นเป็นเอกลักษณ์ เช่น แดง และดำ นักวิทยาศาสตร์สร้างปีกแข็งเทียมขึ้นแล้วนำไปติดไว้กับตัวแมลงเพื่อเผยกระบวนการพับปีกชนิดที่ทำให้เราเห็นรายละเอียดอันน่าทึ่ง การศึกษาการออกแบบและกลไกแห่งโลกธรรมชาตินี้อาจนำไปสู่การพัฒนาวิทยาการทางวิศวกรรมศาสตร์ของมนุษย์ให้ดีขึ้น   อ่านเพิ่มเติม : อะไรคือกุญแจสำคัญที่ทำให้ฉลามมาโกครีบสั้นเป็นฉลามที่รวดเร็วที่สุด?, แมลงสาบมีดีอะไรถึงอยู่มาได้หลายล้านปี ชมคลิปวิดีโอที่เผยความทรหดทนทายาดของสัตว์ที่ได้ชื่อว่า อึดที่สุดชนิดหนึ่งในโลก

ก้าวย่างจากเงื้อมเงา

เรื่อง ริชาร์ด คอนนิฟฟ์ ภาพถ่าย สตีฟ วินเทอร์ เรากำลังนั่งรอเสือดาวอยู่ในความมืดข้างเส้นทางเดินป่าตามแนวตะเข็บอุทยานแห่งชาติสัญชัยคานธีในประเทศอินเดีย อันเป็นพื้นที่ป่าขนาด 104 ตารางกิโลเมตรใจกลางมหานครมุมไบ อพาร์ตเมนต์สูงหลายชั้นปลูกเรียงรายอยู่ฝั่งตรงข้ามอุทยานนี่เอง ขณะนี้เป็นเวลา 22.00 น. เสียงล้างจานและเสียงกล่อมเด็กเข้านอนดังลอดหน้าต่างที่เปิดอยู่ เสียงหัวเราะของเด็กวัยรุ่น เสียงเร่งเครื่องมอเตอร์ไซค์ และเสียงผู้คน 21 ล้านคนจ้อกแจ้กจอแจราวกับเครื่องจักรขนาดมโหฬารณ ที่ใดที่หนึ่งในป่ารอบตัวเรา เสือดาวกำลังเงี่ยหูฟังอยู่เช่นกัน ภายในอุทยานและบริเวณโดยรอบมีเสือดาวอาศัยอยู่ประมาณ 35 ตัว โดยเฉลี่ยแล้ว แต่ละตัวมีอาณาเขตราวสี่ตารางกิโลเมตร ทั้งๆที่เสือดาวสามารถออกหากินเป็นระยะทางวันละ 15 กิโลเมตร เสือดาวที่นี่ยังถูกล้อมรอบด้วยชุมชนเมืองที่แออัดมากที่สุดแห่งหนึ่งในโลก โดยมีประชากรหนาแน่นถึงราว 30,000 คนต่อตารางกิโลเมตร กระนั้นเสือดาวก็ยังใช้ชีวิตอยู่อย่างสมบูรณ์พูนสุข  อาหารส่วนหนึ่งของพวกมันคือกวางดาวและสัตว์ป่าอื่นๆภายในเขตอุทยานแต่เสือดาวหลายตัวยังหากินไปตามแนวชายขอบที่ไม่ได้ล้อมรั้วแยกธรรมชาติจากอารยธรรม  ขณะที่เมืองกำลังหลับใหล พวกมันก็แอบย่องไปตามตรอกซอกซอยด้านล่าง เที่ยวลักกินสุนัข แมว หมู หนู ไก่ และแพะ ซึ่งเป็นสัตว์ที่ติดสอยห้อยตามอารยธรรมของมนุษย์ เสือดาวกินคนด้วย แต่ก็เกิดขึ้นนานๆครั้ง ช่วงสายๆของวันเสาร์วันหนึ่งในเดือนพฤษภาคม ในแถบชนบทของเมืองชุนนาร์ ห่างจากมุมไบไปทางทิศตะวันออก 150 กิโลเมตร รถยนต์สังกัดหน่วยงานรัฐบาลแล่นเข้ามาจอดที่บ้านไร่หลังเล็กแต่ดูมีฐานะ บรรยากาศคุกรุ่นด้วยความโกรธเกรี้ยว แต่ทุกคนยังควบคุมอารมณ์ไว้ได้ […]