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

วิกฤตินกทะเล

เหล่าวิหคแห่งท้องทะเลกำลังประสบความสูญเสียอย่างใหญ่หลวงการจะปกป้องพวกมันต้องเริ่มจากการรู้จักนกทะเลเหล่านี้ให้มากขึ้น

ฝันร้ายขั้นสุดของคนกลัวหนู

ในแต่ละปี ศูนย์ควบคุมหนู (Rodent Control Center) ในวอชิงตัน ดี.ซี. ได้รับการร้องขอในเรื่องนี้ปีละหลายรายว่าแต่เหตุการณ์ที่ดูเหมือนไม่น่าเป็นไปได้นี้เกิดขึ้นได้อย่างไร ประการแรก หนูสามารถเข้าถึงระบบน้ำทิ้งและท่อระบายน้ำได้ไม่ยาก ไม่ว่าจะเป็นทางท่อปฏิกูลในครัวเรือนหรือฝาท่อและตะแกรงบนท้องถนน จากอุโมงค์ระบายน้ำรวม หนูสามารถสำรวจไปได้ทั่วด้วยความอยากรู้อยากเห็นด้วยกรงเล็บที่คมกริบหนูสามารถไต่ขึ้นไปได้แทบทุกพื้นผิวแนวดิ่ง พอเข้าสู่ท่อน้ำทิ้งภายในบ้าน สิ่งที่หนูทำก็แค่ปีน ปีน และปีนขึ้นไป ด่านสุดท้ายที่รออยู่คือเส้นทางวกวนราวเขาวงกตอันคับแคบของท่อน้ำทิ้งที่ต่อกับโถสุขภัณฑ์ พวกมันจะฝ่าด่านสุดหินนี้ไปได้อย่างไร ทางเดินใต้น้ำนี้ไม่น่าจะมีที่ว่างพอสำหรับอากาศทว่าเมื่อถึงช่วงหักมุม หนูพบกระเปาะอากาศเล็กๆ พอให้หายใจและมีแรงเฮือกสุดท้ายที่จะขึ้นไปปลายทาง คำถามคือ หนูเบียดตัวผ่านช่องทางแคบๆ หักมุมได้อย่างไร? คำตอบคือ ถ้าหนูสามารถเอาหัวลอดผ่านอะไรได้  ส่วนที่เหลือก็ต้องเรียกว่าง่าย เพราะกลไกที่ดูเหมือนกายกรรมภายในร่างกาย กล่าวคือ เมื่อแทรกตัวผ่านช่องแคบๆ แรงดันทำให้ซี่โครงที่ยึดอยู่กับกระดูกสันหลังยุบตัวและพับไปข้างหลังได้อย่างสบายๆ คำถามต่อไปคือ หนูจัดการกับน้ำมากมายขนาดนั้นได้อย่างไร ถ้าเรากดชักโครกลงไปล่ะ จะเกิดอะไรขึ้น เราคิดกันว่าหนูเป็นสัตว์บก แต่เอาเข้าจริง พวกมันเป็นนักว่ายน้ำตัวยง หนูใช้ขาหลังคล้ายใบพาย ส่วนขาหน้าทำหน้าที่พยุงตัวและบังคับทิศทาง แม้แต่หางก็ทำหน้าที่เหมือนหางเสือ มิหนำซ้ำ หนูยังเป็นจอมอึด พวกมันสามารถว่ายน้ำได้นานถึงสามวันติดต่อกัน แล้วยังกลั้นหายใจใต้น้ำได้นานถึงสามนาที ความสามารถนี้เองที่อธิบายว่า ทำไมหนูจึงเป็นนักเดินทางตัวยง ความสามารถในการว่ายน้ำได้เป็นระยะทางไกลๆ หนูจึงสามารถเล็ดรอดขึ้นเรือเดินทางข้ามน้ำข้ามทะเลเป็นระยะทางไกลๆ สู่ดินแดนใหม่ๆ   อ่านเพิ่มเติม : เมื่อลูกวิลเดอบีสต์พบกับลูกไฮยีน่าโดยบังเอิญ, ลูกสลอธเรียนรู้การปีนจากเก้าอี้โยก