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

วงจรชีวิตอันน่าทึ่งของด้วง

วงจรชีวิตอันน่าทึ่งของด้วง ใครจะคิดว่าหนอนด้วงจะใหญ่ขนาดนี้ วิดีโอที่คุณผู้อ่านจะได้รับชมนี้เป็นผลงานสร้างสรรค์โดย Brett Ratcliffe ผู้เชี่ยวชาญด้านด้วง ตัวเขาบันทึกภาพวงจรชีวิตของด้วงกว่างเฮอร์คิวลิส หนึ่งในแมลงบินได้ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลกตั้งแต่ขั้นที่มันยังเป็นตัวอ่อน ไปจนถึงตัวเต็มวัยมาให้ได้ชมกัน ในวงจรชีวิตของด้วง พวกมันมีขั้นตอนที่เปลี่ยนเป็นดักแด้เช่นเดียวกับผีเสื้อ ต่างกันตรงที่หนอนผีเสื้อพ่นใยมาห่อหุ้มตัวมันให้กลายเป็นดักแด้ ส่วนด้วงสร้างเปลือกแข็งจากอุจจาระของมัน โดยด้วงกว่างเฮอร์คิวลิสจะมีขั้นตอนการเป็นดักแด้นานมากถึงเกือบปีเลยทีเดียว จากนั้นมันก็จะออกมาจากเปลือกและพร้อมที่จะผสมพันธุ์ เมื่อโตเต็มวัยด้วงกว่างสามารถมีความยาวได้ถึง 7 นิ้ว ปัจจุบันด้วงกว่างเฮอร์คิวลิสเป็นสัตว์ที่นิยมเลี้ยงในสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่น และมีการนำพวกมันมาต่อสู้กันเป็นเกมกีฬา ไม่ต่างจากปลากัดหรือไก่ชน   อ่านเพิ่มเติม เซ็กส์ของแมลงวันผลไม้ ไขปริศนาอาการติดยา

สิ่งน่าพิศวงเกี่ยวกับ แมงมุมทารันทูลา ที่มีเขาประหลาดอยู่บนหลัง

การค้นพบในพื้นที่ที่มีการสำรวจเพียงเล็กน้อยของแองโกลา ทำให้พบแมงมุมทารันทูลา นักล่าที่ลอบโจมตีเหยื่อในเวลากลางคืน ทันทีที่ จอห์น มิดจ์ลีย์ กลับเข้ามาในแคมป์และเปิดโถขนาดเล็ก เขาพบเข้ากับบางสิ่งที่น่าเหลือเชื่อ – แมงมุมทารันทูลา ที่คาดว่าเป็นสายพันธุ์ใหม่ ท่ามกลางแสงแดดแผดเผาในแองโกลาทางตะวันออกเฉียงใต้ นักกีฏวิทยากำลังศึกษา แมงมุมทารันทูลา ซึ่งมีลักษณะแปลกตา โดยมีเขาขนาดใหญ่อยู่บนหลังเล็กๆ ของมัน มิดจ์ลีย์ ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญเกี่ยวกับแมงมุม ดังนั้นเขาจึงส่งรูปถ่ายของเขาไปให้ เอียน เอนเกลเบร็ชต์ จากมหาวิยาลัยพริทอเรีย แอฟริกาใต้ “เอียนกล่าวหาว่า ผมถ่ายรูปแมงมุมมาจากรูปถ่ายในพิพิธภัณฑ์ กวาซูลู-นาตัล ในแอฟริกาใต้” มิดจ์ลีย์ เล่าอย่างขำๆ ดังนั้นเขาจึงออกไปสำรวจในคืนถัดไป และเขาพบกับทารันทูลาอีกหลายตัวที่มีเขาขนาดใหญ่ “ผมรู้ว่าเราได้ค้นพบสายพันธุ์ใหม่ มันยากที่คุณจะรู้ว่ามีบางสิ่งที่พิเศษในช่วงแรกของการวิจัย” เขากล่าว โดยกลุ่มทารันทูลาสายพันธุ์ใหม่มีชื่อว่า Ceratogyrus attonitifer มาจากภาษาละติน คือ “ผู้ถือครองความพิศวง” และเผยแพร่ผลการสำรวจในวารสาร African Invertebrates การดักจับแมงมุม หลังเกิดสงครามกลางเมืองเป็นเวลาถึง 26 ปี ซึ่งสิ้นสุดในปี 2002 ความหลากหลายทางชีวภาพของแองโกลายังคงเป็นปริศนา – ไม่มีใครรู้ว่ามีผู้รอดชีวิตมากน้อยเพียงใด ในปี 2015 […]

ช้างที่โดดเดี่ยวที่สุดในโลก

จากการสำรวจในญี่ปุ่นพบว่ามีช้างจำนวน 14 ตัวที่มีชีวิตอยู่อย่างโดดเดี่ยวมาเป็นเวลานาน ซึ่งในกรณีนี้บางตัวอาศัยอยู่ตัวเดียวมานานเป็นสิบปีเลยทีเดียว รายงานจากการศึกษาใหม่ที่พบว่าช้างในหลายสวนสัตว์กำลังตกอยู่ในภาวะเหงาเศร้าสร้อย และสิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นแค่ในญี่ปุ่นเพียงประเทศเดียว ในธรรมชาติช้างมีสังคมที่อยู่รวมกลุ่มกันอย่างเหนียวแน่น โดยเฉพาะช้างตัวเมียในโขลง ดังนั้นแล้วการแบ่งแยกพวกมันให้อาศัยอยู่ในที่แคบๆ และไม่มีปฏิสัมพันธ์ใดๆ กับช้างตัวอื่นเลย จึงเป็นการทารุณต่อช้างในรูปแบบหนึ่ง ปัจจุบันมีนักเคลื่อนไหวและหลายหน่วยงานพยายามมุ่งเน้นให้เห็นถึงความสำคัญนี้ ตลอดจนช่วยเหลือพวกมัน   อ่านเพิ่มเติม : นักวิทยาศาสตร์บันทึกภาพพฤติกรรมวาฬที่ไม่เคยมีใครเห็นมาก่อน, หา…..เจ้าหมากลายเป็นสีฟ้าไปได้ไง?

นวัตกรรมใหม่ช่วยสัตว์ใต้ทะเลลึกขึ้นสู่ผิวน้ำอย่างปลอดภัย

นวัตกรรมใหม่ช่วยสัตว์ใต้ทะเลลึกขึ้นสู่ผิวน้ำอย่างปลอดภัย อุปกรณ์ชิ้นนี้เป็นผลงานการประดิษฐ์ของสถาบันวิทยาศาสตร์แคลิฟอร์เนียร่วมกับพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำมอนเทอเรย์เบย์ ซึ่งจะช่วยในการเก็บตัวอย่างสัตว์ใต้ทะเลลึกให้พวกมันขึ้นสู่ผิวน้ำได้อย่างปลอดภัย นวัตกรรมใหม่นี้เป็นท่อแรงดันที่มีชื่อสั้นๆ ว่า SubCAS เนื่องจากการที่บรรดาสัตว์น้ำใต้ทะเลลึกเหล่านี้อาศัยอยู่ที่ระดับความลึกมากกว่า 30 เมตร การเปลี่ยนแปลงความดันขณะขึ้นสู่ผิวน้ำเมื่อนักวิทยาศาสตร์เก็บพวกมันไปยังห้องปฏิบัติการอาจกลายเป็นเรื่องอันตรายต่ออวัยวะภายในได้ ดังนั้นหลักการทำงานของ SubCAS คือช่วยลดการเปลี่ยนแปลงความดันอย่างรวดเร็ว ด้วยฟองอากาศที่ล้อมรอบกระบอกบรรจุตัวอย่าง เมื่อนักดำน้ำดำลงไปยังความลึกราว 55 เมตร พวกเขาจะนำกระบอกบรรจุตัวอย่างสอดเข้าไปในกระบอกที่ใหญ่กว่า และใส่ฟองอากาศเข้าไปให้อยู่ในช่องงว่างระหว่างสองกระบอก เพื่อสร้างห้องปรับความดันขึ้นมา ตัวอย่างสิ่งมีชีวิตใต้ทะเลลึกจะถูกบรรจุเข้าไปในกระบอกขนาดเล็ก เมื่อนักดำน้ำขึ้นสู่ผิวน้ำ ฟองอากาศจะขยายและรักษาความดันภายในกระบอกไว้ และเมื่อนักดำน้ำดำถึงระดับความลึก 30 เมตรจากผิวน้ำ พวกเขาจะค่อยๆ ปล่อยฟองอากาศออกมา กระบวนการนี้ใช้เวลาราว 2 – 3 วัน ตัวอย่างที่ถูกจับมาได้จึงจะสามารถปรับตัวเข้ากับความดันใหม่ใกล้ผิวน้ำ   อ่านเพิ่มเติม ทำไมสัตว์น้ำใต้ทะเลลึกจึงมักมีสีดำ?