跳蛛使用图像散焦进行深度感知

今天的《科学》杂志刊登了一项研究作者Takashi Nagata, Mitsumasa Koyanagi, Hisao Tsukamoto, Shinjiro Saeki, Kunio Isono, Yoshinori Shichida, Fumio Tokunaga, Michiyo Kinoshita, Kentaro Arikawa和Akihisa Terakita提出，至少跳蛛使用图像散焦来提供深度感知。跳蛛(跳蛛科)是蜘蛛中最大的家族，也许是无脊椎动物中视力最好的。

事实证明，除了出色的视觉敏锐度，跳蛛还使用一种以前不为人知的方法来确定深度。人类用来判断深度的技巧是使用来自每只眼睛的图像偏移量，然后估计深度视差．图像的融合发生在大脑中，尽管两个独立的图像被传输到大脑，但看到一个图像的感觉。其他动物以不同的方式利用视差，通过移动头部来估计感兴趣物体的距离。我曾经养过一只宠物章鱼，它会通过视差来判断范围，在伸手去拿乐高积木、螃蟹或鲤鱼之前，它的头会上下摆动，我会把它们放进它的鱼缸里。这绝对是令人着迷的观看。

然而，跳蛛使用一种完全不同的方法来估计距离，它依赖于多层流主眼的光谱感知。它们总共有8只眼睛，你在上图中看到的两只大眼睛是主要的眼睛，它的“视网膜”被组织成4个独立的感光层，每个感光层接受光谱的不同部分。视网膜的前两层是杆状的，似乎与人类感知的可见光谱，尤其是绿光相适应。然而，光学系统似乎将光聚焦在第一层上，而第二层接收散焦光。第三层和第四层是最能接受紫外线的，但这篇论文的主题是前两层。

问题是，为什么有一层光感受器只接收非聚焦光?有这样一层的目的是什么，因为它似乎会导致视觉感知变得模糊而不是清晰。事实证明，答案是，动物可以比较两个不同的现实，一个是清晰的图像，另一个是模糊的图像。这个实验是那些简洁优雅的实验之一。当只使用绿光照射猎物时，蜘蛛的攻击总是准确的，只是全光谱的光。然而，当排除绿光，只用红光照亮猎物时，蜘蛛对猎物的攻击通常很短。除了行为研究外，这项研究还包括一些基因表达研究和电生理学研究，但结论是蜘蛛似乎使用了一种与之前理解的完全不同的方式来确定深度知觉。关于信号如何处理的进一步信息仍需要阐明，

图片来源:布莱恩·威廉·琼斯博士。图片最初出现在一个帖子中在这里．有关跳蜘蛛(和其他昆虫)的一些真正令人惊叹的图像，请参见Thomas Shahan在Flicker上的图像流．我是Thomas Shahan作品的忠实粉丝，热切期待着他的下一个最伟大的作品。