Mida mesilane näeb?
Mesilaste hea nägemisvõime sai järjekordselt kinnitust, kui selgus, et need pisikesed putukad suudavad inimesi nägupidi ära tunda.
Austraalia Melbourne'i La Trobe'i ülikooli ja Suurbritannia Cambridge'i ülikooli teadlaste korraldatud eksperimendis näidati mesilastele samasuguseid mustvalgeid pilte inimeste nägudest, nagu neid kasutatakse inimeste endi mälu treenimisel. Õige näo äratundmise eest said putukad maitsvat toitelahust. Nii, nagu mesilased suudavad eksimatult eristada lilli, tulid nad kergesti toime ka inimnägude vahel valimisega.
See tulemus oli uus tõend, et inimnäo äratundmiseks ja paljude teistegi keeruliste ülesannete lahendamiseks ei ole sugugi tarvis võimsat inimaju ega isegi mitte imetaja aju.
"Mida rohkem me teisi olendeid uurime, seda rohkem leiame neil võimeid, mis sarnanevad meie omadega," ütles Austraalia riikliku ülikooli professor Mandyam Srinivasan ABC Science Online'ile.
Nii mesilased, herilased, ämblikud kui ka näiteks lambad on ilmutanud oskust ära tunda nägusid, orienteeruda labürindis, viia kokku objekte ning samakujulisi vorme jne.
"Vahel ma imestan, milleks meile kaks kilogrammi kaaluv aju," nentis Srinivasan. Mesilase aju on näiteks 20 000 korda väiksem.
Srinivasan võitis hiljuti Austraalia peaministri iga-aastase teadusauhinna oma töö eest mesilase nägemismeele eripärade rakendamisel masinate orienteerumisseadmetes.
Mesilaselt lennukile
Mesilased on hoolimata oma pisikesest ajust suutelised lendu tõusma, orienteeruma ning maanduma tuules liikuvatele õitele täpselt ning äpardusteta. Inimese loodud robotsõidukid aga vajavad nii õhus kui ka maal orienteerumiseks varem või hiljem inimese abi.
Srinivasan on veendunud, et näiteks objektide kauguse hindamiseks ei kasuta mesilased stereoskoopilist kujutist, sest selle tekitamiseks asetsevad putuka silmad liiga lähestikku. Mesilased hoopis mõõdavad objektide suhtelist kiirust enda suhtes ning järeldavad, et kiiremini mööduvad objektid asuvad ligemal ja aeglasemalt liikuvad objektid kaugemal. Sarnast pilti kogeb ka inimene näiteks kiirel autosõidul maanteel.
Mesilastelt õpitu põhjal ongi juba loodud esimesed piloodita lennukid, mis suudavad lennu ajal jälgida visuaalselt maapinna reljeefi muutumist ning reguleerida vastavalt oma lennukõrgust.
Järgmisena kavatseb Srinivasan uurida, kuidas oma taru kaitsele asuvad vihased mesilased suudavad väga kiiresti välja valida rünnatava objekti ning koha, kuhu rahurikkujat nõelata. Selleks kavatseb ta filmida ründavaid putukaid kiirluubis videokaameraga.
Fossiilsete jäänuste abil on kindlaks tehtud, et lülijalgsed on mosaiikseid liitsilmi kasutanud juba 540 miljonit aastat. Liitsilmade iga osasilm ehk ommatiid on sihitud teistest pisut erineva nurga all ning tema edastatav pilt moodustab ühe pildipunkti putuka ajus kokkupandavas suures mosaiikpildis.
Maailm on mosaiik
Mosaiikpildi lahutus sõltub ommatiidide arvust ja nendevahelise nurga suurusest (mesilasel on ommatiide 5000, kiilil aga näiteks 10 000 - 28 000). Mida rohkem ommatiide, seda rohkem pildipunkte ja kvaliteetsem kujutis. Ent ehkki putukate silmade signaale vastu võtvad rakud on väga pisikesed, on putukate silmade evolutsiooni piiranud siiski füüsikalised tõsiasjad - nende silmad ei ole saanud areneda kuigi suureks ning seetõttu on ka nägemisteravus jäänud kehvaks.
Samas on putukad, nagu teisedki loomad, pidanud lahendama päevasele ja öisele nägemisele esitatavad erinevad nõudmised. Näiteks inimese silma võrkkest on 95 protsendi ulatuses kaetud kepikestega, mis ei erista värve, kuid aitavad pimedas kinni püüda võimalikult palju footoneid. Päevase nägemise tagavad vaid viit protsenti võrkkestast katvad kolvikesed, mis eristavad värve, kuid on kepikestest väiksema valgustundlikkusega. Pimedas töötavad meie silmad "madala lahutuse", kuid suure tundlikkusega, päevavalgel aga on esikohale seatud pildi kvaliteet. Selleks kantakse iga kolvikese signaal ajju eraldi "juhtme" kaudu, samas kui kepikestele on juhe eraldatud hulga peale.
Digitaalne zoom
Putukatel, kellele on oluline võimalikult hea kujutise saamine päevavalguses, asub iga ommatiidi all seitsmest-kaheksast valgustundlikust rakust koosnev kobar, mis tagab ommatiidi hangitud pildipunkti võimalikult kvaliteetse edastamise ajju. Kuid umbes 100 miljonit aastat tagasi arendasid moskiitod ja kärbsed välja uudse ning teistest putukatest kvaliteetsema silmasüsteemi. Ommatiidi all asuvad seitse fotoretseptorrakku hakkasid neil ajju edastama mitte üht, vaid seitset eri pildipunkti, kirjutas ajakiri Nature. Nõnda sooritasid kärbsed ja sääsed suure arenguhüppe lihtsalt oma silmade ja aju kerge ümberprogrammeerimise teel.
