معلومة

عتبة الانصهار الوميض لعيون الحشرات

عتبة الانصهار الوميض لعيون الحشرات



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لقد بحثت في الأرقام الحيوية عن عتبة الانصهار الوميض لعيون الحشرات بشكل عام والذباب بشكل خاص. يعطي Ruck، 1961 قيمًا لبعض الذباب. هل هناك أي قاعدة بيانات محفوظة لهذه القيم؟ هل هناك أي دراسة مقارنة أجريت على العديد من الذباب / الحشرات؟


"ترددات الاندماج الوميض لستة حشرات مختبرية ، واستجابة العين المركبة لـ" تموج "الفلورسنت الرئيسي (Miall ، 1978) تلامس عتبات الانصهار الوميض لستة أنواع مختلفة من الحشرات شائعة الاستخدام في البيئات المختبرية:

الجراد المهاجر, Periplaneta أمريكانا, ساتورنيا بافونيا, Antheraea pernyi, جلوسينا المورسيتان و ذبابة الفاكهة هيدي.

لقد وجدت أيضًا هذه الورقة: التأثيرات البيولوجية والبيئية المحتملة للضوء الاصطناعي الخافت (بويلز ، 2014) التي تتضمن بحثًا شاملاً في الأدبيات عن عتبات الانصهار الوميض والبيانات الأخرى ذات الصلة للعديد من الأنواع (بما في ذلك الحشرات). إذا كنت تبحث عن مصدر موثوق ، فسأقول إنه هو (حيث لا يبدو أن هناك قاعدة بيانات بهذه المعلومات).


الطيور الصغيرة لديها رؤية فائقة السرعة

لماذا يصعب التسلل على مجموعة من العصافير على الرصيف؟ وفقًا لدراسة PLOS ONE جديدة ، تتباهى الطيور الصغيرة برؤية فائقة السرعة & # x2019s أسرع من أي حيوان فقاري آخر & # x2013 وأكثر من ضعف سرعة رؤيتنا. & # xA0

يسمى عدد التغييرات في الثانية التي يستطيع الحيوان إدراكها بالدقة الزمنية للبصر. يجب على الطيور والحيوانات الطائرة الأخرى أن تكتشف بدقة وتحدد وتتبع الأجسام سريعة الحركة (مثل الحشرات اللذيذة) كل ذلك أثناء المناورة حول الفروع ومراقبة الحيوانات المفترسة. بالنسبة للطيور الصغيرة والرشاقة النشطة في النهار ، فإن الدقة الزمنية العالية أمر لا بد منه ، ومع ذلك لم يتم التحقيق في هذا الأمر بالفعل.

قامت جامعة أوبسالا & # x2019s Anders & # xD6deen وزملاؤها بدراسة قدرة ثلاثة طيور جاثمة على حل التفاصيل المرئية في الوقت المناسب: الثدي الأزرق (Cyanistes caeruleus) من جنوب شرق السويد ، وكلاهما & # xA0collared flycatchers (Ficedula albicollis) و pied flycatchers (فيسيدولا هيوليوكا) من جزيرة & # xD6land في بحر البلطيق. الثدي الأزرق هو آكل للحشرات خلال موسم التكاثر ، بينما يصطاد صائدو الذباب فريسة الجناح على مدار العام.

باستخدام مكافآت الطعام ، قام الفريق بتدريب الطيور على التمييز بين زوج من مصفوفات LED: أحدهما يومض والآخر يضيء باستمرار. لتحديد الطيور & # x2019 الدقة الزمنية ، قام الفريق بزيادة معدل الوميض تدريجيًا إلى الحد الذي لا تستطيع فيه الطيور التمييز بين المصابيح المختلفة. تسمى هذه العتبة تردد اندماج الوميض الحرج (أو CFF).


ترددات اندماج الوميض للثدي الأزرق (يسار) ولصائد الذباب الملتوي (يمين ، ماس مغلق) وصائد الذباب (يمين ، مربعات مفتوحة). J.E. Bostr & # xF6m et al.، PLOS ONE 2016

أصبح من المتعذر التمييز بين المصابيح الوامضة والثابتة بترددات تصل إلى 131 هرتز (هرتز) للثدي الأزرق و 141 هرتز لمصائد الذباب. بلغ CFF من مصائد الذباب المرتفع 146 Hz & # x2013 أو حوالي 50 هرتز فوق أعلى معدل لأي حيوان فقاري آخر. (يبلغ CFF لدينا حوالي 60 هرتز.)

علاوة على ذلك ، فإن حدة الرؤية الزمنية لديهم أعلى بكثير مما توقعه الباحثون بناءً على حجمهم ومعدل الأيض & # x2013 مما يشير إلى تاريخ تطوري لاختيار قوي للقرار الزمني. بعد كل شيء ، في مرحلة ما خلال العام ، تعيش جميع هذه الأنواع الثلاثة على الحشرات التي تصطادها بسرعات عالية في الغابات الكثيفة. & # xA0

ومع ذلك ، فإن الدقة الزمنية تختلف عن الدقة المكانية ، التي تقيس عدد التفاصيل لكل درجة في مجال الرؤية. هناك مقايضات بين مختلف جوانب الرؤية ، ورؤية هذه الطيور الصغيرة ليست حادة مثل رؤية الطيور المفترسة. & # x201C قد تكون الرؤية السريعة ، في الواقع ، ميزة نموذجية للطيور بشكل عام أكثر من حدة البصر ، & # x201D & # xD6deen يقول في بيان. & # x201C يبدو أن الطيور الجارحة فقط لديها القدرة على الرؤية بتركيز حاد للغاية. & # x201D النسور لديها أوضح رؤية معروفة ، وهذه الدقة المكانية الممتازة تسمح لها برصد الفريسة على مسافات طويلة. & # xA0

& # x201CFast-eyed & # x201D الأنواع مثل الثدي وصائد الذباب قد أضعفت حدة المكاني ، لكن رؤيتهم سريعة مثل عيون النسر الحادة. & # xA0


وميض يتجاوز حدود الإدراك - ملخص لنتائج البحث الأقل شهرة

بالنسبة للجزء الأكبر ، لم يكن وميض الضوء موضوع نقاش عند الحديث عن الإضاءة باستثناء ، ربما ، خلال الثمانينيات عندما كان يتم إجراء البحث على مصابيح الفلورسنت ومصابيح التفريغ. يبدو أن الحلول البسيطة والكوابح الإلكترونية تحل المشكلات في ذلك الوقت ونُسي الموضوع مرة أخرى. ومع ذلك ، فقد غيرت إضاءة LED الوضع مرة أخرى وأصبح وميض الضوء موضوعًا شائعًا جدًا للمحادثة الآن ، مما أثار تساؤلات حول: لماذا يجب أن نهتم بالوميض على الإطلاق؟ ماذا يعني الانصهار الوميض حقا؟ هل هناك حد آمن للوميض؟ هل يجب أن نهتم بالوميض وراء التجربة المرئية؟ هل نفهم الوميض ونعرف ما يكفي عن آثاره؟

شكل 1: تطورت الرؤية البشرية وتكيفت مع التقلبات غير المنتظمة والبطيئة في شدة الضوء مثل ما نحصل عليه من أشعة الشمس التي تتسرب عبر أوراق شجرة أو نار المخيم في الليل

تاريخ قصير من الرجفة

الوميض في الإضاءة ظاهرة صغيرة نسبيًا. تكيفت بيولوجيتنا مع التغيرات في الضوء الذي توفره الشمس والقمر والنار والشموع. لكن كل هذه التغييرات "بطيئة" و "غير منتظمة" مقارنة بالوميض الناتج عن التأثيرات التقنية. الأمر نفسه ينطبق على مصادر الضوء الاصطناعي الحرارية القديمة مثل ضوء الغاز أو الإضاءة الكهربائية المتوهجة: القصور الذاتي الحراري للخيوط الساخنة يجعل التغييرات في ناتج الضوء بطيئة ومع تردد التيار الكهربائي مرتفع بما يكفي وصغير وغير مرئي. فقط المصابيح المتوهجة على دوائر 16.67 هرتز التي استخدمها نظام السكك الحديدية في الأيام الأولى للكهرباء في بعض المناطق كان لها بعض الوميض المرئي.

الشكل 2: حتى المصابيح المتوهجة والهالوجينية تومض ولكن لا يوجد أي وميض تقريبًا نظرًا لكونها مصدر ضوء صناعي بتردد شبكي من 50-60 هرتز (Credit: Naomi J. Miller، Brad Lehman DoE & amp Pacific Northwest National Laboratory)

كانت المرة الأولى التي كان فيها الوميض مشكلة في الأفلام. كان السؤال الرئيسي هو كيف يمكن إنشاء حركة مستمرة من خلال سلسلة من الإطارات الثابتة التي تظهر بسرعة واحدة تلو الأخرى. هناك جانبان لهذا: كم عدد الإطارات في الثانية المطلوبة للحصول على انطباع سلس ، وكيف يمكن تجنب الانطباع الوميض الناتج عن الفاصل المظلم القصير اللازم لنقل السليلويد بين الإطارات. أظهرت التجارب أنه يمكن تحقيق انطباعات حركة سلسة من 15 إلى 18 إطارًا في الثانية ، وانطباعًا احترافيًا سلسًا بمعدل 24 إطارًا في الثانية (يؤثر عدد الإطارات المطلوبة بشكل مباشر على تكلفة الفيلم ، لذلك يفضل استخدام معدلات إطارات منخفضة). ولكن عندما عُرضت هذه الأفلام على مجتمع أوسع ، عانى بعض الجمهور من مشاكل صحية خطيرة. عند إجراء مزيد من التحقيق ، كان من الواضح أن المشكلات الصحية لم تكن مرتبطة بمحتوى الأفلام ولكن تم تحديد وميض 18-24 هرتز كمصدر للمشكلة. يُعرف هذا اليوم باسم الصرع الحساس للضوء ، وهو حالة شديدة يسببها الوميض بشكل رئيسي في النطاق بين 8 و 30 هرتز ، ويتناقص أعلاه. لتجنب نطاق التردد 8-30 هرتز دون مضاعفة تكلفة الأفلام ثلاث مرات ، ضاعفت صناعة السينما تردد الغالق ثلاث مرات وأظهرت نفس الإطار ثلاث مرات قبل الانتقال إلى التالي. تعمل الآن مع وميض في نطاق 60-80 هرتز والذي ثبت أنه يتحايل على صرع الحساسية للضوء. كما أنه جعل الانطباع العام عن الوميض الذي حدث عند عدم التحديق مباشرة في الشاشة أفضل بكثير. أظهرت التجارب أن الانطباع الوامض لمعظم الجمهور قد اختفى تمامًا فوق تقريبًا. 120 هرتز.

الشكل 3: تُظهر الصور من شاشات تلفزيون CRT وميض 25/50 هرتز على شكل نطاقات. تأثير يبدو مشابهًا جدًا عند التقاط الصور أو مقاطع الفيديو باستخدام مصابيح LED الوامضة

الرجفة والتلفزيون

أدى تطوير شاشة التلفزيون والمصباح الفلوريسنت بعد الحرب العالمية الثانية مباشرة إلى إعادة الوميض إلى التركيز وتم إجراء محاولات جديدة لفهم الوميض بشكل أفضل.

للحفاظ على عرض النطاق الترددي للإرسال في نطاق معقول ، يمكن لشاشات التلفزيون التعامل مع 25 (أوروبا) أو 30 (الولايات المتحدة) إطارًا في الثانية فقط بعدد معقول من الخطوط. للبقاء بعيدًا عن نطاق تردد الوميض والوصول إلى معدل إطارات 50/60 هرتز على الشاشة ، تم تنظيم البث في نصف إطارات مع خطوط متداخلة: طريقة صعبة حقًا للخروج من ترددات الوميض التي تسببت في صرع حساس للضوء. ولكن على أية حال ، كانت أجهزة التلفزيون معروفة بانطباع الوميض البصري الذي أحدثته وفي بعض المناطق كانت تسمى "صندوق وميض" (بالألمانية: "Flimmerkiste").

استغل التلفزيون مشكلة الاندماج إلى أقصى حد: لقد كان في الواقع بقعة واحدة تحركت بسرعة سطراً سطراً على الشاشة ، معتمداً على العينين لدمجها في صورة كاملة.

يُعتقد أن تكامل الوميض بالعين ناتج عن العملية الكيميائية الحيوية للكشف التي تنطوي على استرخاء كبير ، وتجربة عرض ملء الشاشة المكتوبة بواسطة بقعة واحدة سريعة الحركة ، تدعم هذا الاعتقاد.

الشكل 4: مع إدخال مصابيح FL واستخدام كوابح مغناطيسية ، أصبحت مشكلات الوميض واضحة وحاسمة في الإضاءة. تم حل المشكلات باستخدام مصابيح متعددة تعمل على مراحل مختلفة التحول (Credit: Naomi J. Miller، Brad Lehman DoE & amp Pacific Northwest National Laboratory)

بالنسبة للمصورين ، أضاف التلفزيون تحديًا لم يكن معروفًا حتى ذلك الحين: فقد أدى إنشاء "لقطة شاشة" مع تعريض قصير إلى حد معقول إلى ظهور نقطة ساطعة واحدة ذات ذيل قصير وبتعريض ضوئي أطول ، وبقي جزء من الشاشة باللون الرمادي (هناك لم تكن هناك شاشات سوداء في تلك الأيام) بدلاً من صورة جميلة. أيضًا ، انتهى الأمر بالتلفزيون أو لقطات كاميرا الأفلام من شاشات التلفزيون بأشرطة متحركة عمودية ناتجة عن التداخل في حالة عدم اتخاذ احتياطات خاصة.

الشكل 5: ترددات الوميض المختلفة لها تأثيرات مختلفة على الصحة أو الأداء البصري والمعرفي

وميض وإضاءة

مثل التلفزيون الذي يعرضنا للوميض في غرف المعيشة لدينا ، أخذ المصباح الفلوريسنت به إلى مكان العمل. لم تتم مواجهة مشكلات الوميض الناتجة عن المصباح الفلوري المبكر كمشكلة كما هو الحال في معظم التطبيقات ، فقد تم تقليله بشكل كبير من خلال وجود مصابيح متعددة لكل وحدة إنارة على مراحل مختلفة ، مما يقلل بشكل كبير من عمق المرحلة المظلمة ويضيف إلى تردد الوميض الذي بقي أعلى بكثير من 100 هرتز.

أخيرًا ، في البيئات المتصلة ثلاثية الطور مع مصابيح متعددة لكل وحدة إنارة وكل مصباح على كوابح استقرائي أو سعوي مع تبديل الطور المقابل ، ومصابيح مغطاة بيضاء غير شفافة واتجاه ضئيل أو معدوم ، وميض متبقي في الغرف الأكبر (مثل رياضات الإنتاج الفراغات) انتهى بها الأمر فوق 600 هرتز بعمق وميض & lt & lt 25٪ من الشدة! كان هذا يخلق نوعًا عمليًا من تجربة "عدم الوميض". يسمح الإعداد أيضًا بالتقاط لقطات تلفزيونية بدون تأثيرات اصطرابية مزعجة.

مع الكفاءة المرتفعة القادمة لمصابيح الفلورسنت الأرق الآن ، واستخدام الفوسفور مع وقت استرخاء أقل ، وفتحات بأكسيد عالية الاتجاه حيث يضيء كل مصباح منطقة معينة ، بدأت صناعة الإضاءة في خلق وميض ملحوظ دون ملاحظته. من الناحية الفنية ، ينتج عن المصباح الفلوري الفردي وميض قدره 100/120 هرتز ، وطور مظلم كامل يغطي حوالي 25٪ من الوقت (يعتمد الوقت المظلم إلى حد كبير على جهد الخط المطبق).

مع وميض مصابيح التفريغ في إضاءة المرور ، كان هناك جانب جديد من الوميض على حافة أن يتم ملاحظته: التأثيرات الاصطرابية للأضواء التي تمر بسرعة زاوية أعلى.

في منتصف الثمانينيات ، وُجد أن المكاتب الحديثة تصيب الناس بالمرض على المدى الطويل (ارتفعت أيام المرض ، وزاد عدد التهابات الجهاز التنفسي ، وكان هناك عدد أكبر من مشاكل إجهاد العين) ، وتم إجراء بحث شامل لجميع أنواع الأسباب الجذرية. إلى جانب مشكلات تدفق الهواء ، بما في ذلك الإدارة الخاطئة للرطوبة والتعرض للجراثيم من خلال أنظمة التهوية والتدفئة المبكرة ، حددت "متلازمة المبنى المريض" إجهاد العين على أنه ناتج عن التعرض الطويل (عدة أشهر / ساعات عمل) للوميض عند 100 هرتز جزء من المشكلة [1].

هذه النتيجة لم تبتسم. في الواقع ، اعتقد الكثيرون أن السبب هو ضعف تصميم الإضاءة وشاشات الكمبيوتر غير الملائمة وما شابه. كان من الصعب تصديق أنه يمكن أن تكون هناك آثار صحية بيولوجية عندما لا تكون هناك ميزات وميض مرئية على الإطلاق ، خاصة مع الأدبيات التي تشرح حقيقة أن خلية الشبكية لم تكن قادرة على تتبع تردد الوميض هذا.

كانت كل التجارب مع التركيبات القديمة تتعارض مع هذا البحث ، بالإضافة إلى اتهام صناعة الإضاءة باستخدام الحجج المؤثرة لدفع مبيعات تقنية "الصابورة الإلكترونية" الجديدة التي كانت قادرة على تقليل الوميض بشكل كبير. إن مصير معظم تأثيرات العرض على المدى الطويل هو أنه سيتم تجاهلها على المدى الطويل.

القضايا الطبية الحيوية من الرجفة

في غضون ذلك ، كشفت الأبحاث الطبية الحيوية عن ميزات إضافية للعين: إلى جانب الحركة المرئية جيدًا الناتجة عن مسح البيئة (بالنظر حولها) ، تم اكتشاف حركة مستمرة وسريعة ولكنها صغيرة: موضع توتر العين في حده الأدنى التركيز الفعلي للرؤية في جميع الاتجاهات بسرعة مذهلة: إنه يرتجف بمعدل 80-100 تغيير موضع في الثانية. (تختلف بشكل فردي ، وترتفع إلى حد ما مع تقدم العمر).

أدى ذلك إلى تكهنات واسعة ومناقشات ضخمة ، خاصة وأن الحركة كانت سريعة جدًا لدرجة أنها تجاوزت تردد الاندماج ، مما خلق تناقضًا: لماذا يجب أن تتحرك العين بشكل أسرع من قدرة المستقبلات على إنشاء إشارات؟ في هذا الوقت ، كان يُعتقد أن تكرار الاندماج ناتج عن وقت الاستجابة المحدود لخلية شبكية العين. لا يزال السبب التطوري الكامل لهذا التأثير ، والذي يسمى الآن "الرعاش الدقيق للعين (OMT)" ، ومجموعة كاملة من الأغراض التي قد يخدمها مولد الوميض الطبي الحيوي هذا موضوعًا للبحث اليوم.

في غضون ذلك ، أصبح من الواضح أن تردد الاندماج ناتج عن معالجة الدماغ لدفق البيانات ، وقد ثبت أن جهاز العين قادر على متابعة الإشارات الضوئية حتى 200 هرتز على الأقل.

ابتعد المصباح الفلوري الخطي عن الوميض باستخدام المصباح T5 الذي كان يستخدم في الدوائر الإلكترونية فقط. أظهر بائعو الجودة أرقام "التموج المتبقي" في خانة واحدة أو أقل من نطاق النسبة المئوية كميزة جودة لمنتجهم. على عكس ذلك ، فإن مصابيح الفلورسنت المدمجة أعادت الوميض إلى الإضاءة ، خاصة في بيئة المنزل ، مع نشر (وأخيراً الدفع القانوني) لمصابيح الاستبدال "الموفرة للطاقة" التي كانت أيضًا للاستخدام الخاص ، حيث اهتم المصممون أكثر بشأن التكلفة وأقل عن جودة الإضاءة المحققة. تتميز معظمها بوميض كبير عند ضعف تردد التيار الكهربائي.

مع مصابيح التفريغ عالية الضغط المستخدمة في إنارة الشوارع ، تم تقليل الوميض حيث ينبعث المصباح أيضًا جزءًا كبيرًا من الضوء أثناء تغيير القطبية.

تعرض وميض أجهزة التلفزيون وشاشات الكمبيوتر للهجوم من قبل صناعة الجودة عندما كان من المفهوم أنها مرتبطة بالقضايا الصحية المتعلقة بإجهاد العين. سمحت تقنية شاشة TFT ، وأجهزة التحكم السريعة وشاشات العرض الصغيرة جنبًا إلى جنب مع تقنية ذاكرة الوصول العشوائي الرخيصة ، بالوميض المنخفض عند الترددات الأعلى مع الشاشات (على سبيل المثال ، كان "100 Hz TV" حجة مبيعات عالية الجودة لفترة من الوقت).

الشكل 6: مع القصور الذاتي لمصابيح LED في انبعاث الضوء ، فإن السائقين ذوي التصميم السيئ (على اليسار) وتعتم PWM (على سبيل المثال على مستوى 80٪ تقريبًا) أعادوا الوميض إلى الإضاءة (Credit: Naomi J. Miller، Brad Lehman DoE & amp Pacific Northwest National Laboratory)

عودة الوميض

عندما ظهرت مصابيح LED لأول مرة في أجهزة التلفزيون ، كانت تعمل عادةً بواسطة بعض الدوائر الداخلية دون الحاجة إلى التعتيم ، وبالتالي لم يتم تطبيق أي وميض. ولكن عندما دخلت مصابيح LED في الإضاءة ، أصبح التعتيم وتغيير اللون (عن طريق تعتيم مكونات اللون نسبيًا) سهل الوصول إليه ، كما أن تقنية PWM المستخدمة بشكل أساسي لتعتيم الوميض أعادت الوميض إلى منطقة الإضاءة الرئيسية. يتبع LED التيار الكهربائي المطبق دون أي قصور في انبعاث الضوء. نظرًا لأن ترددات PWM الأعلى تتسبب في ارتفاع التكلفة والخسائر ، فقد عاد الوميض عند الترددات المنخفضة نسبيًا ، ولم يكن من الممكن الوصول إلى "معرفة الوميض" في أوائل التسعينيات والسعي لتجنب الوميض فوق نطاق الصرع الضوئي في بيئة الإضاءة (أو أقل أولوية) للجيل الجديد من المهندسين الذين يقدمون دوائر السائق لتقنية جديدة. ذهب هذا دون أن يلاحظه أحد حتى تسببت لقطات الكاميرا الأولى لبيئة مضاءة PWM في حدوث مشكلات ، مما أدى (التاريخ يعيد نفسه) إلى معدات خاصة للإضاءة الطبية والرياضية والمناطق التي كان فيها تطبيق الكاميرا المتطورة (خاصة تطبيق الكاميرا المتحركة) مطلبًا.

الآن ، مرة أخرى ، انتهى النقاش الوامض في "120 هرتز مقبولة" ، على سبيل المثال ، أوضح جورج زيسيس في مقالته الممتازة في LpR 53 ، يناير / فبراير 2016 ، استنادًا إلى معايير منشورة ومقبولة بشكل عام وقابلة للتطبيق. يؤدي القيام بذلك إلى إخراج الوميض من النطاق الذي يمكن إدراكه جيدًا لمعظم الأفراد. ومع ذلك ، فإن البحث والحجج الرئيسيين ، ليس فقط في هذه المقالة ، يركزان على الإدراك المرئي ، متجاهلين الحقائق المعروفة حول OMT والقضايا الصحية المتعلقة بإجهاد العين المرتبطة بالتعرض طويل المدى للضوء الوامض.

تستند معظم المواد المستخدمة على الافتراض الضمني بأن ما لا يمكن إدراكه يجب ألا يسبب أي ضرر. احتاج العلم إلى تعديل أكثر من مرة بناءً على افتراض من هذا النوع ، فقط انظر إلى الأشعة السينية والنشاط الإشعاعي.

مع الإضاءة ، يبدو الافتراض الذي قدمته المعايير صحيحًا في المقام الأول ، ولكن ربما لا يكون هذا كافياً للأشخاص والمنظمات المسؤولة:

  • لا يوجد دليل متاح على أن الوميض فوق 120 هرتز المذكور غير ضار
  • لا يتوفر سوى القليل من البحث فيما يتعلق بالتأثيرات طويلة المدى ، وما هو متاح تم إجراؤه على وجه التحديد باستخدام مصابيح الفلورسنت ، التي تتميز بخصائص وميض مختلفة تمامًا ، وربما أقل ضررًا من استخدامات إضاءة LED الحالية.

تغطية ضعيفة للبحوث واستقبال نتائج سيئة

فيما يتعلق بالتغطية البحثية الضعيفة للتأثيرات طويلة المدى ، هناك تحقيق بارز يتعلق بالتأثيرات المتوسطة والطويلة المدى المتاحة ، والتي كانت جزءًا من أبحاث المباني المرضية في أواخر الثمانينيات ، والتي أجراها ويلكينسون وآخرون. كان يركز على تعديل 100 هرتز [1].أظهر أن التحول من التعرض الأطول (عدة أشهر) مع ضوء معدل بشكل كبير (تعديل 60٪) إلى ضوء معدل منخفض (6٪ @ 100 هرتز) يقلل من الصداع وإجهاد العين على الفور (في غضون أسابيع قليلة). هذه النتائج ذات دلالة إحصائية. تجاهلت معظم صناعة الإضاءة النتائج ، حيث لا يمكن إظهار التأثير المعاكس (زيادة إجهاد العين والصداع) في غضون أربعة أسابيع من التعرض الذي سمحت به الحملة البحثية.

علاوة على المعرفة المحدودة التي تخفف من فكرة "لا يوجد تأثير حيث لا يوجد دليل على وجود تأثير" ، هناك بعض التلميحات إلى أن الوميض مع الترددات الأعلى له تأثيرات فورية على بعض الآليات المدمجة في أعيننا.

تلميحات لتأثيرات الوميض على الأداء المرئي:

  • يتغير تركيز العين قليلاً مع التردد المطبق حتى 300 هرتز [4]
  • يتم تقليل القدرة على فصل الهياكل الدقيقة باستخدام وميض أعلى من 300 [3]
  • يتبع العصب البصري ترددات شدة تصل إلى 200 هرتز
  • يُزعم أن التأثيرات الانتقالية للوميض يمكن اكتشافها حتى 800 هرتز

يبدو أن هذا مرتفع جدًا نظرًا للطبيعة الكيميائية الحيوية لأجهزة الاستشعار ، وتكرار الاندماج المنخفض نسبيًا لنظامنا البصري. يثير هذا تساؤلاً حول ما إذا كان هناك أي معقولية أو فهم كيف أن التعديل غير المرئي للترددات الأعلى قد يتداخل مع نظام الإدراك لدينا.

لذلك من الضروري فهم نظامنا البصري الذي يتبع نهج الطبقات. تنقل خلايا شبكية العين "القراءة" الفعلية إلى الطبقة الأولى من البنية العصبية ، ويتم تسليم النتائج إلى طبقة ثانية ، ثم يتم تمرير النتيجة الإجمالية إلى الدماغ. الآن بعد القيام ببعض الأعمال التخمينية ، يمكن للمرء أن يتوقع أن OMT تخدم غرضين على الأقل.

هدفان محتملان لـ OMT:

  • الضبط المتقاطع لتوهين الخلايا عن طريق المسح على نفس الموضع المكاني مع خليتين متجاورتين
  • الإضافة إلى الدقة من خلال تغطية المسافة بين الخلايا ، على سبيل المثال البحث عن الموضع الدقيق للانتقال

المشكلة هي أن كلاهما يعتمد على شدة ثابتة قصيرة المدى لمصدر الضوء. تفشل المعايرة النسبية إذا تغير المصدر المرجعي عند التبديل بين الخلايا ، ويتم فرض الانتقال الحاد المكتشف أثناء الحركة بواسطة مصدر ضوئي يقوم بتحولات حادة حسب الغرض. إذن ، هناك صراع محتمل ، لكنه معقد بطبيعته ، ولم يتطور البحث حول هذا كثيرًا بعد.

البحث في الجانب الآمن

يؤدي السؤال البسيط حول مكان تردد الحافة إلى إجابة صعبة ومتعددة الأبعاد ، وربما يحتاج إلى مزيد من الانقسام فيما يتعلق بالأنواع المختلفة لخلايا الشبكية.

الشروط الأساسية:

  • يمكن أن يصل تردد حافة خلية شبكية العين إلى 800 هرتز أو أعلى قليلاً (هذا هو الحد الأقصى الذي يُدعى أنه مرئي في التجارب)
  • لا تعمل المستقبلات في شبكية العين بمفردها أبدًا ، فهي دائمًا متصلة بشبكة داخل بيئة عصبية معقدة. لذلك ربما يكون تردد الحافة الفعلي أعلى لكن طبقة الشبكة الأساسية توقف الإشارات الأسرع من الانتشار إلى العصب البصري: يبدو أن تردد الحافة للإشارات المرسلة إلى العصب البصري يقع في نطاق 200 هرتز ، ولكن على الأرجح جميع التأثيرات فوق 120 هرتز مقفلة بواسطة الشبكة الأساسية من الانتشار إلى العصب البصري
  • يبدو أن تردد الحافة للقشرة البصرية للدماغ يبلغ حوالي 25 هرتز ، ويسمى تردد الاندماج
  • يبدو أن تردد الحافة لأجزاء أخرى من الدماغ تتأثر بالإشارات القادمة من العصب البصري عند أو أقل من 30 هرتز ، وهو الحد الأدنى لصرع حساس للضوء

هذا دليل مرة أخرى على أن العين أداة بصرية رائعة ، وتستخدم تقنيات مختلفة لتحسين الرؤية (يمكن أن تأتي بعض هذه التقنيات بنتائج عكسية عندما يتعلق الأمر بالخداع البصري ، لكن هذه قصة مختلفة).

الشكل 7: المزيد من اللوائح الصارمة وميض قيد المناقشة بالفعل. في Lightfair 2015 ، أظهر Naomi J. Miller و Brad Lehman في محاضرتهما "FLICKER: فهم الممارسة الجديدة الموصى بها من IEEE" بعض التطبيقات المعروفة بأنها شديدة الأهمية. ومع ذلك ، فإن نتائج البحث التي تسمح بتحديد حدود واضحة للبقاء في الجانب الآمن لا تزال مفقودة

مثالان على المهام التي تؤديها العين بطريقة مذهلة:

  • البشر قادرون على حل الهياكل الموجودة في (ويبدو أنها أقل من ذلك إلى حد ما) في نطاق مسافة خلايا المستقبل: الأداء أفضل من البيكسل الذي تسببه مجموعة خلايا المستقبلات. قد يكون هذا مرتبطًا بالتحسين باستخدام الرعاش المجهري
  • يستطيع البشر اكتشاف الهياكل التي تستند إلى اختلافات منخفضة للغاية في السطوع. هذا ممكن فقط إذا تمت معايرة خلايا مستقبلات الجوار تمامًا (وإعادة معايرتها باستمرار) ضد بعضها البعض ، وهي مهمة صعبة بالنسبة للمستقبلات الكيميائية الحيوية ، وأيضًا مهمة صعبة للكاميرات التقنية: تحتاج هياكل انتقال اللمعان على حافة الرؤية إلى جهاز متقدم حقًا قادرة على تصويرها

يحتاج كلا الإنجازين (نسبيًا) إلى مواقف إضاءة ثابتة أثناء الفحص. يؤثر تغيير الضوء على نتائج المسح. كلما زاد التعديل ، زاد تعرضهم للخطر.

اعتاد البشر على "البحث عن كثب" لأداء مهام محددة ، على سبيل المثال حل الهياكل الدقيقة أو انتقالات اللمعان القريبة من لا شيء ، وهذا يترجم تقنيًا إلى التركيز على النقطة ، أو بعبارة أخرى ، السماح بوقت تكامل أطول لنتائج المستشعر للتخلص من ضوضاء المستشعر ، وما إلى ذلك. لكن الضوء المعدل ، وسيؤدي التعديل العميق بشكل خاص إلى تدمير محاولات الحصول على نتائج معقولة من تحسين OMT ، وقد يكون مصدر إجهاد للعين والدماغ ، خاصةً عند تطبيقه لفترة أطول أو مع مهام بصرية صعبة.

أظهر البحث في مشروع براكاش على المكفوفين الذين استعادوا بصرهم كبالغين [2] ، أن الجهاز البصري وقدرة التعرف على الأشياء تتبنى أيضًا رؤية طبيعية تمامًا بعد فترة من الوقت كبالغين ، ولكنها لا تكتسب بعض القدرات الأكثر تقدمًا . قد يشير هذا إلى حقيقة أن قدرة التحليل المعقدة الموضحة أعلاه هي قدرة مدربة ، تم اكتسابها أثناء الطفولة.

الاستنتاجات وآفاق أمبير

يبدو أن التعرض قصير المدى للوميض عالي التردد لا يمثل مشكلة للبالغين ، طالما أنه لا يلزم القيام بمهام بصرية متقدمة. لا توجد اقتراحات بأن الترددات التي تزيد عن 800 هرتز تؤثر على البشر ، ولكن هناك أدلة كافية على أن الوميض الذي يصل إلى 400 هرتز غير ضار بالتعرض طويل المدى. تشير النتائج بقوة إلى أن هناك آثارًا سلبية مثل الإجهاد أو التآكل في الجهاز البصري. تُظهر كاميرات الأفلام عالية الدقة (على سبيل المثال الموجودة في الهواتف الذكية المتطورة) مشكلات تداخل شديدة مع الضوء الخافت عند الترددات المنخفضة ، تمامًا مثل شاشات التلفزيون القديمة. قد تعاني الحيوانات الأليفة وخاصة الطيور من وميض غير مرئي للإنسان ، لكن هذه قضية مختلفة.

في حين أن البحث لا يمكن أن يقدم دليلًا واضحًا حول العتبات المنخفضة الآمنة ، يجب تجنب التعرض طويل المدى لميض التردد العالي ، وخاصة في أي مكان يقيم فيه الأطفال (الأصغر سنًا) لفترات زمنية أطول للتأكد من تقليل إمكانية التداخل مع قدراتهم البصرية اللاحقة. للبقاء في أمان ، يجب على الشركات المصنعة المسؤولة تجنب الوميض الذي يقل عن 400 هرتز على الأقل للإضاءة المخصصة للاستخدام في المكاتب ومناطق العمل وغرف الأطفال والرضع وتركيبات رياض الأطفال وإضاءة الشاشة لألعاب الأطفال.

البحث الحالي ضعيف ولا تزال العديد من جوانب الوميض غير واضحة حتى اليوم ، مثل تأثير شكل الوميض. هناك حاجة بالتأكيد إلى مزيد من البحث لفهم مكان وجود المنطقة الآمنة حقًا.

مراجع:
[1] Wilkins A.J.، IM Nimmo-Smith، A. Slater and L. Bedocs: إضاءة الفلورسنت ، الصداع وإجهاد العين ، بحوث وتكنولوجيا الإضاءة ، 21 (1) ، 11-18 ، 1989

[2] Pawan Sinha: Es werde Licht، Spektrum der Wissenschaft 18.7.2014 (يعتمد جزئيًا على Held، R. et al: The Newly Sighted Fail to Match Seen with Felt، Nature Neuroscience 14، p 551-553، 2011)

[3] ليندنر ، هاينريش: Untersuchungen zur zeitlichen Gleichmässigkeit der Beleuchtung unter besonderer Berücksichtigung von Lichtwelligkeit، Flimmerempfindlichkeit und Sehbeschwerden bei Beleuchtung Germany mitentladungslampen، 1989

[4] Jaschinski، W: Belastungen des Sehorgans bei Bildschirmarbeit aus physiologischer Sicht. (1996) Optometrie، 2، S. 60-67


علم الأحياء في الفن: اكتشف المحققون الجينيون الميكروبات المشتبه في أنها تدمر كنوز البشرية ببطء

قد يساعد علم الحمض النووي في استعادة الأعمال التاريخية والحفاظ عليها وكشف النقاب عن المنتجات المقلدة السمة التي يتشاركها ضاربو البيسبول النخبة مع ليوناردو دافنشي: "عين سريعة" مع "إطارات أعلى في الثانية" - وظيفة التدريب أو علم الوراثة أو كليهما؟

مشروع ليوناردو دا فينشي DNA

صورة: لاحظ ليوناردو دافنشي أن الأجنحة الأمامية والخلفية لليعسوب خارجة عن الطور - تم التحقق منها بعد عدة قرون عن طريق التصوير الفوتوغرافي البطيء. يقترح ثالر مزيدًا من الدراسة للمقارنة. عرض المزيد

دراسة جديدة للمستوطنين الميكروبيين على اللوحات القديمة والمنحوتات وأشكال الفن الأخرى ترسم مسارًا محتملاً للمحافظة على الأصل الجغرافي لبعض أعظم كنوز البشرية واستعادتها وتأكيدها.

يقول علماء الوراثة من معهد J. Craig Venter (JCVI) ، بالتعاون مع مشروع Leonardo da Vinci DNA وبدعم من مؤسسة Richard Lounsbery ، إن تحديد وإدارة مجتمعات الميكروبات في الفن قد يوفر للمتاحف وهواة الجمع طريقة جديدة لوقف التدهور. من الممتلكات التي لا تقدر بثمن ، وكشف النقاب عن المنتجات المقلدة في سوق الفن الذي تبلغ قيمته 60 مليار دولار سنويًا.

استخدم مانوليتو ج.تورالبا ، وكلير كويلبس ، وكلفن جينس مونسيرا ، وكارين إي. فن يعود إلى قرون من عصر النهضة في منزل جامع خاص في فلورنسا بإيطاليا. تم نشر النتائج التي توصلوا إليها في المجلة علم البيئة الميكروبية .

يحذر المحققون الجينيون من أن هناك حاجة إلى مزيد من الوقت والبحث لإدانة الميكروبات رسميًا باعتبارها الجاني في تحلل الأعمال الفنية ، لكنهم يعتبرون اكتشافهم الأكثر إثارة للاهتمام هو ميكروبات "إيجابية أوكسيديز" بشكل أساسي على الخشب المطلي والأسطح القماشية.

يمكن لهذه الأنواع أن تتغذى على المركبات العضوية وغير العضوية التي غالبًا ما توجد في الدهانات والصمغ وفي السليلوز في الورق والقماش والخشب. باستخدام الأكسجين لإنتاج الطاقة ، يمكنهم إنتاج الماء أو بيروكسيد الهيدروجين ، وهي مادة كيميائية تستخدم في المطهرات والمبيضات.

تقول الصحيفة: "من المحتمل أن تؤثر هذه المنتجات الثانوية على وجود العفن ومعدل التدهور الكلي".

"على الرغم من أن الدراسات السابقة حاولت وصف التركيب الميكروبي المرتبط بتآكل الأعمال الفنية ، فإن نتائجنا تلخص أول دراسة على نطاق واسع تعتمد على الجينوم لفهم المجتمعات الميكروبية المرتبطة بأعمال الشيخوخة الفنية."

تستند الدراسة إلى دراسة سابقة قام فيها المؤلفون بمقارنة الشعر الذي تم جمعه من أشخاص في واشنطن العاصمة ، وسان دييغو ، كاليفورنيا. المناطق ، وإيجاد أن التوقيعات والأنماط الميكروبية يمكن تمييزها جغرافيًا.

في سياق عالم الفن ، قد تساعد دراسة الميكروبات التي تتشبث بسطح عمل فني في تأكيد أصله الجغرافي وأصالته أو التعرف على المنتجات المقلدة.

يشير المؤلف الرئيسي Manolito G. Torralba إلى أنه مع استمرار ارتفاع قيمة الفن ، تزداد أهمية الحفاظ على المتاحف وهواة الجمع على حد سواء ، وعادة ما يتضمن في الغالب مراقبة وتعديل الإضاءة والحرارة والرطوبة.

توفر إضافة علم الجينوم إلى هذه الجهود مزايا "إمكانات هائلة".

تقول الدراسة إن التجمعات الميكروبية "كان من السهل تمييزها بين الأنواع المختلفة من الركائز التي تم أخذ عينات منها" ، مع تلك الموجودة على الحجر والرخام الفن الأكثر تنوعًا من الخشب والقماش. ويرجع ذلك على الأرجح إلى الطبيعة المسامية للحجر والرخام التي تأوي كائنات إضافية ومن المحتمل أن تكون رطوبة ومغذيات ، إلى جانب احتمال تكون الأغشية الحيوية الرقيقة.

بالإضافة إلى ذلك ، من المحتمل أن يكون التنوع الميكروبي على اللوحات أقل لأن القليل من الكائنات الحية يمكنها استقلاب العناصر الغذائية الضئيلة التي يوفرها الطلاء الزيتي.

تقول الورقة: "على الرغم من أن حجم العينة منخفض ، إلا أن حداثة دراستنا قد زودت المجتمعات الفنية والعلمية بالأدلة على أن البصمات الميكروبية قادرة على تمييز الأعمال الفنية وفقًا لركائزها".

"قد تستفيد الدراسات المستقبلية من العمل مع العينات التي تم توثيق تأليفها وملكيتها ورعايتها جيدًا ، على الرغم من أن التوثيق حول العناية بالأعمال الفنية (على سبيل المثال ، ما إذا كانت قد تم تنظيفها وكيف يتم تنظيفها) يبدو نادرًا قبل منتصف القرن العشرين."

"سيكون وجود ونشاط الإنزيمات المهينة للنفط ذا أهمية خاصة. ستؤدي هذه الأساليب إلى فهم كامل للكائنات الحية المسؤولة عن التحلل السريع للأعمال الفنية مع احتمال استخدام هذه المعلومات لاستهداف هذه الكائنات لمنع التدهور."

"التركيز على الحد من وفرة هذه الكائنات المدمرة لديه إمكانات كبيرة في الحفاظ على واستعادة أجزاء مهمة من تاريخ البشرية."

علم الأحياء في الفن

تم دعم الورقة من قبل مؤسسة Richard Lounsbery ومقرها الولايات المتحدة كجزء من موضوعها البحثي "علم الأحياء في الفن" ، والذي تضمن أيضًا جهود التمويل الأولي للحصول على جينوم ليوناردو دافنشي وتسلسله.

يشمل مشروع Leonardo da Vinci DNA علماء في فرنسا (حيث عاش ليوناردو خلال سنواته الأخيرة ودُفن) ، وإيطاليا (حيث دفن والده وأقاربه الآخرون ، ولا يزال أحفاد إخوته غير الأشقاء يعيشون) ، وإسبانيا (مكتبتها الوطنية) يحمل 700 صفحة من دفاتر ملاحظاته) ، والولايات المتحدة (حيث تزدهر مهارات الحمض النووي الشرعي).

جمع مشروع ليوناردو علماء الأحياء الجزيئية ، وعلماء الوراثة السكانية ، وعلماء الأحياء الدقيقة ، وخبراء الطب الشرعي ، والأطباء الذين يعملون جنبًا إلى جنب مع علماء الطبيعة الآخرين ومع علماء الأنساب والمؤرخين والفنانين والقيمين لاكتشاف وفك شفرة المعرفة التي لم يكن من الممكن الوصول إليها سابقًا والحفاظ على التراث الثقافي.

بيان صحفي ذو صلة: الحمض النووي لليوناردو دافنشي: يتحد الخبراء لإلقاء الضوء الحديث على سيد عصر النهضة http: // bit. لي / 2FG4jJu

قياس "عين ليوناردو دافنشي السريعة" بعد 500 عام.

هل كان بإمكانه لعب دوري البيسبول الرئيسي؟

كتب مؤرخو الفن وكتاب السيرة الذاتية المشهورون مثل السير كينيث كلارك ووالتر إيزاكسون عن "العين السريعة" لليوناردو دافنشي بسبب الطريقة التي التقط بها بدقة التعبيرات العابرة والأجنحة أثناء رحلة الطيور والأنماط في دوامات المياه. لكن حتى الآن لم يحاول أحد وضع رقم على هذا الجانب من حدة البصر غير العادية ليوناردو.

ديفيد س. ثالر من جامعة بازل ، ومحقق زائر في برنامج البيئة البشرية في جامعة روكفلر ، يسمح بمقارنة ليوناردو بالمقاييس الحديثة. ليوناردو جيد جدا.

يتوقف تقدير ثالر على ملاحظة ليوناردو أن الأجنحة الأمامية والخلفية ليعسوب خارجة عن الطور - ولم يتم التحقق منها إلا بعد قرون من خلال التصوير بالحركة البطيئة (انظر على سبيل المثال https: / / youtu. be / Lw2dfjYENNE؟ t = 44).

لنقتبس ترجمة آيزاكسون لمذكرة ليوناردو: "اليعسوب يطير بأربعة أجنحة ، وعندما يرفع من أمامه ينزل من خلفه".

تحدى ثالر نفسه وأصدقائه لمحاولة معرفة ما إذا كان هذا صحيحًا ، لكنهم جميعًا لم يروا سوى التمويه.

تُظهر دراسات الكاميرا عالية السرعة التي أجراها آخرون أن نبضات الأجنحة الأمامية والخلفية ليعسوب تختلف من 20 إلى 10 ميلي ثانية - واحد من خمسين إلى مائة من الثانية - وهو ما يتجاوز الإدراك البشري العادي.

يلاحظ ثالر أن "تردد اندماج الوميض" (FFF) - على غرار إطارات الصور المتحركة في الثانية - يستخدم لتقدير وقياس "الحدة الزمنية" في الرؤية البشرية.

عندما تتجاوز الإطارات في الثانية عدد الإطارات التي يمكن للمشاهد إدراكها بشكل فردي ، يبني الدماغ وهم الحركة المستمرة. يتراوح معدل FFF للشخص العادي بين 20 إلى 40 إطارًا في الثانية. تقدم الصور المتحركة الحالية 48 أو 72 إطارًا في الثانية.

إن رؤية الزاوية بين أجنحة اليعسوب بدقة يتطلب حدة زمنية في حدود 50 إلى 100 إطار في الثانية.

يعتقد ثالر أن علم الوراثة سوف يفسر الاختلافات في FFF بين الأنواع المختلفة ، والتي تتراوح من 12 في بعض الحشرات الليلية إلى أكثر من 300 في Fire Beetles. نحن ببساطة لا نعرف ما يفسر التباين البشري. قد يلعب كل من التدريب وعلم الوراثة أدوارًا مهمة.

"ربما تكون أوضح حالة معاصرة لتردد اندماج الوميض السريع لدى البشر هي لعبة البيسبول الأمريكية ، لأنه يُقال إن نخبة الضاربين يمكنهم رؤية اللحامات في لعبة البيسبول المنحدرة" ، حتى عند الدوران من 30 إلى 50 مرة في الثانية مع درزتين أو أربع طبقات تواجه الخليط. سيحتاج الخليط إلى Leonardo-esque FFF لاكتشاف اللحامات في معظم كرات القاعدة الداخلية.

يقترح ثالر مزيدًا من الدراسة لمقارنة جينوم الأفراد والأنواع ذات FFF المرتفع بشكل غير عادي ، بما في ذلك ، إن أمكن ، DNA ليوناردو.

اندماج الوميض للتركيز والانتباه والمودة

في ورقة مصاحبة ، يصف ثالر كيف استخدم ليوناردو علم النفس الفسيولوجي الذي لن يُفهم إلا بعد قرون - وما زال هناك الكثير لنتعلمه اليوم - للتعبير عن الجمال العميق والعاطفة.

كان ليوناردو بارعًا في تقنية تُعرف باسم sfumato (الكلمة مشتقة من الكلمة الإيطالية sfumare ، "للتخفيف" أو "التبخر مثل الدخان") ، والتي تصف تمويهًا دقيقًا للحواف ومزج الألوان بدون تركيز حاد أو خطوط مميزة.

أشار مارتن كيمب خبير ليوناردو إلى أن sfumato ليوناردو ينطوي في بعض الأحيان على الاعتماد على المسافة الذي يشبه المستوى البؤري للكاميرا. ومع ذلك ، في أوقات أخرى ، يكون للميزات الموجودة على نفس المسافة sfumato انتقائيًا ، لذا فإن مستوى التركيز البسيط ليس هو الحل الكامل.

يقترح ثيلر أن ليوناردو حقق تركيزًا انتقائيًا ناعمًا في الصور من خلال الرسم في ضوء غائم أو المساء ، حيث تتوسع بؤبؤ العين للسماح بدخول المزيد من الضوء ولكن لديها مستوى ضيق من التركيز الحاد.

نقلاً عن مفكرة ليوناردو ، تحت عنوان "اختيار الضوء الذي يعطي أقصى درجات النعمة للوجوه": "في المساء وعندما يكون الطقس مملاً ، ما هي النعومة والرقة التي قد تراها في وجوه الرجال والنساء". في الضوء الخافت يتوسع التلاميذ للسماح بدخول المزيد من الضوء ولكن عمق مجالهم يتناقص.

بقياس حجم تلاميذ الصورة ، استنتج ثالر عمق تركيز ليوناردو. يقول إن ليوناردو شعر على الأرجح بهذا التأثير ، ربما دون وعي في عالم حساسيته الفنية. لم يتم توضيح تأثير التلميذ / الفتحة على عمق التركيز حتى منتصف القرن التاسع عشر ، بعد قرون من ولادة ليوناردو في فينشي بإيطاليا عام 1452.

ماذا عن التركيز الانتقائي على مسافة متساوية؟ في هذه الحالة ، قد يكون ليوناردو قد استفاد من النقرة ، وهي المنطقة الصغيرة في الجزء الخلفي من العين حيث تكون التفاصيل أكثر حدة.

يقوم معظمنا بتحريك أعيننا وبسبب تردد الاندماج البطيء لدينا ، نقوم ببناء صورة ثلاثية الأبعاد واحدة للعالم من خلال التشويش على العديد من الصور الموجودة جزئيًا في البؤرة.أدرك ليوناردو و "جمد" اللقطات المنفصلة التي نبني بواسطتها تصورًا عاديًا.

يقول ثالر: "نحن ندرس ليوناردو ليس فقط للتعلم عنه ولكن لمعرفة المزيد عن أنفسنا وزيادة الإمكانات البشرية".

تطورت أوراق ثالر (على https://bit.ly/2WZ2cwo و https://bit.ly/2ZBj7Hi) من المحادثات في اجتماعات مشروع Leonardo da Vinci DNA في إيطاليا (2018) وإسبانيا وفرنسا (2019).

تشكل هذه الأوراق جزءًا من مجموعة من الأوراق المقدمة في ندوة حديثة في أمبواز ، فرنسا ، وهي الآن جاهزة للنشر في كتاب: Actes du Colloque International d'Amboise: Leonardo de Vinci، Anatomiste. Pionnier de l'Anatomie Comparison & # 233e، de la Biom & # 233canique، de la Bionique et de la Physiognomonie. حرره هنري دي لوملي ، رئيس معهد علم الأحافير البشرية ، باريس ، وكان من المقرر إطلاقه في أواخر ربيع عام 2020 ، وقد تأخر النشر بسبب جائحة الفيروس العالمي ولكن يجب أن يكون متاحًا في إصدارات CNRS في النصف الثاني من الصيف.

تغطي الأوراق الأخرى في المجموعة مجموعة من الموضوعات ، بما في ذلك كيفية استخدام ليوناردو لمعرفته في علم التشريح ، التي اكتسبها من خلال تشريح الجثث على عشرات الجثث ، لتحقيق ابتسامة الموناليزا الغامضة.

استخدمها ليوناردو أيضًا للانتقام من الأكاديميين والعلماء الذين سخروا منه لافتقاره إلى التعليم الكلاسيكي ، ورسمهم بوجوه مشوهة بشكل سخيف لتشبه الطيور أو الكلاب أو الماعز.

شارك دي لوملي في وقت سابق في تأليف دراسة مؤلفة من 72 صفحة لمشروع ليوناردو للحمض النووي: "ليوناردو دافنشي: رائد في علم التشريح المقارن ، والميكانيكا الحيوية ، وعلم الفراسة."

تنصل: AAAS و EurekAlert! ليست مسؤولة عن دقة النشرات الإخبارية المرسلة على EurekAlert! من خلال المؤسسات المساهمة أو لاستخدام أي معلومات من خلال نظام EurekAlert.


عتبة الاندماج الوميض لعيون الحشرات - علم الأحياء

توضح الصور أعلاه ثلاثة نماذج أساسية للعين المركبة. الحشرات البالغة لها زوج واحد من
عيون مركبة. كما يوحي الاسم ، تتكون العين المركبة من سلسلة من "العيون" المركبة
معًا - أي أن لديهم العديد من العدسات. كل عدسة هي جزء من وحدة منشورية تسمى ommatidium (جمع
أوماتيديا). يظهر كل ommatidium على السطح كمضلع واحد أو قبة ، تسمى وجهًا. ال
تُظهر النماذج أعلاه 60 وجهًا من هذا القبيل من 60 ommatidia مرتبة في 6 صفوف من عشرة. قد تكون الجوانب
سداسية (6 جوانب) ، مربعة ، دائرية أو نصف كروية. التعبئة السداسية تغطي سطح العين
مع أكبر عدد من الأوجه. ومع ذلك ، فإن العيون ذات الجوانب السداسية سيكون لها أيضًا بعض
خماسي الأضلاع (5 جوانب) أو رباعي الأضلاع (4 جوانب) لأن السداسيات لا يمكن أن تحزم بشكل كامل شكل كروي
السطح دون ترك فجوات ، في حين أن مزيج من الأشكال السداسية والخماسية يمكن. إذا كنت ستستخدم ملف
الرمز الترويجي Zales للحصول على ماسة كبيرة مقطوعة بخبرة ، سترى أشكالًا هندسية متشابهة مقطوعة
في الحجر الكريم وسيمنحك القليل من فكرة عما سيبدو عليه الأوماتيديوم.

هذه الأشكال الهندسية مهمة ، لأنه إلى حد ما كل ommatidium وجوانبها المقابلة
تتصرف كوحدة بصرية واحدة ، وكلما زاد عدد هذه الوحدات التي تناسب منطقة معينة كلما زادت الدقة
(التفاصيل) يمكن للعين أن ترى. كلما زاد عدد الأوماتيديا التي تضيف إلى الصورة ، زاد عدد النقاط أو "البكسل" التي يتم الانتقال إليها
تشكل الصورة النهائية. في الفقاريات ، مثل البشر ، الترتيب مختلف تمامًا - `` وجه '' واحد
وتغطي عدسة واحدة شبكية العديد من الخلايا الحسية ، حيث تساهم كل خلية حسية بنقطة واحدة أو
"بكسل" للصورة النهائية ، وبالتالي فإن الخلايا الحسية الشبكية هي الوحدات البصرية بقدر دقة الوضوح النهائي
الصورة المعنية. ومع ذلك ، في الحشرات ، كل وجه يحتوي على أوماتيديوم واحد يحتوي فقط على 7 إلى 11
الخلايا الحسية. في شبكية العين البشرية ، في أكثر مناطقها حساسية (المعروفة باسم النقرة) حوالي 175000
يتم تعبئة الخلايا الحسية لكل مليمتر مربع في مصفوفة سداسية. في الحشرة العين المركبة
يحتوي على أي شيء من حوالي نصف دزينة من ommatidia إلى 30000 أو أكثر. على سبيل المثال ، بلا أجنحة
تحتوي الأسماك الفضية على عدد قليل فقط من الأوماتيديا ، أو لا تحتوي على أي شيء على الإطلاق ، بينما يحتوي اليعسوب على حوالي 30000 أوماتيديا في
كل عين مركبة. تصطاد اليعسوب فريسة على الجناح ولذا فهي بحاجة إلى دقة بصرية أفضل
هذا هو السبب في أن لديهم مثل هذه العيون المركبة الكبيرة والعديد من ommatidia. غالبًا ما تكون كثافة الجوانب
أعظمها في أجزاء معينة من العين - تلك الأجزاء التي تُستخدم غالبًا للحصول على رؤية أكثر دقة.
وبالمثل ، في البشر ، تنخفض كثافة الخلايا الحسية في الشبكية بعيدًا عن النقرة المركزية
حواف المجال البصري ، وهذا هو السبب في أن حافة مجالك المرئي غامضة للغاية. لنفس السبب،
يمكن للمرء في كثير من الأحيان ممارسة الجنس مع الذباب بحجم عيونهم المركبة - ذكور الذباب لها عيون أكبر تتقابل تقريبًا
في منتصف الوجه ، لأنهم بحاجة إلى رؤية أدق لمساعدتهم على اكتشاف الإناث!

تعتبر عيون الحشرات من أبرز سمات العديد من رؤوس الحشرات وتختلف بشكل كبير في
اللون ، سواء كانت الحشرة مموهة أو ملونة لتعلن عن نفسها على أنها غير سارة للإمكانيات
من الحيوانات المفترسة أو الجذابة للزملاء المحتملين ، فإن لون العين ونمطها مهم جدًا!

هذا النوع من ommatidium هو من نوع من العين المركبة تسمى عين التوصيلة وهي مميزة
من الحشرات النهارية (النشطة نهارية). الحشرات الليلية لديها تعديل على هذه الخطة ، يسمى
تراكب العين ، مما يقلل من الدقة المكانية ولكنه يزيد من الحساسية للضوء الخافت. سوف ننظر في
هذه الاختلافات بمزيد من التفصيل لاحقًا.

لاحظ أن الضوء يدخل هذا الأوميديوم من الأعلى ، من خلال وجه القرنية. القرنية و
يركز المخروط البلوري معًا الضوء على الرباط. يشكل نظام العدسة المزدوجة هذا
جهاز التركيز الخفيف أو الانكساري للأوماتيديوم. تتشابه عيون الفقاريات ، بما في ذلك الإنسان ، في
هذا الصدد - القرنية الخارجية والعدسة مع السوائل أو المواد الهلامية المختلفة في العين تركز على
ضوء.

عادة ما يكون هناك سبع أو ثماني خلايا حسية (تسمى أيضًا خلايا الشبكية ، وعادة ما تكون إحداها عالية
معدل) في كل ommatidium ، هذه تحيط بالقضيب البصري أو rhabdom ، وهو أسطوانة تم إنشاؤها بواسطة
عدد كبير من العمليات الشبيهة بالإصبع المتداخلة (تسمى microvilli) التي تمتد من الخلايا الحسية
وتلتقي في المنتصف. هذا rhabdom هو كاشف الضوء الفعلي ويحتوي على تركيزات عالية من
أصباغ حساسة للضوء تسمى رودوبسين (تتطلب رودوبسين فيتامين أ لتصنيعها). يوجد عندهم
تسمى الخلايا أيضًا بالخلايا الصبغية ، لأنها مصطبغة بشدة لمنع دخول الضوء الشارد إلى
ommatidium من خلال الجوانب (مثل الضوء الذي دخل من خلال ommatidia المجاورة).

الأوماتيديوم هو محول طاقة - الطاقة الضوئية التي يمتصها رودوبسين في الربيد هي
تتحول إلى طاقة كهربائية (كهروكيميائية بحتة) وترسل الخلايا الحسية إشارات كهربائية
التي تشفر منبه الضوء إلى الفصوص البصرية للدماغ. يوجد زوج من الفصوص البصرية (أو البصريات
العقد) واحدة تعصب كل عين مركبة.

كيف تقارن العين المركبة للحشرة بعين الإنسان؟

بادئ ذي بدء ، دعونا نلقي نظرة على حدة البصر. حدة البصر هي الدقة المكانية الفعلية التي يمكن للعين رؤيتها ،
ويمكن قياسه ، على سبيل المثال ، باستخدام شبكة من الخطوط الرأسية المتناوبة بالأبيض والأسود و
رؤية مدى قرب الشريط من بعضها البعض عند عرضها على مسافة محددة قبل دمج الخطوط
ولم يعد من الممكن تمييزها كسلسلة من الخطوط. يتم تحديد حدة البصر جزئيًا بواسطة
أقصى دقة ممكنة للعين ، على النحو الذي تحدده الكثافة المكانية لأجهزة الاستشعار - خلايا الشبكية
أو ommatidia الذي يحدد عدد النقاط التي تشكل الصورة النهائية. كما تم تحديده
بالحدود البصرية وعيوب نظام العدسة. حتى لو كانت البصريات مثالية قدر الإمكان ،
سيظل الضوء مشتتًا (منتشرًا) بدرجة ما أثناء مروره من خلال العدسات ، مثل تلك العدسة المفردة
تصبح نقطة الضوء القادمة من كائن ما بقعة ضوء ممتدة أو غير واضحة في الصورة. حشرة
عيون محدودة بسبب هذا الحيود.

الأوجه الأموية صغيرة جدًا ، يبلغ قطرها حوالي 10 ميكرومتر (أو جزء من مائة من المليمتر).
هذا يسمح للعديد من النقاط لتكوين الصورة النهائية. نوع العين الذي نظرنا فيه حتى الآن هو
نموذجي للحشرات النهارية ، مثل الذباب (Diptera) ، الدبابير والنحل (Hymenoptera) ، العديد من الخنافس
(غمدية الأجنحة) ، واليعسوب ، والفراشات (Odonata) والفراشات التي تطير في النهار (Lepidoptera). هذا النوع
من العين يتكيف مع الضوء الساطع ويسمى بالعين المركب لأن الصورة النهائية هي
تتكون من نقاط منفصلة ، كل نقطة تشكلت بواسطة ommatidium واحد ، موضوعة جنبًا إلى جنب (مقاربة
لبعضها البعض) لتشكيل صورة عبارة عن فسيفساء من النقاط. هذا لا يعني ، مع ذلك ، أن
ترى الحشرة صورة مفككة مكونة من نقاط ، ولا ترى الحشرة صورًا متعددة ، حيث أن
يدمج الدماغ هذه الصور وبالتالي فإن ما "تراه" العين وما "تدركه" الحشرة هما
مختلفة وإن كانت ذات صلة.

في العين البشرية ، تتكون شبكية العين من مجموعة سداسية من خلايا الاستشعار تسمى العصي والمخاريط ،
والمسافة بين المستشعرات المتجاورة لا تتجاوز 2 ميكرومتر وهكذا يمكن لهذه المستشعرات
احزموا معًا لإعطاء كثافة (حوالي 175000 لكل مليمتر مربع) أي حوالي 25 مرة
أعلى من كثافة العين الحشرية. هذا يسمح للعين البشرية بالكشف بشكل أكبر
التفاصيل المكانية أو الدقة في الكائن لإعطاء صورة أكثر تفصيلاً. السؤال هو لماذا لا تفعل
الحشرات لديها ommatidia التي يبلغ قطرها 2 ميكرومتر فقط؟ الجواب بسبب الانعراج
يحد من أداء هذه العدسات الصغيرة. في الواقع ، تعمل rhabdom مثل دليل الموجة عندما يكون أقل
يبلغ قطرها حوالي 5-10 ميكرومتر. موجه الموجة هو أن يضيء ما هو الأنبوب المجوف للهواء المنفوخ
من خلاله - عندما تنفخ في الفلوت ، فإن الاهتزازات محصورة في مساحة ضيقة وكلها غير مؤكدة
تلغي ترددات الاهتزاز ونحصل على ما نسميه الموجات الواقفة التي تعطي الأساسيات
والنغمات التوافقية للنغمة التي تم عزفها. في موجه الموجة الضوئية يوجد موقف مشابه - موجات الضوء
يهتز فقط في ترددات معينة محصورة (أو موجهة بطول) الأنبوب البصري. كما يحدث،
عندما يحدث هذا في دائرة ضيقة ، فإنه يمنع الضوء من التركيز على نقطة أصغر
يبلغ قطرها حوالي 5 ميكرومتر. باختصار ، هذه البصريات الصغيرة ليست ذات فائدة كما هي
غير قادر على تركيز الضوء في نقاط صغيرة بما يكفي. العدسات تعمل فقط فوق حجم معين.

وبالتالي ، فإن حدة البصر للعين المركبة أقل بحوالي مائة مرة من حدة الإنسان
العين بسبب قيود التصميم. الطريقة الوحيدة الممكنة للتغلب على هذا هي صنع العين المركبة
أكبر. في الواقع ، يمكن حساب تقدير لإظهار أن العين المركبة ستحتاج إلى قطر
حوالي 20 مترًا لترى أكبر قدر من التفاصيل المكانية مثل العين البشرية ، وهي بحجم منزل!
(انقر هنا لمشاهدة هذا الحساب). اليعسوب من بين أكبر العيون في عالم الحشرات ، مع
عيون مركبة يبلغ قطرها عدة مليمترات لأنها تتطلب رؤية حادة جدًا من أجل الإمساك بها
تفترس الحشرات على الجناح. في الواقع ، يمكنهم القيام بذلك بشكل أفضل مما يمكننا القيام به على الرغم من كونهم أقل حدة
رؤية.

يرتبط التباين ارتباطًا وثيقًا بحدة البصر بمعنى الدقة المكانية ، ولكن بشكل أكثر دقة التباين
هي القدرة على التمييز بين الظلال المتشابهة من نفس اللون ، ولنقل ظلال الرمادي ، وهي مهمة في
تحديد حواف الأشياء. يمكنك رؤية الكلمات في هذه الصفحة لأن الكتابة باللون الأسود تتباين
بقوة مع الصفحة البيضاء. ومع ذلك ، فإن قراءة هذا أصعب بكثير لأن التباين أقل. الظلام
النص الرمادي في السطر أدناه له تباين أقل مع الخلفية السوداء:

لنفس النوع من الأسباب ، ينخفض ​​التباين مع انخفاض مستويات الضوء - في الضوء الخافت يكون التباين أقل. إلى
التغلب على هذا ، في الضوء الخافت يحتاج النظام البصري لجمع المزيد من الضوء. تلسكوب فلكي
إن النظر إلى المجرات القاتمة البعيدة سيستفيد من وجود فتحة ذات قطر كبير (الفتحة هي
الفتح في النهاية الذي يوجه الضوء إلى أنبوب التلسكوب) لتجمع المزيد من الضوء الخافت
قادمة من مثل هذه الأشياء البعيدة. بدلاً من ذلك ، يمكن للمرء أن يجمع الضوء لفترات أطول من الوقت -
قد يترك عالم الفلك تلسكوبه مدربًا على نفس البقعة من السماء لدقائق أو ساعات ،
تدوير التلسكوب للتعويض عن دوران الأرض. من الواضح أن هناك حدًا لطول
الوقت الذي يمكن أن تجمع فيه عين الحيوان الضوء من نفس الشيء ، لأن عالم الحيوان ديناميكي و
إذا كنت لا ترى المفترس بسرعة ، فمن المرجح أن تؤكل! الحشرات محدودة بالصغير
فتحات كل ommatidium في العين المركبة. في الواقع ، يمكن لنوع الموضع النهاري للعين
يكتشف فقط التباين الضعيف في ضوء النهار الساطع ، لكن يمكنه التعامل بشكل جيد مع إضاءة الغرفة ، ولكن هذه
تتوقف الحشرات عن الطيران إذا انخفضت مستويات الضوء إلى ما دون ضوء الغرفة ، مثل ضوء القمر أو ضوء النجوم. إنها
من الممكن حساب عدد الفوتونات التي تدخل كل ommatidium كل ثانية (انقر هنا لرؤية
الحساب). عين الحشرة تجمع الضوء لمدة 0.1 ثانية تقريبًا لتشكيل صورة معينة ، وهي بحاجة
لتلقي حوالي مليون فوتون (الفوتونات هي جزيئات أو أصغر حزم ضوئية ممكنة) في
هذه الفترة الزمنية لتعظيم التباين وهذا يتحقق فقط ، في عين الموضع ، في وضح النهار.
الحد الأدنى المطلق للرؤية هو نفسه تقريبًا عند الحشرات والبشر عند حوالي فوتون واحد
كل 40 دقيقة ، وهو أمر حساس للغاية! ومع ذلك ، يمكن اكتشاف تباين قوي جدًا فقط
في مستويات الإضاءة المنخفضة هذه.

البشر نهاريون ، وعلى الرغم من أن لديهم درجة من الرؤية الليلية ، فإن عيونهم ليست خاصة
جيد في الشفق أو ضوء القمر أو ضوء النجوم. للخيول تكيفات تمكنهم من الرؤية بشكل أفضل
الشفق أكثر مما يمكن للإنسان ، وهو مفيد لرصد الحيوانات المفترسة التي تعمل في ساعات غريبة!

العديد من الحشرات شفقية (بمعنى أنها تكون أكثر نشاطًا في الشفق). العث والخنافس في
خاصة ، ولكن أيضًا بعض الذباب وبعض اليعسوب وبعض الفراشات تطير بمستويات ضوئية مماثلة
ضوء القمر. قد يكون لهذه الحشرات عيون ذات جوانب أوسع وقد تجمع الضوء فوق أ
فترة زمنية أطول (تصل إلى حوالي 0.5 ثانية؟) قبل دمج الإشارة لإنتاج الصورة النهائية.
قد يكون للعث والخنافس ، على وجه الخصوص ، نوع مختلف من العين المركبة ، يسمى التراكب
عين . في هذا النوع من العين ، تكون خلايا القزحية تحت الجزء العلوي فقط من الأوماتيديوم ، حول الوجه
ومخروط. يربط قضيب نصف شفاف موصل للضوء الجزء السفلي من المخروط البلوري بـ
rhabdom الذي هو الآن بعيدًا عن المخروط. هذا موضح أدناه:

أعلاه: يمكن أن يستقبل كاشف ضوء rhabdom الضوء من ommatidia المجاورة في عين التراكب.

بهذه الطريقة ، قد يتداخل الضوء الصادر عن ما يصل إلى 30 أوماتيديا ويركز على نفس النقطة. من الواضح هذا
يكثف الصورة ، ويحسن الحساسية في الضوء الخافت. ومع ذلك ، فإن المفاضلة هي أن حدة البصر
مخفضة - 30 أو نحو ذلك من ommatidia تعمل الآن كأمة واحدة كبيرة ، لذلك سيتم إنشاء الصورة النهائية
من 30 مرة أقل من النقاط وسيتم تقليل الدقة المكانية. تصنع العين البشرية شيئًا مشابهًا
المقايضة - في الضوء الخافت ، تعتمد العين على أجهزة استشعار تجمع إشاراتها عصبيًا. بعض
الحشرات تفعل هذا أيضا. ما وصفناه حتى الآن يعرف بالتراكب البصري ، منذ الضوء
تتم إضافة نفسها معًا أو تراكبها (يتم وضع الضوء حرفيًا فوق الضوء). ومع ذلك ، فإن بعض الحشرات
لديهم عيون موضعية بصرية تراكب إشاراتها عصبيًا ، ما يسمى بالعصبية
تراكب. في حالة التراكب العصبي ، تكون الإشارات الكهربائية من الأوماتيديا المجاورة
يضاف معًا بواسطة الجهاز العصبي ، على الرغم من أن الضوء يضيء منفصلة بواسطة ommatidia
بدل.

عيون معظم الحشرات قادرة على التكيف مع الضوء والظلام. في الحشرات النهارية مع التواجد
في العيون ، يتحرك الصباغ الموجود في خلايا القزحية لأعلى في الظلام ، مما يؤدي إلى تعريض الرباط للضوء
ommatidia المجاورة - تحويل العين بشكل فعال من عين بصرية إلى بصرية
عين التراكب. يمكن للتغيرات العصبية أن تزيد من حساسية رؤية الحشرات المتكيفة مع الظلام.
تظهر الحشرات الليلية نمطًا مشابهًا ، ولكن مع نطاقات أكبر في الحساسية ، مع ظهور العين
حوالي 1000 مرة أكثر حساسية للضوء في الظلام. وهكذا ، على الرغم من أن الحشرات قد يكون لها هندسة
عين التراكب أو نوع التراكب ، يمكن أن يتغير معظمها في الوظائف إلى حد ما. بوضوح،
ومع ذلك ، فإن نطاق شدة الضوء الذي يناسب كل نوع من العيون مقيد وهو الأنسب له
عادات الحياة للأنواع. يظهر البشر بالمثل تكيفًا مظلمًا ، والذي يحدث بسرعة خلال الأول
عشر دقائق ، ثم يتباطأ ويستغرق إكماله حوالي 30 دقيقة. عند إطفاء الضوء لأول مرة في ملف
غرفة في الليل ، ستجد أنه في البداية لا يمكنك رؤية أي شيء كثيرًا ، ولكن بعد لحظات قليلة ، يمكنك رؤية الأشياء
سوف تصبح أكثر وضوحا. انتظر لمدة نصف ساعة أو استيقظ في منتصف الليل وسترى أوضح
ساكن. ومع ذلك ، لا تزال عيون الإنسان تعمل بشكل أفضل في وضح النهار ولا تقترب من مكانة جيدة في الضوء الخافت مثل
تلك المخلوقات الأكثر نشاطًا في الظلام. يوضح الرسم البياني أدناه الزيادة في حساسية
عين الخنفساء المركبة أليوشارا بيلينياتا عند التكيف مع الظلام:

أعلاه: تكيف الظلام في مجمع عين أليوشارا بيلينياتا . تم قياس هذا باستخدام
تقنية تخطيط القلب الكهربائي (ERG) ، والتي تستخدم الأقطاب الكهربائية لقياس النشاط الكهربائي في الحشرة
العين استجابة لنبضات الضوء. تكيف عين هذه الحشرة سريع بشكل خاص
أكمل بعد 10 إلى 15 دقيقة ، ولكن هذه الحشرات هي خنافس والعديد من الخنافس معروف أنها تطير في الظلام
قد تتطلب الحشرات النهارية الخفيفة ما يقرب من 30 دقيقة للتكيف مع الظلام (كما تفعل ذبابة البصل ، ديليا
أنتيكوا
، على سبيل المثال) ، مثل البشر. ومع ذلك ، فإن الحشرات النهارية سريعة الطيران تمتلك أيضًا عيونًا
يتكيف الظلام بسرعة كبيرة ، و أليوشارا بيلينياتا سيأخذ إلى الجناح في ضوء الشمس المباشر. الكهربائية
استجابة العين (والأنسجة العصبية الكامنة) المقاسة هنا تتناسب بشكل عام مع السجل
من شدة ضوء التحفيز. منذ أن ظل منبه الضوء في سطوع ثابت هنا
تعود الزيادة إلى زيادة حساسية العين بنحو 100 ضعف. (البيانات مقدمة من Skilbeck، C
وأندرسون ، م).

عندما تنظر إلى تلفزيون CRT (أنبوب أشعة الكاثود) التقليدي ، قم بفحص الصورة التي تراها
يتم التحديث 25 أو 30 مرة في الثانية (حسب المكان الذي تعيش فيه) لكن الصورة تبدو مستمرة. (أنت
قد يكتشف بعض الوميض مع تغير الصور أثناء تحديث الشاشة عبر زاوية
عين). تومض العديد من المصابيح الكهربائية وتنطفئ بسرعة 100 أو 120 مرة في الثانية ، لكن هذا سريع جدًا بالنسبة لك
لتلاحظ (ما لم يكن الضوء قديمًا ويصبح معدل الوميض أبطأ بكثير). لأي منبهات بصرية
يومض بشكل أسرع من تردد اندماج الوميض لنظامك المرئي ، فإن الومضات تندمج في واحدة
صورة مستمرة ولا يمكن إدراك الخفقان. تردد الانصهار الوميض للرؤية البشرية
15-20 مرة في الثانية ، وهذا هو السبب في أنه يمكنك فقط إظهار وميض شاشات التلفزيون. الضوء الكهربائي
تومض بسرعة كبيرة بحيث لا يمكنك رؤيتها تومض. ومع ذلك ، فإن تردد الانصهار الوميض لنحل العسل هو
حوالي 300 ، لذلك سترى النحلة الضوء يتأرجح. وهكذا ، على الرغم من أن حدة البصر المكاني لـ
النظام البصري لنحل العسل هو فقط من 1/100 إلى 1/60 من عين الإنسان ، ودقته الزمنية كبيرة
أكبر! يساعد هذا في حساب ردود الفعل السريعة جدًا للعديد من الحشرات. يمكن أن يعترض اليعسوب أ
حشرة تطير على الجناح لأن رؤيتها تستجيب أسرع بكثير من الإنسان. طيران سريع
الحشرات النهارية لها ترددات اندماج وميض عالية جدًا. منشورات بطيئة ، مثل حشرة العصا ، كاروسيوس ,
لها ترددات اندماج وميض تبلغ حوالي 40 في الثانية.

اللون هو ما ندركه بعد أن عالجت أدمغتنا المعلومات المرئية ويمثل
الطول الموجي للضوء القادم من الأشياء. (انقر هنا لمعرفة كل شيء عن الموجات وطول الموجة). هذا هو
نقطة مهمة - ما تراه هو ما تدركه وليس مجرد ما تشعر به العيون. الإحساس
الظاهرة الفيزيائية البحتة حيث يقوم المستشعر بتحويل الطاقة المحفزة من البيئة ،
مثل الضوء ، إلى إشارات كهربائية مشفرة في الجهاز العصبي. ما تدركه هو نتيجة
المعالجة العصبية لهذه الإشارات في شبكية العين والدماغ عند تقديمها للوعي.
لا يمكننا أبدًا معرفة ما تدركه الحشرة ، ولكن يمكننا التأكد من كيفية عمل مستشعراتها وكيف
يعالج الجهاز العصبي هذه المعلومات ويعدلها. لا يمكننا أبدًا معرفة ما إذا كان ملف
تدرك الحشرة اللون كما يفعل البشر. ما يمكننا التأكد منه هو ما إذا كانوا يرون أم لا
والاستجابة للون.

أجرى كارل فون فريش الحائز على جائزة نوبل تجارب كلاسيكية مع نحل العسل في عام 1914 ، و
أظهر أن نحل العسل لا يرى اللون. قام بتدريب النحل على ربط اللون الأزرق بالطعام. هو
وضعت سلسلة من المربعات الورقية على شكل رقعة الشطرنج ، أحدها أزرق والآخر بدرجات متفاوتة من الرمادي.
كان هذا لإثبات أن النحل لم يتعرف ببساطة على المربع الأزرق من خلال رؤيته كمربع خاص
درجة من الرمادي. كما قام بتغطية الأوراق في طبق زجاجي لاستبعاد أي روائح مرتبطة بـ
الورق الأزرق على وجه الخصوص ، في حالة شم رائحة النحل أن الورقة مختلفة. وضع
طبق نظيف وفارغ متطابق على كل مربع ، لكن الطبق الموجود في المربع الأزرق فقط يحتوي على طعام.
استبعد هذا أي إشارات بصرية قد يستخدمها النحل للعثور على الطعام. سرعان ما تعلم النحل ذلك
المربع الأزرق يحتوي على طعام. تم تغيير موضع هذا المربع في رقعة الداما كل 20
دقائق ، لمنع النحل من تذكر موقعه ، لكنهم ما زالوا يتجهون مباشرة إلى المربع الأزرق ، لا
لا يهم أين كان. حتى في حالة عدم توفير الطعام ، كان النحل يطير إلى المربع الأزرق في البداية ،
يتوقعون العثور على طعام هناك (على الرغم من أنهم سيعلمون قريبًا أن الطعام قد انتهى). هذا واضح
أن النحل لديه رؤية ألوان حقيقية ، وأنهم قادرون أيضًا على التعلم. علاوة على ذلك ، النحل
لا يمكن تدريبه على الاستجابة لمربع رمادي أو أسود أو أبيض - لذلك يرى النحل حقًا اللون الأزرق
ولا تراه كظل رمادي. السبب في أن العديد من الأزهار الملقحة بالحشرات كبيرة و
بألوان زاهية ، هو الإعلان عن وجودها للحشرات. توفر الأزهار كلاً من حبوب اللقاح والرحيق في كثير من الأحيان
كغذاء للحشرة مقابل نثر حبوب اللقاح وتسليمها للزهور المتلقية.

تعتبر رؤية الألوان ميزة متقدمة. معظم الثدييات ، بما في ذلك القطط والكلاب ، ترى فقط باللون الرمادي والأسود
والأبيض - لا يمكنهم رؤية اللون. إذا تعرف كلبك على سيارتك الحمراء ، فلن يتعرف عليها على أنها
أحمر لأن السيارة ستبدو رمادية للكلب ، لكنها ستعرف ميزات أخرى حول السيارة.
بالنسبة للأسد ، فإن الحمار الوحشي مموه ، حيث تمتزج خطوطه السوداء والبيضاء مع محيطه الرمادي.
الرئيسيات ، بما في ذلك البشر ، هي الاستثناء بين الثدييات. ربما أسلافك الرئيسيين
تطور رؤية الألوان كوسيلة مساعدة لإيجاد الفاكهة في الأشجار ، حيث كانت الفاكهة جزءًا أساسيًا من نظامهم الغذائي. عديدة
الطيور وبعض الأسماك لديها أيضًا رؤية ملونة ، في الواقع قد تتجاوز رؤية الألوان الخاصة بهم رؤية البشر في
من حيث تنوع الألوان التي يمكنهم رؤيتها. لهذا السبب ، لن يجذب الحمار الوحشي أبدًا رفاقه بامتداد
عرض مشرق من الألوان ، ولكن الطائر قد (بصرف النظر عن الطيور التي يمكن أن تطير بعيدًا عن الحيوانات المفترسة التي قد تطير
اكتشف ألوانها الزاهية بينما لا يستطيع الحمار الوحشي!). تفسر الرؤية اللونية للطيور أيضًا سبب حاجة الحشرات
ألوان مموهة أصلية لتجنب رصدها من قبل الطيور المفترسة ، وبالتالي العديد من الحشرات
ملون بظلال من اللون الأخضر أو ​​الأصفر أو البني. تعلن العديد من الحشرات أيضًا عن مذاقها السيئ أو السام
قد تكون القدرة على الماكياج أو اللدغة من الحيوانات المفترسة من خلال وجود خطوط متناقضة ، كما هو الحال في النحل والدبابير.
سترى الطيور الخطوط وألوانها ، بينما ترى معظم الثدييات الخطوط المتباينة على أنها
تدرجات الرمادي.

تسمى الصبغات الموجودة في شبكية العين ، أو في عين الحشرة ، التي تكتشف الضوء ، رودوبسين. هذه الأصباغ
تأتي في عدة أنواع ، لكن لكل منها لونه المميز الخاص به وبالتالي فإن كل منها يمتص ويستجيب بشكل أفضل
ألوان معينة أو أطوال موجية للضوء. كم عدد هذه الأصباغ التي يحتاجها البشر لرؤية المساحة الواسعة
عدد الأشكال التي يمكنهم رؤيتها؟ ربما من المدهش أن الإجابة هي ثلاثة فقط! البشر لديهم
أجهزة استشعار في شبكية العين تستجيب بشكل أفضل للضوء الأزرق (440 نانومتر ، في الواقع أزرق بنفسجي؟) ، أو الأفضل للضوء الأخضر
الضوء (545 نانومتر) أو الضوء الأحمر (في الواقع للضوء الأصفر والبرتقالي والأحمر) نوع رابع من أجهزة الاستشعار يرى فقط
ظلال من الرمادي والأسود والأبيض (اللوني). معظم الألوان الحقيقية هي مزيج من الأحمر والأخضر و
أزرق. على سبيل المثال ، لون مثل هذه السماء الزرقاء هو حوالي 3 أجزاء حمراء و 4 أجزاء خضراء و 5 أجزاء زرقاء.
إذا افترضنا أنك لست مصابًا بعمى الألوان ، فهذا يحفز المستشعرات الزرقاء في شبكية العين أكثر من غيرها ،
حفز مستشعراتك الخضراء قليلاً ومستشعراتك الحمراء أقل من ذلك كله. ثم شبكية العين والدماغ
مزج الألوان الثلاثة لإعطاء الظل الصحيح للأزرق. الطيف الكامل من الأشكال التي يتلقاها البشر
يمكن رؤيته عن طريق مزج هذه الألوان الأساسية الثلاثة: الأحمر والأخضر والأزرق. لهذا السبب
يمتلك البشر رؤية ألوان ثلاثية الألوان (تعني كلمة ثلاثية الألوان حرفياً "ثلاثة ألوان"). الناس الذين هم
ومع ذلك ، فإن عمى الألوان عادة ما يكون ثنائي اللون (يمكنهم رؤية لونين فقط) على الرغم من أن بعض الأشخاص
قد يكون مصابًا بعمى الألوان تمامًا ويمكنه رؤية ظلال اللون الرمادي فقط ، مثل أسدنا. معظم الطيور والأسماك الذهبية
وهناك عدد قليل من البشر رباعي اللون (يمكنهم رؤية أربعة ألوان أساسية) وقد تكون بعض الطيور كذلك
خماسي اللون (يمكنهم رؤية خمسة ألوان أساسية) وبالتالي يمكنهم رؤية درجات ألوان أكثر من ألوانك
متوسط ​​الإنسان.

إذن ، ماذا عن الحشرات؟ يُظهر الرسم البياني أدناه مثالاً على الطيف البصري للحشرات للطوف
خنفساء أليوشارا بيلينياتا . يخبرنا مدى حساسية العين لكل طول موجي من الضوء:

أعلاه: الطيف البصري لـ أليوشارا بيلينياتا (بيانات غير منشورة مقدمة من Skilbeck و C و
أندرسون ، م). يوضح هذا الاستجابة الكهربائية للعين المركبة (المقاسة بالأقطاب الكهربائية) في
الاستجابة لنبضات الضوء ذات الطول الموجي المحدد. قياس الاستجابة الكهربائية لعين الحيوان
الضوء هو تقنية تسمى مخطط كهربية الشبكية (ERG). كلما زادت الاستجابة الكهربائية المقاسة
من ERG ، كلما زادت حساسية العين للطول الموجي المعين المستخدم. في هذه الحالة نستطيع
رؤية قمم في الحساسية للضوء عند حوالي 365 نانومتر (فوق بنفسجي) و 545 نانومتر (أزرق-أخضر). المنقط
يشير الخط العمودي إلى نقطة الانقطاع للرؤية البشرية - لا يمكن للبشر رؤية الأطوال الموجية على يسار هذا الخط ،
وهي الأشعة فوق البنفسجية. لا يستطيع البشر أيضًا رؤية ما وراء 750 نانومتر ، وهي الأشعة تحت الحمراء (IR). تنويه
أنه كلما كان الطول الموجي أطول ، كلما كان الضوء أكثر احمرارًا وكلما كان الطول الموجي أقصر ، كان الضوء أكثر زرقة.
لا تستطيع هذه الحشرة رؤية الضوء الأحمر على الإطلاق بشكل جيد ، وهو ما يميز العديد من الحشرات. ومع ذلك ، يمكنه رؤية الأشعة فوق البنفسجية
الضوء بوضوح - حتى يتمكن من رؤية بعض الألوان التي يمكن للبشر رؤيتها ، لكن لا يمكنه رؤية اللون الأحمر جيدًا.

تساعد الذروة في طيف الأشعة فوق البنفسجية الحشرات على التنقل. تشكل أشعة الشمس نمطًا من الاستقطاب
الضوء فوق البنفسجي في السماء - نمط لا يستطيع البشر رؤيته. يشير هذا النمط إلى موضع
الشمس في السماء ، حتى لو كانت غائمة ، مما يسمح للحشرات بالتنقل باستخدام الشمس كبوصلة ، جنبًا إلى جنب مع
الساعات البيولوجية الداخلية الخاصة بهم. تعرف الحشرة وقتها من اليوم ومن ثم فهي تعرف أين
الشمس في السماء ويمكن أن تستخدم هذا لاستشعار تحمل البوصلة ، لذلك فهي تعرف ما إذا كانت تطير شمالًا أم شرقًا أم لا.
الجنوب أو الغرب.

كيف يعمل مخطط كهربية الشبكية ?

عن طريق قياس الجهد المتولد عبر عين الحشرة استجابة لنبضة من الضوء ، ما يلي
يمكن رؤية نوع التتبع على مرسمة الذبذبات:

مرة أخرى لدينا ذروة في الأشعة فوق البنفسجية - ذروة قوية جدًا. يطير البصل أكثر من الذباب اليوشارا و حينئذ
ربما تحتاج إلى استخدام البوصلة الشمسية في كثير من الأحيان وربما بشكل أكثر دقة (؟). يجري طوف
خنفساء، اليوشارا يقضي الكثير من وقته على الأرض أو تحتها في الجحور التي يحفرها ويطوي أجنحته
تحت elytra للحماية. اليوشارا سوف تطير فقط في ضوء الشمس المباشر. كما أن ذبابة البصل جيدة
في الجزء الأخضر من الطيف ، لكن لديه حساسية أكبر للضوء الأزرق. مرة أخرى قد يكون هذا
تشير إلى طيار قوي ، وبما أن هذه الحشرة تتغذى على نباتات البصل ، فإن الحساسية العالية للأوراق الخضراء المزرقة
من البصل ربما يساعد في اكتشافها بسهولة أكبر (على الرغم من أن الروائح ستكون مهمة جدًا أيضًا).

لذلك ، قد تكون هذه الحشرات على الأقل ثنائية اللون (مع مستشعرات الأشعة فوق البنفسجية والأخضر) ، وربما ثلاثية الألوان (مع
الأشعة فوق البنفسجية والأزرق والأخضر). ومع ذلك ، فإن هذه البيانات لا تكفي لإثبات أن لديهم رؤية لونية. بالرغم ان
تمتلك العين المستشعرات اللازمة ، ولا نعرف ما إذا كان الدماغ يفسر الألوان على أنها سطوع أم
كلون. قد تكون التجارب السلوكية ، المشابهة لتلك التي أجريت على النحل ، قادرة على الإجابة عن ذلك. بعض
العث لها قمم في الأشعة فوق البنفسجية والأزرق والأخضر وكذلك في الأحمر أو الأشعة تحت الحمراء وهكذا قد يكون
رباعي اللون.

[ملاحظة فنية: من المهم معايرة الجهاز للتأكد من أن "شدة" الضوء في جميع الألوان متماثلة ،
خلاف ذلك ، على سبيل المثال ، إذا كان الضوء الأزرق أكثر سطوعًا ، فهذا من شأنه أن يؤدي إلى تحيز النتيجة. طريقة واحدة للقيام بذلك هي الاحتفاظ بامتداد
الطاقة الثابتة لشعاع الضوء في جميع الأطوال الموجية ، وهذا ينتج ما يسمى الكفاءة الطيفية للحشرة.
ومع ذلك ، فإن العيون لا تستجيب للألوان على أساس الطاقة في شعاع الضوء ، بل تستجيب للرقم
من الفوتونات الموجودة في الحزمة ، أو بشكل أكثر دقة كثافة تدفق الفوتون. الحفاظ على كثافة تدفق الفوتون عبر
الأطوال الموجية تقيس ما يسمى بالحساسية الطيفية. لاحظ أنه منذ طاقة الفوتون ، E = بلانك
ثابت (h) x تردد الضوء ، يحتوي الضوء الأحمر عند 650 نانومتر تقريبًا على ضعف كثافة تدفق الفوتون مثل الضوء الأزرق عند 350
نانومتر. ومع ذلك ، بما أن العين تستجيب لسجل شدة التحفيز ، وعندما لا تكون العين حساسة للغاية للضوء الأحمر ،
كما في هذه الحالة ، يختلف منحنى الحساسية الطيفية قليلاً عن منحنى الكفاءة الطيفية ، يتم ببساطة تحويل القمم إلى
قليلا الحق. ومع ذلك ، فإن الحساسية الطيفية هي الطريقة المفضلة هذه الأيام لأنها تعتبر أكثر دقة و
تمثيليًا (على الرغم من أنه يتعين على المرء أن يأخذ في الاعتبار الكفاءة الكمية للعين ، فإن الحساسية الطيفية لا تفعل ذلك
قياس الاستجابة لعدد من الكميات الممتصة ، فقط لعدد الكميات الساقطة).]

تحتوي العديد من الأزهار الملقحة بالحشرات على أصباغ فوق بنفسجية لا تحتوي إلا على الحشرات الملقحة (وربما
الطيور) يمكن رؤيتها. العديد من الأزهار ملونة بشكل لافت للنظر في الأشعة فوق البنفسجية منها في الطيف المرئي.
علاوة على ذلك ، تعمل العلامات ، المرئية فقط في الأشعة فوق البنفسجية ، كعلامات لسيارات الأجرة لتوجيه الحشرات التي هبطت إلى
مكافآت غذاء حبوب اللقاح والرحيق.

لذلك ، رأينا أن العين المركبة للحشرة مصممة بشكل مختلف تمامًا عن عين الفقاريات. ال
تتميز عين الحشرة بدقة مكانية أقل بكثير ، نظرًا لقيود التصميم الخاصة بها ، ولكن بعضها أعلى من ذلك بكثير
القرار الزماني. مثل الثدييات ، يمكن للحشرات أن تتكيف مع الرؤية في مستويات الإضاءة المنخفضة في الليل ، مثل الرئيسيات
والطيور ، بعضها على الأقل يمكنه رؤية الألوان. يمكن لمعظم الحشرات أيضًا رؤية الأشعة فوق البنفسجية (سواء كانت بصيغة a
اللون أو كظلال من اللون الرمادي) مما يساعدهم على التنقل باستخدام الشمس. لقد قيل تلك الحشرة
اصطدم التطور بجدار من الطوب بالعين المركبة - غير قادر على تحقيق دقة مكانية أفضل ، لكن بعضها
قد يكون للحشرات أنواع أخرى من العيون التي كان من المفترض أن تتطور لتصبح أكثر شبهاً
عيون الفقاريات. إذن ، لماذا لا تتمتع أي حشرة بقدرة بصرية عالية مثل الإنسان؟ الاجابة
ربما يكمن في المعالجة العصبية. حتى لو كانت الحشرة لها عين حادة من الناحية المكانية مثل الإنسان ، فأين
هل يناسب الدماغ الكبير المطلوب لمعالجة مثل هذه الصور التفصيلية؟ في النهاية ، عيون الحشرات عالية
تتكيف مع طريقة حياة الحشرات. في الواقع ، تنافس الحشرات الفقاريات باعتبارها أشكال الحياة الأرضية المهيمنة
الأرض ، لذلك من الواضح أنها متطورة للغاية!

إليك تجربة بسيطة على رؤية الحشرات يمكنك إجراؤها في المنزل. كل ما تحتاجه هو خشب
مخروط ، طوله من 6 إلى 8 بوصات ، ليكون بمثابة قالب (مثل مقبض فرشاة الرسم بالحجم المناسب) ،
الورق الأسود والغراء والمناديل الورقية. اصنع نموذجًا للعين الحشرة بلف قطعة من الأسود
الورق حول القالب لعمل المخاريط ولصق الحواف المتداخلة معًا وقطع نصف بوصة
من طرف كل مخروط. اصنع حوالي 20 أو نحو ذلك من المخاريط الورقية ثم قم بتعبئتها (ولصقها)
معًا ، مع نهايات عريضة موجهة للخارج وتشكل نهايات القطع الضيقة جزءًا من سطح a
جسم كروى. يتم وضع القليل من المناديل الورقية على الأطراف الضيقة بمثابة شبكية العين. خذ النموذج إلى ملف
غرفة مظلمة ذات نهايات عريضة موجهة نحو مصباح بعيد ، بحيث يكون واحدًا إلى ثلاثة أقماع فقط
مضاءة ، والباقي سيبقى داكنًا طالما أن المناديل الورقية مضغوطة بشدة ضدها
فتحات ضيقة. هذا هو عين التطبيق ، حيث يتم عزل كل مخروط أو نموذج ommatidium بصريًا
ويتم إنتاج صورة دقيقة. بعد ذلك ، انقل المناديل الورقية بعيدًا عن الأقماع وستعمل الصورة
تصبح أقل وضوحًا حيث ينتشر الضوء إلى الأوماتيديا المجاورة ، هذه هي عين التراكب. (فكرة
مأخوذ من: تجارب بسيطة مع الحشرات ، بقلم هـ. كالموس ، مطبعة هاينمان).


مناقشة

ببغاء صغير يعيش في الصحراء مع انخفاض نسبي في FFF

تظهر نتائجنا أن أعلى تردد اندماج وميض ، CFF ، لببغاء الطيور يحدث عند سطوع أعلى بكثير مما كان يُفترض سابقًا - على الأقل عند 3500 أو 7200 شمعة / م 2 ، وربما أعلى. يعد هذا أكثر إشراقًا من أي نوع آخر من الطيور التي تم اختبارها ، ولكنه يتبع توقعاتنا نظرًا لأن الطيور البرية تعيش في موائل مفتوحة ومشرقة للغاية في الصحراء الأسترالية ، وبالتالي يجب أن تتكيف مع شدة الإضاءة العالية. تمامًا مثل الجواثم ، لديهم شبكية مخروطية الشكل بها 2.1 ضعف عدد المخاريط مثل القضبان (Lind and Kelber 2009). ومع ذلك ، فإن أعلى معدلات FFFs في تجاربنا ، في نطاق التردد بين 77 و 93 هرتز ، أقل بكثير من CFFs لبعض الحشرات الطائرة السريعة ، ولكن أيضًا الطيور مثل الثدي الأزرق وصائد الذباب في العالم القديم (Boström et al. 2016) و en par مع نتائج من الدجاج المحلي (ليسني وآخرون 2011). نظرًا لأن الببغاوات أقرب في الحجم وسلوك الطيران إلى الجواسر مقارنة بالدجاج ، فإن نتائجنا تشير إلى صغر الحجم وخفة الحركة المحمولة في الهواء في حد ذاته لا يؤدي إلى دقة بصرية زمنية عالية جدًا. علاوة على ذلك ، فإن حقيقة أن الدجاج الداجن ينحدر من طيور الغابة الحمراء ، التي تعيش في شجيرات قاتمة من الغابات الاستوائية ، لا تدعم الموائل المشرقة كتفسير لعوامل CFF المتطرفة الموجودة في الثدي الأزرق وصائد الذباب.

ومع ذلك ، فإن نتائجنا تدعم أن حدة البصر الزمانية الشديدة قد تكون سمة متشابكة الشكل بالنسبة إلى الجواثم ، حيث لا يوجد دليل قاطع على أن CFFs في الجواثم منخفضة تقريبًا كما هو الحال في الببغاء Psittaciform. أبلغ Crozier and Wolf (1941 ، 1944) عن 55 هرتز CFFs في اثنين من الممرات ، زيبرافينش (Taeniopygia guttata) وبيت العصفور (عابر سبيل) ، ولكن نظرًا لأن تصميمهم التجريبي سجل استجابات حركية بصرية محدودة بالدقة المكانية والزمانية ، فقد يكون قد تم التقليل من شأن عوامل CFF الحقيقية.

من الممكن أيضًا أن تكون أنماط الحياة التي تتطلب تتبعًا دقيقًا للحركة السريعة هي الدافع وراء تطور الحدة الزمنية في الطيور ، كما هو موضح بالنسبة للحشرات (على سبيل المثال ، Autrum 1949 Autrum and Stoecker 1950 Laughlin and Weckström 1993 Weckström and Laughlin 1995). الببغاوات لها عادات تغذية مختلفة عن الأنواع الجوادية التي تم اختبارها بواسطة Boström et al. (2016). تمتلك كل من مصائد الذباب ذات الأطواق والمربعات نظامًا غذائيًا تهيمن عليه الحشرات ، بينما تشكل الحشرات جزءًا أصغر ولكنه مهم من النظام الغذائي للثدي الأزرق (del Hoyo et al.2006، 2007). يجب أن يمارس اصطياد الحشرات الطائرة على الجناح ضغطًا عاليًا على حدة البصر الزمنية ومن المحتمل أن يكون قد دفع CFFs لهذه الأنواع ، خاصة في مصائد الذباب. من ناحية أخرى ، فإن الببغاوات والدجاج لديها أنظمة غذائية تسودها البذور أو الحشرات البطيئة الحركة ، مما يضع ضغطًا أقل على حدة البصر الزمنية. هناك اختلاف بيئي آخر بين الثدي الأزرق / صائد الذباب والببغاء / الدجاج هو موائلهم. يعيش الثدي الأزرق وصائد الذباب حياة محمولة جواً في الغابات ، مما يشكل بيئات معقدة للغاية ، والتي قد تتطلب أيضًا حدة زمنية عالية حتى تتمكن الطيور من التحرك والمناورة بسرعة عبر الستائر. تعيش طيور الغابة الحمراء أيضًا في الغابات ، لكنها تتحرك بشكل أبطأ وتتجول في الغالب على الأرض ، وهو سلوك قد لا يتطلب حدة زمنية عالية. تعيش الببغاء في موائل مفتوحة ، ويواجه مخاطر أقل من الاصطدام بالفروع والأشجار ، وبالتالي قد يؤدي أيضًا أداءً جيدًا مع رؤية أبطأ.

كان تصميمنا التجريبي مشابهًا إلى حد ما لتلك المستخدمة في الدجاج (على سبيل المثال ، ليسني وآخرون.2011) و passerines (Boström et al. 2016) ، مما يجعل نتائجنا قابلة للمقارنة مع CFFs السلوكية المحددة في هذه الأنواع الأخرى من الطيور. ومع ذلك ، قد يكون من الصعب استخلاص استنتاجات بيئية بناءً على التجارب التي أجريت على طيور البادجي والدجاج المستأنسة ، نظرًا لوجود مؤشرات على أن التدجين قد يكون له بعض التأثير الضار على النظام البصري في الطيور الداجنة (Lisney et al. 2011 Roth and Lind 2013) . نظرًا لأن حيوانات الاختبار الخاصة بنا لم يتم صيدها في البرية ، فلا يمكننا التحكم في احتمالية حدوث فقد في حدة البصر في الببغاء أثناء التدجين والانتقاء الاصطناعي لأنواع مختلفة من الألوان (ولكن انظر Jeffery and Williams 1994).

مقارنة مع جينسبيرغ ونيلسون (1971)

نتائجنا على FFF في الببغاء في شدة الضوء العالية تبدو منخفضة إلى حد ما مقارنة بما وجده Ginsburg و Nilsson (1971) لشدة أقل (الشكل 2 ب). أحد الاختلافات بين دراستنا ودراستهم هو أن منبهات الضوء الخاصة بهم لم تتضمن ضوء الأشعة فوق البنفسجية. دراسة عن الدجاج المحلي بواسطة Rubene et al. وجد (2010) أن استبعاد ضوء الأشعة فوق البنفسجية من المنبهات أدى إلى انخفاض قيم FFF بشكل ملحوظ مما لو كانت المحفزات تحتوي على ضوء طيف كامل. من ناحية أخرى ، بناءً على الفحص البصري للرسم البياني في الشكل 2 ب ، فإن عوامل FFF المقاسة بواسطة Ginsburg و Nilsson عند السطوع المنخفض ليست أقل من المتوقع من بياناتنا ، إذا كان أي شيء أعلى مما يوحي به منحنىنا من خلال الاستقراء.

الاختلافات الأخرى بين الدراستين هي التدريب التطبيقي وأنظمة الاختبار. كان البادجان اللذان اختبرهما Ginsburg و Nilsson (1971) أقرب إلى الحافز ، ولم يتم تقديم خيار لهما بين اثنين من المحفزات ، ولكن تم تدريبهما على النقر على المفتاح إذا ظهر الضوء المقدم ثابتًا. سيؤدي تقصير المسافة إلى المنبه إلى زيادة حجم صورته على شبكية العين. من المعروف أن هذا يزيد من FFF في البشر ، وفقًا لقانون Granit-Harper (Granit and Harper 1930). بدأ Ginsburg and Nilsson (1971) أيضًا تجربتهما على ترددات عالية وخفضا التردد حتى توقف الطائر عن النقر على المفتاح ، بينما بدأت تجربتنا بترددات أقل والتي زادت حتى فشل الطائر في الفصل بين المحفزين. أخيرًا ، من المحتمل أن يستخدم Ginsburg and Nilsson (1971) مستويات إضاءة محيطة أعلى نسبيًا ، مقارنةً بإضاءة التحفيز ، مما فعلنا. نظرًا لأننا وجدنا فرقًا بين FFF بمستويات إضاءة محيطة مختلفة في الاختبار مع 1500 شمعة / م 2 ، فقد يكون هذا أيضًا قد أثر على النتائج. ومع ذلك ، فإننا نعتبر أن النتائج ذات الإضاءة العالية هي الأكثر صلة بطائر الصحراء ، الذي ينشط فقط في النهار ، في ضوء ساطع للغاية.

هل ترى حيوانات الببغاء وميض المصابيح؟

هل يرى الببغاء وميض أنابيب الفلورسنت أو مصابيح LED في المنازل أو في متاجر الحيوانات الأليفة ، وهل هذه الإضاءة تضغط على الطيور؟ لقد هدفنا إلى التحقق مما إذا كانت رفاهية الببغاء في الأسر قد تتضرر بسبب وميض الضوء ، حيث يجب أن يظهر وميض للطيور إذا تجاوزت FFFs 100-120 هرتز. لم يكن لدى أي من الببغاوات في تجربتنا FFFs أعلى من 100 هرتز في أي من شدة الضوء المختبرة ، لذلك من غير المحتمل أن يعانون تحت أضواء الفلورسنت. يتطلب المعيار الأوروبي لإضاءة مساحة العمل (EN 12464-2: 2007) إضاءة تبلغ 500 شمعة / م 2 في المكاتب و 100 شمعة / م 2 في مساحة العمل العامة. قد تكون إضاءة المنازل بأنابيب الفلورسنت في غرف المعيشة المشرقة ضعف سطوعها. قمنا أيضًا بقياس الإنارة في المكتب ، وهي بيئة مشرقة إلى حد ما ، مضاءة بمصابيح الفلورسنت. مباشرة تحت المصباح كان الإنارة حوالي 1000 شمعة / م 2 وانخفض الإنارة بسرعة كبيرة مع زيادة المسافة من المصباح. عند 750 cd / m 2 ، لم يختلف الببغاء والبشر كثيرًا في FFF (الشكل 2 ب) ، مما يشير إلى أنه حتى الببغاوات المعرضة لمصابيح الفلورسنت البالية مع ترددات وميض أقل من 100 هرتز يجب ألا تكتشف الوميض أكثر من مقدمي الرعاية البشرية ، التقليل إلى أدنى حد من مخاطر ضعف الرفاهية للطيور المحلية.

حتى إذا كان من غير المحتمل أن يلاحظ الببغاء وميض 100 هرتز من الإضاءة الاصطناعية ، فقد لا يزال يسبب الضيق إذا استجابت شبكية العين له. البشر ، الذين لا يدركون عادة وميض 100 هرتز بوعي ، لا يزالون يعانون من التعرض له. يمكن أن يسبب الصداع وإجهاد العين والقلق والتغيرات في العين المرمية (ويلكينز وآخرون 1989) ، ويخل بإدراك الحركة السريعة المستمرة (مادوكس وآخرون. 2001) ويؤثر على الدماغ (على سبيل المثال ، كولر ولايك 1998) أو جهاز المناعة. نظام (مارتن 1989). وبالتالي ، من المهم دراسة حساسية الوميض في الطيور المروضة ليس فقط على المستوى الإدراكي ولكن أيضًا على مستوى الشبكية باستخدام ERG.

تشير دراستنا إلى أن الدقة الزمنية العالية ربما لا تكون سمة مشتركة لجميع الطيور الصغيرة النشطة ، حيث يبدو أن الببغاء والدجاج المنزلي يقعان في نفس النطاق ، في حين أن رؤية أنواع الجواثم المدروسة لها دقة زمنية أعلى. نحن نعتبر أنه من الأرجح أن الدقة الزمنية العالية جدًا للرؤية قد تكون سمة تشابكية متشابكة للعابرين أو سمة تكيفية مرتبطة بالحشرات المحمولة جواً أو أنماط حياة الطيران السريع في البيئات المعقدة ، بطريقة مماثلة كما هو موضح للحشرات الطائرة السريعة (انظر فوق). من الواضح أنه يجب دراسة المزيد من أنواع الطيور لحل هذا السؤال.


مراجع

أندرسون ، قاموس دي إم موسبي الطبي. في https://medical-dictionary.thefreedictionary.com/spatial+resolution (2009).

Land، M.F & amp Nilsson، D.-E. عيون الحيوان. أكسفورد أنيم. بيول. سر. 2, 221 (2002).

Fein، A. & amp Szuts، E. Z. مستقبلات الضوء: دورها في الرؤية. أرشيف CUP 5 ، (مطبعة جامعة كامبريدج ، 1982).

إنجل ، د ، جينيرود ، إم آند لي ، دي إن آليات الدماغ والرؤية المكانية. Springer Science & amp Business Media (1984).

Neri، P. & amp Levi، D. M. الدقة المكانية لربط الميزات ضعيفة في الرؤية المحيطية والغامضة. J. نيوروفيزول. 96, 142–153 (2006).

Krauskopf، J. & amp Mollon، J.D. استقلالية خصائص التكامل الزمني للآليات اللونية الفردية في العين البشرية. J. Physiol. 219, 611–623 (1971).

Paul، R. & amp Mark-Paul، M. استعادة فيلم الصور المتحركة. (بتروورث-هاينمان ، 2000).

Farrell، J. E.، Benson، B. L.، Haynie، C.R، Packard، H. & amp Ca، P. A. توقع عتبات الوميض لأطراف عرض الفيديو. بروك. SID 28, 449–453 (1987).

براون ، ج. إن دليل أكسفورد لدراسات موسيقى الأفلام (محرر نويمير ، د.) 588 (مطبعة جامعة أكسفورد ، 2014).

Zlody، R. العلاقة بين تردد الوميض الحرج (CFF) والعديد من المقاييس الفكرية. بسيتشول 78, 596–60 (1965).

تانر ، دبليو بي تحقيق أولي للعلاقة بين الاندماج المرئي للضوء المتقطع والذكاء. علم (80-.). 112, 201–203 (1950).

Bonneh، Y. S.، Sagi، D. & amp Polat، U. الازدحام المكاني والزماني في الحول. دقة الرؤية. 47, 1950–1962 (2007).

ليف ، م. وآخرون. يحسن التدريب سرعة المعالجة المرئية ويعمم على الوظائف غير المدربة. علوم. اعادة عد. 4, 7251 (2014).

Lev، M. & amp Polat، U. المكان والزمان في التقنيع والتزاحم. J. فيس. 15, 10 (2015).

Polat، U. & amp Sagi، D. عدم التناسق الزمني للتفاعلات الجانبية الخطية. دقة الرؤية. 46, 953–960 (2006).

بريتمير ، ب. الإخفاء البصري: نهج تكاملي. (مطبعة كلارندون ، 1984).

Raymond، J. E.، Shapiro، K. L. & amp Arnell، K. M. قمع مؤقت للمعالجة المرئية في مهمة RSVP: وميض انتباه؟ ياء إكسب. بسيتشول. همم. الإدراك. نفذ. 18, 849–60 (1992).

De Bruijn، O. & amp Spence، R. Rapid Serial Visual Presentation: مقايضة الزمكان في عرض المعلومات. بروك. عمل. أسيوط. حال. فيس. واجهات https://doi.org/10.1145/345513.345309 189–192 (2000).

Seitz ، A. R. ، Nanez ، J. E. ، Holloway ، S.R & amp Watanabe ، T. التعلم الإدراكي للحركة يؤدي إلى إدراك وميض أسرع. بلوس واحد 1, 1–9 (2006).

تايلر ، سي دبليو تحليل حساسية التعديل البصري. ثالثا. اختلافات خطية في حساسية الوميض المحيطي. J. Opt. شركة أكون. أ 4, 1612–1619 (1987).

Verrij، D. & amp Hecht، S. تأثير الكثافة واللون وموقع الشبكية على تردد الاندماج للإضاءة المتقطعة. مختبر الفيزياء الحيوية. Proc Natl Acad Sci USA 19, 522–535 (1933).

Hartmann، E.، Lachenmayr، B. & amp Brettel، H. تردد الوميض الحرج المحيطي. دقة الرؤية. 19, 1019–1023 (1979).

Hecht، S. & amp Shlaer، S. J. التحفيز المتقطع بالضوء: العلاقة بين الكثافة والحرجة التردد لأجزاء مختلفة من الطيف. الجنرال فيسيول 19, 965–77 (1936).

تايلر ، سي دبليو تحليل حساسية التعديل البصري. II. شبكية العين المحيطية ودور أبعاد المستقبلات الضوئية. J. Opt. شركة أكون. أ. 2, 393–398 (1985).

Kircheis، G.، Wettstein، M.، Timmermann، L.، Schnitzler، A. & amp Häussinger، D. تردد الوميض الحرج لتقدير الاعتلال الدماغي الكبدي منخفض الدرجة. أمراض الكبد 35, 357–66 (2002).

Salmi، T. ترددات الوميض الحرجة في مرضى التصلب اللويحي ذو النمط الطبيعي أو غير الطبيعي VEP. اكتا نيورول. سكاند. 71, 354–358 (1985).

Petzold، A. & amp Plant، G. T. الاضطرابات السريرية التي تؤثر على الرؤية المتوسطة. البصريات العينية والفسيولوجية 26, 326–341 (2006).

Phipps ، J. A. ، Guymer ، R.H & amp Vingrys ، A. J. فقدان وظيفة المخروط في اعتلال البقعة المرتبط بالعمر. التحقيق. طب العيون. فيس. علوم. 44, 2277–2283 (2003).

ماير ، إم ج. وآخرون. حساسية الوميض وظهور قاع العين في اعتلال البقعة المرتبط بالعمر قبل نضحي. التحقيق. طب العيون. فيس. علوم. 35, 1138–1149 (1994).

Feigl ، B. ، Cao ، D. ، Morris ، C.P & amp Zele ، A.J. الأشخاص الذين يعانون من اعتلال البقعة الصفراء المرتبط بالعمر لديهم خطر الإصابة بالأنماط الجينية والعيون الطبيعية سريريًا ضعف الرؤية المتوسطة. استثمار. طب العيون. فيس. علوم. 52, 1145–50 (2011).

Shankar ، H. & amp Pesudovs ، K. اختبار الانصهار الوميض الحرج للرؤية المحتملة. انكسار الساد. سورج. 33, 232–9 (2007).

Behrend، K.، Benkner، B. & amp Mora-Ferrer، C. الدقة الزمنية وخصائص النقل الزمني: آليات الجابرجية والكولينية. فيس. نيوروسسي. 24, 787–797 (2007).

O’Connor، M.، Nilsson، D.E & amp Garm، A. الخصائص الزمنية لعيون العدسة في صندوق قنديل البحر Tripedalia cystophora. J. كومب. فيسيول. نيوروثول. حسي ، عصبي ، سلوك. فيسيول. 196, 213–220 (2010).

ميلر ، R. ياء نيوروفيسيول. 33, 323–41 (1970).

Peachey، N. S.، Alexander، K.R، Derlacki، D.J & amp Fishman، G.A Light adjustment، rods، and the human cone flicker ERG. فيس. نيوروسسي. 8, 145–150 (1992).

بيلي ، دي جي & أمبير فاريل ، بي إن كتيب البصريات (محرران باس ، ن م. وآخرون.) 1–12 (1995).

Pashler و H. A.L & amp Yantis و S. Steven's كتيب لعلم النفس التجريبي. علم النفس التجريبي المعروف سابقًا باسم Zeitschrift für 4 (John Wiley & amp Sons، Inc.، 2002).

هاغارد ، م.السمع: مقدمة في الصوتيات النفسية والفسيولوجية. J. نيورول. جراحة الأعصاب. الطب النفسي 45, 1175 (1982).

Merfeld، D. M. نظرية كشف الإشارة والعتبات الدهليزية: 1. النظرية الأساسية والاعتبارات العملية. إكسب. Res الدماغ. 210, 389–405 (2011).

Levi، D. M.، Polat، U. & amp Hu، Y. S. تحسين حدة Vernier عند البالغين المصابين بالغمش: الممارسة تجعلها أفضل. التحقيق. طب العيون. فيس. علوم. 38, 1493–1510 (1997).

بولات ، يو. جعل التعلم الإدراكي عمليًا لتحسين الوظائف البصرية. دقة الرؤية. 49, 2566–2573 (2009).

Simpson، W. A. ​​طريقة المنبهات المستمرة فعالة. الإدراك. سيكوفيس. 44, 433–436 (1988).

Laming ، D. & amp Laming ، J. F. Hegelmaier: في الذاكرة لطول السطر. بسيتشول. الدقة. 54, 233–239 (1992).

Carmel، D.، Saker، P.، Rees، G. & amp Lavie، N. الحمل الإدراكي يعدل إدراك الوميض الواعي. J. فيس. 7, 14.1–13 (2007).

Feshchenko، V.A، Reinsel، R.A & amp Veselis، R. A. الطريقة المثلى لتقدير تردد الوميض الحرج (CFF). بروك. Annu. سيمب. حاسوب. تطبيق ميد. رعاية 15, 1006 (1994).

مايدا ، إ. وآخرون. قراءة الأشعة تسبب التعب وقياس إجهاد العين مع تردد اندماج الوميض الحرج. JPn. J. Radiol. 29, 483–7 (2011).

Davranche، K. & amp Pichon، A. زيادة حد تردد الوميض الحرج بعد تمرين مرهق. تمارين رياضية J. بسيتشول. 27, 515–520 (2005).

نارديلا ، أ. وآخرون. الفصيص الجداري السفلي يشفر عمليات الدقة الزمنية المرئية التي تساهم في عتبة تردد الوميض الحرج في البشر. بلوس واحد 9 (2014).

ميتسوهاشي ، ت. طرق القياس والتحليل لتردد الوميض الحرج وإرهاق المراقب الناجم عن المشاهدة التليفزيونية. إلكترون. كومون. اليابان 78, 1–12 (1995).

Eisenbarth، W.، Mackeben، M.، Poggel، Da & amp Strasburger، H. خصائص المعالجة الديناميكية في المجال البصري للمرضى المصابين بالاعتلال البقعي المرتبط بالعمر. قوس جريفيس. كلين. إكسب. طب العيون. 246, 27–37 (2008).

Maruthy، K. & amp Endukuru، D. T. S. C. kumar. دراسة معدل التردد الانصهار الخفقان الحرج في مشغلات الوسائط. كثافة العمليات جيه كور. ميد. فارم. الدقة. 1, 23–27 (2015).

Zhou، T.، Jose E. N، Zimmerman، D.، Holloway، S.R & amp Seitz، A. اثنان من نماذج التدريب المرئي المرتبطة بعتبة اندماج الرجفة الحرجة المحسنة. الجبهة النفسية 7 (2016).

بوفير ، إي آر ، رينزي ، إل إم ب. & amp Hammond، B.R. دراسة مزدوجة التعمية مضبوطة بالغفل عن تأثيرات اللوتين والزياكسانثين على سرعة وكفاءة المعالجة العصبية. بلوس واحد 9 (2014).

Lafère، P.، Balestra، C. & amp Hemelryck، W. تقييم تردد اندماج الوميض الحرج والإرهاق الملحوظ لدى الغواصين بعد الهواء والغوص بالنيتروكس الهوائي. الغوص Hyperb. ميد. 40 (2010).

ويندهورست ، يو. وأمبير جوهانسون ، إتش. التقنيات الحديثة في أبحاث علم الأعصاب. (Springer Science & amp Business Media ، 2012).

Salib، Y.، Plourde، G.، Alloul، K.، Provost، A. & amp Moore، A. قياس الانتعاش من التخدير العام باستخدام تردد الوميض الحرج: مقارنة بين طريقتين. علبة. أناست. 39, 1045–1050 (1992).

Haselton، M.G، Nettle، D. & amp Andrews، P.W. تطور التحيز المعرفي. كتيب علم النفس التطوري 724-746 ، في http://www.sscnet.ucla.edu/comm/haselton/papers/downloads/handbookevpsych.pdf (2005).

بليس ، إتش ، فيدلر ، ك. & أمبير ستراك ، إف. الإدراك الاجتماعي: كيف يبني الأفراد الواقع الاجتماعي. علم النفس الاجتماعي (مطبعة علم النفس ، 2004).

Meese، T. S. استخدام الدرج القياسي لقياس نقطة المساواة الذاتية: دليل يعتمد على المحاكاة الحاسوبية. إدراك. نفسية. 57, 267–281 (1995).

Polat، U.، Sterkin، A. & amp Yehezkel، O. تمثل الشبكات العصبية منخفضة المستوى المكانية والزمانية للإخفاء البصري. حال. كوغن. بسيتشول. 3, 153–165 (2007).

Yehezkel، O.، Sterkin، A.، Lev، M. & amp Polat، U. التدريب على الإخفاء الزماني المكاني يحسن حدة البصر المزدحمة وغير المزدحمة. J. فيس. 15, 1–18 (2015).

بولات ، يو. وآخرون. تدريب الدماغ على التغلب على تأثير الشيخوخة على العين البشرية. علوم. اعادة عد. 2, 2–7 (2012).

Johnson، C. A.، Chauhan، B. C.، Shapiro، L.R & amp Yoshiyama، K. K. ما هي طريقة قياس محيط الوميض الأكثر فاعلية للكشف عن فقدان المجال البصري للزرق؟ التحقيق. طب العيون. فيس. علوم. 38, 2270–2277 (1997).

Pesudovs ، K. ، Noble ، B. A. & amp Elliott ، D.B. تطوير وميض حرج / انصهار الوسائط العتامة. أوبتوم. فيس. علوم. 81, 905–910 (2004).

مايدا ، إ. وآخرون. قراءة الأشعة تسبب التعب وقياس إجهاد العين مع تردد اندماج الوميض الحرج. JPn. J. Radiol. 29, 483–487 (2011).

Guttman، L. أساس لتحليل موثوقية الاختبار-إعادة الاختبار. بسيكوميتريكا 10, 255–282 (1945).

جيافارينا ، د. فهم تحليل بلاند التمان. بيوتشيم. ميديكا 25, 141–51 (2015).

Martin Bland، J. & amp Altman، D. الأساليب الإحصائية لتقييم الاتفاق بين طريقتين للقياس السريري. لانسيت 327, 307–310 (1986).

Wesnes، K. & amp Simpson P، C. I. تقييم المعلومات البشرية - قدرات المعالجة في علم النفس النفسي. همهمة يسيكوفارماكو 1, 79–92 (1987).

Simonson ، تردد اندماج E.BJ. الخلفية والتطبيقات. القس فيزيول 32, 349–78 (1952).

De Weerd ، P. ، Vandenbussche ، E. & amp Orban ، G. A. إجراء الدرج وطريقة التحفيز المستمر في علم النفس الفيزيائي للقطط. Behav. Res الدماغ. 40, 201–214 (1990).

Mandel، Y.، Belkin، M.، Yehezkel، O.، Rosner، M. & amp Polat، U. قياس حساسية التباين النقية الداكنة: تأثير العمر. تقنيات طب العيون XV 5688, 1–8 (2005).

المملكة ، F. A. A. & amp Nicolaas ، P. الفيزياء النفسية: مقدمة عملية. (مطبعة أكاديمية ، 2009).

Watson، A.B & amp Pelli، D.G. كويست: طريقة قياس نفسية بايزية تكيفية. الإدراك. سيكوفيس. 33, 113–120 (1983).

Lesmes، L.A، Lu، Z.-L.، Baek، J. & amp Albright، T.D. التقدير التكيفي Bayesian لوظيفة حساسية التباين: طريقة CSF السريع. J. فيس. https://doi.org/10.1167/10.3.17 (2010).

Kontsevich، L.L & amp Tyler، C.W. التقدير التكيفي البايزي للمنحدر والعتبة السيكومترية. دقة الرؤية. https://doi.org/10.1016/S0042-6989(98)00285-5 (1999).

Wooten، B. R.، Renzi، L.M، Moore، R. & amp Hammond، B. R. طريقة عملية لقياس وظيفة حساسية التباين البشرية الزمنية. بيوميد. يختار، يقرر. التعبير (2010).

جيشيدر ، إل إي إم وجي إيه إن كتيب ستيفنز لعلم النفس التجريبي (ed. PASHLER، J.WH) 91–138 (John Wiley & amp Sons، Inc.، 2002).

Wichmann، F.A & amp Hill، N.J. الوظيفة السيكومترية: I. التركيب ، وأخذ العينات ، وجودة الملاءمة. الإدراك. سيكوفيس. https://doi.org/10.3758/BF03194544 (2001).

Levitt، H. تحويل الأساليب إلى أسفل في علم النفس السمعي. J. أكوست. شركة أكون. 49, 467–477 (1971).

كانسكي ، ج. طب العيون السريري - منهج منهجي. (بتروورث هاينمان -لسفير ، 2007).


رؤية الطيور الصغيرة: ليست حادة جدًا ولكنها فائقة السرعة

قد يتوقع المرء أن يكون المخلوق الذي يتجول حول موطنه قادرًا على إدراك التغيرات السريعة أيضًا. ومع ذلك ، تشتهر الطيور أكثر بحدة بصرية جيدة. يُظهر البحث المشترك الذي أجرته جامعة أوبسالا وجامعة ستوكهولم والجامعة السويدية للعلوم الزراعية (SLU) الآن أنه في الجواثم الصغيرة (الطيور الجاثمة) في البرية ، تكون الرؤية أسرع بكثير من أي فقاريات أخرى - وأكثر من ضعف سرعة الرؤية. لنا.

تم نشر نتائج البحث الجديدة اليوم في بلوس واحد.

في التجارب السلوكية ، درس العلماء القدرة على حل التفاصيل المرئية في الوقت المناسب في ثلاثة أنواع صغيرة من الجوازات البرية: الحلمة الزرقاء ، مصيدة الذباب ذات الأطواق ، وصائد الذباب. هذه القدرة هي الدقة الزمنية للبصر ، أي عدد التغييرات في الثانية التي يستطيع الحيوان إدراكها. يمكن مقارنتها بالدقة المكانية (حدة البصر) ، وهي مقياس لعدد التفاصيل لكل درجة في مجال الرؤية.

قام الباحثون بتدريب الطيور التي يتم صيدها في البرية للحصول على مكافأة غذائية من خلال التمييز بين زوج من المصابيح ، أحدهما وميض والآخر يضيء ضوءًا ثابتًا. ثم تم تحديد الدقة الزمنية عن طريق زيادة معدل الوميض إلى عتبة لا تستطيع الطيور عندها التمييز بين المصابيح. هذه العتبة ، المعروفة باسم CFF (معدل اندماج الوميض الحرج) ، يتراوح متوسطها بين 129 و 137 هرتز (هرتز). في مصائد الذباب ، وصل ارتفاعه إلى 146 هرتز ، أي حوالي 50 هرتز فوق أعلى معدل واجهه أي حيوان فقاري آخر. بالنسبة للبشر ، يكون CFF عادة حوالي 60 هرتز. بالنسبة إلى الجواسيس ، يمكن القول إن العالم في حركة بطيئة مقارنةً بالشكل الذي يبدو عليه لنا.

يصور مقطع الفيديو ميزة واحدة للرؤية فائقة السرعة المكتشفة في الطيور. إن معدل التحديث الأسرع بثلاث مرات تقريبًا للمدخلات المرئية في صائد الذباب ذي الذبابة مقارنة بالإنسان يجعل من السهل جدًا تتبع مسارات طيران اثنين من ذباب الزجاجة والتنبؤ بها.هذه على الأرجح قدرة حاسمة للطائر الذي يمسك فريسته المحمولة جواً على الجناح. الائتمان: مالين ثيسيليوس

لقد قيل من قبل ، ولكن لم يتم التحقيق فيه مطلقًا ، أن الطيور البرية الصغيرة والرشيقة يجب أن تتمتع برؤية سريعة للغاية. ومع ذلك ، فقد ثبت أن الثدي الأزرق وصائد الذباب لديهم معدلات CFF أعلى مما كان متوقعًا من حجمهم ومعدلات الأيض. يشير هذا إلى التاريخ التطوري للانتقاء الطبيعي للرؤية السريعة لهذه الأنواع. قد يكمن التفسير في حاجة الطيور الصغيرة المحمولة جواً لاكتشاف وتتبع الأجسام التي تتحرك صورتها بسرعة كبيرة عبر شبكية العين - بالنسبة إلى الثدي الأزرق ، على سبيل المثال ، لتتمكن من رؤية جميع الفروع وتجنبها عندما تحتمي من الحيوانات المفترسة عن طريق الطيران مباشرة إلى داخلها. شجيرات. علاوة على ذلك ، فإن جميع أنواع الطيور الثلاثة التي تم فحصها ، وبدرجات متفاوتة ، تعيش على الحشرات التي تصطادها. صائد الذباب ، كما يوحي اسمه ، يصطاد الحشرات المحمولة جواً. لهذه القدرة ، لا يكفي التصويب مباشرة على الحشرة. التخطيط المستقبلي مطلوب: يحتاج الطائر إلى دقة زمنية عالية لتتبع حركة الحشرة والتنبؤ بموقعها في اللحظة التالية.

تعطي النتائج الجديدة بعض دواعي القلق بشأن رفاهية الطيور الأسيرة. عادة ما يتم الاحتفاظ بالمرور الصغيرة في أقفاص ، وقد تكون قادرة على الرؤية بنفس سرعة أقاربها البرية. مع التخلص التدريجي من المصابيح المتوهجة لأسباب تتعلق بكفاءة الطاقة ، غالبًا ما يتم الاحتفاظ بالطيور المروضة في غرف مضاءة بمصابيح منخفضة الطاقة أو مصابيح فلورية أو إضاءة LED. وميض العديد من هذه الأجهزة عند 100 هرتز ، وهو بالتالي غير مرئي للإنسان ولكن ربما لا يكون مرئيًا للطيور الصغيرة في الأسر. أظهرت الدراسات أن الضوء الوامض يمكن أن يسبب الإجهاد والاضطرابات السلوكية وأشكال مختلفة من الانزعاج لدى البشر والطيور على حد سواء.

من بين جميع حيوانات العالم ، يمتلك النسر الرؤية الأكثر حدة. يمكن أن يميز 143 سطرًا في درجة واحدة من مجال الرؤية ، في حين أن الإنسان ذو الرؤية الممتازة يدير حوالي 60. حجم هذا الاختلاف هو نفسه تقريبًا تمامًا بين سرعة الرؤية القصوى للإنسان وصائد الذباب: 60 و 146 هرتز على التوالى. وبالتالي ، فإن رؤية صائد الذباب أسرع من الرؤية البشرية إلى نفس المدى تقريبًا حيث تكون رؤية النسر أكثر وضوحًا. لذا فإن الرؤية السريعة لحيوانات الجواسيس الصغيرة هي تكيف تطوري مثير للإعجاب مثل البصر الحاد للطيور الجارحة.

يضع أندرس أودين ، المحاضر في قسم البيئة وعلم الوراثة بجامعة أوبسالا والذي ترأس الدراسة ، نتائج البحث في منظورها الصحيح.

في الواقع ، قد تكون الرؤية السريعة سمة نموذجية للطيور بشكل عام أكثر من حدة البصر. يبدو أن الطيور الجارحة فقط لديها القدرة على الرؤية بتركيز حاد للغاية ، بينما تتفوق حدة البصر البشري على تلك الموجودة في جميع أنواع الطيور الأخرى التي تمت دراستها. من ناحية أخرى ، هناك الكثير من أنواع الطيور المشابهة للحلمة الزرقاء ، مصيدة الذباب ذات الأطواق وصائدة الذباب ، من الناحيتين البيئية والفسيولوجية ، لذلك ربما تشترك أيضًا في قدرة الرؤية الفائقة السرعة.


تم العثور على Massive & # 39Darth Vader & # 39 isopod كامنًا في المحيط الهندي

تم اكتشاف والد كل حشرات البحر العملاقة مؤخرًا قبالة سواحل جاوة.

صورة مقربة لـ Bathynomus raksasa

  • تم اكتشاف نوع جديد من متساوي الأرجل يشبه لورد سيث معين.
  • إنه أول إيزوبود عملاق معروف من المحيط الهندي.
  • هذا الاكتشاف يوسع قائمة متساويات الأرجل العملاقة إلى أبعد من ذلك.

من المدهش أن البشرية تعرف القليل عن أعماق المحيطات. من الأدلة المتكررة على ذلك حقيقة أن البشرية قامت بعمل أفضل لرسم خرائط لسطح المريخ مقارنة بقاع البحر. غالبًا ما تفاجئ الكائنات التي نجدها كامنة في الهاوية المائية حتى أكثر الباحثين تفانيًا بسماتهم الفريدة وسلوكهم الغريب.

اكتشفت بعثة استكشافية حديثة قبالة سواحل جاوة نوعًا جديدًا من أنواع متساوية الأرجل ملحوظًا في حجمه وتشابهه مع دارث فيدر.

تعد أعماق المحيط موطنًا للعديد من الكائنات التي يعتبرها البعض غير طبيعية.

وفقًا لـ LiveScience ، يُشار أحيانًا إلى جنس Bathynomus باسم "Darth Vader of the Seas" لأن القشريات على شكل خوذة الشخصية المهددة. Deemed Bathynomus raksasa ("raksasa" تعني "عملاق" بالإندونيسية) ، يمكن أن ينمو هذا المخلوق الشبيه بالصراصير إلى أكثر من 30 سم (12 بوصة). إنه واحد من عدة أنواع معروفة من إيزوبود العملاق الذي يسافر إلى المحيط. مثل الأعضاء الأخرى في ترتيبها ، لها عيون مركبة ، وسبعة أجزاء من الجسم ، وزوجان من الهوائيات ، وأربع مجموعات من الفكين.

من المحتمل أن يكون الحجم المذهل لهذا النوع ناتجًا عن عملقة أعماق البحار. هذا هو ميل الكائنات التي تعيش في أجزاء أعمق من المحيط إلى أن تكون أكبر بكثير من الأنواع ذات الصلة الوثيقة التي تعيش في المياه الضحلة. يبدو أن B. raksasa تجعل منزلها بين 950 و 1260 مترًا (3117 و 4134 قدمًا) تحت مستوى سطح البحر.

ربما يكون مناسبًا لمخلوق يبدو مخيفًا للغاية ، هذا هو الأجزاء السفلية لما يُسمى عادةً منطقة الشفق, سمي لقلة الضوء المتوفر في مثل هذه الأعماق.

إنه ليس الأيزوبود العملاق الوحيد ، بعيدًا عن ذلك. يمكن أن يصل طول الأنواع الأخرى من الأيزوبود العابرة للمحيطات إلى 50 سم (20 بوصة) ويبدو أيضًا أنها خرجت من كابوس. هذه هي الأشياء غير العادية ، رغم ذلك. في معظم الأحيان ، تبقى متساوية الأرجل في أحجام معقولة أكثر.

تم نشر اكتشاف هذا النوع الجديد في ZooKeys. لا تزال بقية العينات من الرحلة قيد التحليل. سيتم نشر التقرير الكامل قريبا.

ما فائدة هذا الاكتشاف للعلم؟ وهل هي شريرة كما تبدو؟

دائمًا ما يكون اكتشاف نوع جديد سببًا للاحتفال في علم الحيوان. إن اكتشاف حيوان يعيش في أعماق البحار ، وهو أحد أقل المناطق التي يمكن أن يصل إليها البشر استكشافًا ، هو الجليد على الكعكة.

أوضحت هيلين وونغ من جامعة سنغافورة الوطنية ، والتي شاركت في تأليف وصف الأنواع ، أهمية الاكتشاف:

"تحديد هذه الأنواع الجديدة هو مؤشر على مدى ضآلة ما نعرفه عن المحيطات. هناك بالتأكيد المزيد لاستكشافه من حيث التنوع البيولوجي في أعماق البحار في منطقتنا."

التشابه البصري للحيوان مع دارث فيدر ناتج عن عيونه المركبة والشكل الفضولي لرأسه. ومع ذلك ، نظرًا لموقع اكتشافه ، في قاع البحار البعيدة ، فقد يكون مرتبطًا بكل أنواع الأشياء المسنة الشريرة والمروعة.


صمم David Nyberg الدوائر لنظام العرض. قام جاك موريسون من شركة Digital Insight بتلفيق النظام ، وكتب البرامج الثابتة والبرامج اللازمة لتشغيله ، وعاير كثافة الانبعاثات ومدتها ، وساهم في تقييم النتائج وتفسيرها بعدة طرق. تم اختبار المشاركين من قبل Adrienne Visante و Bo Yan Moran و Katherine Larson. تم تقديم التحليل الإحصائي والنمذجة من قبل دانيال إيستوود والدكتور أنيكو زابو ، خدمة استشارات الإحصاء الحيوي ، كلية الطب في ويسكونسن. تم دعم هذا البحث من قبل مؤسسة علم النفس العصبي ومؤسسة البحث عن الحقيقة.

تم توفير الأموال من قبل مؤسسة علم النفس العصبي ومؤسسة البحث عن الحقيقة ، كما هو موضح في الشكر والتقدير. هذه المنظمات ليس لديها مصلحة في نتائج التحقيق. لم يكن للممولين دور في تصميم الدراسة أو جمع البيانات وتحليلها أو اتخاذ قرار النشر أو إعداد المخطوطة.


شاهد الفيديو: هذه الحشرة سرعوف زهرة الأوركيد وتشبه تماما الورود. وتنتظر الحشرات أن تحط عليها ثم تصطادها (أغسطس 2022).