På en månefri natt kan lysnivået være 100 millioner ganger lavere enn i sterkt dagslys. Og hvis vi praktisk talt er blinde og helt hjelpeløse i mørket, sporer katter ganske vellykket sitt byttedyr, og sommerfugler fløter flittig mellom blomster på balkongene våre. Mens vi sover, er millioner av andre dyr avhengige av deres visuelle systemer for å overleve. Det samme kan sies for dyrene som lever i det evige mørket på dyphavet. Dessuten er de aller fleste dyr i verden stort sett aktive i svakt lys. Hvordan klarer de å bruke så kraftige visuelle egenskaper, spesielt insekter, med sine ørsmå øyne og hjerner mindre enn et riskorn? Hvilke optiske og nevrale strategier har de utviklet for å se godt i svakt lys?
La oss rette oppmerksomheten mot nattlige insekter for å svare på disse spørsmålene. Til tross for sine minimale visuelle systemer, er nattlige insekter perfekt i svakt lys. I løpet av de siste årene har vi funnet ut at nattlige insekter kan unngå og låse seg på hindringer under flukt, skille farger, oppdage svake bevegelser, lære visuelle signaler og bruke dem til hjemmekjøring. De kan til og med navigere ved å bruke det svake bildet av stjernepolarisering som månen skaper og navigere ved å bruke stjernebildene på himmelen.
I mange tilfeller virker denne visuelle forestillingen direkte forstyrrende for det som er fysisk mulig. Den sentralamerikanske nattbien, Megalopta genalis, absorberer for eksempel bare fem fotoner med sine ørsmå øyne når lysnivåene er på sitt laveste, et helt unnvikende visuelt signal. Og likevel, midt på natten, kan den navigere i den tette og sammenfiltrede regnskogen mens den fôres og trygt vende tilbake til reiret - en iøynefallende uthulet pinne hengende i underbørsten.
For å finne ut hvordan dette til og med er mulig, begynte forskere å studere haukemøller. Disse vakre insektene - kolibrier fra den virvelløse verdenen - er representert av grasiøse, hurtigflygende sommerfugler, som stadig leter etter blomster med nektar. Når blomsten er funnet, svever møllen foran seg, og suger nektaren gjennom proboscis, et oralt rør.
Den europeiske natthåkemølen Deilephila elpenor er en vakker skapning som gjemmer seg i fjærrosa og grønne skalaer, og samler nektar midt på natten. For flere år siden oppdaget forskere at denne sommerfuglen kan skille farger om natten, det første nattlige dyret som er kjent for dette.
Denne sommerfuglen avslørte nylig en annen av sine hemmeligheter: de nevrale triksene den bruker for å se godt i veldig svakt lys. Disse triksene brukes selvsagt også av andre nattlige insekter som Megalopta. Ved å studere fysiologien til nervekretsene i de visuelle sentrene i hjernen fant forskerne at Deilephila kan se godt i svakt lys, og effektivt stable fotoner som den samler på forskjellige punkter i rom og tid.
Dette er litt som å øke lukkerhastigheten på et kamera i lite lys. Hvis du lar lukkeren holde seg åpen lenger, vil mer lys nå bildesensoren og få et lysere bilde. Ulempen er at alt som beveger seg raskt - som en bil som passerer - ikke får tillatelse, så insektet vil ikke se det.
Salgsfremmende video:
Nevrell summering
For å kombinere fotoner i verdensrommet kan individuelle piksler på en bildesensor samles for å lage mindre, men større "superpiksler". Igjen, ulempen med denne strategien er at selv ved høy lysstyrke vil bildet være uskarpt og mangler skarpe detaljer. Men for et nattdyr som prøver å leve i mørket, vil det være bedre å ikke se noe som helst (og dette er det eneste alternativet) å kunne se en lys, men blottet for detaljer og treg verden.
Fysiologer har vist at nevral summering av fotoner i tid og rom er ekstremt gunstig for nattlig deylephila. Ved hvilken som helst intensitet av nattlys, fra skumring til stjernene, øker summeringen betydelig den deilephils evnen til å se godt i lite lys. Faktisk, takket være disse nevrale mekanismene, kan deilephilas se i 100 ganger dimmere lys enn de ellers ville gjort. Fordelene med summasjon er så store at også andre nattlige insekter med stor sannsynlighet er avhengige av det for god nattsyn.
Verden sett av nattlige insekter er kanskje ikke så gripende eller godt løst som den som er sett av deres aktive daglige slektninger. Men stabling sikrer at det er lyst nok til å avskjære byttedyr, fly til reiret og unngå hindringer. Uten denne evnen, ville de være like blinde som oss andre.
ILYA KHEL
