I en månefri nat kan lysniveauer være 100 millioner gange lavere end i klart dagslys. Og hvis vi praktisk taget er blinde og helt hjælpeløse i mørket, sporer katte ganske vellykket deres bytte, og sommerfugle flagrer uklart mellem blomster på vores balkoner. Mens vi sover, er millioner af andre dyr afhængige af deres visuelle systemer for at overleve. Det samme kan siges for de dyr, der lever i det evige mørke i dybhavet. Desuden er langt de fleste dyr i verden for det meste aktive i svagt lys. Hvordan klarer de at bruge så stærke visuelle egenskaber, især insekter, med deres små øjne og hjerner mindre end et riskorn? Hvilke optiske og neurale strategier har de udviklet for at se godt i svagt lys?
Lad os vende opmærksom på natlige insekter for at besvare disse spørgsmål. På trods af deres dårlige visuelle systemer ser natlige insekter perfekt i svagt lys. I de senere år har vi fundet, at natlige insekter kan undgå og låse sig fast på forhindringer under flyvning, skelne farver, opdage svage bevægelser, lære visuelle signaler og bruge dem til at blive hjemme. De kan endda navigere ved hjælp af det svage billede af stjernepolarisering, som månen skaber og navigere ved hjælp af stjernebilledet i himlen.
I mange tilfælde forekommer denne visuelle præstation direkte forstyrrende for det, der er fysisk muligt. F.eks. Absorberer den mellemamerikanske natbi, Megalopta genalis, kun fem fotoner med sine bittesmå øjne, når lysniveauerne er på deres laveste, et fuldstændig undvigende visuelt signal. Og alligevel, midt på natten, kan den navigere i den tætte og sammenfiltrede regnskov, mens den foder og sikkert vender tilbage til dens rede - en iøjnefaldende udhulet pind ophængt i underbørsten.
For at finde ud af, hvordan dette er endda muligt, begyndte videnskabsmænd at studere håkemuer. Disse smukke insekter - kolibrier fra den hvirvelløse verden - er repræsenteret af yndefulde, hurtigtflyvende sommerfugle, som konstant leder efter blomster med nektar. Når blomsten er fundet, svæver mølen foran sig og suger nektar gennem sin proboscis, et oralt rør.
Den europæiske natlige hawkmøl Deilephila elpenor er en smuk væsen, som gemmer sig i fjedret lyserød og grøn skala, og samler nektar midt på natten. For flere år siden opdagede forskere, at denne sommerfugl kan skelne mellem farver om natten, det første natlige dyr, der er kendt for dette.
Denne sommerfugl afslørede for nylig en anden af sine hemmeligheder: de neurale tricks, den bruger for at se godt i meget svagt lys. Disse tricks bruges naturligvis også af andre natlige insekter såsom Megalopta. Ved at studere fysiologien i nervekredsløbene i de visuelle centre i hjernen fandt forskerne, at Deilephila kan se godt i svagt lys, og effektivt stable fotoner, som de samler på forskellige tidspunkter i rum og tid.
Dette er lidt som at øge lukkerhastigheden på et kamera i svagt lys. Hvis du lader lukkeren forblive åben længere, vil mere lys nå frem til billedsensoren og få et lysere billede. Ulempen er, at alt, der bevæger sig hurtigt - som en forbipasserende bil - ikke får tilladelse, så insektet ikke ser det.
Salgsfremmende video:
Neural summation
For at kombinere fotoner i rummet kan individuelle pixels i en billedsensor samles for at skabe mindre, men større "superpixels". Igen er ulempen ved denne strategi, at selv ved høj lysstyrke vil billedet være sløret og mangler skarpe detaljer. Men for et natdyr, der prøver at leve i mørket, vil det være bedre at se en lys, men blottet for detaljer og langsom verden, end ikke at se noget som helst (og dette er det eneste alternativ).
Fysiologer har vist, at neurale summering af fotoner i tid og rum er yderst gavnlig for natlige deylephila. Ved enhver intensitet af nattelys, fra skumring til stjerner, øger summeringen markant deilephils evne til at se godt i svagt lys. Faktisk takket være disse neurale mekanismer kan deilephilas se i 100 gange svagere lys, end de ellers ville have gjort. Fordelene ved opsummering er så store, at også andre natlige insekter meget sandsynligvis er afhængige af det for en god nattsyn.
Verden, der ses af natlige insekter, er måske ikke så gripende eller godt løst som den, deres aktive daglige slægtninge ser. Men stabling sikrer, at det er lyst nok til at opfange byttedyr, flyve til reden og undgå forhindringer. Uden denne evne ville de være lige så blinde som resten af os.
ILYA KHEL