30,000 Facets Give Dragonflies A Different Perspective: A nagy összetett szem az égen

Minden szitakötőfajnak kiváló a látása. Minden egyes összetett szem több ezer elemből, úgynevezett facettákból vagy ommatidiákból áll. Ezek az ommatídiumok fényérzékeny opsinfehérjéket tartalmaznak, ezáltal az összetett szem látásérzékelő elemeként működnek. Az emberrel ellentétben azonban a nappal repülő szitakötőfajok négy vagy öt különböző opsinnal rendelkeznek, ami lehetővé teszi számukra, hogy az emberi látási képességeket meghaladó színeket, például az ultraibolya (UV) fényt is lássák. Ez a több ezer ommatídium együttesen egy “képmozaikot” hoz létre, de hogy ez a vizuális mozaik hogyan integrálódik a rovarok agyában, még nem ismert.

“Az összetett szemen belül úgy vannak elkülönítve, hogy a felfelé néző szemnek csak a kék és az UV fény receptorai vannak, a lefelé néző szemnek pedig a hosszabb hullámhosszúságú, zöld és narancssárga fény receptorai” – mondja Robert Olberg, a szitakötők látásának szakértője és a schenectady-i Union College biológiaprofesszora.

Az opsin típusok, különösen a kék és UV fényre érzékenyek ilyen mintázatos koncentrációja különleges előnyöket biztosít a vadászó szitakötőknek. Dennis Paulson, szitakötő-szakértő és a tacomai Puget Sound-i Egyetem Slater Természettudományi Múzeumának nyugalmazott igazgatója szerint például úgy gondolják, hogy az égbolt nagyon világosnak tűnik a szitakötő számára, ezáltal világos hátteret biztosít, amely előtt a kis mozgó zsákmányt könnyen fel lehet fedezni.

Vannak színvak szitakötők?

“Nem tudjuk” – válaszol Paulson. “Vannak olyanok, amelyek hajlamosak csak szürkületkor repülni; talán néhányuknak korlátozott a színlátása.”

A szürkületben aktív szitakötők feláldozták színlátásuk nagy részét a nagyobb fénygyűjtő képesség javára, mivel szemükben kevesebb, nagyobb fazetta van. Emellett hiányzik belőlük az összes színérzékeny opsin, kivéve a zöldet, amely a legszélesebb fényérzékenységi tartományt biztosítja bármelyik opsin esetében. Ennek eredményeként ezeknél a szitakötőfajoknál valószínűleg az általános színérzékelés is ennek megfelelően csökken.

A szitakötők (és a méhek) rendelkeznek a rovarok közül a legnagyobb összetett szemekkel; mindegyik akár 30 000 fazettát is tartalmazhat, és a szemek a rovar fejének nagy részét elfoglalják, ami egy motoros sisakra hasonlít. Az emberi szemmel ellentétben az összetett szemen belül minden egyes fazetta kissé más irányba mutat, és a térben csak egy adott irányból érkező fényt érzékel, részben átfedő képek mozaikját hozva létre. Ez azt jelenti, hogy a szitakötőknek 30 000 szemük van?

“Nem” – válaszolja Olberg. “Inkább olyan, mintha az embernek 10 000-30 000 fotoreceptora lenne a retinán szétszórva – de még ennél is jobb, mert minden egyes fazettán többféle spektrumú receptor található.”

A szitakötők a fény polarizációs síkját is képesek érzékelni, amire az ember napszemüveg nélkül nem képes. Ennek a képességnek az előnyei a szitakötők esetében nem ismertek, de más rovarokról ismert, hogy a polarizált fényt egyfajta “égi iránytűként” használják, amely alapján tájékozódnak.”

A többfázisú szem másik vizuális előnye a szitakötők éles érzékenysége a mozgásra, amit bárki elmondhat, aki már próbált egyet elkapni.”

“A szitakötők egyszerre látnak minden irányba. Ez az összetett szem sok előnye közül az egyik; körbetekerhetik a fejüket” – magyarázza Olberg. “A gömb alakú látómező azt jelenti, hogy a szitakötők még akkor is figyelnek, amikor már elrepültek mellettünk. A szem visszafelé néző része azonban meglehetősen alacsony felbontású. Ha tehát el akarsz kapni egy szitakötőt, hagyd, hogy elmenjen melletted, majd hátulról, mint egy baseballütő, lendítsd meg a hálót. Ha akkor lendíted meg őket, amikor közelednek, akkor általában észreveszik a hálót, és könnyen kikerülik azt. Borzasztóan jók abban, amit csinálnak.” állapítja meg Olberg.