משפירית ועד כוכב ים: מדוע בעלי חיים אינם רואים את הזמן באותו קצב?

מחקר השווה את מהירות עיבוד המידע החזותי אצל 237 מינים ומצא כי תעופה, מרדף אחר טרף וסביבה מוארת קשורים ליכולת להבחין בשינויים מהירים. עם זאת, המדד אינו מוכיח שהזמן עצמו עובר אחרת עבורם

מחקר השווה את מהירות עיבוד המידע החזוי אצל 237 מינים ומצא כי תעופה, מרדף אחר טרף וסביבה מוארת קשורים ליכולת להבחין בשינוים מהירים. עם זאת, המדד אינו מוכיח שהזמן עצמו עובר אחרת עבורםנסיון לחבוט בזבוב מסתיים לעתים קרוות בכחה שהחרק נעלם עוד לפני שהיד הגיעה אליו. אין לו כולת לחזות את העתיד, אבל מערכת הראיה שלו מסוגלת להבחין בשינוים מהירים בהרבה מאלה שהעין האנושית קולטת. מבחינהתו, תנועתה של היד עשייה לספק שורה ארוכה יותר של תמונות חזויות שעליהן אפשר הלגיב.

מחקר השווהתי רחב, שכלל נתונים מֶת׳ 237 מינים – ממדוזות וכוכבי ים ועד חרקים, דגים, עופות ויונקים – מצא כי הקצב שבו בעלי חיים מעבדים מידע חזוי קשור לאורח חייהם. בעלי חיים מעופפים, טורפים הרודפים אחר טרף ומינים הפועלים בסביבה מוארת נטים להבחין בשינוים המתרחשים בעקרי זמן קצרים יותרים.

המחקר, שנערך בידי חוקרים מטריניטי קולג’ בדבלין ומאוניברסיטי גולווי י, פורסם בכתב העת Nature Ecology & Evolution. הוא מספק תמיכה רחבה לרעיון שלפיו האבולוציה מתאימה את מ

הירות פעולתה של מערכת החושים לדרישות הסביבה.כדי להשוות בין מינים השתמשו החוקרים במדד המכונה תדירות קריטית של מיזוג הבהובים – Critical Flicker Fusion, או בקיצור CFF. בניסוי כזה מציגים לבעל החיים אור שנדלק וכבה במהירות הולכת וגוברת.

בתחילה אפשר להבחין בכל הבהוב בנפרד. כאשר קצב ההבהוב עובר סף מסויים, מערכת הראיה כבר אינה מפרידה בן ההבזקים והאור נראה רציץ. ככל שהסף גבוה יותר, בעל החיים מדוגלת להבחין שינוים מהירים יותר.

גם בני אדם מכירים את התופעה. סרט קולנוע, מסך מחשב או נורת LED מציגים למעשה רצף של תמונות או תנודות באור, אך מעל קצב מסוים הן הם מתמזגות בעניו לתמונה יציבה. אצל בני אדם סף ההבחנה משתנה לפי תנאי התאורה, הניגודיות ומקום הגירוי בשדה הראיה, אך מקובל לדבר על סדר גודל של כאנ 60 הבהובים בשניה בתנאים מסוימים.

חרקים מהירים מסוגלים מסוגלים להגיע לערכים גבוהים בהרבה. אצל שפיריות וזבובים נמדדו במקרים מסוימים קצבים של מאות שניוים בשנה. פירוש הדבר אינה שהם חושבים מאות חשבות בשנה, אלה שמערכת הראיה שלהם יכולה לספק למוח מידע מעודכן בתדיות גבוהה במיוחד בפרטקים.

אחד הממצאים הבולטים במחקר היהה היה הקשר לתעופה. בממוצע לבעלי חיים מעופפים הייתה רזולוציית זמן חזויה גבוהה בערך פי שניים מזו של בעלי חיים שאינם עפים.

אחד הממצאים הבולטים שבמחקר היהה היה הקשר לתעופה היה הקשר לתעופה. בממוצע לבעלי חיים מעופפים הייתה רזולוציית זמן חזויה גבוהה בערך פי שניים מזו של בעלי חיים שאינם עפים.

בעל חיים העף במהירות צריך ראיה חדה ומהירה

היתרון ברור: בעל חיים העף במהירות צריך צייך לזהות מכשולים, שינוי כיוון, טורפים וטרף בתוך שברי שניה בשנה. שפירית הרודף אחר חרק באויר אינה יכולה להסתפק בתמונה התחדשה באיטיות. סטייה קטנה במסלולו של הטרף עולה לקבע אם המרדף יסתיים בארוחה או בהחמצה.

החוקרים מצאו גם שטורפי מרדף – בעלי חיים הרודפים באופן פעיל אחר טרף מהיר ותמולן – נטו לעבד מידע חזוי במהירות גבוהה יותר ממינים הניזונים דצמחים או ממזון שאינו בורח. בסביבה המימית היה יה יתרון למינים קטנים ובעלי יכולת תמרון גבוהה, שצריכים להעקב אחרי תנועה בשלושה ממדוויה.

בקצה האחר נמצאים בעלי חיים איטיים כמו כוכבי ים ומינים מסוימים החיים במעמקי הים. עבור בעל חיים הנע באיטיות וניזון במקור מזון דבר של דאים אין, השקעת אנרגיה במערכת ראיה מהירה בשביל מיחדה רבה לא הכרחח מציאה.

עיבוד מהיר של מידע אינו ניתן לבחנין. תאי חישה, עצבים ורשתות מוחיות מהירות צורכים אוכלות אינו בעולם לא לא רק ראיה.

אין דרך לשאול זבוב אם שניה נראית לו ארוכה יותרה, ואין ודאות סף ההבהוב גבוה פירושו שהעולם כולוה נחווה אצלו כמה סצנה בהילוך איטי. תפיסת זמן כוללת גם זכרון, קשב, הערכת משכי זמנים, שעוניים ביולוגיים ועיבוד של קולות, ריחות ומגע – לא רק ראיה.

לכן נכון יותר לומר ֩ין בקצבים מחילה החזוייים בעולמות חזוייים בעליה רזולוצית זמן שונה. שפירית כולה להפיק מידע שיעילים מאירועי מדי עבורנו, ואילה בעל חיים איטי עשוי שעתידו להבחין בחלק מן השניוים שאדם רואה.

האם נורת LED מהבהבת בעיני בעלי החיים?

לממצאים יש גם משמעות מעשייות. נורות, מסכים ותאורה מלאכותית עשוים להיראות רציה לבני אדם, אך להבהב בעיני בעלי חיים בעליי זמן גבוהה יותר.

הבהוב כזה עלול השפיע על יכולתם של עופות, חרקים ודגים לנווט, לצוד או לזהות טורפים. הוא עשוי גם לשבש ניסוים בבעלי חיים: תאורה שנראית לחוקר רגילה חלוטין עלולה ליצור עבור החיים סביבה חזוית מרצדת.

החוקרים סבורים כי תכנון תאורה בשמורות טבע, במתקני גידול, באקואריום ובסבבות עירוניות צלוף להביא לעכול לא רק הוריאה האנושית, אלה גם את מערכת הראיה של המינים החשופים אליה.

המחקר מזכיר כי העולם שאנו רואים אינו גרסה ניטרלית ומלאה של המציאות. הו תוצר של מערכת חושים שהתפתחה בהתאם לצרכי האדם. זבוב, עוף דורס, דג וכוכב ים חולקים איתנו קיוות אותו זמן הזמן הפיזיקלי – אך כולו אחד מהם מקבל ממנו רצף אחר של מידע.

למאמר המדעי

שאלות נפוצות

האם זבובים באמת רואים את העולם בהילוך איטי?
מערכת הראייה של זבובים יכולה להבחין בשינויים מהירים יותר מזו של בני אדם. אפשר להשוות זאת להילוך איטי, אך אין הוכחה שהחוויה הסובייקטיבית שלהם זהה לצפייה בסרט מואט.

כיצד מודדים את מהירות הראייה של בעל חיים?
מודדים את הקצב הגבוה ביותר שבו בעל החיים עדיין מבחין שאור מהבהב. מעל הסף הזה ההבהובים מתמזגים ונראים כאור רציף.

אילו בעלי חיים מעבדים מידע חזותי במהירות הגבוהה ביותר?
חרקים מעופפים, עופות מהירים וטורפים הרודפים אחר טרף נוטים לרזולוציית זמן חזותית גבוהה. שפיריות וזבובים נמנים עם המינים המהירים שנמדדו.

מדוע לכל בעלי החיים אין ראייה מהירה?
עיבוד מהיר דורש אנרגיה רבה ואור מספיק. הוא מועיל בעיקר למינים שעפים, רודפים אחר טרף או צריכים להתחמק במהירות מטורפים.

האם נורות LED עלולות להיראות מהבהבות לבעלי חיים?
כן. תאורה הנראית יציבה לבני אדם עשויה להיתפס כמהבהבת אצל עופות, חרקים או בעלי חיים אחרים בעלי רזולוציית זמן גבוהה יותר.

עוד בנושא באתר הידען:

• לוויין המכ"ם TECSAR – שנה בחלל
• מאות בני אדם דיווחו על כדורי אש שנפלו מהשמים בצפון ספרד ביום א' בערב
• עכשיו זה מדעי- אנחנו מזהים מפורסמים מהר יותר
• חוקרי הטכניון פיתחו גישה חדשה להפעלה מלאכותית של רשתית עיוורת
• שיטה חדשה לניטור לא פולשני של תהליכים מולקולריים בעומק הרקמה