Исследование, проведенное британскими университетами Эксетера и Эссекса, результаты которого были опубликованы в журнале Nature, показало, что бабочки используют мощные оптические иллюзии, чтобы избежать захвата хищниками.
Ученые обнаружили, что, несмотря на наличие ярких узоров, которые делают их заметными, немногие виды хищников могут поймать их во время полета. В отличие от них, мотыльки охотятся широким спектром хищников, которые сильно полагаются на зрение.
Джордж Хэнкок из Центра экологии и сохранения Университета Эксетера объяснил, что полосы и пятна на крыльях многих бабочек мешают тому, как зрительные системы пытаются определить направление и скорость движущихся объектов. Это создает ложные сигналы смещения, одновременно маскируя реальную траекторию насекомого.
Эти иллюзии влияют на фундаментальную систему визуального фокуса хищника и дестабилизируют финальный момент «баллистической атаки», который длится всего несколько десятков миллисекунд, когда хищник решает атаковать и теряет способность изменить курс.
Следовательно, исследователь отметил, что птицы и другие хищники часто промахиваются.
Механизм этого явления сравним с «иллюзией парикмахерского столба» — той структурой с цветными полосами (красными, синими и белыми) перед парикмахерскими салонами, где линии кажутся движущимися вертикально, хотя столб просто вращается вокруг своей оси.
Джолион Троскианко из Университета Эксетера также подробно рассказал, что крылья бабочек деформируются во время полета: они сталкиваются при взлете и расходятся при снижении. Это изменение угла полос заставляет их указывать в разных направлениях во время взмахов крыльями.
Он добавил, что в сочетании с непредсказуемыми траекториями полета эта конфигурация создает обманчивые иллюзии движения, аналогичные тем, что наблюдаются у парикмахерского столба. Это приводит к полному промаху хищника или попаданию в менее жизненно важную область крыла, такую как хвост или заднее крыло.
Для достижения своих выводов исследователи использовали различные методологии, включая компьютерное моделирование и использование высокоскоростных камер, способных регистрировать настоящих бабочек, летящих со скоростью более 1000 кадров в секунду, имитируя зрение птицы.
Моделирование показало, что определенные характеристики, такие как вертикальные полосы с высоким контрастом, отдельные полосы и хвостовые части на задних крыльях, коррелировали с увеличением визуальной путаницы.
Троскианко заключил, что исследование представляет собой новый подход к анализу движения зрения и считает, что такой тип визуальной путаницы встречается в природе гораздо чаще, чем предполагалось, охватывая все — от взмахов крыльев птиц до быстрых движений хвостов рептилий и рыб, что открывает новую и интересную область исследований.