Organele care permit șerpilor să „vadă” radiațiile termice dau o imagine extrem de neclară. Cu toate acestea, în creierul șarpelui se formează o imagine termică clară a lumii înconjurătoare. Cercetătorii germani și-au dat seama cum poate fi acest lucru.

Unele specii de șerpi au o capacitate unică de a capta radiația termică, permițându-le să „privească” lumea din jurul lor în întuneric absolut. Adevărat, ei „văd” radiația termică nu cu ochii, ci cu organe speciale sensibile la căldură (vezi figura).

Structura unui astfel de organ este foarte simplă. Lângă fiecare ochi este o gaură de aproximativ un milimetru în diametru, care duce într-o cavitate mică de aproximativ aceeași dimensiune. Pe pereții cavității există o membrană care conține o matrice de celule termoreceptoare de aproximativ 40 pe 40 de celule. Spre deosebire de bastonașe și conuri din retină, aceste celule nu răspund la „luminozitatea luminii” razelor de căldură, ci la temperatura locală membranelor.

Acest organ funcționează ca o cameră obscura, un prototip de camere. Un mic animal cu sânge cald pe un fundal rece emite „raze de căldură” în toate direcțiile - radiații infraroșii îndepărtate cu o lungime de undă de aproximativ 10 microni. Trecând prin gaură, aceste raze încălzesc local membrana și creează o „imagine termică”. Datorită celei mai mari sensibilități a celulelor receptore (se detectează o diferență de temperatură de miimi de grad Celsius!) și rezoluției unghiulare bune, un șarpe poate observa un șoarece în întuneric absolut de la o distanță destul de mare.

Din punctul de vedere al fizicii, doar o rezoluție unghiulară bună este un mister. Natura a optimizat acest organ, astfel încât este mai bine să „vedeți” chiar și sursele slabe de căldură, adică pur și simplu a mărit dimensiunea orificiului de intrare - deschiderea. Dar cu cât diafragma este mai mare, cu atât imaginea este mai neclară (vorbim, subliniem, despre cea mai obișnuită gaură, fără lentile). În situația cu șerpi, în care diafragma și adâncimea camerei sunt aproximativ egale, imaginea este atât de neclară încât nu poate fi extras din ea decât „există un animal cu sânge cald undeva în apropiere”. Cu toate acestea, experimentele cu șerpi arată că aceștia pot determina direcția unei surse punctuale de căldură cu o precizie de aproximativ 5 grade! Cum reușesc șerpii să atingă o rezoluție spațială atât de mare cu o calitate atât de teribilă a „opticii în infraroșu”?

Întrucât „imaginea termică” reală, spun autorii, este foarte neclară, iar „imaginea spațială” care apare în creierul animalului este destul de clară, înseamnă că există un neuroaparat intermediar pe drumul de la receptori la creier, care, parcă, reglează claritatea imaginii. Acest aparat nu ar trebui să fie prea complicat, altfel șarpele s-ar „gândi” la fiecare imagine primită foarte mult timp și ar reacționa la stimuli cu întârziere. În plus, potrivit autorilor, este puțin probabil ca acest dispozitiv să folosească mapări iterative în mai multe etape, ci mai degrabă este un fel de convertor rapid într-un singur pas care funcționează conform unui program conectat permanent în sistemul nervos.

În munca lor, cercetătorii au demonstrat că o astfel de procedură este posibilă și destul de reală. Ei au realizat modelarea matematică a modului în care apare o „imagine termică” și au dezvoltat un algoritm optim pentru îmbunătățirea în mod repetat a clarității acesteia, denumind-o „lentila virtuală”.

În ciuda numelui mare, abordarea pe care au folosit-o, desigur, nu este ceva fundamental nou, ci doar un fel de deconvoluție - restaurarea unei imagini stricate de imperfecțiunea detectorului. Acesta este inversul blurului de mișcare și este utilizat pe scară largă în procesarea imaginilor pe computer.

Adevărat, a existat o nuanță importantă în analiza efectuată: legea deconvoluției nu trebuia ghicită, putea fi calculată pe baza geometriei cavității sensibile. Cu alte cuvinte, se știa dinainte ce fel de imagine ar oferi o sursă punctuală de lumină în orice direcție. Datorită acestui fapt, o imagine complet neclară ar putea fi restaurată cu o acuratețe foarte bună (editorii grafici obișnuiți cu o lege standard de deconvoluție nu ar fi făcut față acestei sarcini nici măcar aproape). Autorii au propus și o implementare neurofiziologică specifică a acestei transformări.

Dacă această lucrare a spus un cuvânt nou în teoria procesării imaginilor este un punct discutabil. Cu toate acestea, a condus cu siguranță la descoperiri neașteptate cu privire la neurofiziologia „viziunii în infraroșu” la șerpi. Într-adevăr, mecanismul local al vederii „normale” (fiecare neuron vizual preia informații din propria sa mică zonă de pe retină) pare atât de natural încât este dificil să ne imaginăm ceva mult diferit. Dar dacă șerpii folosesc cu adevărat procedura de deconvoluție descrisă, atunci fiecare neuron care contribuie la întreaga imagine a lumii înconjurătoare din creier primește date nu dintr-un punct, ci de la un întreg inel de receptori care trec prin întreaga membrană. Nu se poate decât să se întrebe cum a reușit natura să construiască o astfel de „viziune non-locală” care compensează defectele opticii în infraroșu cu transformări matematice non-triviale ale semnalului.

Afișează comentarii (30)

Restrângeți comentariile (30)

Din anumite motive, mi se pare că transformarea inversă a unei imagini neclare, cu condiția să existe doar o matrice bidimensională de pixeli, este matematic imposibilă. Înțeleg că algoritmii de ascuțire a computerului creează pur și simplu iluzia subiectivă a unei imagini mai clare, dar nu pot dezvălui ceea ce este neclar într-o imagine.

Nu-i asa?

În plus, logica din care rezultă că un algoritm complex l-ar face pe șarpe să gândească este de neînțeles. Din câte știu eu, creierul este un computer paralel. Un algoritm complex în el nu duce neapărat la o creștere a costurilor de timp.

Mi se pare că procesul de rafinare ar trebui să fie diferit. Cum a fost determinată acuratețea ochilor infraroșii? Cu siguranță, printr-o acțiune a șarpelui. Dar orice acțiune este lungă și permite corectarea procesului său. După părerea mea, un șarpe poate „infraviza” cu precizia așteptată și poate începe să se miște pe baza acestor informații. Dar apoi, în procesul de mișcare, rafinați-l constant și ajungeți la final ca și cum precizia generală ar fi mai mare.

Răspuns

• Raspund punct cu punct.

  1. Transformarea inversă este o achiziție de imagine clară (care ar fi creată de un obiect cu o lentilă de tip ochi), bazată pe cea neclară existentă. În același timp, ambele imagini sunt bidimensionale, nu există probleme cu asta. Dacă nu există distorsiuni ireversibile în timpul estomparii (cum ar fi o barieră complet opacă sau saturarea semnalului la un anumit pixel), atunci estomparea poate fi considerată ca un operator reversibil care acționează în spațiul imaginilor bidimensionale.

  Există dificultăți tehnice în ceea ce privește zgomotul, astfel încât operatorul de deconvoluție pare puțin mai complicat decât cel descris mai sus, dar cu toate acestea este dedus fără ambiguitate.

  2. Algoritmii computerizati imbunatatesc claritatea presupunand ca neclaritatea este gaussiana. Până la urmă, ei nu cunosc în detaliu acele aberații etc., pe care le avea camera de filmare. Programele speciale, însă, sunt capabile de mai mult. De exemplu, dacă atunci când se analizează imagini ale cerului înstelat
  o stea intră în cadru, apoi cu ajutorul ei poți restabili claritatea mai bine decât metodele standard.

  3. Un algoritm de procesare complex - asta însemna mai multe etape. În principiu, imaginile pot fi procesate iterativ prin rularea imaginii din nou și din nou în același lanț simplu. Asimptotic, poate tinde apoi spre o imagine „ideală”. Deci, autorii arată că o astfel de prelucrare, cel puțin, nu este necesară.

  4. Nu cunosc detaliile experimentelor cu șerpi, va trebui să le citesc.

  Răspuns

  • 1. Nu știam asta. Mi s-a părut că estomparea (lipsa de claritate) este o transformare ireversibilă. Să presupunem că există un fel de nor neclar prezent în mod obiectiv în imagine. De unde știe sistemul că acest nor nu ar trebui să fie ascuțit și că aceasta este adevărata sa stare?

    3. După părerea mea, o transformare iterativă poate fi implementată prin simpla realizare a mai multor straturi de neuroni conectați în serie, iar apoi transformarea va avea loc într-un singur pas, dar să fie iterativă. De câte iterații aveți nevoie, atât de multe straturi de făcut.

    Răspuns

    • Iată un exemplu simplu de estompare. Dat un set de valori (x1,x2,x3,x4).
      Ochiul nu vede această mulțime, ci mulțimea (y1,y2,y3,y4) obținută astfel:
      y1 = x1 + x2
      y2 = x1 + x2 + x3
      y3 = x2 + x3 + x4
      y4 = x3 + x4

      Evident, dacă cunoașteți în prealabil legea estomparii, i.e. operator liniar (matrice) al tranziției de la x la y, atunci puteți calcula matricea de tranziție inversă (legea deconvoluției) și restabiliți x din y dat. Dacă, desigur, matricea este inversabilă, adică nu există distorsiuni ireversibile.

      Despre mai multe straturi - desigur, această opțiune nu poate fi respinsă, dar pare atât de neeconomică și atât de ușor de încălcat încât cu greu ne putem aștepta ca evoluția să aleagă această cale.

      Răspuns

      „Evident, dacă cunoașteți în prealabil legea estomparii, adică operatorul liniar (matricea) tranziției de la x la y, atunci puteți calcula matricea de tranziție inversă (legea deconvoluției) și puteți restabili x din y dat. Dacă, de Desigur, matricea este inversabilă, adică nu există distorsiuni ireversibile." Nu confunda matematica cu măsurătorile. Mascarea celei mai mici sarcini de către erori nu este suficient de liniară pentru a strica rezultatul operației inverse.

      Răspuns

„3. În opinia mea, o transformare iterativă poate fi implementată prin simpla realizare a mai multor straturi de neuroni conectate în serie, iar apoi transformarea va avea loc într-un singur pas, dar să fie iterativă. De câte iterații sunt necesare, atâtea straturi pot fi făcut." Nu. Următorul strat începe procesarea DUPĂ cel anterior. Conducta nu vă permite să grăbiți prelucrarea unei anumite informații, decât atunci când este folosită pentru a încredința fiecare operațiune unui executant specializat. Vă permite să începeți procesarea NEXT FRAME înainte ca cel precedent să fie procesat.

Răspuns

„1. Transformarea inversă este o imagine clară (care ar fi creată de un obiect cu o lentilă de tip ochi), bazată pe cea neclară existentă. În același timp, ambele imagini sunt bidimensionale, nu există probleme cu Dacă nu există distorsiuni ireversibile în timpul estomparii (cum ar fi o barieră complet opacă sau saturarea semnalului într-un anumit pixel), atunci estomparea poate fi considerată ca un operator reversibil care acționează în spațiul imaginilor bidimensionale. Nu. Încețoșarea este o reducere a cantității de informații, este imposibil să o creați din nou. Puteți crește contrastul, dar dacă nu este vorba doar de reglarea gamma, este doar cu prețul zgomotului. La estompare, orice pixel este mediat peste vecinii săi. DIN TOATE PARTELE. După aceea, nu se știe unde anume a fost adăugat ceva la luminozitatea sa. Fie la stânga, fie la dreapta, fie de sus, fie de jos, fie în diagonală. Da, direcția gradientului indică de unde provine aditivul principal. Există exact la fel de multe informații în aceasta ca în imaginea cea mai neclară. Adică rezoluția este scăzută. Iar lucrurile mărunte sunt doar mai bine mascate de zgomot.

Răspuns

Mi se pare că autorii experimentului pur și simplu „au generat entități suplimentare”. Există întuneric absolut în habitatul real al șerpilor? - din cate stiu eu, nu. Și dacă nu există întuneric absolut, atunci chiar și cea mai neclară „imagine în infraroșu” este mai mult decât suficientă, întreaga sa „funcție” este de a da comanda de a începe vânătoarea „aproximativ într-o astfel de direcție”, iar apoi cea mai obișnuită. viziunea intră în joc. Autorii experimentului se referă la precizia prea mare a alegerii direcției - 5 grade. Dar este într-adevăr o mare precizie? După părerea mea, în nicio condiție – nici într-un mediu real, nici într-un laborator – vânătoarea nu va avea succes cu o asemenea „acuratețe” (dacă șarpele se orientează doar în acest fel). Dacă vorbim despre imposibilitatea chiar și a unei astfel de „acurateții” din cauza unui dispozitiv prea primitiv pentru procesarea radiațiilor infraroșii, atunci aici, aparent, se poate nu fi de acord cu germanii: șarpele are două astfel de „dispozitive”, iar acest lucru îi oferă posibilitatea. la „în mers „pentru a determina „dreapta”, „stânga” și „dreapta” cu o corecție ulterioară constantă a direcției până în momentul „contactului vizual”. Dar chiar dacă șarpele are un singur astfel de „dispozitiv”, atunci în acest caz va determina cu ușurință direcția - prin diferența de temperatură în diferite părți ale „membranei” (nu degeaba, deoarece surprinde modificări în miimi de grad Celsius, pentru care – atunci este necesar!) Evident, un obiect situat „direct” va fi „afișat” printr-o imagine de intensitate mai mult sau mai puțin egală, situată „în stânga” – printr-o imagine cu o intensitate mai mare a dreapta „parte”, situată „pe dreapta” - de o imagine cu o intensitate mai mare a părții stângi. Numai și totul. Și nu sunt necesare inovații germane complicate în natura șarpelui dezvoltată de-a lungul a milioane de ani :)

Răspuns

"Mi se pare că procesul de precizie ar trebui să fie diferit. Cum a fost stabilită acuratețea lucrării ochilor infraroșii? Desigur, printr-o anumită acțiune a șarpelui. Dar orice acțiune este pe termen lung și permite corectarea procesului său. După părerea mea, șarpele poate „vede în infrastructură” cu acea acuratețe, care este așteptată și poate începe să se miște pe baza acestor informații. Dar apoi, în procesul de mișcare, o rafinați constant și ajunge la final ca și cum precizia generală ar fi fost mai sus.” Acesta este doar un amestec de balometru cu o matrice de înregistrare a luminii, deci este foarte inerțial și, din cauza căldurii mouse-ului, încetinește, sincer. Și aruncarea șarpelui este atât de rapidă, încât vederea pe conuri și tije nu are timp. Ei bine, poate că nu este vina directă a conurilor, unde acomodarea lentilei încetinește și procesarea. Dar chiar și întregul sistem funcționează mai repede și tot nu are timp. Singura soluție posibilă cu astfel de senzori este să iei toate deciziile în avans, folosindu-se de faptul că este suficient timp înainte de aruncare.

Răspuns

"În plus, logica nu este clară, din care rezultă că un algoritm complex ar pune pe gânduri un șarpe. Din câte știu eu, creierul este un computer paralel. Un algoritm complex în el nu duce neapărat la o creștere a costă timp.” Pentru a paraleliza un algoritm complex, aveți nevoie de o mulțime de noduri, acestea au dimensiuni decente și încetinesc deja din cauza trecerii lente a semnalelor. Da, acesta nu este un motiv pentru a abandona paralelismul, dar dacă cerințele sunt foarte stricte, atunci singura modalitate de a îndeplini timpul când procesăm matrice mari în paralel este să folosiți noduri atât de simple încât să nu poată face schimb de rezultate intermediare între ele. Și acest lucru necesită întărirea întregului algoritm, deoarece aceștia nu vor mai putea lua decizii. Și secvenţial, va fi, de asemenea, posibilă procesarea multor informaţii în singurul caz - dacă singurul procesor este rapid. Și acest lucru necesită și un algoritm dur. Nivelul de implementare este greu și așa.

Răspuns

>Cercetătorii germani și-au dat seama cum poate fi acest lucru.

dar căruciorul, se pare, este încă acolo.
Puteți propune imediat câțiva algoritmi care, poate, vor rezolva problema. Dar vor fi ele relevante pentru realitate?

Răspuns

• > Aș dori măcar dovezi indirecte că așa este, și nu altfel.

  Desigur, autorii sunt atenți în declarațiile lor și nu spun că au demonstrat că așa funcționează infraviziunea la șerpi. Ei au demonstrat doar că rezoluția „paradoxului infraviziunii” nu necesită resurse de calcul prea mari. Ei speră doar că organul șerpilor funcționează într-un mod similar. Dacă acest lucru este adevărat sau nu, fiziologii trebuie să demonstreze.

  Răspuns

  > Există așa-zise. problema de legare, care este modul în care o persoană și un animal înțeleg că senzațiile în modalități diferite (văz, auz, căldură etc.) se referă la aceeași sursă.

  În opinia mea, în creier există un model holistic al lumii reale, și nu fragmente-modalități separate. De exemplu, în creierul unei bufnițe există un obiect „șoarece”, care are, parcă, câmpuri corespunzătoare care stochează informații despre cum arată șoarecele, cum sună, cum miroase și așa mai departe. În timpul percepției, stimulii sunt convertiți în termenii acestui model, adică este creat obiectul „șoarece”, câmpurile sale sunt umplute cu scârțâit și aspect.

  Adică, întrebarea nu este cum înțelege bufnița că atât scârțâitul, cât și mirosul aparțin aceleiași surse, ci cum înțelege CORECT bufnița semnale separate?

  Metoda de recunoaștere. Nici măcar semnalele de aceeași modalitate nu sunt atât de ușor de atribuit unui obiect. De exemplu, coada șoricelului și urechile șoarecelui ar putea fi elemente separate. Dar bufnița nu le vede separat, ci ca părți ale unui șoarece întreg. Chestia este că are în cap un prototip de șoarece, cu care compară piesele. Dacă piesele „se potrivesc” pe prototip, atunci ele alcătuiesc întregul, dacă nu se potrivesc, atunci nu se potrivesc.

  Acest lucru este ușor de înțeles din propriul exemplu. Luați în considerare cuvântul „CUNOSCUT”. Să ne uităm cu atenție. De fapt, este doar o colecție de scrisori. Chiar și doar o colecție de pixeli. Dar nu o putem vedea. Cuvântul ne este familiar și, prin urmare, combinația de litere evocă inevitabil în creierul nostru o imagine integrală, de care este de-a dreptul imposibil să scăpăm.

  La fel și bufnița. Vede o coadă de cal, vede urechi, cam într-o anumită direcție. Vede mișcări caracteristice. Aude foșnet și scârțâit din aproximativ aceeași direcție. Miroase un miros special din partea aceea. Și această combinație familiară de stimuli, la fel ca combinația familiară de litere pentru noi, evocă imaginea unui șoarece în creierul ei. Imaginea este integrală, situată în imaginea integrală a spațiului înconjurător. Imaginea există independent și, conform observațiilor bufniței, poate fi foarte rafinată.

  Cred că același lucru este valabil și pentru șerpi. Și cum într-o astfel de situație este posibil să se calculeze acuratețea unui singur analizor vizual sau infravizual, nu înțeleg.

  Răspuns

  • Mi se pare că recunoașterea imaginii este un proces diferit. Nu este vorba despre reacția șarpelui la imaginea unui șoarece, ci despre transformarea petelor din infra-ochi în imaginea unui șoarece. Teoretic, se poate imagina o situație în care un șarpe nu vede deloc un șoarece, ci se grăbește imediat într-o anumită direcție dacă infra-ochiul său vede cercuri circulare de o anumită formă. Dar acest lucru pare puțin probabil. Până la urmă, este profilul șoarecelui pe care pământul îl vede cu ochii săi NORMALI!

    Răspuns

    • Mi se pare că s-ar putea întâmpla următoarele. Există o imagine proastă pe infraretină. Se transformă într-o imagine vagă a unui șoarece, suficient pentru ca șarpele să recunoască șoarecele. Dar nu există nimic „minunat” în această imagine, este adecvată abilităților infraochiului. Șarpele începe o aruncare aproximativă. În procesul de aruncare, capul ei se mișcă, infra-ochiul se deplasează în raport cu ținta și, în general, se apropie de ea. Imaginea din cap este completată în mod constant și este specificată poziția sa spațială. Și mișcarea este corectată în mod constant. Drept urmare, aruncarea finală pare că aruncarea s-a bazat pe informații incredibil de precise despre poziția țintei.

      Îmi amintește că mă privesc, când uneori pot să prind un pahar căzut la fel ca un ninja :) Și secretul este că pot să prind doar paharul pe care l-am scăpat eu însumi. Adica stiu sigur ca va trebui prins paharul si incep miscarea din timp, corectand-o in procesul in sine.

      Am citit, de asemenea, că concluzii similare au fost trase din observațiile unei persoane aflate în gravitate zero. Când o persoană apasă un buton în imponderabilitate, trebuie să rateze în sus, deoarece forțele obișnuite pentru o mână de cântărire sunt incorecte pentru imponderabilitate. Dar o persoană nu ratează (dacă este atentă), tocmai pentru că posibilitatea de corectare „din mers” este în mod constant integrată în mișcările noastre.

      Răspuns

„Există o așa-numită problemă de legare, care este modul în care o persoană și un animal înțeleg că senzațiile în modalități diferite (văz, auz, căldură etc.) se referă la aceeași sursă.
Există multe ipoteze http://www.dartmouth.edu/~adinar/publications/binding.pdf
dar căruciorul, se pare, este încă acolo.
Puteți propune imediat câțiva algoritmi care, poate, vor rezolva problema. Dar vor fi ele relevante pentru realitate?" Dar seamănă. Nu reacționați la frunzele reci, indiferent de modul în care se mișcă și arată, dar dacă există un șoarece cald pe undeva, atacați ceva care arată ca un șoarece în optică și când acest lucru intră în domeniul de aplicare. Sau este nevoie de un fel de procesare foarte sălbatică. Nu în sensul unui algoritm secvenţial lung, ci în sensul capacităţii de a desena modele pe unghii cu o mătură de portar. Unii asiatici ştiu chiar să se îndure astfel încât să reușească să facă miliarde de tranzistori și încă un senzor.

Răspuns

>în creier există un model holistic al lumii reale, și nu fragmente-modalități separate.
Iată o altă ipoteză.
Ei bine, ce zici fără model? Nu există nicio cale fără un model.Bineînțeles, este posibilă și simpla recunoaștere într-o situație familiară. Dar, de exemplu, pentru prima dată când a intrat în atelier, unde lucrează mii de mașini, o persoană este capabilă să distingă sunetul unei anumite mașini.
Problema poate consta în faptul că diferiți oameni folosesc algoritmi diferiți. Și chiar și o persoană poate folosi diferiți algoritmi în diferite situații. Cu șerpi, apropo, acest lucru nu este exclus. Adevărat, acest gând sedițios poate deveni o piatră de mormânt pentru metodele statistice de cercetare. Ceea ce psihologia nu poate suporta.

În opinia mea, astfel de articole speculative au dreptul să existe, dar cel puțin trebuie aduse la schema unui experiment pentru a testa o ipoteză. De exemplu, pe baza modelului, calculați posibilele traiectorii ale șarpelui. Și lăsați-i pe fiziologi să le compare cu cele reale. Dacă înțeleg despre ce este vorba.
Altfel, la fel ca în problema legaturilor. Când citesc o altă ipoteză nefondată, îmi provoacă doar un zâmbet.

Răspuns

• > Iată o altă ipoteză.
  Ciudat, nu am crezut că această ipoteză este nouă.

  În orice caz, are confirmare. De exemplu, persoanele amputate pretind adesea că le mai simt. De exemplu, șoferii buni pretind că „simt” marginile mașinii lor, poziția roților și așa mai departe.

  Acest lucru sugerează că nu există nicio diferență între cele două cazuri. În primul caz, există un model înnăscut al corpului tău, iar senzațiile îl umplu doar de conținut. Când membrul este îndepărtat, modelul membrului încă mai există de ceva timp și provoacă senzații. În al doilea caz, există un model de mașină achiziționat. De la mașină, nu există semnale directe către caroserie, ci semnale indirecte. Dar rezultatul este același: modelul există, este plin de conținut și se simte.

  Apropo, iată un exemplu bun. Să-i cerem șoferului să treacă peste o pietricică. Va lovi foarte precis și chiar va spune dacă a lovit sau nu. Aceasta înseamnă că el simte roata prin vibrații. Rezultă de aici că există un fel de algoritm „vibrolens virtual” care restabilește imaginea roții pe baza vibrațiilor?

  Răspuns

Este destul de curios că, dacă sursa de lumină este 1 și destul de puternică, atunci direcția către ea este ușor de determinat chiar și cu ochii închiși - trebuie să vă întoarceți capul până când lumina începe să strălucească în mod egal în ambii ochi, apoi lumina este in fata. Nu este nevoie să veniți cu niște rețele neuronale super-duper pentru a restabili imaginea - totul este îngrozitor și puteți verifica singur.

Răspuns

Scrie un comentariu

Șarpele este un animal de tip cordate, clasa reptile, ordine solzoasă, subordine șerpi (Serpentes). Ca toate reptilele, sunt animale cu sânge rece, așa că existența lor depinde de temperatura mediului ambiant.

Șarpe - descriere, caracteristici, structură. Cum arată un șarpe?

Corpul șarpelui are o formă alungită și poate atinge o lungime de la 10 centimetri până la 9 metri, iar greutatea șarpelui variază de la 10 grame la mai mult de 100 de kilograme. Masculii sunt mai mici decât femelele, dar au cozi mai lungi. Forma corpului acestor reptile este variată: poate fi scurtă și groasă, lungă și subțire, iar șerpii de mare au corpul aplatizat care seamănă cu o panglică. Prin urmare, organele interne ale acestor solzoase au și o structură alungită.

Organele interne sunt susținute de peste 300 de perechi de coaste conectate mobil de schelet.

Capul triunghiular al șarpelui are fălci cu ligamente elastice, ceea ce face posibilă înghițirea alimentelor mari.

Mulți șerpi sunt veninoși și folosesc veninul ca mijloc de vânătoare și de autoapărare. Deoarece șerpii sunt surzi, pentru orientarea în spațiu, pe lângă viziune, aceștia folosesc capacitatea de a capta undele de vibrație și radiațiile termice.

Senzorul principal de informații este limba bifurcată a șarpelui, care permite utilizarea receptorilor speciali din interiorul cerului pentru a „colecta informații” despre mediu. Pleoapele de șarpe sunt filme transparente topite, solzi care acoperă ochii, așadar șerpii nu clipescși chiar dormi cu ochii deschiși.

Pielea șerpilor este acoperită cu solzi, al căror număr și formă depind de tipul de reptilă. O dată la șase luni, șarpele aruncă pielea veche - acest proces se numește năpârlire.

Apropo, culoarea șarpelui poate fi atât monofonică la speciile care trăiesc în zona temperată, cât și variată la reprezentanții tropicelor. Modelul poate fi longitudinal, transversal inelar sau punctat.

Tipuri de șerpi, nume și fotografii

Astăzi, oamenii de știință cunosc peste 3.460 de specii de șerpi care trăiesc pe planetă, dintre care cele mai cunoscute sunt aspi, vipere, șerpi de mare, șerpi (nu sunt periculoși pentru oameni), șerpi de groapă, șerpi cu picioare false care au ambii plămâni, de asemenea. ca resturi rudimentare ale oaselor pelvine și ale membrelor posterioare.

Luați în considerare câțiva reprezentanți ai subordinului șarpelui:

• Cobră rege (hamadryad) ( Ophiophagus hannah)
  

Cel mai mare șarpe veninos de pe pământ. Reprezentanții individuali cresc până la 5,5 m, deși dimensiunea medie a adulților de obicei nu depășește 3-4 m. Veninul de cobra rege este o neurotoxină mortală care este fatală în 15 minute. Numele științific al cobrei rege înseamnă literalmente „mâncător de șerpi”, deoarece este singura specie ai cărei reprezentanți se hrănesc cu propriul tip de șerpi. Femelele au un instinct matern excepțional, păzind constant depunerea ouălor și se descurcă complet fără hrană până la 3 luni. Cobra rege trăiește în pădurile tropicale din India, Filipine și insulele Indoneziei. Speranța de viață este de peste 30 de ani.

• Mamba Neagra ( Dendroaspis polylepis)

Șarpele veninos african, care crește până la 3 m, este unul dintre cei mai rapizi șerpi, capabil să se deplaseze cu o viteză de 11 km/h. Veninul de șarpe extrem de toxic duce la moarte în câteva minute, deși mamba neagră nu este agresivă și atacă oamenii doar în autoapărare. Reprezentanții speciei mamba neagră și-au primit numele datorită culorii negre a cavității bucale. Pielea de șarpe este de obicei măsliniu, verde sau maro, cu o strălucire metalică. Mănâncă rozătoare mici, păsări și lilieci.

• Șarpe Fierce (Desert Taipan) ( Oxyuranus microlepidotus)

Cel mai otrăvitor dintre șerpi de pământ, a cărui otravă este de 180 de ori mai puternică decât cea a unei cobre. Această specie de șarpe este comună în deșerturile și câmpiile uscate din Australia. Reprezentanții speciei ating o lungime de 2,5 m. Culoarea pielii se schimbă în funcție de anotimp: la căldură extremă - paie, când se răcește devine maro închis.

• Vipera Gaboon (cassava) ( Bitis gabonica)

Un șarpe otrăvitor care trăiește în savanele africane este una dintre cele mai mari și mai groase vipere de până la 2 m lungime și cu o lungime a corpului de aproape 0,5 m. Toți indivizii aparținând acestei specii au un cap caracteristic, triunghiular, cu coarne mici situate între nările . Vipera Gaboon are o natură calmă, atacând rar oamenii. Aparține tipului de șerpi vivipari, se înmulțește la fiecare 2-3 ani, aducând de la 24 la 60 de descendenți.

• Anaconda ( Eunectes murinus)

Anaconda gigantică (obișnuită, verde) aparține subfamiliei boailor, în vremuri șarpele era numit așa - boa de apă. Un corp masiv cu o lungime de 5 până la 11 m poate cântări peste 100 kg. O reptilă neotrăvitoare se găsește în râurile cu curgere scăzută, lacurile și apele izolatoare din partea tropicală a Americii de Sud, de la Venezuela până la insula Trinidad. Se hrănește cu iguane, caimani, păsări de apă și pești.

• Python ( Pythonidae)

Reprezentantul familiei șerpilor neveninoși se distinge prin dimensiuni gigantice de la 1 la 7,5 m lungime, iar pitonii femele sunt mult mai mari și mai puternici decât masculii. Gama se extinde în toată emisfera de est: păduri tropicale, mlaștini și savane de pe continentul african, Australia și Asia. Dieta pitonilor este formată din mamifere mici și mijlocii. Adulții înghit leoparzi, șacali și porci-spini întregi, apoi le digeră mult timp. Pitonii femele își depun ouăle și incubează puietul, crescând temperatura în cuib cu 15-17 grade prin contracția musculară.

• Șerpi africani de ouă (mâncători de ouă) ( Dasypeltis scabra)

Reprezentanți ai familiei șerpilor, hrănindu-se exclusiv cu ouă de păsări. Ei trăiesc în savanele și pădurile din partea ecuatorială a continentului african. Indivizii de ambele sexe cresc nu mai mult de 1 metru lungime. Oasele mobile ale craniului șarpelui fac posibilă deschiderea larg a gurii și înghițirea ouălor foarte mari. În acest caz, vertebrele cervicale alungite trec prin esofag și, ca un deschizător de conserve, deschid coaja de ou, după care conținutul curge în stomac, iar coaja este expectorată.

• șarpe radiant ( Xenopeltis unicolor)

Șerpi neveninoși, a căror lungime în cazuri rare ajunge la 1 m. Reptila și-a primit numele pentru nuanța irizată a solzilor, care au o culoare maro închis. Șerpii îngropatori locuiesc pe solurile libere ale pădurilor, câmpurilor cultivate și grădinilor din Indonezia, Borneo, Filipine, Laos, Thailanda, Vietnam și China. Mici rozătoare și șopârle sunt folosite ca obiecte alimentare.

• Șarpe orb vierme ( Typhlops vermicularis)

Șerpii mici, de până la 38 cm lungime, seamănă în exterior cu râmele. Reprezentanți absolut inofensivi pot fi găsiți sub pietre, pepeni și pepeni, precum și în tufișuri și pe versanții stâncoși uscati. Se hrănesc cu gândaci, omizi, furnici și larvele lor. Zona de distribuție se întinde din Peninsula Balcanică până în Caucaz, Asia Centrală și Afganistan. Reprezentanții ruși ai acestei specii de șerpi trăiesc în Daghestan.

Unde locuiesc șerpii?

Gama de distribuție a șerpilor nu include doar Antarctica, Noua Zeelandă și insulele Irlandei. Mulți dintre ei trăiesc în latitudini tropicale. În natură, șerpii trăiesc în păduri, stepe, mlaștini, deșerturi fierbinți și chiar în ocean. Reptilele sunt active atât ziua, cât și noaptea. Speciile care trăiesc în latitudini temperate hibernează iarna.

Ce mănâncă șerpii în natură?

Aproape toți șerpii sunt prădători, cu excepția șarpelui erbivor mexican. Reptilele pot mânca doar de câteva ori pe an. Unii șerpi se hrănesc cu rozătoare sau amfibieni mari și mici, în timp ce alții preferă ouăle de păsări. Dieta șerpilor de mare include pește. Există chiar și un șarpe care mănâncă șerpi: cobra rege poate mânca membri ai propriei familii. Toți șerpii se mișcă cu ușurință pe orice suprafață, îndoindu-și corpul în valuri, pot înota și „zbura” din copac în copac, reducându-și mușchii.

Reproducerea șerpilor. Cum se reproduc șerpii?

În ciuda faptului că șerpii sunt solitari în modul lor de viață, în timpul perioadei de împerechere devin destul de sociabili și „iubitori”. Dansul de împerechere a doi șerpi de sex opus este uneori atât de uimitor și de interesant încât captivează cu siguranță atenția. Șarpele mascul este gata să se învârtească în jurul „alesului” lui ore în șir, căutând acordul ei pentru fertilizare. Șerpii reptile sunt ovipari, iar unii șerpi sunt capabili să dea naștere tineri vii. Mărimea puietului de șarpe variază de la 10 la 120.000 de ouă, în funcție de tipul de șarpe și de habitatul său.

Ajungând la pubertate până la vârsta de doi ani, șerpii încep să se împerecheze. Masculul își caută „doamna” după miros, își înfășoară corpul în jurul gâtului femelei, ridicându-se sus deasupra solului. Apropo, în acest moment, chiar și persoanele neotrăvitoare sunt foarte agresive din cauza entuziasmului și emoției.

Împerecherea șerpilor are loc într-o minge, dar imediat după aceasta, perechea se întinde și nu se mai întâlnește niciodată. Părinții șarpe nu manifestă interes pentru puii nou-născuți.

Șarpele încearcă să-și facă zidăria în cel mai retras loc: rădăcini de plante, crăpături în pietre, cioturi putrede - fiecare colț liniștit este important pentru viitoarea „mami”. Ouăle depuse se dezvoltă destul de repede - în doar o lună și jumătate până la două luni. Șerpii și șerpii care s-au născut sunt absolut independenți, indivizii otrăvitori au otravă, dar acești bebeluși pot vâna doar insecte mici. Reptilele ajung la maturitatea sexuală în al doilea an de viață. Speranța medie de viață a unui șarpe ajunge la 30 de ani.

Ce este veninul de șarpe? Aceasta este saliva produsă de glandele salivare ale persoanelor veninoase. Proprietățile sale vindecătoare sunt cunoscute de sute de ani: cu adaos de venin de șarpe, farmaciștii fac preparate homeopate, creme, unguente și balsamuri. Aceste fonduri ajută la bolile reumatismale ale articulațiilor și la osteocondroză. Cu toate acestea, întâlnirea unei mușcături otrăvitoare de la această reptilă în natură poate fi nu numai neplăcută și foarte dureroasă, ci și mortală.

Ce să faci dacă este mușcat de un șarpe? Primul ajutor

• Dacă ai fost mușcat de un șarpe și, în același timp, nu știi dacă a fost otrăvitor sau neotrăvitor, în orice caz, ar trebui să scoți saliva șarpelui din micro-rană! Puteți suge și scuipa rapid otrava, o puteți stoarce, dar toate aceste manipulări vor fi eficiente numai în primul minut și jumătate după mușcătură.
• Cu siguranță mușcat trebuie livrat de urgență la o unitate medicală (spital).
• În același timp, este de dorit să ne amintim vizual cum arăta șarpele, deoarece apartenența sa la o anumită specie este cea mai importantă pentru medicii care vor prescrie victimei un ser anti-șarpe.
• Dacă un membru (braț, picior) este mușcat, atunci nu trebuie tras: această manipulare nu localizează răspândirea veninului de șarpe, dar poate duce la asfixia toxică a țesuturilor afectate.
• Nu intrați niciodată în panică! Frecvența cardiacă crescută din emoție accelerează sângele în întregul corp, contribuind astfel la răspândirea veninului de șarpe în tot corpul.
• Oferă muscatului odihnă absolută, băutură caldă și du-l la medici profesioniști cât mai curând posibil.

Pentru a fi corect, șerpii nu sunt atât de orbi pe cât se crede în mod obișnuit. Vederea lor variază foarte mult. De exemplu, șerpii de copac au o vedere destul de ascuțită, iar cei care duc un stil de viață subteran sunt capabili să distingă doar lumina de întuneric. Dar, în cea mai mare parte, sunt cu adevărat orbi. Și în timpul perioadei de naparlire, în general pot lipsi în timpul vânătorii. Acest lucru se datorează faptului că suprafața ochiului șarpelui este acoperită cu o cornee transparentă și în momentul năpârlirii se separă și ea, iar ochii devin tulburi.

Cu toate acestea, ceea ce le lipsește în vigilență, șerpii compensează cu un organ de detectare termică care le permite să urmărească căldura radiată de pradă. Și unii reprezentanți ai reptilelor sunt chiar capabili să urmărească direcția sursei de căldură. Acest organ a fost numit termolocator. De fapt, îi permite șarpelui să „vadă” prada în spectrul infraroșu și să vâneze cu succes chiar și noaptea.

auzul șarpelui

În ceea ce privește auzul, afirmația că șerpii sunt surzi este adevărată. Le lipsesc urechea exterioară și medie și doar urechea internă este aproape complet dezvoltată.

În loc de un organ al auzului, natura le-a dat șerpilor o sensibilitate ridicată la vibrații. Deoarece sunt în contact cu pământul cu întregul lor corp, ei simt foarte intens cele mai mici vibrații. Cu toate acestea, sunetele de șarpe sunt încă percepute, dar într-un interval de frecvență foarte scăzut.

Miros de șarpe

Principalul organ de simț al șerpilor este simțul lor surprinzător de subtil al mirosului. O nuanță interesantă: atunci când sunt scufundate în apă sau când sunt îngropate în nisip, ambele nări se închid ermetic. Și ceea ce este și mai interesant - în procesul de miros, o limbă lungă bifurcată la capăt ia un rol direct.

Cu gura închisă, iese printr-o crestătură semicirculară în maxilarul superior, iar în timpul înghițirii se ascunde într-un vagin muscular special. Cu vibrații frecvente ale limbii, șarpele captează particule microscopice de substanțe mirositoare, ca și cum ar lua o probă și le trimite în gură. Acolo își presează limba pe două gropi din partea superioară a gurii - organul lui Jacobson, care constă din celule active chimic. Acest organ este cel care oferă șarpelui informații chimice despre ceea ce se întâmplă în jur, ajutându-l să găsească prada sau să observe un prădător la timp.

Trebuie remarcat faptul că la șerpii care trăiesc în apă, limba funcționează la fel de eficient sub apă.

Astfel, șerpii nu își folosesc limba pentru a determina gustul în cel mai adevărat sens. Este folosit de ei ca un plus pentru organism pentru a determina mirosul.

Sunt aproximativ trei mii de șerpi pe pământ. Ei aparțin ordinii solzoase și le place să trăiască în locuri cu un climat cald. Mulți, plimbându-se prin pădure într-o zonă în care pot trăi șerpii, se întreabă dacă ne văd? Sau ar trebui să ne uităm sub picioare pentru a nu deranja reptila? Faptul este că, printre diversitatea din lumea animală, doar ochii unui șarpe sunt capabili să determine nuanțe și culori, dar acuitatea lor vizuală este slabă. Pentru un șarpe, vederea este, desigur, importantă, dar nu la fel ca mirosul. În antichitate, oamenii acordau atenție ochiului șarpelui, considerându-l rece și hipnotic.

Cum este ochiul unui șarpe

Reptilele au ochii foarte tulburi. Acest lucru se datorează faptului că sunt acoperite cu o peliculă care se schimbă în timpul napârlirii împreună cu restul pielii. Din această cauză, șerpii au acuitate vizuală slabă. De îndată ce reptilele își părăsesc pielea, acuitatea lor vizuală se îmbunătățește imediat. În această perioadă, ei văd cel mai bine. Așa se simt de câteva luni.

Majoritatea oamenilor cred că toți șerpii sunt veninoși. Nu este adevarat. Majoritatea speciilor sunt complet inofensive. Reptilele otrăvitoare folosesc otravă numai în caz de pericol și la vânătoare. Are loc atât ziua, cât și noaptea. În funcție de aceasta, pupila își schimbă forma. Deci, ziua este rotundă, iar noaptea este extinsă într-un slot. Există șerpi bici cu o pupila sub forma unei găuri de cheie inversate. Fiecare ochi este capabil să formeze o imagine întreagă a lumii.

Pentru șerpi, organul principal este simțul mirosului. Îl folosesc ca termolocație. Deci, în tăcere deplină, ei simt căldura unei posibile victime și indică locația acesteia. Speciile neotrăvitoare se năpustesc asupra prăzii și o sufocă, unele dintre ele încep să înghită direct vii. Totul depinde de dimensiunea reptilei în sine și de prada acesteia. În medie, corpul unui șarpe este de aproximativ un metru. Există atât specii mici, cât și specii mari. Îndreptându-și privirea către victimă, o concentrează. În acest moment, limba lor prinde cele mai mici mirosuri în spațiu.

ochi de reptile mărturisesc modul lor de viață. La diferite specii, observăm o structură particulară a organelor vederii. Pentru a-și proteja ochii, unii „plâng”, alții au pleoape, iar alții „poartă ochelari”.
viziunea reptilelor , ca și varietatea speciilor, este foarte diferită. Modul în care sunt localizați ochii pe capul reptilei determină în mare măsură cât de mult vede animalul. Când ochii sunt așezați pe ambele părți ale capului, câmpurile vizuale ale ochilor nu se suprapun. Astfel de animale văd bine tot ce se întâmplă de ambele părți ale lor, dar vederea lor spațială este foarte limitată (nu pot vedea același obiect cu ambii ochi). Când ochii unei reptile sunt așezați în fața capului, animalul poate vedea același obiect cu ambii ochi. Această poziție a ochilor ajută reptilele să determine mai precis locația prăzii și distanța până la aceasta. La țestoasele de uscat și la multe șopârle, ochii sunt așezați pe ambele părți ale capului, așa că văd bine tot ce le înconjoară. Țestoasa Cayman are o vedere spațială excelentă, deoarece ochii îi sunt așezați în fața capului. Ochii cameleonilor, ca tunurile din turnurile de apărare, se pot roti independent 180° pe orizontală și 90° pe verticală - văd în spatele lor.

Cum arată șerpii o sursă de căldură.
Cel mai important organ de simț al șarpelui este limba în combinație cu organul lui Jacobson. Cu toate acestea, reptilele au alte adaptări necesare pentru o vânătoare de succes. Pentru a identifica prada, șerpii au nevoie de mai mult decât doar ochi. Unii șerpi pot percepe căldura radiată din corpul animalului.
Șerpii cu cap de groapă, care includ adevăratul grimuchnik, și-au primit numele datorită faptului că au un organ de simț pereche, sub formă de gropi faciale situate între nări și ochi. Cu ajutorul acestui organ, șerpii pot simți animalele cu sânge cald prin diferența de temperatură dintre corpul său și mediul extern cu o precizie de 0,2 ° C. Dimensiunea acestui organ este de doar câțiva milimetri, dar poate capta razele infraroșii emise de prada potențială și transmit informațiile primite prin terminațiile nervoase din creier. Creierul percepe această informație, o analizează, astfel încât șarpele are o idee clară despre ce fel de pradă a întâlnit pe drum și unde exact se află. Diferite tipuri de reptile văd și percep lumea din jurul lor în moduri foarte diferite. Câmpul vizual, expresivitatea și capacitatea sa de a distinge culorile depind de modul în care sunt fixați ochii animalului, de forma pupilelor, precum și de numărul și tipul de celule sensibile la lumină. La reptile, vederea este, de asemenea, asociată cu un mod de viață.
viziunea culorilor
Multe dintre șopârle pot distinge perfect culorile, ceea ce pentru ei este un mijloc important de comunicare. Unii dintre ei pe un fundal negru recunosc insecte otrăvitoare stacojii. În retina ochilor șopârlelor diurne există elemente speciale de viziune a culorilor - baloane. Țestoasele uriașe sunt conștiente de culoare, unele dintre ele răspunzând deosebit de bine la lumina roșie. Se crede chiar că ei pot vedea lumina infraroșie, pe care ochiul uman nu o poate vedea. Crocodilii și șerpii sunt daltonici.
Șopârlele de noapte americane reacționează nu numai la formă, ci și la culoare. Cu toate acestea, retina lor conține încă mai multe tije decât conuri.
viziunea reptilelor
Clasa de reptile, sau reptile, include crocodili, aligatori, țestoase, șerpi, gecoși și șopârle, cum ar fi tuatara. Reptila trebuie să obțină informații exacte despre dimensiunea și culoarea potențialei sale prade. În plus, reptila trebuie să detecteze și să reacționeze rapid atunci când alte animale se apropie și să determine cine este - un potențial partener, un animal tânăr din aceeași specie sau un inamic care îl poate ataca. Reptilele care trăiesc sub pământ sau în apă au ochi destul de mici. Cei dintre ei care trăiesc pe pământ sunt mai dependenți de acuitatea vizuală. Ochii acestor animale sunt aranjați în același mod ca și ochii unei persoane. Cea mai mare parte a acestora este globul ocular cu nervul optic. In fata ei se afla corneea, care transmite lumina. Pe cornee - irisul. În centrul său se află pupila, care se îngustează sau se extinde, lăsând o anumită cantitate de lumină să intre în retină. Lentila este situată sub pupilă, prin care razele pătrund în peretele din spate sensibil la lumină al globului ocular - retina. Retina este alcătuită din straturi de celule sensibile la lumină și culoare conectate prin nervii optici la creier, unde sunt trimise toate semnalele și unde este creată o imagine a unui obiect.
Protecție pentru ochi
La unele specii de reptile, pleoapele sunt folosite pentru a proteja ochii, ca la mamifere. Cu toate acestea, pleoapele reptiliene diferă de pleoapele mamiferelor prin faptul că pleoapa inferioară este mai mare și mai mobilă decât pleoapa superioară.
Privirea șarpelui pare a fi sticloasă, deoarece ochii săi sunt acoperiți cu o peliculă transparentă, care este formată din pleoapele superioare și inferioare topite. Acest strat de protecție este un fel de „ochelari”. În timpul napârlirii, acest film se desprinde cu pielea. „Punctele” sunt purtate de șopârle, dar doar câteva. Geckos nu au pleoape. Pentru a curăța ochii, ei folosesc limba, scoțând-o din gură și lingând membrana ochiului. Alte reptile au un „ochi parietal”. Acesta este un punct luminos pe capul unei reptile; ca un ochi obișnuit, poate percepe anumiți stimuli de lumină și poate transmite semnale către creier. Unele reptile își folosesc glandele lacrimale pentru a-și proteja ochii de poluare. Când nisipul sau alte resturi intră în ochii unei astfel de reptile, glandele lacrimale secretă o cantitate mare de lichid care curăță ochii animalului, în timp ce pare că reptila „plânge”. Țestoasele cu supă folosesc această metodă.
Structura elevului

Elevii reptilelor mărturisesc modul lor de viață. Unii dintre ei, de exemplu, crocodilii, pitonii, gecoșii, hatteria, șerpii, duc un stil de viață nocturn sau crepuscular și fac băi de soare în timpul zilei. Au pupile verticale care se dilată în întuneric și se strâng la lumină. La gecoși, găurile sunt vizibile pe pupilele strânse, fiecare dintre acestea concentrând o imagine independentă pe retină. Împreună creează claritatea necesară, iar animalul vede o imagine clară.

Este interesant să citiți despre pinguini pe site-ul kvn201.com.ua.