Reuzengarnaal heeft het best ontwikkelde zicht

[Prodigy]

reuzengarnaal heeft beste zicht.

Een bericht van 2 maanden terug, deze garnaalsoort heeft het beste zicht. Nu vraag ik mij af wat bepaald of een dier een goed zicht heeft of niet en ik welke mate dit daadwerkelijk gemeten kan worden.

We kunnen goed aantonen aan de hand van de anatomie van het oog en het netvlies hoe en in welke mate dit bij een bepaald soort ontwikkeld is. Maar bepaald dit daadwerkelijk het zicht van de soort? De hersenen verwerken de informatie die de zenuwen doorgeven, het kan goed zijn dat het dier een overcompensatie heeft in de ontwikkeling van zijn oog ten opzichte van de mogelijkheid de informatie om te zetten naar een scherp beeld. Andersom zou net zo goed het geval kunnen zijn.

Als ik langs een grasveld loop zie ik gras en weinig meer, een merel die zich op dezelfde plek bevind zal met gemak een worm spotten. Op dat moment heeft de merel ogenschijnlijk een beter gezichtsvermogen dan mij. Maar betekent dit dan dat wanneer wij beiden ons beiden op een afstand van 1500 meter van een object bevinden de merel het ook daadwerkelijk beter dan mij kan waarnemen? Is zicht dan afhankelijk van verhouding ten opzichte van de leefomgeving? Is het oog waar het gaat om zicht niet overschat en is mogelijkerwijs het niet een kwestie van voedselbehoefte, van perceptie? Is wel met zekerheid vast te stellen dat een ver ontwikkeld oog een evenredig ontwikkelde visuele cortex betekent? En uiteraard, is zicht wel vergelijkbaar en niet ongelovelijk subjectief?

[JanC]

Vraag: wat is 'beter' zicht? In het geval van die garnalen blijkt dat oa. het spectrum dat zij kunnen waarnemen, aanmerkelijk breder is dan wat de mens kan waarnemen. Met het blote oog dan toch. Maar wat is de resolutie van hun visuele waarneming? En belangrijker nog, hoe goed is de software die deze visuele impulsen dient te verwerken? Maw. hoe verwerken de hersentjes van deze dieren de inkomende informatie, wat kunnen zij er mee doen?

[Tsjok45]

.....een ver ontwikkeld oog een evenredig ontwikkelde visuele cortex betekent

Inderdaad ; die twee gaan niet noodzakelijk samen ....
Misschien kan je hier iets mee ;(= iets voor reverse- ingenieurs en robotontwikkelaars ?)

Sommige Kwallen bezitten goed ontwikkelde ( honderden )"blauwe" camera-oogjes ( neen geen o-cellen , maar "echte" ogen ) ze bezitten geen unieke of centrale "visuele cortex " ( of iets daaraan evenwaardig ) waar alle optische signalen worden gecoordineert , geinterpreteert en of synergetisch uit te voeren "beslissingen "(?) worden genomen


"Medussa eyes" gefotografeert op een turkse markt

Bedoelde kwallen bezitten slechts ( althans voorzover ik tot nu toe heb gevonden ) afzonderlijke netwerkjes (eigenlijk eenvoudige terugkoppelings- circuits ) van afzonderlijke neurale reflexbogen die de motoriek van de kwal enigzins beinvloeden bij een bepaalde optische prikkels die op het "triggerend " oog valt

Vergelijk het met een systeem waarbij de vele prikkels van honderden verschillende sensoren ( bijvoorbeeld warmtedetectoren in je huid ) verschillende zeer snel verlopende automatismen (reflexen) kunnen triggeren vanuit ( bij gewervelden )het ruggemerg...(1)
Bij die oog-kwallen is er echter geen centraal ruggemerg( noch de ladder structuur van bijvoorbeeld het insekten zenuwstelsel dat ventraal ligt ) ...het lijkt er eerder op dat elk kwallenoog zijn eigen apart tegenkoppelings-mechanisme bezit ....perfectionering van zulk een oogje/ sensor , leid dus tot snellere reflexen , omdat de trigger prikkels vlugger worden waargenomen door verbeterde ogen (= het oplossend vermogen wordt groter ) :dat is het voordeel ....en het vermijd het zeer kostelijke energieverbruik dat een uitgebreid zenuwstelsel ( vooral de hersenen of ganglion opeenhopingen ) opeist
Bovendien is de individuele "ontwikkeling " van kleinere oogjes goedkoper ( in termen van voeding die kan bemachtigd worden zonder de hulp van een zenuwstelsel ) dan de ontwikkeling van een sturende enkele en ingewikkelde visuele cortex ...een bonus is gelegen in het feit dat honderden goedkope oogjes met elk een neuronen circuit robuuster zijn ...er kan er gemakkelijk eentje worden gemist
door bijvoorbeeld een ongeval (2) ..Een unieke visuele cortex ( ook als alleen maar terugkoppelingsmechanisme) voor alle oogjes is bijzonder kwetsbaar ; valt die uit dan is het dier zo goed als blind ondanks de vele nog perfecte en intacte oogjes ....(zie hieronder in notab voor een evolutionair nog voordeliger gevonden oplossing )

Nota ;
a) het idee om meer dan twee ogen te gebruiken is een veelvuldig toegepaste techniek in de dierenwereld :
Dat gaat van spinnen met acht ogen ; (die eruit zien als een soort uitkijkvensters in de toren van een oude bommenwerper )


tot en met de honderden ogen van schelpdieren ( zoals de reusachtige doopvontschelp) en voornoemde kwallen

doopvondschelp ogen

Animal Eyes, Michael F. Land, Dan-Eric Nilsson, Oxford Animal Biology series, Oxford University Press, 2002-
(Nilsson is de autoriteit op het gebied van oog-evolutie onderzoek en de biologische neurologische apparatuur die ermee verband houdt .)
http://www.lu.se/o.o.i.s/7255
http://en.wikipedia.org/wiki/Evolution_of_the_eye


b) Sommige medussa hebben ook de ogen gegroepeerd in een ring
( dat verminderd meteen de te grote verspilling bij het onderhouden en bouwen van duizenden ogen )
bijvoorbeeld de Polyorchis pencillatus met zijn rode ogenband




NOTEN

(1) je kan het ook vergelijken met een samengesteld oog :maar waarvan de verschillende "deeloogjes "verspreidt liggen over het gehele lichaamsoppervlak

Ook Slangen(zee)sterren bezitten duizenden ogen verspreid over het gehele lichaam
http://noorderlicht.vpro.nl/artikelen/35107794/

(2)
Robuustheid =
bijvoorbeeld :vrachtwagens en hun opleggers hebben meestal stellen van achtereenvolgens 1 , 2 of 3 wielen =wanneer een band stuk gaat is er dus nog een reserve aanwezig die het ergste(= total loss ) kan voorkomen of uitstellen ....



IKZELF BEN (VOORLOPIG°) VAN MENING dat in de loop van de evolutie ( minstens zestig maal onhafhankelijk ) eerst verschillende soorten van ogen zijn onstaan en pas daarna de gesofisticeerdere neurale bedradings netwerken en stuurinrichtingen ( in feite zijn hersenen gesofistikeerde navigatie instrumenten die de motoriek en dierlijke beweegelijkheid optimaliseren ;
oftewel de boordcomputer van een snelbewegend voertuig )evolutionair zijn ontwikkeld en verfijnt door die sensoren .beter te gebruiken en zelfs bij te sturen wat beslist telkens fitness voordeel opleverde in alle stapsgewijze stadia binnen de afstammingslijn(en) ...

Het nog steeds in de huidige biodiversiteit voorkomen van gesofisticeerde ogen ( sensoren ) met minimale neurale circuits , is daarbij een belangrijke aanwijzing
QED

[Prodigy]

Bedankt voor je uitgebreide reactie. Het verduidelijkt het enigszins, maar roept ook vragen op. Bij die kwallen komt het er dus op neer dat hij zijn omgeving kan waarnemen, maar ik veronderstel dat hij betrekkelijk weinig met de informatie kan. Het gaat dan voornamelijk om bepalen van richting, voor het herkennen van en onderscheid maken tussen vijanden en prooidieren is een complexe verwerking van de impulsen nodig. Maar goed, een kwal beschikt sowieso niet over een orgaan zoals onze hersenen dus is dit systeem voldoende.

Het meest logische is een bijna synchrone ontwikkeling van het oog en het neurale stelsel, alleen wat zich nou als eerst ontwikkeld is een raadsel. Lichtgevoelige cellen (of later ogen) voegen alleen wat toe als er een neurale verbinding bestaat. Zonder enige vorm van zenuw verbinding levert het oog geen informatie en dus heeft het geen nut. Maar andersom lijkt het ook niet aannemelijk dat dit neurale stelsel al aanwezig was op een manier dat het in staat is de informatie te verwerken van de lichtgevoelige cellen.

Lastig

@JanC
Inderdaad moet "zicht" eerst worden gedefinieerd. Volgens mij is dit alleen onmogelijk, door de diversiteit in de ontwikkeling van het oog en de betrokken bedrading wordt het al lastig, daarnaast zal elk soort op een andere manier met de informatie omgaan. Waarneming is selectief en afhankelijk van de (levens)behoeften.

[Tsjok45]

ik veronderstel dat hij betrekkelijk weinig met de informatie kan

Kwallen behoren tot de oudste dieren-ontwerpen op aarde
Het zijn uitzonderlijk goede overlevers ( als stamlijnen dan ) ze bezitten dan ook een erg goede uitrusting (en een voortplantingsstrategie gebaseerd op verspillende overvloed) aangepast aan de belangrijkste info van allemaal ; die om door gepaste reacties lang genoeg te kunnen overleven als individuele doorgeefluiken van een gedeelte van hun gedupliceerde genen die de genen pool van soorten samenstellen in de opeenvolgende generaties van hun afstammelingen -

voor het herkennen van en onderscheid maken tussen vijanden en prooidieren is een complexe verwerking van de impulsen nodig

Kwallen zijn zelf gevaarlijke, giftige , snelle en wendbare roofdieren

Wat ze nodig hebben zijn zeer snelle reacties ;dat is een batterij reflexen die niet zo nodig eerst centraal moet worden verwerkt want dat kost reactietijd

Een groot aantal ogen met elk een afzonderlijke neurale reflex-trigger sturing en gevoeligheid voor een bepaald patroon is voldoende ( ze herkennen de prooi niet of ze reageren niet op een vijand door het neuraal bewerken en combineren van talrijke gegevens ter herkenning : maar slechts op een bepaald optische drempel ( in de vorm van een gecodeerd patroon of pulstrein ) dat eigen is aan vijand of prooi en afkomstig van een gespecialiseerd oog met eigen trigger circuit )

Een centraal en coordinerend zenuwstelsel is niet nodig
een impulstrein zet al dan niet een relais in werking ... net zoals een thermostaat doet ....einde verhaal....

Verbetert het oog dan versneld gewoon de reactie ( en voldoet het oude voorouderlijke circuit ook nog steeds in dit geval )
Een afzonderlijke verbetering van de circuits optimaliseert natuurlijk ook het geheel
(zelfs wanneer het oorspronkelijke oog niet "verbeterd" is )
De twee componenten vormen namelijk samen een evoluerend koppel

Lichtgevoelige cellen (of later ogen) voegen alleen wat toe als er een neurale verbinding bestaat

Natuurlijk
maar dat hoeft geen stelsel te zijn ;alleen maar een "neuraal" achtig circuit

1.- Planten bezitten beslist lichtgevoelige cellen ( en zeker geen ogen ) maar geen "echte" zenuwcellen ;ze bezitten zelfs lichtgevoelige ( of zijn het warmtegevoelige detectoren ) cellen die de (beperkte )motoriek van (bijvoorbeeld ) zonnebloemen sturen

2.- zelfs eencelligen bezitten "oogvlekken" en ook vele bacterieen zijn fototropisch ...waar zijn de gecentraliseerde zenuwstelsels in die organismen ?

er zullen beslist ook wel "zenuw"-achtige materialen aanwezig zijn

een bijna synchrone ontwikkeling van het oog en het neurale stelsel,

Een soort evolutie tandem ?ik denk ook wel zoiets
Maar niet omdat het

Het meest logische

is
Immers , de natuurlijke produkten van evolutieprocessen zitten vol met "on-logische "(= beter is on-intelligente ,ondoordachte )knutsel- oplossingen , rude goldberg design krakemikkige prutserijen etc....
( Ik spreek eigenlijk liever van" het meest aannemelijke scenario "...ipv "het meest logische "...... logisch houd namelijk onvemijdelijkheid in )

Waarneming is selectief en afhankelijk van de (levens)behoeften

Inderdaad .....maar
Alleen bruikbare waarnemingsapparatuur ( en haar bouwprogramma's ) en haar bruikbare besturing en tegenkoppelingscircuits ( en hun bouwprogramma's ) zal uiteindelijk worden behouden en gebruikt als nieuwe start in de stamlijnen ....Wat in de evolutie telt is het doorgeven van de ( al dan niet veranderde ) genen aan de genenpool van de volgende generatie .....en die kunnen nog altijd zo maar blind verongelukken en verdwijnen ...

Het "Nut van ogen " hangt bovendien af van het millieu waarin het dier leeft
(Het " betere " oog is bovendien slechts "beter "in een bepaald millieu ___daarom is het verstandiger om van een nuttig oog te spreken ....)
"Ogen " kunnen onnuttig worden en hun gezichtsvermogen verliezen ( er groeit bijvoorbeeld een vel over ) wanneer dat gezichtsvermogen geen voordeel meer biedt ---> zie in grotten levende dierensoorten die afstammen van soorten oogdieren

Langs de andere kant leven er in de donkerte van de diepzee dieren met zeer grote ogen die alleen nog het licht opvangen dat hun prooidieren en/of hun sexpartners zelf produceren ( al dan niet met hulp van bacterieele bioluminiscentie ....)


P.S.
Fotobiologie is trouwens een gespecialiseerd en erg ingewikkeld multidisciplinair vakgebied ....Wat is dat eigenlijk niet in de huidige (levens)wetenschappen
Bovendien , erg veel weet ik nu ook weer niet meer van dat zeer boeiende onderzoeksveld ....