מדענים ממחישים כיצד שפיריות רואות בהילוך איטי
בסרט הפרודיה על גיבורי העל, סופרהירו, הגיבור נעקץ על ידי שפירית ומקבל כוחות על. את דמות הרשע בסרט מגלם הנבל בעל הכינוי "שעון-החול". לא ברור אם הכותבים בחרו בדמויות הללו במקרה או בכוונה תחילה, אך לבטח מדובר בייצוג סמלי של אחת מתופעות הטבע המרתקות ביותר, מערכת הראייה ותפיסת הזמן של השפיריות.
אם בסרט ההיתולי מתואר מאבק בין "השפירית" ל-"שעון החול", הרי שבטבע מתקיימת תחרות בין השפיריות ובין מהלך הזמן עצמו. בסרטון של BBC Earth מסביר הביולוג פאטריק אריי כי האבולוציה ציידה אותן בעיניים שמאפשרות להן לסיים את ההתמודדות כשידן על העליונה.
החרקים גדולי העיניים הללו, כך מסתבר, מסוגלים לראות את העולם בהילוך איטי. מדוע הן פיתחו מנגנון כזה וכיצד הוא פועל? מה ההבדל בין הראייה שלנו ושל השפיריות – וכיצד הייתה משפיעה מערכת ראייה משוכללת כזו על תפיסת העולם שלנו? בסרטון עונה אריי על השאלות הללו באמצעות ניסוי מרהיב המעמיד למבחן את כישורי הראייה של השפיריות וממחיש כיצד נראית המציאות כשהזמן נע בקצב אחר.
אנחנו לא מסוגלים לתפוס מהירויות כאלה
כמעט שאין תלמיד בית ספר שלא נתקל ב"טפו-טפו", הכינוי העממי לאותה צינורית מאולתרת שבאמצעותה משגרים כדוריות נייר או ניצני אקליפטוס. לצורך הניסוי רותם אריי את הטכנולוגיה העתיקה הזו, שבה משתמשים גם ציידים בשבטים באינדונזיה ואמריקה. היתרון שלה? מהירות עצומה שאינה נקלטת בעין האנושית. הניסוי פשוט: הוא משגר זרע של צמח במסלול העובר מעל השפירית כדי לדמות את מעופו של טרף פוטנציאלי, כמו זבוב – ומצלם. במבט ראשון לא נראה שום דבר חריג. הזרע טס במהירות כה גדולה שאנו לא מסוגלים לראות את מעופו, והשפירית מצדה נראית אדישה ולא מגיבה. ההתרחשות כמעט קפואה.
אולם כאשר אריי מציג את ההילוך החוזר, מתגלה הפלא. הסצנה, שאורכה כמה שברירי שנייה, נתפסה בעדשת מצלמה במהירות גבוהה, שמצלמת יותר פריימים לשנייה ויכולה להאט את ההתרחשות פי 80 ממצלמה רגילה. כאשר מאטים את הזמן, התמונה הקפואה לכאורה מתעוררת לחיים: כעת נראה הזרע עף לכיוון השפירית, וזו מצדה מסיטה את מבטה אחריו, מתחילה בנפנוף ארבעת כנפיה – ואז מתחרטת וחוזרת למצב המתנה. כמו אצן שעומד על קו הזינוק ומבצע תנועת רפלקס לשמע הזנקת שווא.
מה קרה שם בעצם? "הראייה של השפירית היא כה מהירה, שהיא מסוגלת לאתר את העצם הנע ולהבין שהוא לא טרף בפחות מ-1/500 שנייה", מסביר הקריין. הסוד של השפיריות טמון בין היתר במהירות עיבוד המידע שלהן: "שפיריות חוות את הזמן בצורה שונה לחלוטין מאתנו, יש להן זמן תגובה של 30 אלפיות השנייה". לצד זה, העין של השפירית, כמו של חרקים נוספים, היא מערכת מתוחכמת של קליטת מידע. ראשית, העיניים תופסות את רוב שטח הפנים של הראש. שנית, הן מחולקות ליחידות קלט בצורת משושים ((Ommatidium – כל אחת מכילה צרור של קולטני אור. עיניים של שפירית בוגרת יכולות להכיל כ-30 אלף יחידות קליטה כאלו, שכל אחת מהן מספקת למוח אלמנט תמונה אחד עצמאי.
כמו המצלמה, שתופסת יותר פריימים לשנייה, כך גם מערכת הראייה של השפירית. אם נחזור רגע אל שעשועים מימי בית הספר, בוודאי ניזכר בשיטת האנימציה הבסיסית ביותר: ציורים מרובים בפינת מחברת היוצרים סרט נע כאשר אנו מדפדפים את העמודים במהירות. אריי משתמש בעיקרון זה כדי להסביר איך רואות השפיריות את העולם. "העיניים שלנו פועלות על ידי קליטה של עד 60 פריימים לשנייה, ואז המוח שלנו מצרף אותן כדי ליצור אשליה של תמונה נעה". אריי מדפדף במהירות במחברת ובה סדרת ציורים של שפירית במעופה, המתחברים לכדי תנועה רצופה. "אולם עבור השפירית, זה ייראה שונה לגמרי", הוא אומר.
300 מיליון שנים של שכלול אבולוציוני
בשונה מ-60 הפריימים לשנייה שלנו, השפיריות תופסות בסביבות 200 פריימים לשנייה, "ולכן הן תופסות דברים שהם מהירים מכדי שאפילו אנו נוכל לעבד". אם ניסיתם פעם ללכוד זבוב במעופו, אתם בוודאי יודעים עד כמה הסיכוי נוטה לטובת הזבוב, שלפעמים נדמה כמלגלג עלינו. אבל ליד השפירית, הזבובים צריכים להיות הרבה יותר זהירים. המצלמה המהירה חושפת בהילוך איטי כיצד השפירית מזנקת על חרק קטנטן אחרי שחלף על פניו במעופו, ולוכדת אותו באוויר.
"השפיריות נמצאות בסביבה כ-300 מיליון שנה, עוד לפני הדינוזאורים", מסביר הקריין. "בזמן הזה הן כיווננו את עיניהן בדקדוק כדי לראות את העולם בהילוך איטי". ואכן, למערכת ראייה כזו יש השלכה מהותית על תפיסת הזמן. נסו לדמיין שכל תנועה שאתם מתבוננים בה מתרחשת כמעט פי 4 לאט יותר – וכל רגע עשיר בהרבה יותר פרטים. כיצד היינו חווים את המציאות במצב כזה, שבו אנו יכולים, למשל, לזהות באופן אינדיבידואלי את טיפות הגשם היורדות, במקום מסת המים האחידה שאנו תופסים באמצעות עין האנושית?
הבנת מערכת הראייה של השפיריות מחדדת שאלות בנוגע לחוויית המציאות שלנו. האדם כינן את כל חייו ואת חוקי הפיזיקה על בסיס תפיסת הזמן של המוח האנושי. תנועת הכוכבים, חוקי הפיזיקה וכל מבנה המציאות מונחים על יסודות המושג האנושי לזמן, ומובן שאי אפשר אחרת. ועדיין, לאור קיומם של אמצעי תפיסה משוכללים יותר משלנו, משהו מהאבסולוטיות של הזמן מתרופף ומתגמש – האם חוויית הזמן ותפיסת המציאות שלנו היא אמיתית, או שמא אשליה שנובעת ממבנה העין והמוח שלנו?
כתבות נוספות שעשויות לעניין אותך:
העולם הנסתר של החושים הנוספים – כל מה שאנחנו לא יכולים לתפוס
ההרצאה השבועית של TED: הצילומים שמצליחים להפוך את הבלתי נראה, לנראה
אתנחתא של טבע: הסוד של הזיקיות נחשף - זו הסיבה האמיתית שהן מחליפות צבעים
עוד מרדיו מהות החיים:
