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Aranhas saltadoras e ilusões visuais

Estudo revela que aranhas saltadoras não percebem ilusões visuais como esperado.

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Os animais precisam entender o ambiente pra sobreviver, e uma das maneiras principais que eles fazem isso é através dos sentidos. Entre eles, a visão é super importante. Nossos olhos têm células especiais que captam a luz, ajudando nosso cérebro a entender o que tem ao nosso redor, incluindo a forma e o Movimento dos objetos. Mas, às vezes, o cérebro dá uma vacilada-ele comete erros na hora de interpretar o que vemos. Isso geralmente acontece porque o cérebro usa atalhos pra tomar decisões rápidas, em vez de esperar todas as informações estarem perfeitas.

Esses atalhos podem levar a efeitos interessantes chamados "ilusões visuais." Essas ilusões enganam nossos cérebros pra vermos algo que na verdade não tá lá. Por exemplo, algumas imagens podem fazer a gente pensar que um objeto tem uma forma específica ou que tá se movendo, mesmo quando não tá. Esse conceito de Ilusão Visual foi estudado por muitos anos, especialmente em pessoas. Recentemente, pesquisadores começaram a investigar como outros animais percebem essas ilusões também, revelando semelhanças e diferenças em como várias espécies veem o mundo.

Ilusões Visuais e Percepção de Movimento

Algumas ilusões nos enganam com formas, enquanto outras envolvem movimento. Tem imagens que parecem se mover de maneiras inesperadas. Um tipo específico de ilusão é chamada de "ilusão de desvio periférico." Nessa ilusão, um padrão de luz e sombra arranjado de uma forma específica pode fazer parecer que tá rodando, mesmo quando tá completamente parado.

Esse fenômeno foi explicado pela primeira vez lá no final do século 20, e desde então muitas variações dessa ilusão foram criadas, como mudar o padrão de dente de serra pra algo mais suave, ou usar cor em vez de só preto e branco. Os pesquisadores investigaram como diferentes animais respondem a esse tipo de ilusão, revelando que muitas espécies-de mamíferos a insetos-reagem de formas parecidas a Estímulos visuais.

Em estudos, foi descoberto que os animais às vezes conseguem ver objetos separados dos fundos, o que é crucial pra sobrevivência, tipo pra detectar predadores ou presas. Essa habilidade parece ser compartilhada entre muitos grupos de animais, sugerindo um fundo evolutivo comum pros sistemas visuais entre as espécies.

Experimentos sobre Ilusão de Movimento

Nos nossos experimentos, queríamos ver como as aranhas saltadoras reagem à ilusão de desvio periférico. Escolhemos aranhas saltadoras porque elas têm um sistema visual complexo, com vários olhos que servem a diferentes propósitos. As aranhas conseguem detectar movimento muito bem, o que ajuda elas a caçar e navegar nos ambientes.

No nosso primeiro experimento, mostramos pras aranhas dois tipos de estímulos. Um tinha um padrão de dente de serra que deveria criar a impressão de rotação (o estímulo ilusório), e o outro tinha um padrão de onda suave que não deveria criar nenhuma percepção de movimento (o estímulo de controle). Apresentamos esses estímulos de três formas: estáticos (não se movendo), girando devagar e girando rápido. Esperávamos que as aranhas reagissem de forma diferente ao estímulo ilusório em comparação com o estímulo de controle suave.

No segundo experimento, nosso objetivo era aumentar o efeito ilusório usando mais bordas claras e escuras no estímulo. Mudamos o design pra um com anéis concêntricos, o que aumentou as chances de que a ilusão fosse notada pelas aranhas. De novo, mostramos pras aranhas os estímulos em formas estáticas, em movimento devagar e rápido.

O terceiro experimento inverteu o estímulo ilusório pra ver se isso mudaria como as aranhas reagiam. Queríamos checar se a direção da rotação afetava as Reações delas a esses padrões mudados.

Resultados dos Experimentos

Em todos os três experimentos, gravamos se as aranhas viravam pra direção do estímulo em movimento, o que indicava a percepção delas de movimento.

Experimento 1: Ilusão Anular de Desvio Periférico

No primeiro experimento, descobrimos que as aranhas não mostraram uma reação significativa ao estímulo ilusório. Embora elas respondessem bem a estímulos em movimento em geral, seja devagar ou rápido, não houve diferença na resposta delas ao padrão ilusório em comparação com o controle. As aranhas não pareciam perceber o movimento ilusório de jeito nenhum.

Experimento 2: Ilusão Concêntrica de Desvio Periférico

No segundo experimento, mesmo depois de aumentar a ilusão com mais bordas no design concêntrico, os resultados foram semelhantes. As aranhas de novo não reagiram de forma diferente aos estímulos ilusórios em comparação com os controles, independente da velocidade do movimento. A única observação consistente foi que elas reagiram mais a estímulos em movimento do que a estímulos estáticos.

Experimento 3: Ilusão de Direção Invertida

No terceiro experimento, quando invertemos os estímulos, o objetivo era ver se reverter a direção da ilusão mudaria as reações das aranhas aos padrões giratórios. Porém, mesmo com essa mudança, as aranhas ainda não perceberam o movimento da forma que esperávamos. Os padrões de reação permaneceram consistentes com os experimentos anteriores, sem percepção significativa do movimento ilusório.

Discussão e Conclusão

Nossos achados sugerem que as aranhas saltadoras não percebem a ilusão de desvio periférico da mesma forma que muitos outros animais. Em vez de ver o movimento ilusório, elas estavam geralmente atraídas pelo movimento em si, confirmando que a visão delas funciona de forma diferente da de outras espécies estudadas.

A falta de reação aos estímulos ilusórios dá uma ideia de como os sistemas visuais das aranhas saltadoras podem ser organizados. Isso levanta questões sobre como a percepção de movimento e bordas é estruturada entre seus múltiplos olhos. Diferente dos insetos, onde a entrada visual é mais unificada, as aranhas podem processar o movimento de forma diferente, possivelmente distribuindo seus circuitos de percepção entre os pares de olhos.

Esses achados podem ajudar a expandir nosso entendimento de como diferentes espécies percebem o mundo ao redor delas. Eles destacam as características únicas das aranhas saltadoras, mostrando seu sistema visual especializado que permite que elas sejam caçadoras eficazes. Estudos futuros poderiam aprofundar como os olhos delas trabalham juntos pra detectar movimento, o que pode revelar mais sobre a evolução dos sistemas visuais em diferentes grupos de animais.

Ao examinar como as aranhas saltadoras reagem-ou não reagem- a certos estímulos visuais, os pesquisadores podem aprender mais sobre as capacidades das aranhas e os princípios mais amplos da visão animal. Esse conhecimento é importante não só pra entender essas criaturas fascinantes, mas também pra revelar os intrincados funcionamentos da percepção no reino animal como um todo.

Fonte original

Título: Jumping spiders are not fooled by the peripheral drift illusion

Resumo: In the peripheral drift illusion, a static circular sawtooth pattern is perceived as if it were rotating. It is believed that this effect is a byproduct of how the neural substrate responsible for motion perception is organized. The structure of the motion perception circuitry is widespread across the animal kingdom, vertebrates and invertebrates alike, which in turn causes the illusion effect to be experienced by virtually all animals. Among invertebrates, jumping spiders possess a unique visual system. For them, the tasks of visual computation are split across 4 pairs of eyes, with motion detection, target recognition, and shape discrimination computed in completely segregated brain areas and visual field sections. In such an organization, it is unlikely that the circuitry for motion perception common to other animals is shared by jumping spiders. Consequently, jumping spiders should be immune to the peripheral drift illusion. To test this hypothesis, we placed jumping spiders on top of an omnidirectional treadmill and presented them with circular visual stimuli in their visual periphery. These were either composed of a sawtooth pattern, and therefore inducing the illusion, or of a sine-wave pattern of equal luminance and spatial frequency but not illusion-inducing. The stimuli could either be static or rotate around their center, either clockwise or counterclockwise. As jumping spiders perform distinctive full-body pivots when detecting a moving object in their visual periphery, we registered the frequency of this behavior to assess the illusory percept. We found that the spiders responded consistently to all moving stimuli, but did not react to the static illusion, therefore it was not perceived as in motion. The absence of the illusory percept in spiders opens many questions about the nature of their motion perception circuitry and casts doubts on how the illusion is widespread in the animal kingdom outside the common model species usually inquired about.

Autores: Massimo De Agrò, M. De Agro, G. Vallortigara, E. Falotico

Última atualização: 2024-09-17 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.17.613447

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.17.613447.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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