Сепията създава с поляризирана светлина драматичен спектакъл на ухажване, невидим за нас

Много организми използват ярки цветове, за да привличат партньори. Тъй като цветът е свойство на светлината (определя се от нейната дължина на вълната), за хората е лесно да видят как тези цветове се използват в ритуалите на ухажване на животни. По-малко очевидна за хората е поляризацията на светлината – свойство на светлината, свързано с посоката, в която е ориентирана вълната. Хората не могат да възприемат поляризацията, което може би е причината да не сме били наясно с интересния начин, по който сепията я използва, за да привлича партньори.

Ново проучване, публикувано в Proceedings of the National Academy of Sciences, разглежда по-отблизо начина, по който мъжките сепии правят шоу, като поляризират светлинните вълни с пипалата си по време на ухажване.

Кредит: Wikimedia Commons

Зрението на сепията

За разлика от хората, главоногите като на сепията, имат способността да възприемат поляризацията на светлината. Ако някои светлинни вълни са ориентирани вертикално, а други са хоризонтално, сепията ги разграничава по подобен начин, по който хората биха могли да различат синята и червената светлина. От друга страна, сепията няма способността да възприема цветове. Вместо това, главоногите могат да използват поляризационното си зрение, за да подпомогнат функции като навигация, откриване на цели или намаляване на визуалния шум.

При предишни проучвания е установено, че телата на някои видове могат да отразяват силно поляризирана светлина, която потенциално би могла да се използва като сигнал или средство за комуникация. Тази идея кара някои изследователи да си зададат въпроса за ролята на поляризацията в сексуалната сигнализация сред видовете, които нямат цветно зрение.

Уникален ритуал за ухажване

Изследването се фокусира върху сепията Андреа (Doratosepion andreanum). Когато се опитва да привлече партньорка, мъжката сепия Андреа разтяга двете си полово диморфни пипала (SDA - sexually dimorphic arms), които са около три пъти по-дълги от еквивалентните пипала на женската сепия Андреа. Той също така разтяга тялото си и става блед. Наблюдението на този ритуал със специализирана камера за анализ на поляризационната картина обаче разкрива, че в този танц има нещо повече от това, което хората могат да видят.

Камерата показа, че мъжките сепии показват също и уникален сигнал за ухажване, използвайки вертикално и хоризонтално поляризирана светлина върху специализираните си пипала. Когато екипът наблюдава сепията извън ритуала на ухажване, се вижда само хоризонтално поляризирана светлина, съответстваща на модела при женските сепии. По-нататъшен анализ показа, че тези хоризонтално и вертикално поляризирани светлинни модели биха изглеждали ярко отличителни за поляризационното зрение на сепията, увеличавайки максимално контраста за потенциалните партньори.

"По-специално, двата върха на SDA, поставени заедно, създават много ясно изразено поляризационно разстояние, напомнящо за съседен максимално контрастен хроматичен модел в половите орнаменти при други животни. Тези резултати показват, че ухажването при мъжкия е силно забележимо поради силния поляризационен контраст, както на фона, така и в рамките на модела", обясняват авторите на изследването.

Екипът също така провеждат оптични експерименти с дисектирани пипала, за да измерят как мускулната тъкан на сепията променя поляризацията. Поляризационните модели на главоногите се произвеждат от иридофори - малки структури в кожата, съставени от струпвания от протеинови тромбоцити.

Изследователите откриват, че вертикалната поляризация се получава от светлина, отразена от тези иридофори и след това преминаваща през двойнопречупващ се мускулен слой. В мускулния слой начинът, по който светлината се пречупва, зависи от поляризацията и посоката на разпространение на светлината. Формата и дебелината на специализираната ръка на мъжкия индивид оптимизират този ефект.

Горе: Изображение с изкуствени цветове, показващо поляризационните модели на дългите пипала на мъжка сепия, докато се показват на женска сепия. Долу: Нормално цветно изображение, показващо мъжка сепия, която се показва пред женска сепия. Кредит: Arata Nakayama

Скрити приложения на светлинната поляризация в природата

Това изследване подчертава сложността и разнообразието на ухажването при животните и сензорната еволюция. Фокусира се върху един вид сепия. Освен главоногите, насекомите и ракообразните също притежават способността да възприемат поляризация. И все пак, сигнализирането чрез тези средства все още не е добре проучено. Това кара мнозина да се питат: Какво друго не виждаме?

"Точно както при отдавна признатото и широко изследвано разнообразно оцветяване на животните, може да има подобно разнообразие от поляризационни сигнали сред поляризационно чувствителните животни – сигнали, които остават напълно непознати за нас, защото са невидими за човешкото око. Това проучване хвърля светлина върху част от това скрито разнообразие", пишат авторите на изследването.

Освен задоволяване на любопитството, по-доброто разбиране на тези видове скрити методи за комуникация при животните може да доведе до иновации. Събраните тук прозрения могат да вдъхновят нови оптични материали и технологии за изображения, базирани на поляризация, а също така могат да информират подводни комуникационни системи, които използват поляризация.

Справка: Arata Nakayama et al, Transmission through muscle tissue shapes polarization signals during cuttlefish courtship, Proceedings of the National Academy of Sciences (2026). DOI: 10.1073/pnas.2517167123

Източник: Cuttlefish use polarized light to create a dramatic mating display invisible to humans, Krystal Kasal, Phys.org

Още по темата

26/08/2025

Физика

Учени откриват странен нов магнит, който пречупва светлината като с магия

18/07/2025

Физика

Скрити образи се разкриват от изкривена светлина

23/04/2024

Животът

Поляризираната лунна светлина помага на мравките да намерят пътя си към дома

08/03/2024

Животът

Сепията използва мастилото си в странни брачни ритуали, а не само за защита (видео)