Wetenschappers zetten bidsprinkhaan een 3D-bril op en ontdekken iets heel bijzonders.

Onze driedimensionale kijk op de wereld komt ons goed van pas. Zo kunnen we makkelijk de afstand tot dingen inschatten. Elk van onze ogen ziet echter de wereld net ietsje anders. Onze hersenen voegen deze twee gezichtspunten samen om een enkel beeld te creëren. De verschillen tussen de twee aanzichten gebruiken we om te berekenen hoe ver dingen van ons vandaan zijn. Maar mensen zijn niet de enigen die stereovisie hebben. Ook apen, katten, paarden, uilen en padden zijn hiermee uitgerust. Maar wist je dat het enige insect dat stereovisie heeft de bidsprinkhaan is?

Een bidsprinkhaan met een 3D-bril op. Afbeelding: Newcastle University

3D-bioscoop
Onderzoekers van de Universiteit van Newcastle wilden weleens weten of de stereovisie van bidsprinkhanen op dezelfde manier werkt als bij mensen. Om dit te onderzoeken maakten ze speciale 3D-brillen die tijdelijk op de beestjes vast gelijmd werden met bijenwas. In hun eigen insecten 3D-bioscoop konden de bidsprinkhanen een film bewonderen waarin lekkere prooien te zien waren die vlak voor hun neus zweefden. De illusie was zo levensecht, dat de bidsprinkhanen zelfs de prooien probeerden te grijpen.

Vergelijken
Vervolgens zetten de onderzoekers een andere voorstelling op. Ze lieten de bidsprinkhanen een complex stippenpatroon zien; een concept dat ook wordt gebruikt om het driedimensionale zicht bij mensen te onderzoeken. Dit stelde de onderzoekers in staat om voor het eerst de stereovisie van mensen en insecten met elkaar te vergelijken. En wat blijkt? De stereovisie van bidsprinkhanen werkt heel anders dan alle eerder bekende vormen van biologisch driedimensionaal zicht.

Robots

Als onderdeel van het bredere onderzoek ontwikkelde een technische student een elektronische bidsprinkhaanarm die de opvallende werking van het insect nabootst. Veel robots gebruiken stereovisie om hen te helpen navigeren, maar dit is meestal gebaseerd op het menselijke zicht. Omdat insectenhersenen zo klein zijn, is hun vorm van zicht minder complex dan die van de mens. Daarom kan dit concept makkelijker worden toegepast in kleine, zelfstandige robots.

Driedimensionaal zicht
Het werkt als volgt. Mensen zijn heel goed in het zien van driedimensionaliteit in stilstaande beelden. We doen dit door de details in een foto die we met elk oog waarnemen, te vergelijken. Maar bidsprinkhanen vallen in het echte leven alleen bewegende prooien aan. Hun 3D-zicht hoeft dus niet te werken bij stilstaande beelden. Hieruit blijkt dat bidsprinkhanen niet kijken naar details in een foto, maar juist letten op de plekken waar de afbeelding verandert. Dit concept maakt het 3D-zicht van het insect zeer robuust. Zelfs toen de wetenschappers de beelden uit de twee brilglazen compleet anders maakten, konden de bidsprinkhanen nog steeds de plekken waar dingen veranderden, herkennen. Een vaardigheid waar ze mensen mee te slim af zijn.

De onderzoekers zijn erg enthousiast. “Dit is een hele nieuwe vorm van driedimensionaal zicht,” zegt gedrags-ecoloog Vivek Nityananda. “Het is namelijk gebaseerd op verandering in tijd, in plaats van op statische afbeeldingen.” De onderzoeker denkt dat het zicht bij de bidsprinkhaan op deze manier is ontworpen zodat hij beter kan inschatten wat de juiste afstand is om een prooi te vangen.