Adaptations for nocturnal vision in insect apposition eyes
Abstract: Popular Abstract in Swedish Hur kan nattaktiva insekter se i mörker med fel sorts ögon? Majoriteten av alla dagaktiva insekter har en sorts facettöga som kallas appositionsöga. Appositionsögon är anpassade till ett liv med god tillgång på ljus ? nattaktiva djur har därför i princip alltid andra sorters ögon (superpositionsögon). Anledningen till att appositionsögon fungerar bäst på dagen är att de har små linser vilket gör dem mycket okänsliga och opålitliga i mörker. I avhandlingens introduktion behandlar jag insekternas synsinne och anledningen till att vissa ändå använder dåligt anpassade ögon för nattseende. Men det är bara i en enda insekt, ett väldigt speciellt nattaktivt bi, som hittills alla aspekter undersökts ? såväl beteende som optiska och neurala anpassningar och teorin bakom det hela. De flesta bin i världen är dagaktiva och har appositionsögon. Ändå finns det bin i Panama som flyger runt på natten. Teoretiska beräkningar visar att dessa bin inte borde kunna se någonting så fort det börjar skymma, men Panamabina flyger från sitt bo (ett 5 mm stort hål i en liten pinne), genom grenar och lövverk i djungeln, letar reda på nektargömmor långt borta från sitt hem och hittar sedan tillbaka till boet utan att flyga vilse. Dessutom, som visas i första artikeln, kan de även urskilja och använda landmärken för att orientera i mörker. Men hur klarar de det med sina okänsliga appositionsögon? Den andra och tredje artikeln visar att appositionsögon hos nattaktiva bin och getingar har specifika optiska och anatomiska anpassningar som gör dem 30 gånger ljuskänsligare än deras dagaktiva släktingar. Mest effektivt är otroligt stora ljuskänsliga fotoreceptorer som absorberar ljus från en mycket bredare infallsvinkel än i ett normalt appositionsöga. En känslighetsförbättring på 30 gånger är inte att förakta, men inte tillräcklig om man tänker på att ljusintensitetsskillnaden är 100 millioner gånger mellan dag och natt. Därför undrade jag vilka andra möjliga anpassningar som måste finnas. Enligt vår teoretiska modell (artikel VI), skulle nattaktiva bin använda sig av fotonsummering (i rum och tid) för att kunna se i svag belysning. Om Panamabina summerar signaler från flera facetter kan de få tillräckligt med ljus för att även kunna se under natten. Som jag visar i artiklarna IV & V, finns det stora, sidoförgrenade celler i den optiska delen av deras hjärna. Alla förgreningarna är mycket större jämfört med motsvarande celler i dagaktiva bin ? en tendens som finns också i andra insektgrupper ? och täcker en stor yta av 10-18 facetter. Vår modell förutsäger detta, vilket förstärker hypotesen att dessa celler förmedlar spatiell fotonsummering. I min avhandling visar jag att nattaktiva insekter med appositionsögon har utvecklat specifika optiska och neurala anpassningar vilka möjliggör för dem att vara aktiva under natten i en tryggare miljö med förminskad konkurrens.
CLICK HERE TO DOWNLOAD THE WHOLE DISSERTATION. (in PDF format)