가장 빠른 눈을 가진 총소리 가재 (Alpheus heterochaelis crab)

문광주 기자 / 기사승인 : 2020-06-24 13:48:58
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(읽기 2분 30초)
수생동물 중 가장 빠른 시각적 해상도 200헤르츠 까지 반응.

총소리 가재는 가장 빠른 눈을 가지고 있다.
열대성 가재는 다른 수생 동물보다 더 높은 시간 해상도로 눈앞에 있는 대상을 인식한다.


그림자만큼 빠르다.
알페우스 헤테로카엘리스 가재(Alpheus heterochaelis crab)는 다른 수생 동물보다 빠르게 볼 수 있다. 그의 눈의 일시적인 해상도는 160Hz(헤르츠) 이상이다.

조류의 시력을 능가한다.
일부 곤충만이 이 가재보다 빠른 눈을 갖고 있다. 이 기록적인 시각은 아마도 가재가 서식지의 난류에서 자신을 잡아먹는 포식자와 먹이를 식별하는 데 도움이 될 것이다. 

▲ 총소리 가재 Alpheus heterochaelis는 160 Hz의 깜박임으로 물체를 감지할 수 있다. © Alexandra Kingston


뱅 크랩 또는 권총 크랩으로 불리는 이 가재는 실제로 시력보다는 소리로 유명하다.
이 열대 얕은 물 새우는 특수 모양의 가위로 동물계에서 가장 시끄러운 소리 중 하나를 생성 할 수 있다. 이러한 ‘총소리’는 200에서 250dB(데시벨)에 도달하고 불꽃도 만들 정도다.

가재에 대한 깜박임 테스트

지금까지 이 가재들이 얼마나 잘 볼 수 있는지 부분적으로만 알려졌다.
이것이 바로 사우스 캐롤라이나 대학교의 Alexandra Kingston과 동료들이 시끄러운 게를 특별한 시력 검사에 적용한 이유다. 그들은 다른 속도로 밝고 깜박거리는 빛에 알페우스 헤테로카엘리스 9마리 가재를 노출시켰다. 주파수 범위는 30에서 200헤르츠이다.

연구팀은 가재의 눈에 미세한 전극을 사용하여 가재의 시력이 깜빡임을 개별 신호 또는 연속 광으로 등록했는지 여부를 확인했다. 이 절차를 통해 눈의 최대 시간 해상도와 시력을 측정 할 수 있다. 인간의 경우 소위 깜박임 병합주파수는 빛의 강도에 따라 20에서 90헤르츠 사이다.

최대 200 Hertz의 순간 해상도

테스트는 놀라웠다.
160 헤르츠의 주파수까지 모든 게는 쉽게 깜박임을 볼 수 있다.
9마리 중 3 마리는 각각 최대 200Hz까지 깜박거리는 것에 반응했다.
킹스턴과 동료들은 “이것은 갑각류에서 측정된 가장 높은 시간적 해상도이며 모든 수생 동물의 최고값이기도 하다”고 말했다.

고속 시력으로 총소리 가재는 모든 척추동물을 훨씬 능가한다.
가장 빠른 눈의 새조차도 가재의 눈보다 늦다. 송골매의 눈은 단지 129Hertz의 시간적 해상도를 가진다. 반면 곤줄박이(참새목 박색과의 텃새, 참새 크기의 소형 조류)와 같은 참새목은 약 146Hz를 만든다.
최대 300Hz의 날아다니는 곤충 중 일부만이 총소리 가재보다 더 빠르다. 

▲ 총소리 가재는 커다란 특수 모양의 가위로 큰 소리 "총소리"를 낸다. © Alexandra Kingston


난류(亂流)에서의 이점

왜 총소리 가재는 그렇게 빠른 눈이 필요할까?
Kingston과 동료들은 혼란스러운 서식지에서 고속 시력이 가재에 도움이 된다고 추측한다. 갯벌 지역의 홍합층에서는 조수로 난류가 발생하기 때문이다. 수많은 시각적 장벽, 장애물뿐만 아니라 다른 동물들로 가득한 불안한 환경에서는 종종 매우 늦게 파악될 수 있다.

그러나 그의 빠른 시력 덕분에 총소리 가재는 동료 종, 육식 동물 또는 가위 앞에 먹이 동물이 있는지 여부를 여전히 잘 알 수 있다.
Alpheus heterochaelis의 눈은 비정상적으로 큰 밝기 범위에서도 작동한다.
하나의 럭스의 희미한 빛에서도 잘 볼 수 있지만 Kingston과 그녀의 팀이 테스트에서 찾은 것처럼 10만 럭스의 직사광선에도 눈이 멀지 않았다.

(Royal Society Biology Letters, 2020; doi : 10.1098 / rsbl.2020.0298)
출처 : Royal Society

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