Wie könnte ein relativ "universelles" Auge sein?

Es scheint auf jeden Fall plausibel:

• Das Regenerieren von Augen oder Teilen davon ist im Tierreich nicht unbekannt, wurde bei Kaninchen, Salamandern, Zebrafischen, Hunden, Mäusen, Fröschen usw. beobachtet, jedoch dauert dies normalerweise Wochen oder Monate, sogar Jahre. Aber es gibt eine Spinnenart, Deinopidae , die jede Nacht ihre unglaublich empfindlichen Membranen nachwachsen lässt .

• Der von Ihnen beschriebene Mechanismus suggeriert der Wirtszelle eine stammzellenähnliche Funktion und weist die "kleineren" frei schwebenden Zellen an, spezifische Augenstrukturen zu erzeugen.

Die potenziellen Hindernisse dafür sind also Geschwindigkeit – Zerstörung und Regeneration auf höchstens wenige Minuten zu reduzieren – und die Instruktion der Wirts-/Stammzelle, die beide vernünftigerweise von Hand weggewunken werden, indem ein fremder Stoffwechsel und die Entwicklung einer spezialisierten Sehnerv-Gehirn-Synapse aufgerufen werden Verbindungen.

Einige Dinge zu beachten:

• Gestaltwandelnde Schüler: Das ist plausibel, und tatsächlich machen wir das ständig! Die Pupille ist einfach der offene Raum oder die Öffnung, die durch die Schleiereigenschaft der Iris für die Lichtübertragung offen gelassen wird. Die Iris ist ein muskulöses Diaphragma, das die Größe der Pupille durch Entspannung oder Kontraktion steuert. Um die Form der Iris innerhalb vernünftiger (realistischer) Grenzen zu ändern, müssten die Muskeln und ihre Nerven anders organisiert werden als beim Menschen. Alles, was wir tun können, ist (unbewusst), die Blende größer (schwaches Licht) oder kleiner (helles Licht) zu machen. Für die Zwecke Ihres Wesens sind ihre Muskeln so angeordnet, dass sie verschiedene Formen bilden können. Sie könnten sogar winzige "Mikroiris" haben, wenn Sie möchten.
• Pupillen als Lupen: Das ist nicht plausibel. Einfach ausgedrückt ist die Vergrößerung in realen Augen keine Funktion der Pupillengröße oder -form. Die Vergrößerung ist eine Funktion der Linse, die die klare Struktur ist, die sich in der Vorderkammer direkt hinter der Iris befindet.
• Das Perfekte ist der Feind des Guten: Das ist eher eine Frage des Designprinzips. Das Auge ist immer ein Produkt von Kompromissen, wie Sie selbst feststellen (diese Art von Auge hat eine ausgezeichnete Fernsicht, kann aber in der Nähe nicht gut sehen; dieses Auge hat eine großartige Sicht bei schwachem Licht, kann aber Farben nicht gut sehen). Diese Kompromisse ergeben sich hauptsächlich aus den Umständen der Kreatur, deren Augen sie sind. Eine tagaktive Kreatur wird wenig Bedarf an Sicht bei schwachem Licht haben; Es wird jedoch ein größeres Bedürfnis haben, winzige Bewegungen zu unterscheiden, die die Aktivität von Raubtieren signalisieren könnten. Sie können sicherlich alle "perfekten" Kästchen für die Augen Ihres Wesens ankreuzen; aber Ihr Design-Kompromiss wird die Plausibilität verringern.

• wie @elemtilas die Pupillenform und -größe erwähnt. Dies hängt mit der gesammelten Lichtmenge zusammen, aber die Schlitzpupille für Raubtiere bietet eine verbesserte Schärfentiefe und die Fähigkeit, Entfernungen zu beurteilen, während horizontale Pupillen nützlicher sind, um Raubtiere zu erkennen, die ein breites Sichtfeld bieten, aber entlang der Ebene.
• Die von Ihnen erwähnte Fangschreckenkrebse ist ein wunderbares Beispiel dafür, dass sie Photorezeptoren mit sehr schmaler Wellenlängenantwort hat und einen sehr breiten Spektralbereich vom nahen UV bis zum nahen IR abdeckt, aber interessanterweise ist das Auge der Fangschreckenkrebse auch empfindlich für verschiedene Arten der Polarisation. Zusätzlich zu der Farbe des Lichts sollten Sie also vielleicht die Polarisation in Betracht ziehen. Viele Dinge in der Natur haben eine sogenannte Formdoppelbrechung, die die Polarisation verändern kann, und die Menge des von Oberflächen reflektierten Lichts kann polarisationsabhängig sein.
• Die Art und Weise, wie die "Pixel" des Auges verbunden sind, und die Vorverarbeitung, die auftreten kann, bevor sie zur Interpretation an das Gehirn gesendet werden, kann ebenfalls interessant sein. Wenn beispielsweise das Neuron nur bei einer Änderung gefeuert wird, wird eine Bewegungserkennung empfindlicher. Viele sehr einfache Bildsignalverarbeitungsalgorithmen summieren effektiv nur oder bilden die Differenz der umgebenden Pixel. Dinge wie diese können die Umrisse von Bildern hervorheben, was wiederum nützlich ist, um sich bewegende Objekte zu sehen.
• Die Schärfe des Bildes hängt von den Aberrationen und der Form des Objektivs ab, die Größe der Blende begrenzt auch die Auflösung, da eine größere Auflösung eine bessere Auflösung bedeutet, aber eine größere Pupille erhöht auch die Lichtmenge, die weiter von der Mitte des Objektivs entfernt ist und erhöht die Aberrationen. Es könnte nützlich sein, ein Objektiv anpassungsfähig zu machen, um Aberrationen zu korrigieren. Dies könnte durch spezialisierte Muskeln erreicht werden, die die Augenlinse ziehen oder biegen.
• Die organische Steuerung der Vergrößerung ist problematischer, da im Auge nur so viel Platz vorhanden ist und typischerweise mehr als eine Linse in Betracht gezogen und durch einen Abstand getrennt würde. Wenn Sie jedoch, wie beim Digitalzoom in einer Kamera, ein Bild auf einer Netzhaut haben, könnten Sie steuern, welche Region von Pixeln zum Gehirn gelangen, und Sie könnten effektiv eine Form der Vergrößerung erzielen.
• Wenn Ihre Netzhaut die Fähigkeit hätte, die Anzahl der Photonen im Laufe der Zeit zu integrieren, könnten Sie in ähnlicher Weise möglicherweise die Fähigkeit, bei schwachem Licht zu sehen, erheblich verbessern, jedoch mit einer langsameren Zeitreaktion. Vielleicht meditieren und etwas im Dunkeln anstarren...

Ich fürchte, dass es eher nicht möglich ist, als dass es für etwas, das Sie planen, das perfekte Raubtier zu sein, einfach nicht vorteilhaft ist, seine Augen rekonstruieren zu müssen, je nachdem, was es tun möchte. Nehmen wir an, es jagt Beute nur mit Sicht: Es wird wahrscheinlich Ultraviolett sehen wollen, damit es Urinspuren sehen und eine getarnte Beute besser von ihrem Versteck unterscheiden kann, und Infrarot, falls es warmblütig ist, um die Verfolgung weiter zu unterstützen es und unterscheidet es von der Vegetation, gegen die es sich tarnt. Es war erfolgreich und hat es gejagt, jetzt möchte es unter Wasser jagen, also muss es seine Augen dekonstruieren und sie in etwas umbauen, das besser für die Unterwasserjagd geeignet ist, außer dass sein vorheriges Auge bereits Eigenschaften hatte, die auch für die Unterwasserjagd verwendet wurden, wie eine große Pupille und hohe Anzahl von Photorezeptoren, also

Sie sehen, wenn Sie sich die Augen einer Kreatur ansehen, wie sie funktionieren und wie sie positioniert sind, können Sie einiges darüber sagen und manchmal sogar darauf hinweisen, wie sie lebt (Beispiel: Kreaturen mit nach vorne gerichteten Augen brauchen normalerweise eine gute Tiefenwahrnehmung und sind a Merkmal, das sowohl bei vielen Raubtieren als auch bei einigen Baumbewohnern auftritt, die in der Lage sein müssen, den Abstand zwischen zwei Ästen zu berechnen). Etwas weg von der Erdbiologie, wie wir sie kennen, scheinen mir die potenziellen Augen Ihres „perfekten Raubtiers“ und sein Name eines zu sagen: Ihre Kreatur ist höchstwahrscheinlich ein fleischfressender Gestaltwandler, der sein Gesamtbild verändern kann und wird Form entsprechend der Umgebung, in der es sich befindet und was es jagt, Das ist die einzige Möglichkeit, wie ich mir vorstellen kann, dass es jedem Raubtier, das bereits hochgradig an seine Nische angepasst ist, einen Lauf um sein Geld geben kann: Es ahmt ihre Anpassungen im Wert von Millionen von Jahren im Handumdrehen nach, damit es eine Chance hat, sie zu übertreffen zunächst. Da es sich jedoch um eine wissenschaftlich fundierte Frage handelt, werde ich aufhören, mich diesem Szenario zu nähern, da meines Wissens keine Kreatur auf der Erde, die länger als 50 cm ist (weil ich mir bei bestimmten kleineren Kreaturen nicht sicher bin), tatsächlich ihre gesamte Struktur ändern kann on the fly und in einem solchen Maße wie diese hypothetische Jagdmaschine, wobei das lebende Beispiel der Mimik-Oktopus ist (der zusätzlich zu seinen Tarnfähigkeiten das Aussehen und Verhalten mehrerer Kreaturen in seinem Lebensraum nachahmen kann, aber das ist ungefähr die Grenze, wie viel es "werden" kann

Abgesehen davon, wie der Rest seines Körpers funktioniert, und einfach davon auszugehen, dass sein Sehvermögen der wichtigste Faktor dafür ist, ob es etwas jagen kann oder nicht, sieht es immer noch nicht praktisch aus, einfach weil wir hier über Erdbiologie sprechen. Selbst wenn wir von einer biotechnologisch hergestellten Kreatur sprechen, denke ich immer noch an ein einzelnes Augenpaar, das sich ändern kann:

1-Während die Wartung mehrerer Augen viel teurer ist als eine, stellen sie auch sicher, dass Sie immer bereit sind, diese Kosten auszugleichen. Wenn Sie eine Kreatur jagen müssen, egal ob an Land, im Wasser, bei hellen oder dunklen Bedingungen, wird sie immer bereit sein, die Augen zu verwenden, die sie benötigt. Wenn die Einzelpaar-Kreatur aus irgendeinem Grund das Wasser verlassen muss, um an Land zu jagen, muss sie zuerst ihre Augen anpassen, was eine Menge Zeit und auch eine Menge Energie kostet (denken Sie daran, dass es im Grunde genommen das vorherige Auge zerstört Struktur und bildet bei jeder Änderung eine neue), und obwohl ich nicht genau sagen kann, wie kostspielig es ist oder wie lange es dauern würde, weil ich mich nicht an gute Vergleiche aus dem wirklichen Leben erinnern kann, klingt es oberflächlich wie ein vernünftiger Nachteil für nicht zu großer Unterschied in der Energieeffizienz, vor allem, wenn es seine Augen oft genug wechseln muss, um diese Fähigkeit von Anfang an entwickelt zu haben, wenn man einen natürlichen Evolutionsansatz annimmt. Der einzige Vorteil, den ich hier sehen würde, wäre, wenn es biotechnologisch hergestellt wurde und es einfach hatte, aber nicht zu viel benutzte, dass es zu kostspielig wurde. An diesem Punkt wäre es vielleicht besser gewesen, einfach verschiedene Versionen der angepassten Kreatur herzustellen unterschiedliche Bedingungen.

2-Tiere benutzen oft nicht nur ihre Augen, um die Welt zu sehen. Lassen Sie mich dafür eines meiner Lieblingstiere verwenden: die Vampirfledermaus. Es gilt als gut sehend, besonders nachts, aber es hat auch ein hervorragendes Gehör, das gut genug ist, um sowohl seinen Weg durch die Dunkelheit echoorten zu lassen als auch Tiere zu finden, von denen es zuvor gefressen hat, einfach durch die Atmung der Beute. Sobald es die Beute gefunden hat, verwendet es Infrarotsensoren an seiner Nase, um Blutgefäße näher an der Hautoberfläche zu lokalisieren, die es aufschneidet und verwendet, um das Blut des Tieres zu trinken. In diesem einfachen Beispiel hat er eine natürlich vorkommende Kreatur, die 3 verschiedene Sinnesorgane/-strukturen zum Jagen verwendet. Die Wahrheit ist: Nur wenige Lebewesen verlassen sich nur auf einen einzigen Sinn, um Nahrung zu finden oder ihr Leben zu führen. Sie wollen Augen, die Ultraviolett und Infrarot sehen können? Warum nicht das Ultraviolett den Augen überlassen, während das Infrarot einem Paar Grubenorganen überlassen wird? Benötigen Sie wirklich eine gute Nachtsicht oder können Sie das Fehlen mit Echoortung ausgleichen? Wenn Sie Ihre Beute nicht einmal sehen können, warum horchen oder schnüffeln Sie nicht danach? Einfach jeden Aspekt der Navigation und Jagd nur mit den Augen zu handhaben, klingt nach einer schlechten Designwahl und ist etwas, das wir in der Natur nicht oft sehen, was zeigt, dass es nicht immer eine gute Idee ist. Sogar einige Eulen, die normalerweise für ihre großartige Vision bekannt sind, verlassen sich auch auf ihre Fähigkeit, in 3 Dimensionen zu hören, um Beute zu jagen, die sich unter dem Schnee versteckt.

Nun, ob es tatsächlich passieren kann: Ich denke nicht, dass ein Augenpaar, das sich je nach Umgebung, in der sich das Lebewesen befindet, einfach verdauen und reformieren kann, eine effiziente Alternative ist, und ich denke auch nicht, dass es passieren kann, wenn man nur die Erdbiologie betrachtet. Das, was dieser Alternative am nächsten kommt, was meiner Meinung nach tatsächlich funktionieren könnte (ha? Haaaa?), Ist, eine Kreatur zu haben, die über eine seltsame Evolutionsgeschichte (die wahrscheinlich einen Vorfahren entwickelt hat, der leben und zwischen ihnen navigieren musste drastisch unterschiedliche Umgebungen) oder einfach durch Bioengineering, am Ende mehrere Augenpaare hatte, wobei jedes Paar an eine andere Umgebung angepasst war (im Fall Ihrer Kreatur, würde ich sagen, etwa 3 bis 4 Paare).

In Bezug auf meine Vision eines perfekten Auges: Idealerweise eines, das dem entspricht, das Sie wollten, das sich je nach Umgebung des Tieres ändern kann, aber aus einer realistischeren Perspektive ist das perfekte Auge ein Auge, das sich um die Bedürfnisse des Tieres kümmert , und die in Verbindung mit anderen Sinnen ein Gesamtbild ergibt.