Hogyan támadnak sötétben a kígyók?

A sötétben támadó kígyó elkerüli az éles fogakat, és pontosan a füle mögött ragadja meg a futó patkányt, amihez nagyon pontos hőlátásra van szüksége. Mivel hőérzékelő szerve nem túl kifinomult, nyilván a képfeldolgozásnak kell fejlettnek lenni – vélekedtek a kutatók.

A kígyók elég durva hőérzékelő apparátusa két membránnal borított üregből áll, amely a fej két oldalán helyezkedik el. A szem lencséje fókuszálja a vizuális képet, és az üreges szervek camera obscuraként működhetnének, de az éles képhez túl nagyok a legalább 1 mm-es nyílások, s így csak homályos kép alkotására alkalmasak.

A müncheni műegyetem egyik fizikusa kifejlesztett egy modellt, amelyben az idegsejtek nem túl bonyolult egymásra hatásával kompenzálni lehet a zajt, élessé lehet tenni a homályos képet. Modelljében úgy kell összegezni a kígyó hőérzékelő membránján található, nagyjából kétezer receptor jelét, hogy kiszűrődjön a mozgó áldozat és a membrán mozgása által keltett infravörös zaj.

Ebben a modellben akkor tüzelnek a neuronok, amikor eléri őket a hőjel, de a tüzelési gyakoriság függ a többi receptor állapotától. A receptorok közötti kapcsolatok finomításával a csapat jelentős háttérzaj esetén is pontos képet tudott előállítani.

A modell működését teljesen felboríthatja, ha az üreg membránja hibázik. E hibák minimalizálásához a membránnak 15 mikronnál (egy papírlap vastagságának negyedénél) vékonyabbnak kell lennie – a fizikus szerint nem meglepő, hogy a viperák hőérzékelő üregeinek membránja éppen ilyen vastag. Most már csak az hiányzik, hogy a biológusok igazolják, a kígyók szervezete éppen úgy működik, mint a modell.