A poláros fény rejtett dimenziói

Természet Világa 138: 510-514 (2007) Horváth, Hegedüs, Malik, Bernáth, Kriska 1 

A poláros fény rejtett dimenziói 

II. Polarizációlátás és polarizációs ökológiai csapdák 

Horváth Gábor, Hegedüs Ramón, Malik Péter, Bernáth Balázs, Kriska György 

A rovarok, rákok, skorpiók, pókok, lábasfejűek, halak, kétéltűek, hüllők és madarak számos 

fajáról bizonyosodott már be, hogy érzékeli a fénypolarizációt, s a benne rejlő információkat 

például térbeli tájékozódásra vagy élőhelykeresésre használja. Cikkünk második részében 

röviden bevezetjük az olvasót a polarizációlátás biológiájába, s néhány jellemző példával 

szemléltetjük, hogy a polarizáció érzékelése mire jó az állatoknak. Arra is rávilágítunk, hogy 

a vízirovarok polarotaktikus viselkedése, vagyis a vízszintesen poláros fényhez való erős 

vonzódása miként szolgálja a sikeres túlélésüket, de az ember által átalakított környezetben 

ugyanez a képességük miért és milyen körülmények között válhat a vesztükre. Végül 

megmutatjuk, hogy milyen bonyodalmakra vezethet, ha ugyanazon fotoreceptorok érzékelik a 

fény színét és polarizációját, és hogy miként küszöbölik ki ezt egyes rovarok. 

___________________________________________________________________ 

1. A fénypolarizáció érzékelése − polarizációlátás 

Cikkünk első részében láttuk, hogy a földi természetben a részlegesen lineárisan poláros fény 

uralkodik. Ezért érthető, hogy jelenlegi ismereteink szerint az állatok is csak a lineárisan 

poláros fényt érzékelik. Ennek pontos receptorfiziológiai okait legjobban az ízeltlábúak 

szemében sikerült kideríteni. Például a rovarok összetett szemének elemi szemecskéiben, az 

ommatídiumokban legföljebb 9 fotoreceptor van, melyeknek a fény felé forduló külső részén 

a sejtmembránon sok apró, egymással párhuzamos nanocsövecske türemkedik ki (1. ábra). E 

membráncsövecskékben a fényelnyelő látópigmentmolekulák dipóltengelye közel 

párhuzamos a nanocsövecskék hossztengelyével. Egyetlen dipólmolekula annál több 

lineárisan poláros fényt nyel el, minél kisebb szöget zár be dipóltengelye a fény 

rezgéssíkjával. Mivel a rovarok fotoreceptoraiban minden pigmentmolekula közel egyirányú, 

ezért a receptorok polarizációérzékenyek: a rájuk eső lineárisan poláros fényt maximálisan, 

illetve minimálisan nyelik el, ha annak polarizációiránya párhuzamos, illetve merőleges a 

nanocsövecskék hossztengelyével. A különböző irányú nanocsövecskéjű polarizációérzékeny 

fotoreceptorok elektromos jeleit speciális neuronok hasonlítják össze, amiből az állat agyának 

látóközpontja meghatározza a fény intenzitását, polarizációfokát és -irányát. 

Mivel a rovaroknak általában ultraibolya-, kék- és zöldérzékeny fotoreceptoraik 

vannak, ezért nem meglepő, hogy a fénypolarizációt is a spektrum ugyanezen tartományainak 

egyikében érzékelik. Az viszont sokáig érthetetlen volt, hogy az égboltpolarizáció alapján 

tájékozódó állatok a spektrumnak miért nem ugyanazon tartományában érzékelik a poláros 

fényt? Például a mézelő méhek (Apis mellifera) vagy a sivatagi hangyák (Cataglyphis 

bicolor) az ultraibolyában, a mezei tücskök (Gryllus campestris) a kékben, a májusi 

cserebogarak (Melolontha melolontha) pedig a zöldben érzékelik a polarizációt. 

Polarimetriai vizsgálatokkal és számítógépes modellezéssel kutatócsoportunknak 

sikerült megfejtenie e rejtélyt. Rámutattunk, hogy az állatok égboltpolarizáció-érzékelésének 

optimális hullámhossztartománya függ az állat életmódjától, valamint aktivitásának 

napszakától és az optikai környezettől. Megmutattuk, hogy tiszta égbolt alatt a spektrum 

bármely tartományában gyakorlatilag egyforma hatékonysággal lehet érzékelni a mindig


megfelelően nagy polarizációfokú égboltfényt. Tiszta légkör esetén tehát nincs kitüntetett 

spektrális tartománya a polarizációlátásnak. Napközben felhős ég alatt vagy napfénnyel 

megvilágított falombok alatt azonban az ultraibolyában érdemes érzékelni a felülről jövő 

poláros fényt, mert annak polarizációfoka az ultraibolyában a legnagyobb. Ennek oka, hogy 

úgy a felhőkről, mint a lombokról jövő fény intenzitása az ultraibolyában minimális, minek 

hatására a felhők és lombok alatti légrétegben szóródó fény polarizációfokát az ultraibolyában 

csökkenti legkevésbé a felhőfény, illetve a lombfény. 

A mezei tücskök viszont a spektrum kék részében érzékelik az égboltfény 

polarizációját. Ez azzal magyarázható, hogy e tücskök főleg napnyugta után aktivizálódnak. 

Márpedig a naplementét követően a kékben maximális intenzitású égboltfény erőssége az 

idővel rohamosan csökken. Ha napnyugta után a tücskök az ultraibolyában érzékelnék az 

égboltpolarizációt, akkor az ultraibolya összetevőben szegényebb égboltfény intenzitása jóval 

hamarabb csökkenne az érzékelési küszöbük alá, vagyis jóval rövidebb ideig lennének 

képesek érzékelni az égboltfényt és annak polarizációja alapján tájékozódni. Azzal, hogy a 

tücskök a kékben érzékelik a poláros égboltfényt, napnyugta után és napkelte előtt közel egyegy 

órával meghosszabbítják azt az időszakot, amikor az égboltpolarizáció segítségével 

tudnak navigálni a fűben, ahonnan az eget mindig láthatják. 

A májusi cserebogarak polarizációlátásának zöldérzékenységét is az előbb tárgyalt 

rovarokétól eltérő életmódra vezettük vissza. E bogarak kifejlett példányai az életük zömét a 

falombok alatt töltik, és naplemente környékén rajzanak többnyire az erdőszéli fák alatt. 

Megmutattuk, hogy a lemenő Nap fénye által megvilágított falombokról származó és a 

lombok alatti levegőben szóródó napfény eredő polarizált intenzitása (azaz a lineáris 

polarizációfok és a fényintenzitás szorzata) a spektrum vörös majd a zöld tartományában a 

legnagyobb. Mivel a cserebogaraknak sincsenek vörösérzékeny fotoreceptoraik, ezért a 

második legkedvezőbb színtartományban, a zöldben érzékelik a falombok alatt szóródó 

poláros fényt. A spektrum zöld tartományában ugyanis még elegendően nagy a lemenő Nap 

lombok alatt szóródó fényének intenzitása és polarizációfoka. 

A vízirovarok zöme is az ultraibolyában érzékeli a vízről tükröződő poláros fényt. 

Ennek az az oka, hogy az ultraibolyában a vízből szinte alig szóródik vissza fény, miáltal a 

vízfelületről tükröződő vízszintesen poláros fényt csak minimális mértékben depolarizálja a 

vízből jövő, s a vízfelszínen megtörve függőlegesen polarizálódó ultraibolya fény. Ezért a 

vízről visszaverődő fény polarizációfoka az ultraibolyában lesz a legnagyobb, így a vizet is az 

ultraibolyában érdemes polarotaktikusan detektálni. 

2. Navigáció az égbolt polarizációja segítségével 

A polarizációlátás egyik legfontosabb funkciója a térbeli tájékozódásban van. Az állatok 

zöme a Nap azimutjához méri járásának, repülésének vagy úszásának irányát, illetve annak 

megváltozását (2A ábra). Mikor a Nap felhők, lombok vagy tereptárgyak miatt nem látható, 

illetve a horizont alatt van, akkor veszik nagy hasznát bizonyos állatok a 

polarizációlátásuknak (2B ábra). Cikkünk első részében láttuk, hogy az égboltfény 

polarizációirányának térbeli eloszlása egy stabil tükörszimmetrikus mintázat, melynek 

szimmetriasíkja a szoláris-antiszoláris meridián, s e mintázat szinte független a meteorológiai 

viszonyoktól, azaz attól, hogy az ég tiszta vagy ködös vagy füstös vagy részben felhős vagy 

teljesen borult-e. Ha az ég nem tiszta, akkor az égboltfény p lineáris polarizációfoka 

jelentősen lecsökkenhet; p legkisebb, néhány %-os értékei a teljesen borult időben mérhetőek, 

mikor az eget vastag, sűrű eső- vagy jégfelhők fedik. Ha egy állat polarizációlátásának p* 

küszöbe a ködös, füstös vagy felhős ég fényének p lineáris polarizációfoka alá esik, akkor 

látja az égbolt polarizációirányának mintázatát, aminek szimmetriatengelyéből 

megállapíthatja a szoláris-antiszoláris meridián irányát akkor is, mikor a Nap nem látható.


Hogy az így adódó szoláris és antiszoláris irányok közül melyik mutat a Nap felé, az az 

égboltfény intenzitásának és színének mintázatából következtethető ki. Számos 

polarizációlátású rovar-, rák-, pók-, skorpió-, hal-, kétéltű-, hüllő- és madárfaj az égboltfény 

polarizációirányának mintázatából határozza meg az orientációja alapjául szolgáló szoláris 

meridián irányát, ha a Napot nem látja (2. ábra). 

Az égboltpolarizációból kikövetkeztetett szoláris meridián iránya jó szolgálatot tesz 

például a vándormadaraknak, melyek évente akár több ezer km-t is megtesznek oda és vissza 

a tavaszi költőhelyük és a téli szállásuk között. A madaraknak általában több navigációs 

módszer is a rendelkezésükre áll, hogy ha az egyik valamilyen okból nem működik, akkor a 

többivel még biztosan célba érjenek. Ilyen például a Föld mágneses mezejére vagy a 

Sarkcsillag irányára épülő térbeli tájékozódásuk. Ha a helyi geomágneses anomáliák vagy a 

földi magnetoszéra napkitörések miatti zavarai következtében időlegesen pontatlan a 

mágneses orientáció, vagy például mikor a Nap már lenyugodott, de a Sarkcsillag még nem 

látható a szürkületi égen, akkor az égbolt polarizációs mintázata marad az egyedüli alapja a 

madarak navigációjának. Ennek során a madárban "ketyeg" egy biológiai óra, vagyis az állat 

figyelembe veszi az ég polarizációs mintázatának a Sarkcsillag körüli forgását. 

Az égboltpolarizáció segítségével történő térbeli tájékozódás hosszskálájának egyik 

végén a több ezer km-t is megtenni képes polarizációérzékeny madarak vannak. E hosszskála 

másik végén a tengerparton élő Dotilla wichmanni nevű rákok foglalnak helyet, amelyek az 

égbolt polarizációs mintázatát használják föl ahhoz, hogy egy tenyérnyi területű, kör alakú 

homokfelületen orientálódjanak (3. ábra). E néhány cm-es rák a tengerpartok homokjába fúrt, 

légzárvánnyal teli apró üregében húzza meg magát, amíg a dagály árasztja el a homokfövenyt. 

Mikor apálykor visszahúzódik a tenger, a rákocska a szárazra került homokfelszínre mászik, 

aminek néhány mm vastag felső rétegét egy egyenes árokban haladva eszeveszett sebességgel 

kezdi mellső lábaival a szájába lapátolni, hogy kiszűrje a homokszemcsék közül az apró 

élőlényeket és szerves anyagtörmeléket. Csak a legfelső homokréteggel foglalkozik, ahol a 

legtöbb szerves törmelék fordul elő. Az így átszűrt homokból apró labdacsokat képez, 

melyeket mindig az árok azon oldalára dobál, ahol a homokot már átszűrte. Ily módon a rák 

az ürege körüli homokfelületen egy fokozatosan növekvő nyílásszögű körcikkben egyre több 

homoklabdacsot hagy, miközben a még át nem szűrt homokfelület körcikkszerűen egyre 

csökken. E két eltérő minőségű homokrészt az óramutató járásával egyező vagy azzal 

ellentétesen körbeforgó, a rák üregétől sugárszerűen induló homokárok választja el (3. ábra). 

Miközben a rák kihasználva az apály nyújtotta rövid táplálkozási időszakot 

folyamatosan szűri a homokot és melléktermékként gyártja a homoklabdacsokat, néha a 

munkaterepét egy-egy partra kicsapó vízhullám önti el. Ekkor a rák hirtelen visszarohan és 

elbújik az üregében. Miután visszahúzódott a vízhullám, a rák újra előbújik és folytatja ott a 

táplálkozást, ahol abbahagyta. De közben a víz teljesen elmosta a homoklabdacsokat az 

árokkal együtt, semmi nyomát sem hagyva a korábbi homoktúrási munkálatoknak. A 

rákocska azonban nem véletlenszerűen kezdi ismét átszűrni a homok felületét, amire megvan 

a jó oka, hiszen ha így tenne, akkor esetleg ott próbálkozna, ahol korábban már járt, s így ott 

csak kevés táplálékra lelne. A rák minden egyes ilyen vízelöntés után pontosan ott folytatja a 

homok átszűrését, ahol abbahagyta. 

De vajon honnan tudja e rák, hogy milyen irányú volt a vízelöntés előtti homokárka, 

ha semilyen hasznavehető nyom sem maradt a homokon, és a rák a parton semmilyen 

tereptárgyat sem láthat, amihez viszonyíthatná a mozgásirányát? Olasz biológusok fejtették 

meg e rejtélyt: kimutatták, hogy a rák a Nap azimutszögéhez méri a munkaárka irányát, vagy 

ha a Napot felhők takarják, akkor az égbolt polarizációs mintázatából következteti ki a 

szoláris meridián irányát. A biológiában nincs példa az ennél rövidebb távon történő olyan 

tájékozódásra, aminek során az égbolt polarizációjára támaszkodna egy állat.


Egy hosszan repülő vándormadárnak mindig egy adott irányt kell tartania, hogy célba 

érjen. A Dotilla wichmanni ráknak minden pillanatban azt kell tudnia, hogy a homokfelületen 

futó, körbeforgó munkaárka éppen milyen szöget zár be a szoláris meridiánnal. A Scarabaeus 

zambesianus galacsinhajtó bogár is egy adott pontból kiindulva, sugárirányban kifelé görgeti 

a galacsinját, de neki teljesen mindegy, hogy milyen irányban, csak az a fontos, hogy egyenes 

mentén történjen mindez. Ez a dél-afrikai szkarabeusz bogár a napnyugta után aktivizálódik, 

mikor szárnyra kelve keres egy friss trágyakupacot, ahol leszáll és gyorsan egy 

trágyagömböcöt, galacsint formáz, amibe majd a petéit rakja, hogy ott fejlődjenek a lárvái. 

Közben azonban sok fajtársa ugyanezt cselekszi, aminek eredményeként nagy verseny indul 

az értékes trágyáért. E harc során bizony a később érkezők gyakran a már kész galacsinnal 

rendelkezőktől próbálják meg elorozni a galacsint. Ezért a legjobb stratégia, ha egy bogár a 

galacsin meggyúrása után azzal együtt azonnal és a lehető leggyorsabban elhagyja a terepet. 

Ennek legjobb módja, ha a galacsint a központi trágyakupactól tetszőleges sugárirányban, de 

nyílegyenesen kezdi el akár több száz méteren át görgetni, hogy kimentse azt a társai 

karmaiból. De hogyan képes ez a bogár a galacsinját sok száz méteren át nyílegyenesen 

görgetni közvetlenül naplemente után, mikor a Nap már nem látszik, a csillagok pedig még 

nem látszanak? Dél-afrikai és svéd biológusok fedezték föl, hogy ez a bogár az égbolt 

polarizációs mintázata segítségével képes tartani az egyenes irányt a napnyugtát követő közel 

egy órás szürkületi időszakban. Külön érdekesség, hogy ha az éjjeli eget telihold világítja 

meg, akkor a holdfény légköri szóródása eredményeként az égen kialakuló polarizációs 

mintázatot is fölhasználja e bogár a térbeli orientációra, miáltal több órával meghosszabbodik 

az az időszak, amíg a galacsinját meggyúrhatja és görgetheti. 

3. Polarizációlátás a vízben 

Cikkünk első részében láttuk, hogy a vízben két fő polarizációs mintázat fordul elő. Az egyik 

az égbolt polarizációja a vízből nézve, ami csak kismértékben tér el az égbolt eredeti 

polarizációjától. E mintázatot számos vízi állat használja térbeli tájékozódásra ahhoz 

hasonlóan, ahogyan szárazföldi társai. Az egyik ilyen vízi állat a Palaemonetes vulgaris nevű 

tengeri rák, amely a parti vizekben él. A sekély tengervízben táplálkozik, de ha szárazföldi 

vagy vízi ellenséget vesz észre, akkor gyorsan és nyílegyenesen a mélyebb vízbe menekül. 

Számára életfontosságú, hogy a lehető leggyorsabban érje el a mélyebb vizeket. Ezért mindig 

a partvonalra merőlegesen menekül, mert ebben az irányban mélyül leggyorsabban a tenger. 

A zavaros és csak enyhén süllyedő fenekű vízben azonban nehéz megállapítani a partvonalra 

pontosan merőleges irányt. Márpedig e rák minden időpillanatban ismeri ezt az ideális 

menekülési irányt. Ha a rák a vízáramlások miatt egy másik, teljesen ismeretlen partszakaszra 

sodródik, ott is képes megtanulni néhány órán belül a partvonalra merőleges, a mély víz felé 

mutató irányt. Amerikai biológusok fedezték föl, hogy e rák a Nap irányához méri a 

mindenkori partra merőleges menekülési irányt, s mikor a Napot felhők takarják, akkor az 

égbolt polarizációs mintázatából határozza meg a szoláris meridián irányát. E rák is 

figyelembe veszi a Nap és a vele együttmozgó égboltpolarizációs mintázatnak a Sarkcsillag 

körüli forgását, miáltal minden pillanatban tudja, hogy a szoláris meridiántól mekkora 

szögben kell a mélyebb víz felé menekülnie, hogy a partvonalra pontosan merőlegesen 

hagyhassa ott a parti sekély vizet. 

A víz alatti világ másik jellegzetes polarizációs mintázata a vízfelületen megtört, vízbe 

hatoló napfény vízbeli szóródásának az eredménye. Például egy polarizációérzékeny 

látórendszerű halat a vízben haladó napfény irányára merőlegesen, gyűrűszerűen övezi a 

legnagyobb polarizációfokú tartomány, aminek szimmetriasíkja a szoláris-antiszoláris 

meridiánéval egyezik. A polarizációlátással bíró halak, például a szivárványos pisztrángok 

(Oncorhynchus mykiss) e polarizációs mintázat szimmetriatengelyének ismeretében még


akkor is képesek megállapítani a szoláris meridián irányát, ha a Napot a felületi vízhullámzás 

vagy a zavaros víz miatt nem látják. E mintázat tehát az úszási irányuk viszonyítási irányát 

jelöli ki, továbbá segít a rendes testtartás állandósításában is. 

Végül megjegyezzük, hogy a lábasfejűek (például kalmárok vagy nyolckarú polipok) 

szintén látják a fénypolarizációt, amit többek között arra használnak, hogy vízi zsákmányukat, 

például a halakat jobban fölismerhessék a zavaros vízben. A vízben kialakuló polarizációs 

mintázat ugyanis egy olyan háttér, aminek polarizációfoka és -iránya eltér a zsákmányról 

visszaverődő fényétől. A halak testét gyakran fémesen tükröző pikkelyek borítják, melyek 

funkciója, hogy elrejtsék, láthatatlanná tegyék a halat azáltal, hogy a környező vízben szórt 

fényt tükrözzék. Nos, a halakra vadászó lábasfejűek polarizációlátása lényegében ezt a 

rejtőzködést töri föl, mivel a lábasfejűek képesek észlelni a halakról és a környező vízből jövő 

fény polarizációja közti kis különbségeket is. 

4. Polarotaktikus vízkeresés 

A természetben a talajfelszínről és az azt borító növényzetről visszaverődő fény 

polarizációiránya általában nem vízszintes, a sima vízfelületről viszont többnyire vízszintesen 

poláros fény tükröződik. Ez az optikai sajátság teszi lehetővé, hogy a víztestek a róluk 

visszaverődő fény vízszintes polarizációja alapján már távolról fölismerhetőek legyenek, 

amikor más érzékszervekkel, például a szagok vagy a hőmérséklet vagy a pára alapján a víz 

még nem észlelhető. Az evolúció során ki is fejlődött az állatok egy csoportjában a víz 

polarizáció alapján történő érzékelése: a vízirovarok (beleértve a továbbiakban a vízhez 

kötődő rovarokat is) pozitív polarotaxissal rendelkeznek, amennyiben vonzódnak a 

vízszintesen és erősen poláros fényhez. 

Mi emberek a vízfelszínt tanult jelek segítségével ismerjük föl. Életünk során 

megtanultuk, hogy például a horizont alatti csillogás, egy fényes felület hullámzása, a nád 

vagy sás és egyéb vizet kedvelő növények előfordulása, fürdőruhában sütkérező 

embertársaink megpillantása vagy egy vitorlás hajó fölbukkanása nagy valószínűséggel egy 

közeli víztest (például tó vagy folyó) jelenlétére utal. Egy csecsemőnek vagy olyan 

kisgyermeknek, aki úgy nevelkedett föl, hogy soha sem látott még vizet, semmit sem 

mondanak e vizuális jelek, s bizony könnyen szomjanhalhatna akár a víz közvetlen közelében 

is. A vízirovarok ebből a szempontból ilyen tapasztalatlan embergyermekhez hasonlítanak, 

hiszen a vízben a petéből kikelve, majd lárvaként ott fejlődve, végül kifejlett rovarként is ott 

élve mindaddig nem látnak fölülről, a levegőből vízfelszínt, amíg a vizet valamilyen 

kényszerítő ok miatt el nem hagyják és repülve új víztestet nem keresnek. Ilyen elhagyásra 

sarkalló ok lehet például a víztest kiszáradása, hőmérsékletének túlzott emelkedése, oxigén és 

tápanyag tartalmának csökkenése vagy a fajtársakkal való túlzsúfoltsága. 

Mivel egy röptében vizet kereső vízirovarnak a testméretétől és kültakarója 

vastagságától függően mintegy fél-másfél órán belül vizet kell találnia, különben kiszáradás 

miatt elpusztul, ezért biztosra kell mennie. Nincs ideje kísérletezgetni, próbálgatni, a 

vízfelületeket véletlenszerűen keresgetni. Ha csupán a fény intenzitása alapján próbálna vizet 

találni, könnyen becsaphatná egy nagy fényvisszaverőképességű világos homokfelület vagy 

egy napsütötte földfelszín is, ami hasonlóan fényesnek tűnik, mint egy vízfelszín. Ellenben ha 

az optikai környezetébe a vízszintesen poláros fény forrásait keresi, akkor szinte teljes 

biztonsággal vizet lel, mert a természetben csak a vízfelszín ver vissza ilyen fényt. Rudolf 

Schwind német biológus az 1980-as évek elején fedezte föl a Notonecta glauca vízipoloska 

polarotaktikus vízdetekcióját, s azóta az ő és zömében a kutatócsoportunk munkássága 

eredményeként több mint 250 vízirovarfajról (vízibogarakról és vízipoloskákról), valamint 

vízhez kötődő rovarfajról (szitakötőkről, kérészekről és bögölyökről) derült ki ugyanez.


Manapság már paradigmának számít, hogy szinte minden vízirovar polarotaxissal találja meg 

vízi életterét. 

A vízirovarok tehát a vízfelületnek csak azon részeit tekintik víznek, ahonnan a 

vízszinteshez közeli rezgéssíkú olyan fény verődik vissza, aminek p lineáris polarizációfoka 

nem kisebb, mint a polarizációérzékelésük p* küszöbe. 180 o látószögű képalkotó 

polarimetriával mértük a vízfelületek tükröződési polarizációs mintázatát a Nap állásának 

függvényében, és meghatároztuk a vízfelület azon Q hányadát, amit a polarotaktikus 

vízirovarok a polarizáció alapján víznek vélnek. Kiderült, hogy úgy a sötét, mint a világos 

vizeknél Q naplementekor és napkeltekor a legnagyobb, vagyis mikor a Nap a horizont 

közelében tartózkodik. A sötét vizeknél Q-nak délben ugyancsak maxima van, azaz mikor a 

Nap a legmagasabban áll az égen. Ebből kifolyólag a polarizáció alapján történő vízkeresés 

optimális időszaka alacsony napállás mellett van, míg a sötét vizeket a dél körüli magas 

napállások mellett is érdemes polarotaktikusan keresni. Nemrég azt is kimutattuk, hogy ezen 

fizikai-optikai jóslatnak megfelelően a polarotaktikus vízirovarok tényleg többnyire reggel 

és/vagy délben és/vagy este kelnek szárnyra, hogy új vizeket keressenek. E jelenséget 

nevezzük a vízirovarok "polarizációs napórájának". Az evolúció során kifejlődött a 

vízirovarok azon képessége, hogy a polarizáció alapján többnyire akkor keresnek vizet, mikor 

az az optikailag leghatékonyabb, és mindezt a Nap állása szabályozza. A vízben tartózkodó 

vízirovarok nem érzékelhetik a levegő hőmérsékletét és páratartalmát, sem a szél sebességét, 

így ezek alapján képtelenek lennének megválasztani a vízkereső repülésükhöz megfelelő 

időszakot, mikor a léghőmérséklet, páratartalom és szélsebesség optimális. Viszont a Nap 

állása a fényintenzitás alapján észlelhető a vízben is, ami alapján jól érzékelhető az optikailag 

ideális vízkeresési napszak eljövetelének ideje. 

A polarotaktikus vízkeresés kényszere olyan erős, hogy még egy olyan vízirovarfaj is 

polarotaktikusnak bizonyult, aminek tulajdonképpen nincs is szüksége a víz ilyen 

detekciójára, mert röpke felnőtt életében soha sem kell vizet keresnie. A szinte 

hungarikumnak számító tiszavirágról (Palingenia longicauda) van szó, melyről nemrég 

viselkedési terepkísérletekkel mutattuk ki, hogy ő is vonzódik a vízszintesen poláros fényhez 

(4C ábra). Ez azért meglepő, mert e kérészfaj soha sem távolodik el az élőhelyéül szolgáló 

folyótól nagyobb távolságra. A tiszaviráglárvák vedlésével megjelenő első szárnyas alakok, a 

szubimágók közvetlenül a folyóparti növényeken vagy a víz fölé hajló ágakon, illetve a 

vízben álló növényeken és tárgyakon változnak kifejlett hím rovarrá. Ezt követően elkezdenek 

a folyó fölött közvetlenül ide-oda röpködni, faroknyúlványukkal gyakran a vizet érintve, 

miközben nőstények után kutatnak. A nőstényeknek nincsen szubimágója a folyó felületére 

úszó lárvákból párzóképes nőstények alakulnak ki, amelyek ugyancsak a vízfelszín közelében 

maradva szálldosnak, míg a hímekkel nem párosodnak. A megtermékenyítés után a folyó 

sodrásirányával ellentétesen a víz fölött nagy magasságban röpülnek egy darabig, majd a 

vízbe rakják petéiket, végül a hímekkel együtt néhány óra múlva elpusztulnak. 

A kifejlett tiszavirágok tehát olyan szoros kapcsolatban maradnak a vízzel, hogy 

lényegében soha sem szembesülnek azzal a problémával, amivel más kérészfajok, melyek a 

vízparton vagy a víztől olyan távolságban rajzanak és párosodnak, ahonnan a víz már nem is 

látható. E kérészeknek a peterakáshoz vissza kell találniuk a vízhez, amiben nagy 

segítségükre van a vízről tükröződő fény vízszintes polarizációja. Habár a tiszavirágnak erre 

gyakorlatilag nincs szüksége, mégis rendelkezik e képességgel, ami jól mutatja, hogy 

mennyire erősen genetikailag rögzült érzékelésről van szó. Mi is csak úgy tudtuk kimutatni a 

tiszavirágok polarotaxisát, hogy a Tisza fölött befogva a part olyan részére vittük őket, 

ahonnan nem látták a folyót, s ott többszörös választásos kísérleteket végeztünk velük (4C 

ábra). Talán a polarotaxis szükségtelensége a tiszavirágnál egy újkeletű dolog, s még nem telt 

el elég idő ahhoz, hogy e fölöslegesnek látszó képesség eltűnjön e kérészfaj genetikai 

állományából.


A polarotaktikus vízdetekció szabálya alól nemrég találtunk egy érdekes, nem várt 

kivételt. Laboratóriumi viselkedési kísérletekben fölfedeztük, hogy a sárgaláz szúnyog (Aedes 

aegypti) nősténye nem a vízszintes polarizáció alapján találja meg a peterakóhelyéül szolgáló 

apró víztesteket. Habár e szúnyog kifejlett egyedei a szárazföldön élnek, de lárvaként a vízben 

fejlődnek, miáltal egy tipikus, erősen a vízhez kötődő rovarfajól van szó. Éppen ezért logikus 

volt az a várakozás, hogy e faj is polarotaktikus vízdetekcióval rendelkezik. A vérszívó 

nőstény szúnyogok nedves peterakóhely választását azonban egyáltalán nem befolyásolta a 

vízszintesen poláros fény jelenléte vagy hiánya. E meglepő eredmény magyarázatát abban 

véljük, hogy a sárgaláz szúnyogok természetes vízi peterakóhelyei olyan apró, eldugott, 

messziről nehezen látható vízgyülemlések (például faodvakban vagy sziklahasadékokban), 

melyek felületét nem éri közvetlen napfény vagy égboltfény, miáltal a róla visszaverődő fény 

polarizációja nem segíthet a távolról történő vizuális detekcióban. A sárgaláz szúnyog az első 

olyan vízirovarfaj, mely kilóg az említett paradigma alól. Mindennek az a sajnálatos 

gyakorlati jelentősége, hogy e szúnyogfaj biztosan nem irtható vízszintesen poláros fényt 

keltő csapdákkal. Hogy ez más szúnyogfajok esetében is így van-e, annak kiderítése a jövő 

egyik fontos feladata. 

5. Polarizációs ökológiai csapdák 

Eddig arra mutattunk példákat, mikor a polarizációlátás a természetes környezetben hasznára 

válik az állatoknak. Ha azonban megváltozik a környezet, egy korábban előnyös tulajdonság 

vagy viselkedés hátrányossá is válhat. Így van ez például a vízirovarok vízszintesen poláros 

fényhez való vonzódásával is. Az ember megjelenése előtt a természetben a fényt vízszintesen 

és erősen gyakorlatilag csak a vizek felszíne polarizálta a Brewster-szöghöz közeli 

irányokban, így zavartalanul működhetett a vízirovarok polarotaktikus vízdetekciója. Mióta 

azonban az ember aszfalt utakkal hálózza be a Föld felszínét, sivatagi háborúkban 

kőolajtavakkal szennyezi például a kuvaiti homoksivatagot, a mezőgazdasági termelés 

fokozása érdekében hatalmas felületű üvegházakat épít és fekete műanyag fóliákkal borítja be 

a szántóföldeket, csillogó karosszériájú autók százmillióival árasztja el a Földet, vagy a 

temetőkben feketén csillogó felületű márványtömböket állít a halottai emlékére, akaratlanul is 

állandóan olyan mesterséges felületeket hoz létre, amelyek a fényt erősen és vízszintesen 

polarizálják. E mesterséges felületek a vízfelszínhez hasonlóan igen vonzóak a polarotaktikus 

vízirovaroknak, miáltal megtévesztik azokat, s az odavonzott rovarokat vagy a lerakott 

petecsomóikat elpusztítják. 

A gondot csak tetézi, hogy ezen erősen és vízszintesen polarizáló felületek gyakran 

még a vizeknél is sokkal vonzóbbak a vízirovarok számára, mert nagyobb polarizációfokú 

fényt vernek vissza és/vagy a visszaverődő fény rezgéssíkja kevésbé tér el a vízszintestől, 

mint a vízfelületekről tükröződő fényé. Ezáltal a szóban forgó, emberalkotta felületekről 

visszaverődő igen erősen és szinte tökéletesen vízszintesen poláros fény szupernormális 

ingerként hat, azaz a vízirovarok csak ehhez a fényhez vonzódnak, figyelmen kívül hagyva a 

vízről tükröződő kevésbé poláros fényt. Mindez egy tipikus ökológiai csapdamechanizmushoz 

vezet: a vízirovaroknak a természetes körülmények között jól működő polarotaktikus 

vízkereső viselkedése az említett mesterséges felületekkel teli környezetben a saját vagy 

utódaik vesztére válik, amennyiben nem a gyengébb polarizációs jelű vizeket választják párzó 

és peterakó helyül, hanem az erősebb polarizációjú, de az utódok kifejlődésére teljességgel 

alkalmatlan aszfalt, olaj, üveg, műnyag, autókarosszéria és márvány felületét. Nem nehéz 

belátni, hogy ez a környezeti csapdamechanizmus akár egy adott faj helyi kipusztulását is 

okozhatja. Az alábbiakban rámutatunk, hogy nemcsak egy ritka, helyi, speciális 

vizuálökológiai jelenségről van szó, hanem egy nagyon is globális, gyakran és a Földön szinte 

minden olyan helyen fölbukkanó negatív hatásról, ahová a Homo sapiens betette a lábát.


E jelenséggel először akkor találkoztunk, mikor egyik német biológus kollégánkkal, 

Jochen Zeillel együtt megfejtettük annak rejtélyét, hogy a kuvaiti sivatagban az első Öbölháborúból 

visszamaradt többszáz kőolajtóhoz miért vonzódnak és pusztulnak bele a 

szitakötők (5D ábra). Itthon, Magyarországon folytattuk az ilyen irányú kutatómunkát, amire 

az adott lehetőséget, hogy Budapest XVIII. kerületében több mint 50 évig létezett egy nyílt 

felszínű olajtároló, amiben pakurát tárolnak (5A,B ábra). Polarimetriai vizsgálatokkal először 

kimutattuk, hogy az ilyen sötét olajfelületek mindig vízszintesen poláros fényt tükröznek, s 

adott visszaverődési szög mellett a tükrözött fénynek sokkal nagyobb a lineáris 

polarizációfoka, mint általában a vizekről visszaverődő fényé. Viselkedési terepkísérletekkel 

ezután azt is bizonyítottuk, hogy a szitakötők a vízfelületről tükröződő vízszintesen poláros 

fény alapján találják meg a peterakó helyül szolgáló vizeket, s ha választhatnak a sötét olaj és 

a világosabb víz között, akkor mindig az előbbit részesítik előnyben. Később számos más 

vízirovarfajról sikerült kimutatnunk ugyanezt, amivel érthetővé vált, hogy e rovarok miért 

vonzódnak a fekete olajhoz, ami csapdába is ejti őket (5C ábra). 

Talán még ennél is meglepőbb volt, hogy nemcsak az erősen és vízszintesen polarizáló 

folyékony, ragadós sötét olajszármazékok képesek megtéveszteni, magukhoz csábítani és 

elpusztítani a polarotaktikus vízirovarokat, hanem az olyan, elsőre veszélytelennek tűnő 

felületek is, mint például a száraz aszfalt utak, elvégre ezek felülete általában nem ragadós. 

Biológusok figyelték meg, hogy a vízben fejlődő kérészek, ezek a tipikus, vízirovarok a 

száraz aszfalt utak fölött rajzanak, párosodnak majd az aszfaltra petéznek a víz helyett, ha egy 

aszfalt út vezet azon víztest (patak, folyó vagy tó) mellett, amiben lárvaként fejlődnek (6A 

ábra). Ugyancsak polarimetriai mérésekkel és viselkedési terepkísérletekkel bizonyítottuk, 

hogy a kérészek is polarotaxissal találják meg a vizet, s ha a közelben egy erősen és a 

kérészrajzáskor, napnyugta környékén vízszintesen poláros fényt visszaverő aszfalt út vezet, 

akkor annak szupernormális jele a víz helyett a száraz aszfalthoz csábítja őket. Ezzel 

megoldottuk azt a régi rejtélyt, hogy például az amerikai Mississippi folyó mellett húzódó 

aszfaltutak fölött miért rajzanak, szállnak le és petéznek le óriási tömegben a folyóból kikelő 

kérészek, miáltal a rajzás idejére rendszeresen le kell zárni ezen utakat az autóbalesetek 

elkerülése érdekében. 

Ezek után már nem volt meglepő, hogy egyre szaporodott azon vízirovarfajok száma, 

melyekről kiderült, hogy pozitív polarotaxissal találják meg vízi élőhelyüket, és ugyancsak 

fokozatosan bővült azon emberalkotta tárgyak/felületek köre, melyek a róluk visszaverődő 

erős és vízszintes polarizáció okán megtévesztik, odavonzzák, s gyakran el is pusztítják e 

rovarokat és/vagy a lerakott petéiket. Ilyen felületek a mezőgazdaságban használatos sima 

felületű fekete műanyag fóliák és az üvegházak síküveglapjai is. Viselkedési 

terepkísérletekkel kimutattuk, hogy például a földre terített fekete műanyag fóliáról tükröződő 

fénynek olyan erős a vízszintes polarizációja, hogy szinte az összes odacsábított 

polarotaktikus vízirovart végleg ott tartja, minek eredményeként e rovarok hamar kiszáradnak 

és elpusztulnak (4. és 6B,C ábrák). Ily módon e fóliák nemcsak a rájuk rakott petéket, hanem 

a kifejlett felnőtt vízirovarokat is megtizedelik. Emlékeztetni szeretnénk az olvasót arra, hogy 

cikkünk első részében mutattunk két kivételt is, a fekete pernyemezőt és szántóföldet, melyek 

nem ökológiai csapdák, hiszen bár erősen poláros, de nem általában vízszintes rezgéssíkú 

fényt vernek vissza. 

Az autók fényes karosszériája is erősen polarizálja a visszavert fényt a spektrum azon 

tartományában, amelyben az autó sötét (7E,F ábra). Polarimetriával és terepkísérletekkel 

kimutattuk, hogy a polarotaktikus vízirovarok a legjobban a fényes fekete és vörös autók 

vízszintes felületrészeihez vonzódnak (7A-D ábra), míg például a fehér vagy sárga autók nem 

fejtenek ki rájuk ilyen hatást. Mivel a vízirovarok nem érzékelik a vörös színt, mert nekik is 

csak ultraibolya-, kék- és zöldérzékeny fotoreceptoraik vannak, ezért számukra a vörös és 

fekete autók egyformának tűnnek úgy a fényintenzitás és a szín, mint a polarizáció


szempontjából. Márpedig az Umow-szabály szerint (lásd cikkünk első részét) a fekete 

autókarosszéria a spektrum minden részében, a vörös pedig a kékben és a zöldben is igen 

nagy polarizációfokú fényt ver vissza, aminek rezgéssíkja vízszintes, ha a fény például a kocsi 

tetejéről tükröződik. Ez vonzza a fekete és vörös autókhoz a vízirovarokat. Az Umow-szabály 

értelmében a fehér, sárga vagy egyéb világos színű autók ellenben csak gyengés poláros fényt 

vernek vissza, aminek a rezgéssíkja általában nem vízszintes még akkor sem, ha a karosszéria 

vízszintes felületeiről történik a tükröződés. Ezért aztán az ilyen autók nem is vonzanak 

magukhoz vízirovarokat. Az erősen és vízszintesen polarizáló autókhoz csábított vízirovarok 

gyakran a karosszériára petéznek, ahol a peték elpusztulnak. Így válhatnak a fekete és vörös 

autók a vízirovarok ökológiai csapdáivá. Mindezek ismeretében azt mondhatjuk, hogy a 

"legzöldebb" autó fehér és piszkos, ami úgy értendő, hogy a legkörnyezetbarátabb 

autókarosszéria, vagyis amelyik nem vonz magához vízirovarokat, s így nem is pusztítja el 

azok lerakott petéit, az gyengén és nem vízszintesen polarizálja a visszavert fényt, mint 

amilyen a fehér és a szennyeződés (piszok) miatt matt, azaz depolarizáló felületű autó. 

E jelenség azonban nemcsak a vízirovaroknak káros, hanem az autók fényezését is 

károsíthatja. Brazil kémikusok ugyanis kimutatták, hogy ha napsütésben 70 o C fölé melegszik 

az autókarosszéria, akkor a rá rakott rovarpetékből olyan erős sav keletkezik, ami a savas 

esőkhöz hasonlóan kimarja az autó védő lakkrétegét (7G,H ábra). Ennek eredményeként az 

autó kezdetben szép, fényesen csillogó festékrétege mattá, homályossá, csúnyává válik, ami 

az autótulajdonosokat nagyon zavarja, de az autógyárak sem örülnek, mikor például a szabad 

ég alatt tárolt autóikra nagy számban petéznek a rajzó szitakötők, s így a savmarás miatt sérült 

felületű vadonatúj kocsik eladhatatlanná válnak, mint történni szokott Brazíliában. 

Érdekes módon ugyanezzel a jelenséggel találkozhatunk még egy olyan csöndes, 

nyugodt, háborítatlan közegben is, mint amilyenek a temetők. Nemrég figyeltük meg, hogy 

bizonyos temetőkben a fényes fekete márványból készített sírkövek erősen és vízszintesen 

polarizáló felületrészei szitakötőket tévesztenek meg, s vonzanak magukhoz (8. ábra). E 

szitakötők a fekete sírköveknél ugyanúgy viselkednek, mint a vízfelületeknél: a hímek 

territóriumot védenek, párosodnak az odavonzott nőstényekkel, amelyek a sírkövekre 

petéznek. Mivel e peték menthetetlenül elpusztulnak, itt megint egy ökológiai csapdával van 

dolgunk. Így lehet egy emberi kultúrkör halálszimbólumának fekete színe a polarotaktikus 

vízirovarok kárára. 

Legutóbb egyik terepkísérletünkben azt találtuk, hogy számos bögölyfaj is 

polarotaktikus, azaz a vízszintesen poláros fényhez vonzódik. Ez elsőre azért volt meglepő, 

mert e rovarok nem a vízbe rakják petéiket. Azonban a vizsgált bögölyfajok a víz fölé hajló 

mocsári növényekre petéznek, hogy a kikelő lárváik az életterükbe, a vízbe pottyanhassanak. 

Ezek a bögölyök azért polarotaktikusak, hogy a petézőhelyül szolgáló mocsári növények 

keresése közben a távolból először a fényt vízszintesen polarizáló vízfelületeket találják meg, 

s csak utána a vízparton lévő, peterakásra alkalmas leveleket. A polarotaxisnak a 

peterakóhelykeresésben játszott ilyen közvetett szerepe újnak számít a vizuálökológiában. 

További érdekesség, hogy a vizsgált bögölyfajok az első ismert olyan légyfajok, melyekben 

polarotaktikus vízdetekció vált ismertté. Mivel korábban erre senki sem számított, ezért a 

bögölyöket ebből a szempontból nem is vizsgálták. E jelenséget teljesen véletlenül fedeztük 

föl a bögölyöknél. Mindennek az a gyakorlati jelentősége, hogy a vizsgált bögölyfajok 

nőstényei vérszívók, s az emlős állatok, köztük az ember vérét szívva kölönféle súlyos állati 

és emberi fertőző betegségek hordozóit terjesztik. Vérszívásukkal állandóan zaklatják például 

a szarvasmarhákat is, miáltal azok tejhozama több tíz százalékkal is visszaeshet. Ezen 

egészségügyi és gazdasági károk miatt már régóta próbálkoznak különböző típusú 

bögölycsapdákat kifejleszteni. A bögölyök általunk fölfedezett polarotaxisa új elven működő 

bögölycsapdák megalkotását teszi lehetővé. Néhány ilyen csapdánk jelenleg szabadalmazás 

alatt áll.


Végül megemlítjük, hogy a nagyvárosokban hömpölygő folyók partján sorakozó 

modern üvegépületek is egy új fajtáját képezik a vízirovarok ökológiai csapdájának. 

Budapesten a Duna partján figyeltük meg, hogy minden májusban, a dunai tömegtegzesek 

(Hydropsyche pellucidula) szokásos, napnyugta környéki rajzásakor a Dunából kirepülő 

tegzesek a parton lévő épületek függőleges üvegtáblái előtt röpdösnek hatalmas számban. E 

rajzó vízirovarok rászállnak az üvegfelületekre és gyakran ott is párzanak. Ha az ablakok a 

szellőzés miatt kissé meg vannak döntve, akkor a tömegtegzesek bejutnak az épület 

helyiségeibe is, ahol aztán csapdába esnek és elpusztulnak. Így tehát nemcsak az üvegre rakott 

peték pusztulnak el, hanem maguk a kifejlett nőstények is a magukban hordott petékkel 

együtt. Laboratóriumi viselkedési kísérletekkel igazoltuk, hogy e tegzesek is a vízszintesen 

poláros fény segítségével találják meg a vizet, mint természetes peterakóhelyet. Elsőre 

meglepőnek tűnhet, hogy a vízszintesen poláros fényhez vonzódó tegzesek a függőleges 

ablakfelületekre szállnak. Polarimetriával azonban kimutattuk, hogy például az épületek 

árnyékban lévő függőleges ablaküvegeiről is közel vízszintes rezgéssíkú poláros fény 

tükröződik, mivel ekkor alulról nézve a fölülről jövő égboltfény verődik vissza. A függőleges 

síküvegről visszavert vízszintesen poláros fény csábítja tehát oda a polarotaktikus tegzeseket, 

melyek négyzetméterenként akár több tizes számban szállnak az ablaküvegekre. Érdekes 

módon azt is megfigyeltük, hogy ezek a vízszintesen polarizáló ablaküvegek a rovarevő 

barázdabillegetők terített asztalai lehetnek. E vízparti madarak a természetben a vizek partján 

futkározva szedegetik össze az ott tartózkodó rovarokat. A dunaparton azonban az épületek 

üvegfelületeihez csábított polarotaktikus tegzesekkel teszik ugyanezt. Így lesznek a tegzesek 

számára halálos ökológiai csapdának számító folyóparti üvegpaloták a barázdabillegetők 

hasznára. 

6. Polarizációlátás és színlátás − polarizációs hamisszínek 

Eddig több példát is mutattunk a polarizációlátás előnyeire a természetben, majd pedig az 

ember által megbolygatott környezetben az ökológiai csapdákban megtestesülő hátrányaira. 

Cikkünket egy olyan jelenség tárgyalásával zárjuk, amely ugyancsak kárára lenne a 

polarizációlátású rovaroknak, ha egy ügyes trükkel nem küszöbölnék azt ki. 

Mint láttuk, a rovarok szemében a polarizációlátásért a párhuzamosan rendezett 

nanocsöveket tartalmazó fotoreceptorok felelősek, melyek mindegyike többnyire csak a 

spektrum egy adott, viszonylag szűk tartományában érzékeny a poláros fényre. A legtöbb 

rovarnak csak ultraibolya-, kék- és zöldérzékeny fotoreceptorai vannak, de például számos 

lepkefaj vörösérzékeny receptorokkal is rendelkezik. E különböző spektrális érzékenységű 

receptorokra sokszor csak azért van szükség, hogy az állat az olyan megvilágítási viszonyok 

között is jól láthasson, mikor a fényspektrumban valamelyik hullámhossztartomány dominál. 

Ez a helyzet például napfényben, mikor a fényintenzitás a spektrum zöld tartományában 

maximális, vagy napkelte előtt, illetve napnyugta után közvetlenül, mikor az optikai 

környezet fő fényforrása a spektrum kék tartományában maximális intenzitású égboltfény. 

Más állatoknak, például a méheknek vagy lepkéknek a színlátás biztosítása végett van 

szükségük az eltérő spektrális érzékenységű fotoreceptorokra. A színlátás úgy működik e 

rovarokban, hogy a különböző spektrális érzékenységű receptoroknak az elnyelt fény 

mennyiségének logaritmusával arányos jelét egy neuronhálózat összehasonlítja, s az eltérő 

színeket a különböző receptortípusok jeleinek különbsége kódolja. 

A gond csak az, hogy ugyanazon fotoreceptoroknak kellene biztosítaniuk a színlátást, 

mint a polarizációlátást. Ha az eltérő spektrális érzékenységű receptorok egyben 

polarizációérzékenyek is, akkor mivel a tárgyak fénypolarizálóképessége általában színfüggő, 

ezért a fotoreceptorok elnyelte poláros fénymennyiség által meghatározott receptorjelek 

különbsége, azaz az érzékelt színek mások lesznek, mintha a receptorok nem lennének


polarizációérzékenyek. A polarizációérzékeny színlátású állat tehát más színeket érzékel, mint 

egy polarizációérzéketlen társa. E jelenséget nevezzük a fénypolarizáció által indukált 

hamisszíneffektusnak, röviden polarizációs hamisszíneknek. 

Polarimetriával és számítógépes modellezéssel kimutattuk, hogy a polarizációs 

hamisszínek erősen függenek például a megvilágítási viszonyoktól, a nézett tárgy Naphoz 

képesti irányától és felületének fénypolarizálóképességétől is. Ily módon, ha például a 

méheknek polarizációérzékeny lenne a színlátásuk, akkor a napsütötte méhlegelő fölött a 

különböző irányulású, eltérő polarizálóképességű növényi felületeket térben és időben 

folyamatosan változó színűnek látnák attól függően, hogy az ide-oda röpködés közben éppen 

milyen irányból nézik a növényeket és melyik oldalról éri őket a napfény (9. ábra). Az ilyen 

polarizációs hamisszínlátású méhek nagy bajban lennének, mert nem tudnák megtalálni 

például a zöld mezőben a piros, sárga vagy kék virágokat, hiszen a zöld mező levelei, fűszálai 

is meg a virágok színes szirmai is a méhek számára állandóan változnának térben és időben. 

Ez lehetetlenné tenné a virágos növények nektárjának és virágporának gyűjtését, s így 

elpusztulnának a méhek. 

E problémát úgy küszöbölik ki a méhek, hogy összetett szemük növényeket figyelő 

részeiben a hossztengelyük körül csigalépcsőszerűen megcsavarják a nanocsöves 

fotoreceptoraikat, miáltal azok teljesen elvesztik polarizációérzékenységüket. E trükkel tehát a 

méhek nem látnak polarizációs hamisszíneket, hanem a növényzet valódi színeit érzékelik, 

azokat, amelyeket a többi polarizációvak állat is látna ugyanazon fotoreceptorokkal. A 

polarizációs hamisszínek több más színlátással bíró állatban is hasonló módon küszöbölődnek 

ki. Szemük eget kémlelő háti régiójában azonban megtartják a polarizációérzékenységet a 

spektrum egyik tartományában, hogy az égboltpolarizáció alapján navigálhassanak. 

7. Sarkított zárszó 

A polarizációs hamisszínek föllépte hasonlóan káros lenne a színlátással rendelkező 

állatoknak, mint ahogyan a polarotaktikus vízirovaroknak is kárára válnak a vizet utánzó, a 

fényt erősen és vízszintesen polarizáló, emberalkotta felületek. A lényegi különbség e két 

jelenség között az, hogy a polarizációs hamisszínek kiküszöbölésére az evolúció hagyott 

elegendő időt, míg a polarizációs ökológiai csapdák az evolúciós időskálán csak nemrég 

jelentek meg a hidrogénbombákat is összeeszkábálni képes, a földi éghajlatot tönkretevő, 

túlfejlett agyú emberrel együtt. Ezért még nem volt idő arra, hogy a vízirovarok evolúciós 

választ adjanak ezen ökológiai csapdákra. E válasz lehet például egy adott vízirovarfaj 

kipusztulása vagy valamilyen alkalmazkodása az új, megváltozott körülményekhez. Mint 

láttuk, például a sárgaláz szúnyogoknak nem kell ilyen "polarizációs kipusztulástól" tartaniuk, 

hiszen nem polarotaktikus vízirovarok. Mivel a Homo sapiens nem fog fölhagyni például az 

aszfalt utak és üvegpaloták építésével vagy a fekete műanyag fóliák fölhasználásával, ezért a 

vízirovaroknak kell mindehhez alkalmazkodniuk. Abban viszont reménykedhetnek e 

polarotaktikus apró teremtmények, hogy néhány évtized múlva az ember lába alól végleg 

elfogy az ősállatok biogeokémiai átalakuláson átment maradványa, a fekete aranynak titulált 

kőolaj, amiből például az aszfalt és a műanyag is származik.


Ajánlott irodalom 

Az ELTE Biológiai Fizika Tanszék Biooptika Laboratóriumának honlapjáról számos magyar 

és angol nyelvű cikk tölthető le a természet polarizációs mintázatai és az állatok 

polarizációlátása témakörökben: http://arago.elte.hu 

Horváth, G. & Varjú, D. (2003) Polarized Light in Animal Vision − Polarization Patterns in 

Nature. Springer-Verlag, Heidelberg - Berlin - New York, p. 447 

Horváth G. & J. Zeil (1996) Állatcsapdák, avagy egy olajtócsa vizuális ökológiája. Természet 

Világa 127: 114-119 

Horváth G., Bernáth B., Molnár G., Medgyesi D., Blaha B. & Pomozi I. (1996) Kátránytó 

mint fénycsapda: a kuvaiti kőolajtavak állatokra gyakorolt vonzásának biofizikai okairól. 

Fizikai Szemle 46: 221-229 

Szedenics G., Horváth G. & Kriska Gy. (1998) Rovarok a pakuratóban. Élet és Tudomány 53: 

48-50 

Gál J. & Horváth G. (1998) Sarkított világ − A vízi rovarok vízkeresése. Élet és Tudomány 

53: 884-885 

Pomozi I., Horváth G. & R. Wehner (1998) Sarkított világ − Hogyan látnák a méhek? 

Színlátás és fénypolarizáció. Élet és Tudomány 53: 1072-1073 

Rab O., Kriska Gy., Horváth G. & Andrikovics S. (1998) Sarkított világ − Becsapott rovarok: 

kérészek az aszfalton. Élet és Tudomány 53: 1107-1109 

Barta A., Mizera F. & Horváth G. (2004) Miért érdemes az égboltfény polarizációját az 

ultraibolyában érzékelni? A polarizációlátás UV-paradoxonának légköri optikai föloldása. 

Fizikai Szemle 54: 401-408 

Horváth G., Csabai Z., Boda P., Bernáth B., Gál J. & Kriska Gy. (2005) Sarkított világ − A 

vízirovarok “polarizációs napórája”. Élet és Tudomány 60: 496-499 

Csabai Z., Boda P., Bernáth B., Gál J., Kriska Gy. & Horváth G. (2005) Sarkított világ − 

Vízreszállás reggel, délben, este. Élet és Tudomány 60: 1550-1551 

Kriska Gy., Malik P., Horváth G., Csabai Z., Boda P. (2006) Sarkított világ − A “legzöldebb” 

autó fehér és piszkos. Élet és Tudomány 61: 812-814


1. ábra: A rovarok polarizációlátását lehetővé tevő, nanocsöves membránú fényérzékeny sejt 

(fotoreceptor) külső szegmense (A) és az egymással párhuzamos nanocsövecskék kötegének 

egy kinagyított részlete, ahol kettősfejű nyilak szemléltetik a látópigmentmolekulák 

dipóltengelyét (B).


2. ábra: (A) A háziméh kaptárban járt nyolcas alakú hírközlő táncának α irányszöge (balra) 

kódolja a méhlegelő (virág) Naphoz képesti irányát (jobbra). (B) Mikor a Napot felhő takarja, 

az égboltfény polarizációirányának mintázatából következteti ki a még a nem látható Nap 

irányát.


3. ábra: A Dotilla wichmanni rák homokba fúrt ürege körül körbeforgó munkaárok, aminek 

irányulását a Nap, illetve ha az nem látható, akkor az égbolt polarizációs mintázata 

szabályozza. 

4. ábra: Vízszintes fekete műanyag fólia által megtévesztett és odavonzott polarotaktikus 

nagy búvárbogár (Cybister lateralimarginalis) (A), nagy álkérész (Perlidae) (B), tiszavirág 

(Palingenia longicauda) (C) és tegzes (Trichoptera) (D).


5. ábra: (A) A budapesti pakurató (fehér nyíllal jelölve) egy műholdfelvételen. (B) A 

pakurató csillogó felülete nyáron. (C, D) A visszavert fényt erősen és vízszintesen polarizáló 

pakura által megtévesztett, odavonzott és elpusztított polarotaktikus vízibogár és szitakötő. 

6. ábra: (A) Száraz aszfalt útra leszállt nőstény kérész (Epeorus silvicola). (B) Vízszintes 

fekete műanyag fóliára petéző dán kérész (Ephemera danica). (C) Dán kérészek fekete 

műanyag fóliára rakott fehér petecsomói.


7. ábra: Egy vörös autó vízszintes motorháztetőjére leszállt polarotaktikus kérészek (A, B), 

vízibogár (C) és vízipoloska (D). (E, F) Egy vörös autó lineáris polárszűrőn át nézve, melynek 

áteresztési irányát a fehér kettősfejű nyilak mutatják. (G, H) Forró autókarosszériára rakott 

szitakötőpetékből képződő kénsav marási nyomai az autó védő lakkrétegén. 

8. ábra: Fekete sírkövek közvetlen közelében lévő faágakon ülő és a territóriumukat védő 

hím Sympetrum szitakötők.


9. ábra: Felül: Középütt: Egy piros virág és zöld levele, ahogyan egy polarizációvak 

színérzékeny látórendszer a valódi színekben látja. Széleken: Ahogyan a virágot és levelét egy 

polarizáció- és színérzékeny látórendszer látná a fej irányának függvényében, amit a fehér 

körbeli piros vonal mutat. Jól láthatóak a polarizációs hamisszínek, főleg a visszavert fényt 

erősen polarizáló sima felületű levél esetén.


9. ábra: Alul: Felső sor: Egy fényes piros álszirmú virágzat és zöld levelei lineáris 

polárszűrőn át nézve, melynek áteresztési irányát a fehér kettősfejű nyilak mutatják. Középső 

és alsó sorok: Ahogyan a virágzatot és leveleit egy polarizáció- és színérzékeny látórendszer 

látná a fej irányának függvényében, amit a fehér körbeli piros vonal mutat. Jól láthatóak a 

visszavert fényt erősen polarizáló sima felületű álszirom és levelek polarizációs hamisszínei.

A poláros fény rejtett dimenziói

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?