Кольоровий зір у тварин. Цікаві факти про зір Хто бачить у повній темряві

Сова

Найвідоміший птах з гарним нічним зором – сова. До речі, те, що сови погано бачать вдень – міф. Онір добре бачать і вдень, і вночі. Але вночі їх зір загострюється і бачать вони в 100 разів краще за людину. Навіть у саму темну безмісячну ніч сова з легкістю може розглянути мишу, що пробирається в траві, що ховається серед листя пташку або білку, що забралася на волохату ялинку.

Кішка


Кішки, на думку вчених, не бачать у повній темряві, але при світлі зірок та місяця бачать у 6 разів краще, ніж люди. У темний час доби їх зіниці помітно розширюються, досягаючи 14-міліметрового діаметра (для порівняння: у людини максимальний діаметр зіниці не перевищує 8 міліметрів). А ось у яскравий сонячний день котячі зіниці перетворюються на тоненькі щілинки, щоб не пошкодити великою кількістю світла чутливі клітини сітківки.
У кішок також високорозвинена рефлекторна область ока, яка зустрічається і в інших тварин. Саме завдяки їй очі тварин «горять» у відблиску фар чи ліхтарів. Докладніше про зір кішок можете прочитати в нашій статті.

Кінь


Достеменно відомо, що паличок на сітківці кінського ока набагато більше, ніж колб, їх співвідношення приблизно 9:1, адже саме палички відповідають за зір при слабкому освітленні. Так що кінь нормально орієнтується в темряві: пасеться, пересувається, оминає перешкоди та ями.

Собака


За словами ветеринарів, собака також відрізняється гарним нічним зором – він бачить у темряві вчетверо краще, ніж людина.

Змія


У змій очі вловлюють уночі інфрачервоні сигнали, тобто. тепло, що випромінює тіло тварин. Ось так змія бачить уночі людину.

Людина


Люди погано орієнтуються у темряві, але світ для нас і без цього чудовий. Людське око містить 110-125 мільйонів паличок, що відповідають за чорно-білий зір, та 6-7 мільйонів колб (ним ми завдячуємо кольоровим зором). Завдяки такій різноманітності кольорочутливих клітин наше око здатне сприймати близько п'яти мільйонів колірних відтінків – тут уже жодна тварина не зрівняється з нами.

Як бачать наші чотирилапі друзі?

Досі ми, власники наших чотирилапих вихованців, практично нічого не знаємо про їхній зір. Чи розрізняють наші кішки та собаки кольори? Яким вони бачать світ довкола себе? Чи справді собаки короткозорі, а кішки, навпаки, далекозорі? Чи правда що тварини бачать вдалину гіршу за людину? На всі ці цікаві та цікаві питання відповідають Керівник центру ветеринарної офтальмології доцент Шилкін Олексій Германович та його колеги.

Відразу хочу сказати, що людина і тварини зовсім по-різному бачать світ і мають різну будову ока. Людина понад 90% інформації про навколишній світ отримує у вигляді зору. Воно є не лише найважливішим, а й домінуючим серед інших органів чуття. Наш зір має прекрасну гостроту вдалині та поблизу, найширшу кольорову гаму і це відбувається завдяки тому, що в оці людини є функціональний центр сітківки – жовта пляма. Око людини за допомогою заломлюючої системи: рогівки, зіниці та кришталика спрямовує весь потік світла в око до жовтої плями.

Зорова система людини.

Оптична система людини фокусує зоровий образ у макулу - центральну частину ока, де розташована найбільша кількість світла сприймаючих рецепторів колб. Це формує макулярне – центральний зір людини.

Тут розташовані фоторецептори - колбочки, з найвищою зоровою активністю. Чим щільніша їх концентрація, тим вища гострота зору. Причому кожна колбочка через волокна зорового нерва має своє представництво у центральній нервовій системі. Це схоже на матрицю високої роздільної здатності.

У нашому зоровому нерві проходить просто величезна кількість нервових волокон - більше 1млн 200тис. Вся інформація від ока проходить у зорову область кори головного мозку, де знаходяться надзвичайно розвинені вищі коркові центри. До речі, старовинне російське прислів'я про те, що ми бачимо не очима, а потилицею у світлі сучасних знань не має сенсу.

Очне дно людини

1. Диск зорового нерва, що складається з 1 млн. 120 тис. нервових волокон, забезпечує високу зорову роздільну здатність.
2. Макула ( maculae), – функціональний центр сітківки людини, за рахунок великої кількості нервових волокон, забезпечує високу гостроту зору та повне сприйняття кольорів.
3. Судини сітківки – артерії та вени.
4. Периферія сітківки представлена ​​паличками, які не щільно прилягають один до одного. За рахунок цього зір у темряві у людини слабкий.

Жовта пляма властива лише людині та ряду вищих приматів. В інших тварин його немає. Кілька років тому американські вчені порівнювали зір людини та мавпи. Дослідження показали, що мавпи бачать краще. Потім аналогічні досліди проводилися вже між собакою та вовком. Вовки, як виявилося, краще бачать, ніж наші домашні вихованці. Ймовірно, це певна розплата за всі блага цивілізації.

Як же влаштовано око тварин?

Наші чотирилапі улюбленці сприймають дещо по-іншому. Для собак і кішок зір не є визначальним у сприйнятті навколишнього світу. Вони мають інші добре розвинені органи чуття: слух, нюх, дотик і добре використовують їх. Зорова система тварин має деякі цікаві особливості. Собаки та кішки однаково добре бачать як на світлі, так і у темряві. Слід сказати, що розміри ока тварин практично не корелюють із розміром тіла. Розмір ока залежить від того – денна ця тварина чи нічна. У нічних тварин очей більше за розміром і опуклим, на відміну від денних.

Розмір очей тварини залежить від розміру тіла. У всіх нічних птахів величезні опуклі очі, які допомагають їм чудово орієнтуватися у темряві.

Так, наприклад, око у слона всього в 2,5 рази більше, ніж у кота. Тварини немає жовтої плями – функціонального центру зору. Що це їм дає? Якщо людина бачить переважно жовту пляму і має центральний тип зору, то собаки і кішки бачать однаково всією сітківкою і мають панорамний тип зору.

Зорова система ока тварин.

Оптична система тварин поступово спрямовує зоровий образ по всій поверхні сітківки, тим самим створюючи панорамний зір. Таким чином, вся сітківка тварин бачить однаково.

Сітківка собак та кішок розділена на 2 частини. Верхня «тапетальна» частина блищить як перламутр і призначена для зору в темряві. Її колір варіює від зеленого до помаранчевого і залежить від кольору райдужної оболонки. Коли в темряві бачимо блискучі зелені очі кішки, ми якраз і спостерігаємо зелений рефлекс очного дна. А очі вовків, що світяться вночі зловісним червоним кольором, не що інше, як пофарбована тапетальна частина сітківки.

Очне дно собаки.

1. Диск зорового нерва складається із 170 тис. нервових волокон. За рахунок цього тварини мають нижчу роздільну здатність зорових образів.
2. Нижня частина сітківки – пігментована. Пігмент захищає сітківку від опіку ультрафіолетовим випромінюванням (спектром) денного світла.
3. Судини сітківки.
4. У тварин є світловідбивна блискуча мембрана (tapetum lucidum). За рахунок її наявності тварини (особливо провідні нічний спосіб життя) значно краще бачать у темряві.

Нижня частина сітківки пігментована. Вона коричневого кольору та пристосована для зору на світлі. Пігмент захищає сітківку від пошкодження ультрафіолетовою частиною сонячного спектру. Велике опукле око та поділ сітківки на дві половинки створює всі умови для життя при широкому діапазоні освітленості. А панорамний тип зору допомагає тваринам краще полювати та випереджати видобуток.

Яка гострота зору тварин?

Виграючи в панорамному зорі та здатності адаптації у широкому діапазоні спектру, тварини поступаються людині в гостроті зору. За даними літератури, собаки бачать 30%, а кішки 10% від гостроти зору. Якби собаки вміли читати, на прийомі у лікаря вони прочитали б третій рядок зверху (за таблицею, яку ви всі бачили), а кішки тільки першу. Людина з нормальним 100% зором читає десяту сходинку. Це відбувається за рахунок відсутності у собак та кішок жовтої плями. Крім того, світлосприймаючі фоторецептори розташовані на великій відстані один від одного, а кількість нервових волокон у зоровому нерві тварин становить 160-170 тис., що у шість разів менше, ніж у людини. Зоровий образ, видимий тваринами, сприймається ними менш чітко та з низькими детальними дозволами.

Чи справді собаки короткозорі, а кішки далекозорі?

Це широко поширена помилка, навіть серед ветеринарів. Ми провели спеціальні дослідження у 40 тварин з вимірювання короткозорості та далекозорості. Для цього собак і кішок сідали за прилад авторефрактометр (як на прийомі у людського окуліста) і їм автоматично вимірювалася рефракція ока. Нами було виявлено, що собаки та кішки короткозорістю та далекозорістю на відміну від людини не страждають.

Чому собаки та кішки грають із рухомими предметами?

Ми, люди краще бачимо нерухомі предмети та завдячуємо цьому колбочкам. Собаки і кішки мають переважно паличковий тип зору, а палички краще сприймають предмети, що рухаються, ніж нерухомі. Так, якщо тварини бачать предмет, що рухається, з відстані 900 метрів, то цей же предмет у нерухомому стані вони бачать тільки з відстані 600 метрів і ближче. Як тільки бантик на мотузку або м'ячик починають рухатися - полювання почалося!

Чи розрізняють наші вихованці кольору?

Людина чудово розрізняє кольори за рахунок колб, які мають найбільшу щільність у зоні жовтої плями. Донедавна вважалося, що й тварин немає жовтої плями, отже, вони бачать світ чорно-білим. Дискусії про можливість тварин розрізняти кольори велися понад століття. Ставилися всілякі досліди, що спростовують один одного. Дослідники світили у вічі ліхтариками різного кольору і намагалися за ступенем звуження зіниці зрозуміти, який із квітів відбувається велика реакція.

Кінець цим суперечкам було покладено наприкінці 80-х американськими дослідниками. Результати їх експериментів показали, що собаки розрізняють кольори, але, на відміну від людини, їх колірна палітра значно бідніша.

В оці тварин міститься значно менше колб, ніж у людей. Колірна палітра людини формується з колб трьох типів: перший сприймає довгохвильові кольори - червоний і помаранчевий. Другий тип краще сприймає середньохвильові кольори – жовтий та зелений. Третій тип колб відповідає за короткохвильові кольори - синій і фіолетовий. У собак колбочки, які відповідають за червоний колір, відсутні. Таким чином, собаки в основному сприймають добре синьо-фіолетовий та жовто-зелений діапазон кольорів. Проте тварини бачать до 40 відтінків сірого кольору, що дає їм незаперечні переваги при полюванні.

Як тварини орієнтуються у темряві?

Собаки у 4 рази, а кішки у 6 разів краще бачать у темряві, ніж людина. Це зумовлено двома причинами.

Тварини мають більшу кількість паличок у порівнянні з людиною. Вони розташовані по оптичній осі ока і мають високу світлочутливість і краще, ніж палички людини пристосовані для зору в темряві.

Крім того, у тварин, на відміну від людини, є високоактивна світловідбивна мембрана tapetum lucidum. Вона багаторазово покращує зорові здібності тварин у далечінь у темряві. Її роль можна порівняти зі срібним напиленням дзеркала або відбиттям фари машини. Світловідбивна мембрана у собак представлена ​​кристалами гуаніну, розташованих у верхній частині за сітківкою.

Світловідбивна мембрана собаки (tapetum lucidum).

Світловідбивна мембрана працює в такий спосіб. У темряві у собак кожен квант світла, проходячи через прозору сітківку, доходить до світловідбиваючої мембрани і відбиваючись від неї потрапляє знову на сітківку. Таким чином, на сітківку потрапляє значно більший світловий потік, а навколишні предмети при нестачі світла стають більш помітними.

Банда кішок з очима, що світяться в темряві. Очі у кішок світяться зеленим кольором через наявність світловідбиваючої мембрани. У вовків вона має червоний колір, і тому в темряві у вовків очі світяться «зловісним червоним кольором».

У кішок світловідбиваючі кристали ще й підвищують контрастність зображення за рахунок зміни довжини хвилі кольору, що відбивається на оптимальну для фото рецепторів.

Ширина полів зору людини та тварин

Ще однією важливою характеристикою є ширина поля зору. У людини осі очей паралельні, тому найкраще він бачить перед собою.

Таким бачить зображення людина.

Очі собаки розташовані так, що їх оптичні осі розходяться приблизно на 20 градусів.

Око людини має поле зору у вигляді кола, а поле зору собаки «розтягнуте» убік. За рахунок розходження осей очей та «горизонтального розтягування» сумарне поле зору собаки збільшується до 240-250 градусів, що на 60-70 градусів більше, ніж у людини.

У собаки поле зору значно ширше, ніж у людини.

Але це середні цифри, ширина полів зору різна у різних порід собак. Вплив мають будова черепа, розташування очей, форма і розмір носа. У широкомордих собак із коротким носом (пекінес, мопс, англійський бульдог) очі розходяться під порівняно малим кутом. Тому вони мають обмежений бічний зір. У вузькомордих собак з витягнутим носом (харчові та інші мисливські породи) осі очей розходяться під великим кутом. Це дає собаці дуже широке поле зору. Зрозуміло, що така якість дуже важлива для успішного полювання.

Поле зору коня значно перевершує як людське, а й собаче.

Таким чином, наші тварини бачать світ зовсім по-іншому. Собаки і кішки значно краще за нас бачать у темряві, мають ширше поле зору, краще сприймають рухомі предмети. Все це дозволяє нашим вихованцям чудово полювати і уникати переслідування, бачити не тільки перед собою, а й з боків. При цьому вони програють нам в гостроті зору, здатності тонко розрізняти кольори. Але це тваринам і не потрібно, вони книжок не читають, поки що… Що буде далі – побачимо.

Ця стаття присвячена зору живих істот - птахів, звірів, риб, людини. З неї ви дізнаєтесь, як бачать різні земні тварюки. А ще завдяки ній ви усвідомлюєте, як по-різному інші істоти сприймають навколишні і нас речі.

Усі ми різні…

Тож почнемо. Людина, тварини, риби, птахи - всі бачать по-різному. Кожна жива істота має такий зір, який допомагає йому вижити в природі, у світі.

Візьмемо, наприклад, ссавців. Їхні очі переважно пристосовані для нічного бачення. Вчені пов'язують це з наступним. Колись давно, коли землі ще жили динозаври, тварини вибиралися зі своїх нір у сутінках і вночі, т.к. тільки тоді можна було не боятися величезних монстрів, у яких у холодну пору доби падала температура тіла і, отже, активність. Ось і сформувався у ссавців нічний зір.

Або ось хижі птахи. Щоб не померти з голоду, їм потрібно бачити здобич на великій відстані, з висоти свого польоту. Причому, дрібних гризунів яструб помічає не лише завдяки напрочуд гострому зору, а й через свою здатність бачити інфрачервоні промені.

Ось так і сформувався у тварин зір за тисячоліття існування. Так і ми стали володарями саме таких очей, які ми маємо.

Тепер кілька слів про будову, розміри органів зору.

Відразу наголосимо, що людина і тварини бачать по-різному, і будова їх очей відрізняється.

Ми отримуємо завдяки очам понад 90% інформації про світ, це для нас домінуючий орган чуття. У нас гострий зір, ми добре бачимо і зблизька, і вдалині. Крім того, людині доступна величезна кількість найрізноманітніших кольорів та відтінків. І все завдяки такій частині ока, як жовта пляма. Воно є тільки в людини та деяких вищих приматів.

У чому секрет цього крихітного елемента ока? Саме в жовтій плямі розташовуються фоторецептори – колбочки, у яких найвища зорова активність. Через волокна зорового нерва кожна колбочка зв'язується із центральною нервовою системою. Інформація від органів зору надходить у зорову область кори головного мозку. Там знаходяться надзвичайно розвинені кіркові вищі центри.

У тварин, як ми вже написали, немає жовтої плями. У тому числі, тому їхній зір зовсім інший. Якщо людина воно центральне, тобто. ми добре бачимо предмет, який дивимося, а навколо все трохи розмито, то в кішки і собаки, наприклад, воно панорамне, тобто. вони однаково бачать усю картинку, а не лише предмет у центрі.

Також у тварин зір найчастіше не такий гострий, як у людини. Все тому, що живучи в природі, вони орієнтуються переважно не на інформацію, що надходить від очей, а на слух, нюх, дотик, активно використовують їх у своїй повсякденності. На очі припадає лише близько 10% всієї інформації (проти 90% у людини).

Справа тут у тому, що у тварин відстань між фоторецепторами більша в порівнянні з нами, і число нервових волокон у зоровому нерві менше приблизно в 6 разів. Ось і виходить, що картинка, видима дикими істотами, не дуже чітка, деталі бачаться не так добре.

Наведемо приклад. Припустимо, ми вирішимо перевірити гостроту зору собаки. Так от, вона побачить всього верхні два - три рядки. Але водночас тварина однаково добре бачить і в сутінках, і вдень, і навіть у темряві. Будова органів зору така, що забезпечує однаково хорошу картинку за різних умов освітленості.

До речі!

До речі, ви, напевно, помічали, як у кішки блищать у темряві очі. А чи знаєте чому?

Справа в тому, що сітківка очей тварини складається з двох частин. Верхня, як її називають, "тапетальна", використовується для нічного зору. Її колір може бути, наприклад, помаранчевим або зеленим – залежить від кольору райдужної оболонки. Коли серед ночі нам на шляху трапляються яскраво зелені очі, це є не що інше, як тапетальна частина сітківки, що відображає світло, що надходить на неї.

У вовків, до речі, очі темряві світяться червоним. Досить жахливо, чи не так?

А телевізор собаки дивляться?

Відвернемось на хвилину, щоб поставити наступне питання: а чи розуміють наші улюблені собаки те, що показують по телевізору? Всі ми пам'ятаємо комісара Рекса, який любив дивитися передачі про тварин. А ще у нього був улюблений серіал, щось романтичне та інтригуюче. Що це, вигадка чи реальність?

Розкриваємо правду. Насправді собаки байдуже ставляться до зображень у телевізорі. На екрані вони бачать лише безглузді миготіння.

Справа в тому, що сучасні телевізори оптимізовані для передачі інформації очам людини, а це приблизно 50 – 60 герц, тоді як собакам потрібна частота 70 – 80 герц.

Однак сьогодні вже існують телевізори від 72 см у діагоналі, частота яких дорівнює 100 герц. Цілком ймовірно, що чотирилапі вихованці знайдуть у них щось зрозуміле, для своїх собачих інтересів.

А тепер про те, як хтось бачить

Але не будемо більше відволікатися. Наше завдання – трохи докладніше розглянути якість зору різних тварин. Так приступимо прямо зараз.

Птахи

Почнемо із птахів. Вони всі різні. І зір у них теж різний, залежить від того, яким вони ведуть спосіб життя, хижаки вони чи жертви. Але, хоч би який був птах, очі у нього життєво важливі. Сліпа особина не виживе у природі.

У деяких видів очі за своїм обсягом приблизно дорівнюють обсягу людського органу зору. Наприклад, біля беркута. А важить він удесятеро менше, ніж середнього розміру чоловік. А у сови взагалі очі – це третина всієї ваги голови.

Усі птахи мають свої особливості. Наприклад, горобці. Якби в людини очі були такими, як у них, тоді все виглядало б, ніби дивишся крізь рожеві окуляри. Справа в тому, що у горобців колбочки несуть у собі крапельки жовто-червоного кольору. Вони діють як маленькі світлофільтри, послаблюючи сині та зелені промені.

А ось сови не можуть рухати очима. Натомість шия у них повертається в обидві сторони на 180 градусів. Тож вона, не змінюючи становища тіла, може спокійно оглянути весь простір навколо себе, тобто. 360 градусів.

У хижих птахів феноменальна гострота зору. Гриф здатний помітити свій видобуток - полеглий тварина - на відстані більше двох кілометрів. Сапсан бачить горлицю (пташка невеликого розміру) за кілометр.

Що ще цікаво, то це можливість хижих птахів бачити ультрафіолет. Це також допомагає їм вистежувати свою здобич.

Також слід зазначити, що органи зору не хижих птахів, завдяки своїй будові та розташуванню, охоплюють дуже велику ділянку простору. Навіть не рухаючи очима голуби, горобці оглядають усе довкола на 300 градусів. До речі, у людини це лише 150 градусів. До того ж, більшість охоплюється периферичним, тобто. не дуже чітким зором.

У хижаків ж охоплення менше – лише 160 градусів. Їм більше потрібна пильність, здатність вистежити свою здобич, а не захиститися від можливого нападу.

До речі!

До речі, про птахів. Виявляється голуби, ці милі привабливі створіння, відмінно розрізняють безліч квітів і відтінків, чи не найкраще за всіх живих істот на землі. Людина від них дуже відстає. Все тому, що у голубів у сітківці велика кількість колб.

Змії

Про очі змій ходять легенди. Швидше за все, роль грає і не дуже - то приємна зовнішність створінь, і їх спосіб життя, і органи зору, що наводять жах.

Ще з дитячих казок ми пам'ятаємо, як удав одним лише поглядом паралізує кролика. Насправді, це все вигадка, яка, як завжди, ґрунтується на деяких фактах.

То чому існує думка про знерухомлення тварини? Справа в тому, що змії вдень не бачать предмети, що не рухаються. Тому потенційна жертва інстинктивно завмирає, коли відчуває загрозу. Адже найменший рух означає загибель. І тільки гризун, наприклад, почне тікати, змія його відразу побачить і наздожене.

Є в органів зору змій ще одна дивовижна особливість. У цих істот вдень працюють одні очі, а вночі вже інші. У темну пору доби змії вловлюють інфрачервоні світлові сигнали, тобто. здатні знаходити живий видобуток по теплу, який той випускає. Вдень ця ж живність може бути пропущена через відсутність руху.

Тварини

Світ тварин дуже різноманітний, кожен вид має особливий зір.

Ось, наприклад, слони. У цих гігантів напрочуд поганий зір, та й очі самі по собі відносно невеликі, трохи більше очей людини. Це при тому, що вага тварини 3 – 5 тонн. Бінокулярний зір у них неможливий, швидше, через те, як розташовані очі. Вони, до речі, коричнево-зеленого кольору, захищені довгими гарними віями. Огляд обмежується великими вухами та тілом.

А ще слон набагато краще бачить, коли на вулиці світло, може помітити найменший рух на відстані 45 метрів.

Напевно, такому великому великому звірові не потрібен добрий зір. А ось зебрам, коням та іншим копитним надійні очі необхідні, адже їм потрібно вчасно помітити хижака, що наближається. Завдяки своїй будові розташування у них видатний периферійний зір. У той же час тварини не можуть бачити те, що знаходиться перед ними, і бінокулярного зору у них немає.

Кольори парнокопитні також розрізняють неважливо - лише відтінки зеленого і синього. Проте вночі бачать добре.

Згадаймо ми і про биків із коровами. Вони, виявляється, взагалі не розрізняють червоного кольору. І на полі бою з тореадором тварина дратує факт руху. Але ні в якому разі не колір полотна.

Крім того, деякі дослідження показують, що бики ще й короткозорі.

Цікаво, що людина, мавпа, навіть миша мають кольоровий зір. І це рятує їх завжди!

Ми, наприклад, як і перелічені тварини, відрізняємо за кольором гарну їжу від поганої, зрілу від зеленої. І завдяки цьому виживаємо. А ось котам все одно, якого кольору помідори довкола чи сливи. Вони цим не харчуються, і їхнє життя від цього не залежить.

Зате, тільки тьмяніє і заходить сонце, на землю лягає темрява, як одразу людина втрачає свій суперхороший кольоровий зір, а кішки, навпаки, бачать все навколо чудово, ніби в них в голову вбудований прилад нічного бачення.

До речі, деякі мавпи (вищі) бачать практично так само, як і людина. Тільки трохи краще. Але здебільшого примати, все ж таки, дихромати.

Трохи докладніше про тигри, близькі трохи нашим улюбленим кішкам і котам. Якщо говорити про зір, то у домашніх улюбленців і красивих диких велетнів досить багато відмінностей. У тигрів зіниці круглі, а не щілинні, як у котів. У тому числі, через це вони бачать у темряві не так добре, як наші вихованці. Це з тим, що найактивніша їх частина дня, період полювання - це ніч, як багато хто вважає, а час заходу й розквіту, тобто. сутінки.

До речі, більшість тигрів – володарі жовтих очей, а ось білі особини блакитноокі. І, незважаючи на те, що в темряві вони бачать не дуже добре, все одно, це «не дуже добре» в шість разів краще за людські зорові можливості.

Риби

Різні види риб бачать по-різному. Ось, наприклад, акули. Донедавна сподівалося, що вони мають зовсім поганий зір, взагалі підсліпуваті. Але нещодавно вчені, завдяки численним дослідам та спостереженням, з'ясували, що це не так. Акули мають досить гарний зір, особливо ті, що полюють у верхніх шарах вод, а також ті, які ведуть не дуже активне життя.

Ці трохи страшні істоти добре розрізняють контури об'єктів у воді, його контури, контрасти. Кольори ж вони якщо і бачать, то погано, набагато гірше за людину. Загалом очі відіграють важливу роль у житті акул. Це підтверджується і тим фактом, що для їх захисту у цих риб передбачені спеціальні миготливі перетинки.

Влаштування очей акул схоже на влаштування очей усіх хребетних. Відмінність – наявність тапетуму, світлоповертаючого шару, що знаходиться позаду сітківки. Його завдання – повернути на обробку промені, що вислизнули від сітківки. Також у акул є спеціальні миготливі перетинки. Про них ми вже згадували. Вони закриваються, коли очам потрібен захист.

І ще кілька цікавих особливостей. У акул зір миттєво підлаштовується під рівень освітленості довкілля. Це існує для того, щоб під час переслідування жертви акула завжди її добре бачила, навіть коли потрапляє несподівано у темні чи надто світлі зони. Також у деяких видів акул очі світяться.

Загалом про риби. Найчастіше у воді риби не здатні бачити далі за 12 метрів. Найбільш чітко вони розрізняють об'єкти, які знаходяться за два метри від них. Кут огляду найчастіше до 170 градусів.

Вік у риб немає (виняток - акули з їх миготливими перетинками), очі весь час відкриті, захищені спеціальною плівкою. Не слід забувати, що рибки бачать також і те, що знаходиться за межами води. Тільки кут огляду менший (близько 90 градусів). І картинка виходить як через кругле вікно. Тому рибалкам рекомендують не одягати яскравого одягу, який може злякати живність.

І наостанок…

А ще багато живих істот взагалі від природи сліпі. Зір їм взагалі не потрібний, вони й так отримують достатньо інформації про світ навколо них. Деякі види рибок, ракоподібних, жуків живуть собі, поживають, взагалі не бачачи нічого довкола.

Або ж кроти. Очі у них дуже маленькі, і бачать дуже погано. У той же час, одні з найкращих копальників у природі.

Зазначимо ще такий факт. Якщо людина втратить зір, тоді в неї активізуються інші органи почуттів, вона починає вловлювати більше запахів, смаків, звуків, пальці і все тіло стають чутливішими. Так організм перебудовується і намагається замістити нестачу інформації про довкілля.

Я хотів би бачити як…

Людині, безумовно, дуже складно уявити, як можна бачити інакше, не так, як вона. Для цього потрібна дуже хороша уява.

Хотілося б, щоб можна було вдягнути певні окуляри та побачити світ очима бджоли, чи котика, чи слона. Хотілося б бачити все довкола себе, навіть не рухаючись. Хотілося б уловлювати інфрачервоне світло, яке випромінюють живі теплі істоти. Але, на щастя чи на жаль, поки що ми на це не здатні.

Природа подарувала нам очі саме для нашого життя. Так, вони не дозволяють нам полювати в темряві, проте ми маємо можливість не постраждати від отруєння незрілим плодом. Так, ми не можемо охопити очима 360 градусів, проте наш зір дозволяє нам рухатися так, як ми хочемо.

Уявіть на секунду, що ваші очі, як очі тварин, бачать однаково добре все, що потрапляє в поле зору, кожна деталь друкується в нашому мозку, кожна точка однаково важлива, центрованого зору немає. Навіть якщо просто замислитись про це, вже стає не по собі. Здається, що в такому разі мозок від надлишку інформації почне збоїти.

Або ж замисліться над тим, як би ви почували себе, якби вдень бачили все в чорно-білому світлі, ніби дивлячись чорно-білий телевізор, а зате вночі, коли саме час поспати, без світла могли б розрізнити навколо всі речі у вас у кімнаті. Або вночі вийшовши на вулицю, за метрів 100 дізнатися про сусіда по майданчику.

А ще, цікаво було б бачити тепло, яке випромінюють живі, та й неживі створіння. Наприклад, ви могли б бачити, коли у дитини підвищена температура. Або яке тепло випромінюють багатоповерхові будинки.

Але наш мозок, будова очей не передбачили для нас таких можливостей. Тому що і без них ви можете вижити. Тому що й без них у нас вистачає інформації. Тому що і без них наше життя сповнене емоцій, подій та вражень.

Правовласник ілюстрації malik CC by 2.0

Люди непогано бачать у темряві, але нічні тварини, такі як кішки, дадуть нам сто очок уперед. Хто ж є володарем найчутливіших очей? У цьому спробував розібратися кореспондент.

Людське око - одне з найбільш вражаючих досягнень еволюції. Він здатний бачити дрібні порошинки та величезні гори, поблизу та вдалині, у повному кольорі. Працюючи у парі з потужним процесором у вигляді головного мозку, очі дозволяють людині розрізняти рух та впізнавати людей за їхніми обличчями.

Одна з найбільш вражаючих рис наших очей так добре розвинена, що ми її навіть не помічаємо. Коли ми входимо з яскравого світла в напівтемне приміщення, рівень освітленості навколишнього оточення різко падає, але очі адаптуються до цього майже миттєво. В результаті еволюції ми пристосувались бачити при поганому світлі.

Але на нашій планеті є живі істоти, які бачать у темряві набагато краще за людину. Спробуйте почитати газету в глибоких сутінках: чорні букви зливаються з білим тлом у розмиту сіру пляму, в якій не можна нічого зрозуміти. А ось кішка в аналогічній ситуації не мала б жодних проблем - звичайно, якби вона вміла читати.

Але навіть кішки, незважаючи на звичку полювати ночами, бачать у темряві не найкраще. У істот із найгострішим нічним зором еволюціонували унікальні зорові органи, що дозволяють їм уловлювати буквально крихти світла. Деякі з цих істот здатні бачити в умовах, коли з погляду нашого розуміння фізики побачити в принципі нічого не можна.

Для порівняння гостроти нічного зору ми будемо використовувати люкс – у цих одиницях вимірюється кількість світла на квадратний метр. Людське око добре працює при яскравому сонячному світлі, коли освітленість може перевищувати 10 тисяч люксів. Але ми можемо бачити і всього при одному люксі - приблизно стільки світла темної ночі.

Домашня кішка (Felis catus): 0,125 люксів

Щоб бачити, кішкам потрібно у вісім разів менше світла, ніж людям. Їхні очі в цілому схожі на наші, але в їхньому пристрої є кілька особливостей, що дозволяють добре працювати в темряві.

Котячі очі, як і людські, складаються з трьох основних компонентів: зіниці - отвори, через які проникає світло; кришталика - фокусуючої лінзи; та сітківки - чутливого екрана, на який проектується зображення.

Людина зіниці круглі, а кішки вони мають форму витягнутого вертикального еліпса. Вдень вони звужуються у щілинки, а вночі розкриваються на максимальну ширину. Людська зіниця теж може змінювати розмір, але не в таких широких межах.

Кришталики у кішки більші, ніж у людини, і здатні зібрати більше світла. А за сітківкою у них розташований шар, що відбиває під назвою tapetum lucidum, також відомий просто як "дзеркальце". Завдяки йому очі кішок світяться у темряві: світло проходить через сітківку і відбивається назад. Таким чином, світло впливає на сітківку двічі, даючи рецепторам додатковий шанс його поглинути.

Склад самої сітківки у кішок теж відрізняється від нашого. Є два типи світлочутливих клітин: колбочки, що розрізняють кольори, але працюють тільки за хорошого освітлення; і палички - не сприймають колір, але працюють у темряві. У людей багато колб, що дають нам багатий повнокольоровий зір, а у котів набагато більше паличок: 25 на одну колбочку (у людей це співвідношення становить один до чотирьох).

На квадратний міліметр сітківки у кішок припадає 350 тисяч паличок, а в людини – лише 80-150 тисяч. До того ж, кожен нейрон, що відходить від котячої сітківки, передає сигнали від приблизно півтори тисячі паличок. Слабкий сигнал таким чином посилюється і перетворюється на детальне зображення.

У такого гострого нічного зору є і зворотний бік: у денний час кішки бачать приблизно так, як люди з червоно-зеленою сліпотою. Вони можуть відрізняти синій від інших кольорів, але не бачать різниці між червоним, коричневим та зеленим.

Довгоп'ят (Tarsiidae): 0.001 люкс.

Довгоп'яти - це примати, що живуть на деревах, що зустрічаються в Південно-Східній Азії. У порівнянні з рештою пропорцій тіла у них, схоже, найбільші очі з усіх ссавців. Тіло довгоп'яте, якщо не брати хвіст, зазвичай досягає завдовжки 9-16 сантиметрів. Очі мають діаметр 1,5-1,8 сантиметра і займають майже весь внутрішньочерепний простір.

Харчуються довгоп'яти переважно комахами. Вони полюють рано-вранці і пізно ввечері, при освітленості в 0,001-0,01 люкса. Пересуваючись по верхівках дерев, вони повинні майже у повній темряві виглядати маленький, добре замаскований видобуток і при цьому не падати, перестрибуючи з гілки на гілку.

Допомагають їм у цьому очі, загалом схожі на людські. Гігантське око довгоп'ята пропускає багато світла, і його кількість регулюється сильними м'язами, що оточують зіницю. Великий кришталик фокусує зображення на сітківці, усипаній паличками: їх у довжини понад 300 тисяч на квадратний міліметр, як у кішки.

Ці великі очі мають недолік: довгоп'яти не здатні ними рухати. Як компенсацію природа наділила їх шиями, що повертаються на 180 градусів.

Гнійний жук (Onitis sp.): 0.001-0.0001 люкс.

Де гній, там зазвичай і гною. Вони вибирають найсвіжішу купу гною і починають у ній жити, скочуючи кульки з гною про запас або викопуючи під купою тунелі, щоб облаштувати собі комору. Гною жуки роду Onitis вилітають на пошуки гною в різний час доби.

Їхні очі сильно відрізняються від людських. Очі у комах фасеткові, вони складаються з безлічі структурних елементів – омматидіїв.

У жуків, що літають вдень, омматидії укладені в пігментні оболонки, що поглинають зайве світло, щоб сонце не засліплювало комаху. Ця ж оболонка відокремлює кожен омматид від сусідніх. Однак в очах у жуків, які ведуть нічний спосіб життя, ці пігментні оболонки відсутні. Тому світло, зібране багатьма омматидиями, може передаватися лише до одного рецептора, що значно підвищує його світлочутливість.

Рід Onitis поєднує кілька різних видів гною жуків. В очах у денних видів є ізолюючі пігментні оболонки, очі вечірніх жуків підсумовують сигнали від омматідіїв, а у нічних видів підсумовуються сигнали від кількості рецепторів у два рази більшого, ніж у вечірніх. Очі ведучого нічний спосіб життя виду Onitis aygulus, наприклад, у 85 разів більш чутливі, ніж очі денного Onitis belial.

Бджоли-галіктиди Megalopta genalis: 0.00063 люкси

Але описане вище правило діє який завжди. Деякі комахи можуть бачити при дуже низькому освітленні, незважаючи на те, що їх зорові органи явно пристосовані для денного світла.

Ерік Воррент і Елмут Келбер з Лундського університету в Швеції з'ясували, що деякі бджоли в очі мають пігментні оболонки, що ізолюють омматидії один від одного, але вони тим не менш чудово вміють літати і шукати пишу темної ночі. Наприклад, 2004 року двоє вчених продемонстрували, що бджоли-галіктиди Megalopta genalis здатні орієнтуватися при освітленості, в 20 разів менш інтенсивній, ніж зоряне світло.

Але очі бджіл Megalopta genalis влаштовані так, щоб добре бачити при світлі дня, і в ході еволюції довелося бджолам дещо адаптувати органи зору. Після того, як сітківка поглинула світло, ця інформація передається в мозок через нерви. На цьому етапі сигнали можна підсумовувати, щоб збільшити яскравість зображення.

Megalopta genalis має спеціальні нейрони, що з'єднують омматидії в групи. Таким чином, сигнали, що надходять від усіх омматидіїв у групі, зливаються разом перед відправкою в мозок. Зображення виходить менш різким, але значно яскравішим.

Бджола-тесляр (Xylocopa tranquebarica): 0.000063 люкси

Бджоли-теслі, що зустрічаються в горах під назвою Західні Гати на півдні Індії, бачать у темряві ще краще. Вони можуть літати навіть у безмісячні ночі. "Вони здатні літати при зоряному світлі, у хмарні ночі та при сильному вітрі", - розповідає Хема Соманатан з Індійського інституту наукової освіти та досліджень у Тіруванантапурамі.

Соманатан виявила, що омматидії бджіл-тесля мають незвичайно великі кришталики, та й самі очі досить великі в пропорції до інших частин тіла. Все це допомагає вловлювати більше світла.

Однак цього недостатньо, щоб пояснити такий чудовий нічний зір. Можливо, у бджіл-теслярів омматидії теж об'єднані в групи, як і в їхніх побратимів Megalopta genalis.

Бджоли-теслярі літають не лише вночі. "Я бачила, як вони літають вдень, коли їхні гнізда руйнують хижаки, - каже Соманатан. - Якщо засліпити їх спалахом світла, то вони просто падають, їх зір не в змозі обробити велику кількість світла. Але потім вони приходять до тями і знову злітають ".

Схоже, з усіх представників фауни бджоли-теслярі наділені найгострішим нічним зором. Але у 2014 році з'явився ще один претендент на чемпіонський титул.

Таракан американський (Periplaneta americana): менше одного фотона за секунду

Прямо порівняти тарганів з іншими живими істотами не вийде, тому що гострота їхнього зору вимірюється інакше. Однак відомо, що їхні очі надзвичайно чутливі.

У серії експериментів, описаних у 2014 році, Матті Векстрем із фінського Університету Оулу та його колеги з'ясовували, як окремі світлочутливі клітини в омматидіях тарганів реагували на дуже низьку освітленість. Вони вставили в ці клітини найтонші електроди, виготовлені зі скла.

Світло складається з фотонів – безмасових елементарних частинок. Людському оку необхідно, щоб у нього потрапили щонайменше 100 фотонів, щоби щось відчути. Однак рецептори в очах таргана реагували на рух, навіть якщо кожна клітина отримувала всього по одному фотону світла кожні 10 секунд.

Тарган в кожному оці має 16-28 тисяч чутливих до зеленого кольору рецепторів. За даними Векстрему, в умовах темряви підсумовуються сигнали із сотень або навіть тисяч цих клітин (нагадаємо, що у кішки працювати разом можуть до 1500 паличок для глядачів). Ефект цього підсумовування, за словами Векстрема, є "грандіозним", і схоже, що аналогів у живій природі він не має.

"Таракани вражають. Менше фотона за секунду! - каже Келбер. - Це найгостріший нічний зір".

Але бджоли здатні обставити їх принаймні в одному відношенні: американські таргани не літають у темряві. "Керувати польотом набагато складніше - комаха рухається швидко, і зіткнення з перешкодами становить небезпеку, - коментує Келбер. - У цьому сенсі бджоли-теслярі найбільш дивовижні. Вони здатні літати і добувати їжу в безмісячні ночі і при цьому розрізняти кольори".

Чи розрізняють тварини кольори? Це цікаве питання, але дати на нього точну та вичерпну відповідь нелегко. Нам, що має кольоровий зір, важко уявити всесвіт без фарб, і у нас, природно, виникає припущення, ніби всі живі істоти також сприймають навколишній світ у вигляді багатобарвних картин. Однак таке уявлення не відповідає дійсності.

Колір - поняття досить довільне та важковизначене. Відчуття кольору нелегко досліджувати і пояснити; Саме тому вчені давно відчували труднощі в об'єктивному і точному тлумаченні цієї здібності. По суті, жоден предмет не має кольору; він просто поглинає біле денне світло і відображає при цьому лише одну частку цього світла, ту чи іншу частину сонячного спектра. Так, наприклад, зелене листя дерева поглинає всі частини спектру, крім зеленої, яка ними відбивається; саме це і робить зеленими для наших очей.

Спробуйте пояснити сліпому, не вдаючись до порівняння, що таке червоний колір. Це виявиться абсолютно неможливим. Навіть серед зрячих людей поширені різні ступеня колірної сліпоти. Один і той самий колір люди часто оцінюють по-різному; Крім того, наша оцінка кольорів продовжує вдосконалюватися та змінюватися. Адже Гомер постійно називає море винно-червоним, а в деяких давньогрецьких авторів зустрічається згадка про зелений колір людського обличчя.

Зрештою, все тут упирається особливо оптичного апарату, що сприймає, - досить невеликого дефекту або відхилення від норми, наприклад відсутності у людини одного з трьох світлочутливих «проводів», що ведуть від сітчастої оболонки ока до мозку. Кожен із згаданих провідних шляхів забезпечує сприйняття одного з основних кольорів: червоного, зеленого чи синього. Більшість дальтоніків немає зеленого «провода»; в інших – відсутній червоний «провід», і вони сліпі до червоного кольору. У фізичному сенсі зміни в організмі людини при цьому вкрай незначні; вони зводяться лише особливостям нервової системи. Є всі підстави вважати, що у ряду тварин, що мають очі, подібні до людських, зовсім немає тих невеликих деталей, які забезпечують відчуття кольору.

СВІТ БІЛОГО І ЧОРНОГО

Зі сказаного досить ясно, як важко (враховуючи також, що й самі ми якоюсь незначною мірою можемо страждати на дальтонізм) застосовувати до інших істот наші обмежені і не цілком точні знання в галузі відчуття кольору. Даній темі присвячено чимало досліджень, але багато хто з них недостатньо доказовий. Надзвичайно важко встановити, розрізняє чи ні та чи інша тварина кольору. Адже самі тварини не можуть відповісти на це питання. Більше того, майже завжди важко вирішити, на що реагує тварина – на колір або на ступінь яскравості та білизни предмета. Тому для того, щоб експеримент представляв цінність, необхідно застосовувати кольори, рівноцінні за яскравістю та ступенем білизни. В іншому випадку піддослідна тварина, особливо якщо вона відноситься до вищих тварин, може відрізнити червоний колір від зеленого по відносній яскравості, як це має місце у людей, які страждають на дальтонізм.

Але, незважаючи на очевидні обмеження, ми все ж таки дещо знаємо в цій галузі. Так, можна з упевненістю сказати, що багато ссавців, крім всіх видів, зовсім не розрізняють квітів. Вони живуть у світі чорного та білого зі значним діапазоном проміжних сірих відтінків. Вони найчастіше чітко вловлюють різницю в інтенсивності чорного кольору, світлової насиченості білих і сірих тонів. Остання обставина нерідко призводить людей до висновку, ніби певні тварини (наприклад собаки) розрізняють деякі кольори.

Як часто захоплений господар готовий присягнутися, що його собака впізнає за кольором сукню, навіть якщо вона одягнена на незнайомій людині, що вона розрізняє миску або подушку виключно за їх забарвленням! Важко уявити, що можна жити у світі, позбавленому фарб! Тим часом більшість ссавців за своїми звичками відноситься до типу нічних або сутінкових тварин; вони виходять із сховищ тільки тоді, коли світ починає занурюватися в морок і втрачати свої фарби, освітлений лише слабким і невірним світлом місяця.

Втім, і для людей все це не так вже й незвично. Адже ми легко дивимося однокольорові кінокартини; Багато газет і журналів досі ілюструється однотонними фотографіями, і ми сприймаємо їх як відображення справжнього життя. Простий малюнок, виконаний чорним олівцем, часто здається нам надзвичайно природним та живим. Незважаючи на всю пристрасть людства до фарб, ми відчуваємо їхню відсутність значно слабше, ніж нам часом може здатися.

ТОРЕАДОРУ НЕ ПОТРІБНИЙ ЧЕРВОНИЙ ПЛАЩ

Поряд з іншими було проведено і наступний нескладний експеримент. Невеликі квадрати сірого паперу (різних відтінків, однакової яскравості) розташовувалися в шаховому порядку; у центрі розміщувався синій квадрат. На кожному квадраті встановлювалася годівниця, причому в годівниці, що знаходилася на синьому квадраті, було налито сироп, інші були порожні. Через деякий час бджіл вдалося привчити літати тільки до синього квадрата, навіть якщо його положення щодо інших змінювалося.

Коли ж синій папір був замінений на червону (однакову яскравість), бджоли виявилися дезорієнтованими - вони не вміли відрізнити червоний квадрат від сірих. Бджоли сліпі не лише до червоного кольору; вони живуть ніби у світі синіх, фіолетових та жовтих відтінків; разом з тим вони (як і ряд інших комах) здатні проникнути далі за людину в ультрафіолетову частину спектра. Звісно, ​​комахи, які є переносниками пилку, летять до квітів, керуючись як кольором, а й запахом; про це свідчить, зокрема, те, як легко бджоли знаходять квіти верби, плюща, липи.

Москіти віддають перевагу чорному

Як правило, відчуття кольору мають лише комахи з добре розвиненими, фасетковими очима. Найкращим відчуттям кольору серед комах мають бабки; друге місце, мабуть, займають подібні мухи, а також деякі різновиди і метеликів. Прості мухи розрізняють синій колір; вони його, мабуть, не люблять, бо цураються вікон, вимитих синькою, синіх стін та фіранок. Москіти, що розрізняють жовтий, білий і чорний колір, віддають перевагу, мабуть, останньому. В одному з багатих цими комахами районів Орегона (США) було проведено досвід, у якому брали участь семеро людей, одягнених у сукню різних кольорів. Було встановлено, що найбільшу кількість москітів залучив чорний одяг (1499 за півхвилини); на другому місці, із значним відставанням, виявилася біла (520 комах за той самий проміжок часу).