Найгостріший нічний зір? Ні, не в кота. Докладніше про те, як бачать світ домашні тварини Які тварини бачать у темряві

Тільки зблизька. Дуже багато цікавого можна побачити, якщо нерухомо лежати у траві та розглядати її у збільшувальне скло – лупу. Травинки здаються деревами, мурашка - страшним чудовиськом у блискучих латах. А подивишся через лупу в далечінь - нічого не видно, все розпливається.

Бачу я одного разу в лупу - причаївся за каменем волохатий павучище. Сидить, озирається всіма на власні очі, а їх у павуків чимало - цілих вісім. Шість маленьких довкола дивляться, а два величезні, схожі на фари, - вперед, прямо на мене. Ось-ось кинеться!

Прибрав я лупу і бачу - він же зовсім малесенький, цей павучка, він менший за горошину. І дивиться зовсім не на мене, а на муху, що поряд села. Пригнувся – і стриб! Та й ворухнутися не встигла.
Ці павуки мережі не плетуть, вони із засідки на видобуток наскакують - їх називають скакунчиками. А бачать вони хоч і добре, але далеко, сантиметрів на десять. Все, що далі, для них, як у тумані.

А ось равлик повзе - де в нього очі? Спереду чотири стеблинки стирчать, мов ріжки. Два нижні - це щупальця, а на кінчиках верхніх - по вічку. Якщо треба до листочка придивитися - равлик до нього верхні стеблинки з очима пригне і подивиться, як через лупу. Очі у неї простенькі, бачать тільки поблизу, але що для равлика потрібно, вони помітять. Спробуй простягни до равлика руку - вона одразу стеблинки втягне і в будиночок сховається.

Хто у темряві бачить?Коли ти краще бачиш – вдень чи вночі? Звісно, ​​вдень – коли світить сонце, коли світло.
Вночі, при місяці та зірках, у темряві люди бачать погано. Адже є такі тварини, які вдень вважають за краще спати, а їжу добувають уночі.

Взяти хоча б кішку - ось вона, лежить на дивані і муркотить. Ти, звичайно, не раз милувався її зеленими очима і помітив, що в темряві вони світяться. Чому?

Коти в глибині очей мають шар сріблястих кристаликів, схожих на дзеркальце. Це "дзеркальце" як би підсилює світло, що потрапляє в око, тому і можуть кішки бачити вночі, при слабкому світлі.

Зате денне світло занадто яскраве для котячих очей, від нього доводиться захищатися.
Подивися на котячі очі в сонячний день - і побачиш, що зіниці в них стали вузькими, як лужки. Вони пропускають в око зовсім небагато світла, а кішці світло здається сильним - "дзеркальце" його збільшує.

Вдень кішка добре бачить очима-лужками.

А ввечері чи вночі зіниця у кішки велика і кругла. Він вбирає в себе світло до останньої промінчика, і очне "дзеркальце" свою роботу робить. Тому кішки добре бачать і у темряві.
Але не лише у кішок такі очі.

Одного разу на півдні, у занедбаному будинку, пізно ввечері, я побачив дивну ящірку з величезними очима. У напівтемряві вона бігала по стінах і полювала на мух. То був геккон.
Я вирішив його сфотографувати. Тихо-тихо підібрався, натиснув на спуск - і ящірку на мить осяяла яскрава, як блискавка, спалах фотолампи.

Але що таке? Щойно я бачив у гекона очі з круглими чорними зіницями - а зараз, після спалаху, зіниці стали вузькими, химерно вирізаними лужками.
Значить, гекони захищають очі від яскравого світла, як кішки! Адже вони – теж нічні тварини.
Так само змінюється зіниця у деяких акул.
Коли вони плавають глибоко під водою, де завжди напівтемрява - зіниця у них кругла.
Але якщо акула підніметься до поверхні, до світла – зіниці її звужуються, зовсім як у кішки чи гекона.

Хто з тварин бачить і у воді, і у повітрі?Напевно, влітку, купаючись у морі чи річці, ти намагався розплющувати очі під водою. Дивишся навколо- і бачиш не водорості та каміння, а розпливчасті зелені та бурі плями. Адже наші очі можуть добре бачити лише у повітрі. Риби – ті бачать лише у воді. А як же ті, хто мешкає на поверхні води?
Ось по воді гасає кругами зграйка маленьких і блискучих жуків-вертячок. Якщо вони помічають, що до них підбирається риба, вони вистрибують із води. Якщо ними зацікавиться якийсь птах - вони тікають у воду. Як вони примудряються бачити одночасно і у воді, і в повітрі?

Справа в тому, що з ними сталася надзвичайна історія. Кожне око у вертячок розділилося на половинки. Нижня половинка ока пішла під воду і дивиться на риб, а верхня - дивиться у повітря. Жук став чотириоким!

А ще є на світі рибка-чотирьохочка. Живе вона в Південній Америці, плаває поверхнею води - і їй теж потрібно поглядати і вгору, і вниз. Ось і стали у неї очі "двоповерховими". Верхня половина їх дивиться в повітря, а нижня - під воду.

Що бачить жаба?Цілий день нерухомо сидить жаба на березі ставка. Ти думаєш, що вона ледарює? Ні, вона справою зайнята, видобуток вартує. Варто сісти на вологу землю бабці або мусі - як витрішкувата мисливиця вмить приклеє її своїм довгим язиком. Проковтне - і знову застигне.

Дивився я одного разу на таку жабу і вирішив допомогти їй. Впіймав сліпця і кинув жабі під ніс. А вона - ніякої уваги, наче це не сліпень, а камінчик. Іншого сліпня кинув - те саме. В чому справа? Адже сама жаба таких же сліпців ловить!

У чому ж справа, чому жаба сліпців, що лежали перед нею, не їла, а ганчірку схопила? Так, дуже просто. Для жаби видобуток - лише те, що рухається. Нерухливу муху вона просто не бачить. І якщо ганчірочка заворушилася, значить - це видобуток і треба її хапати.

Дуже багато мисливців - ящірки, комахи, інші дрібні тварини помічають видобуток, тільки коли він рухається. Як же урятуватися від таких мисливців? Та просто треба завмерти, не ворушитися. І ось часом простягнеш руку до якогось жучка, а він лапки підтисне і прикинеться неживим. Я його бачу - а ось справжній ворог цього жука не помітить.

Кому не потрібні очі?Невже очі комусь можуть бути непотрібні? Адже без них не проживеш!

А виявляється, і без них можна жити. Багато разів бував я під землею, в печерах. Ідеш у самій їхній глибині, світиш собі ліхтариком і раптом на стіні жук. Як же він у темряві знаходить дорогу? Придивишся, а очей у нього і немає. Все своє життя печерні жуки на дотик ходять. Не одні вони такі – у підземних озерах та струмках живуть сліпі рачки та навіть сліпі риби. Адже там, де завжди темно, очі ні до чого.

Живе в наших степах невелике звірятко, якого так і називають - сліпий. У нього немає очей, замість них – складки шкіри. Ніколи не виходить до сонця зі своїх нескінченних підземних нір. Їсть він коріння та бульби рослин, любить зелену траву. Але ж вона росте нагорі, як же до неї дістатися? Хитрий звір здогадався - він під землею намацує коріння і за них тягне траву до себе в нору.

А в спекотних країнах, та й у нас у Середній Азії, можна зустріти безоких комах із зовсім дивовижними звичками.

Коштує, наприклад, будинок. Міцний, зроблений з колод. Коштує рік, і два, і двадцять. Потім хтось притулиться до стіни - раптом вона проломиться. Що за чуда? Подивляться – а всі стіни та балки зсередини порожні. Вони виснажені безліччю жовтувато-білих комах, які буквально кишать усередині дерева. Ледве на нього спершись на плечі - відразу розсиплеться. Це терміти, або, як їх ще називають, білі мурахи, істоти неймовірно ненажерливі – і сліпі. Ока у термітів немає, тільки темні цятки на їхньому місці.

Хто бачить усе навколо себе?Що ти робиш, щоб подивитись назад? Звичайно, озираєшся. Так роблять люди, собаки та навіть змії. Сові - тій і повертатися не треба, у неї голова крутиться, як на шарнірі. З якого боку до неї не підходь - хоч збоку, хоч ззаду - вона, не ворушачи тулубом, повертатиме за тобою голову.

Ну, а як озирається хамелеон? Хамелеони – це родичі ящірок. Вони дивують людей своїми звичками. По-перше, вони можуть змінювати своє забарвлення. Коли хамелеон сидить у листі, він – зелений, а переповзе на камінь – стає сірим, під колір каменю. По-друге, чудовий у нього язик - липкий і майже такий самий довгий, як сам хамелеон. Сяде поблизу коник чи метелик - хамелеон начебто вистрілює своєю мовою.

Хлоп - і видобуток прилип до мови, клацання - і язик разом з нею вже в роті.

Але найдивовижніше у хамелеона очі. І не тільки тому, що вони дуже опуклі та вкриті лускою. Головне – як вони дивляться. У людини, у птахів, звірів, ящірок обидва очі завжди дивляться в один бік – куди один, туди та інший. А ось у хамелеона кожне око саме по собі. Один може вниз поглядати, а другий назад чи убік.
Зручно!

Жив якось у мене на віконці, на квітці, богомол. Мух ловив. Сидить на гілці, передні ноги до грудей підтисне – наче молиться. Тому його і називають прощу. Але розглянеш як слід ці ноги, побачиш на них величезні гаки та зуби і зрозумієш, що то не тихоня, а розбійник.

Сидить він нерухомо, сам зелене листя навколо зелене - ось його і не видно. Вперед дивиться нагору, вниз, назад - і все це не повертаючи голови. А побачить щось цікаве, нахилить голову, зовсім як людина, придивиться, а потім - хвать!

Але як же може богомол дивитися одразу на всі боки? Поглянь на фотографію – бачиш, які у нього очі: великі, опуклі, як половинки яблука. А складаються вони з безлічі дрібних очей, притиснутих один до одного. Одне вічко помічає лише крихітний шматочок листа чи гілки, зате тисячі очей разом бачать усе довкола. Виходить, як мозаїка, складена з невеликих окремих шматочків. Очі у богомола круглі, і маленькі очі спрямовані на всі боки, тому і бачить богомол відразу і попереду, і позаду, і внизу, і вгорі.

Майже у всіх комах очі складені з дрібних очей, як у богомолу. І чим більше у комашки цих очей – тим краще і чіткіше вона бачить.

Мурахи, наприклад, не дуже пильні, їхні очі складаються лише з кількох сотень очей. Зате вони чудово розрізняють запахи, по них і знаходять дорогу до свого будинку-мурашника.

Набагато більше очей у мух – у кожному оці близько чотирьох тисяч, і бачать мухи зовсім непогано. Капнеш на стіл варення – одразу помітять. А як доглядають мухи на власні очі, як труть їх лапками, знімаючи кожну порошинку!

І якщо порівнювати, хто з комах краще бачить - то чемпіонами, напевно, виявляться бабки. У них у кожному оці може бути двадцять вісім тисяч очок! Але чудові очі бабок не лише цим.

Подивися - як полює бабка. Ось вона зигзагами гасає над лугом і кидається то вгору, то вниз, хапаючи комарів і мух. Якщо видобуток летить вище бабки, помітити його просто. Адже небо світле, а темна муха. Майне на світлому тлі темний силует - хапай, не помилишся. Тому верхньою половиною ока бабка не бачить фарб, не потрібно їй це. Тому і очі, що дивляться вгору, влаштовані простіше, і їх менше.

А під собою бабка, що летить, бачить траву, квіти, кущі - і все це яскраве, строкате. Щоб відрізнити видобуток від листя та квітів, треба як слід розглянути його. Ось для цього в нижній половині ока у бабок більше, вони можуть розрізняти кольори і взагалі бачать набагато краще.
Важко комарам і мухам ховатися від всевидячих очей бабки.

* * *
Коли йтимеш лісом, пам'ятай - що з-під травинок, гілочок, листя на тебе дивляться тисячі очей. І кожні очі бачать тебе по-своєму.

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

Безпосередньо 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".

Діти, ми вкладаємо душу в сайт. Дякуємо за те,
що відкриваєте цю красу. Дякую за натхнення та мурашки.
Приєднуйтесь до нас у Facebookі ВКонтакті

Ми не можемо побачити світ очима тварин (а хотілося б), але завдяки науці можемо уявити, як приблизно виглядають звичні нам речі в очах братів наших менших.

сайтзібрав 10 яскравих прикладів іншого сприйняття навколишнього світу.

10. Як бачать підводний світ акули

Донедавна існувала думка, що акули погано бачать. Проте дослідження та досліди вчених спростували це твердження. Акули бачать навколишній світ у слабо пофарбованим сіримабо зеленомусвітлі, а об'єкти – чіткими та контрастними.

9. Як бачать світ змії

Спеціальні органи змії, призначені для сприйняття джерел тепла, допомагають відшукати видобуток у темряві та захиститися від великих хижаків. Ця здатність бачити джерела тепла немає у інших видів тварин.

8. Як бачать світ собаки

Собаки не відрізняють червоний колір від зеленого, а ці кольори - від жовтого та помаранчевого. Багато людей і не підозрюють, що, дивлячись на світлофор, чотирилапий друг не розрізняє, яке там горить світло. Собака орієнтується те що, як змінюється яскравість очей світлофора, і дії оточуючих її людей.

7. Як бачать світ бджоли

Бджоли бачать ширший колірний спектр, що включає в себе ультрафіолетове світло. Це дозволяє їм легко знаходити пилок на квітах.

6. Як бачать підводний світ каракатиці

Незважаючи на неймовірну здатність змінювати колір свого тіла, зір каракатиць залишає бажати кращого. Зіниця має W-подібну формуі лише один фоторецептор, що дозволяє їм бачити лише відтінки сірого.

5. Як бачать світ горобці

Наші маленькі друзі, яких ми зустрічаємо всюди, дивляться на світ крізь рожеві окуляри.З якоїсь причини горобці не люблять синій колір, а також бояться блискучих, блискучих смужок.

4. Як бачать світ орли

Орел здатний побачити видобуток з відстані кількох кілометрівЯкщо ж птах при цьому допомагатиме собі рухом голови, то ця відстань може подвоїтися. Орел може з великою ретельністю просканувати територію площею 13 км².

3. Як бачать світ сови

У нічний час доби сови можуть бачити в 3 рази краще за людей. У них немає очних яблук. Органи зору рад радше слід називати «очними трубками», але недолік бінокулярного зору вони з лишком компенсують чудовим нічним баченнямі далекозорістю, що робить сов лютими нічними хижаками.

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 BBC Earth.

Людське око — одне з найдивовижніших 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 використовуватимемо 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; і сітківки — чутливий екран, 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 багатьох 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, їхній 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

Безпосередньо 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 найдивовижніші. Вони здатні літати і добувати їжу в безмісячні ночі і при цьому розрізняти кольори.