Кто видит лучше всех? Цветное зрение у животных Животные которые хорошо видят днем и ночью
Данная статья посвящена зрению живых существ – птиц, зверей, рыб, человека. Из нее вы узнаете, как видят разные земные твари. А еще благодаря ней вы осознаете, как по - разному иные существа воспринимают окружающие их и нас вещи.
Все мы разные…
Итак, начнем. Человек, животные, рыбы, птицы, - все видят по - разному. У каждого живого существа такое зрение, которое помогает ему выжить в природе, в мире.
Возьмем, к примеру, млекопитающих. Их глаза преимущественно приспособлены для ночного виденья. Ученые связывают это со следующим. Когда - то давно, когда на земле еще жили динозавры, животные выбирались из своих нор в сумерках и ночью, т.к. только тогда можно было не бояться огромных монстров, у которых в холодное время суток падала температура тела и, следовательно, активность. Вот и сформировалось у млекопитающих ночное зрение.
Или вот хищные птицы. Чтобы не умереть с голода, им нужно видеть добычу на большом расстоянии, с высоты своего полета. Причем, мелких грызунов ястреб замечает не только благодаря удивительно острому зрению, но и из - за своей способности видеть инфракрасные лучи.
Вот так и сформировалось у животных зрение за тысячелетия существования. Так и мы стали обладателями именно таких глаз, которые у нас есть.
Теперь пару слов о строении, о размерах органов зрения.
Сразу подчеркнем, что человек и животные видят по - разному, и строение их глаз отличается.
Мы получаем благодаря глазам более 90% информации о мире, это для нас доминирующий орган чувств. У нас острое зрение, мы хорошо видим и вблизи, и вдали. Кроме того, человеку доступно огромное количество самых разнообразных цветов и оттенков. И все благодаря такой части глаза, как желтое пятно. Оно есть только у человека и некоторых высших приматов.
В чем секрет данного крошечного элемента глаза? Именно в желтом пятне располагаются фоторецепторы – колбочки, у которых наиболее высокая зрительная активность. Через волокна зрительного нерва каждая колбочка связывается с центральной нервной системой. Информация от органов зрения поступает в зрительную область коры головного мозга. Там находятся необычайно развитые корковые высшие центры.
У животных, как мы уже написали, нет желтого пятна. В том числе, поэтому их зрение совсем другое. Если у человека оно центральное, т.е. мы хорошо видим предмет, на который смотрим, а вокруг все немного размыто, то у кошки и собаки, к примеру, оно панорамное, т.е. они одинаково видят всю картинку, а не только предмет в центре.
Также у животных зрение чаще всего не такое острое, как у человека. Все потому, что живя в природе, они ориентируются преимущественно не на информацию, поступающую от глаз, а на слух, нюх, осязание, активно используют их в своей повседневности. На глаза приходится всего лишь порядка 10% всей поступающей информации (против 90% у человека).
Дело тут в том, что у животных расстояние между фоторецепторами больше в сравнении с нами, и число нервных волокон в зрительном нерве меньше примерно в 6 раз. Вот и получается, что картинка, видимая дикими существами, не очень четкая, детали видятся не так хорошо.
Приведем пример. Предположим, мы решим проверить остроту зрения собаки. Так вот, она увидит всего верхние две - три строчки. Но, в то же время, животное одинаково хорошо видит и в сумерках, и днем, и даже в темноте. Строение органов зрения таково, что обеспечивает одинаково хорошую картинку в разных условиях освещенности.
Кстати!
Кстати, вы наверняка замечали, как у кошки блестят в темноте глаза. А знаете почему?
Дело в том, что сетчатка глаз животного состоит из двух частей. Верхняя, как ее называют, «тапетальная», используется для ночного зрения. Ее цвет может быть, к примеру, оранжевым, или зеленым – зависит от цвета радужки. Когда среди ночи нам на пути попадаются ярко зеленые глаза, это есть не что иное, как тапетальная часть сетчатки, отражающая поступающий на нее свет.
У волков, к слову, глаза в темноте светятся красным. Достаточно устрашающе, не так ли?
А телевизор собаки смотрят?
Отвлечемся на минуту, чтобы задаться следующим вопросом: а понимают ли наши любимые собаки то, что показывают по телевизору? Все мы помним комиссара Рекса, который обожал смотреть передачи про животных. А еще у него был любимый сериал, что - то романтичное и интригующее. Что это, вымысел или реальность?
Раскрываем правду. На самом деле собаки равнодушно относятся к изображениям в телевизоре. На экране они видят лишь бессмысленные мелькания.
Дело в том, что современные телевизоры оптимизированы для передачи информации глазам человека, а это примерно 50 - 60 герц, в то время как собакам требуется частота в 70 - 80 герц.
Однако сегодня уже существуют телевизоры от 72 см в диагонали, частота которых равна 100 герц. Вполне вероятно, что четвероногие питомцы найдут в них что - то понятное, для своих собачьих интересов.
А теперь о том, как кто видит
Но, не будем больше отвлекаться. Наша задача – чуть подробнее рассмотреть качество зрения различных тварей. Так приступим прямо сейчас.
Птицы
Начнем с птиц. Они, как всем нам известно, все разные. И зрение у них тоже разное, зависит от того, какой они ведут образ жизни, хищники они или жертвы. Но, какой бы ни была птица, глаза у нее жизненно важны. Слепая особь не выживет в природе.
У некоторых видов глаза по своему объему примерно равны объему человеческого органа зрения. К примеру, у беркута. А весит он в 10 раз меньше, чем среднего размера человек. А у совы вообще глаза – это треть всего веса головы.
У всех птиц свои особенности. К примеру, воробьи. Если бы у человека глаза были таким, как у них, тогда бы все вокруг выглядело, будто смотришь сквозь розовые очки. Дело в том, что у воробьев колбочки несут в себе капельки желто - красного цвета. Они действуют как малюсенькие светофильтры, ослабляя синие и зеленые лучи.
А вот совы не могут двигать глазами. Зато шея у них поворачивается в обе стороны на 180 градусов. Так что, она, не меняя положения тела, может спокойно осмотреть все пространство вокруг себя, т.е. 360 градусов.
У хищных птиц феноменальная острота зрения. Гриф способен заметить свою добычу – павшее животное – на расстоянии более двух километров. Сапсан видит горлицу (птичка небольшого размера) за километр.
Что еще интересно, так это возможность хищных птиц видеть ультрафиолет. Это также помогает им выслеживать свою добычу.
Также следует отметить, что органы зрения не хищных птиц, благодаря своему строению и расположению, охватывают очень большой участок пространства. Даже не двигая глазами голуби, воробьи осматривают все вокруг на 300 градусов. Кстати, у человека это всего лишь 150 градусов. К тому же, большая часть охватывается периферическим, т.е. не очень четким зрением.
У хищников же охват меньше – всего 160 градусов. Им больше нужна зоркость, способность выследить свою добычу, а не защититься от возможного нападения.
Кстати!
Кстати, о птицах. Оказывается голуби, эти милые привлекательные создания, отлично различают множество цветов и оттенков, чуть ли не лучше всех живых существ на земле. Человек от них очень и очень отстает. Все потому, что у голубей в сетчатке большое количество колбочек.
Змеи
О глазах змей ходят легенды. Скорее всего, роль играет и не очень - то приятная внешность созданий, и их образ жизни, и наводящие ужас органы зрения.
Еще из детских сказок мы помним, как удав одним только взглядом парализует кролика. На самом деле, это все вымысел, который, как всегда, основывается на некоторых фактах.
Так почему бытует мнение об обездвиживании животного? Дело в том, что змеи днем не видят предметы, которые не движутся. Поэтому, потенциальная жертва инстинктивно замирает, когда чувствует угрозу. Ведь малейшее движение означает гибель. И чуть только грызун, к примеру, начнет убегать, змея его тут же заприметит и догонит.
Есть у органов зрения змей еще одна удивительная особенность. У данных существ днем работают одни глаза, а ночью - уже другие. В темное время суток змеи улавливают инфракрасные световые сигналы, т.е. способны находить живую добычу по теплу, которая та испускает. Днем же эта же живность может быть пропущена из - за отсутствия движения.
Животные
Мир животных очень многообразен, у каждого вида особенное зрение.
Вот, к примеру, слоны. У этих гигантов на удивление плохое зрение, да и глаза сами по себе относительно небольшие, чуть больше глаз человека. Это при том, что вес животного 3 - 5 тонн. Бинокулярное зрение у них невозможно, скорее, из - за того, как расположены глаза. Они, к слову, коричневато - зеленого цвета, защищены длинными красивыми ресницами. Обзор ограничивается большими ушами, а также телом.
А еще слон гораздо лучше видит, когда на улице светло, может заметить даже малейшее движение на расстоянии в 45 метров.
Наверное, такому большому внушительному зверю не нужно хорошее зрение. А вот зебрам, лошадям и прочим копытным надежные глаза необходимы, ведь им нужно вовремя заметить приближающегося хищника. Благодаря своему строению расположению у них выдающееся периферийное зрение. В то же время, животные не могут видеть то, что находится перед ними, и бинокулярного зрения у них нет.
Цвета парнокопытные также различают неважно – всего-то оттенки зеленого и синего. Зато ночью видят хорошо.
Вспомним мы и о быках с коровами. Они - то, оказывается, вообще не различают красного цвета. И на поле боя с тореадором животное раздражает сам факт движения. Но ни в коем разе не цвет полотна.
Кроме того, некоторые исследования показывают, что быки еще и близоруки …
Интересно, что человек, обезьяна, даже мышь обладают цветным зрением. И это спасает их постоянно!
Мы, к примеру, как и перечисленные животные, отличаем по цвету хорошую еду от плохой, зрелую от зеленой. И благодаря этому выживаем. А вот котам все равно, какого цвета помидоры вокруг или сливы. Они этим не питаются, и жизнь их от этого не зависит.
Зато, только меркнет и заходит солнце, на землю ложится темнота, как сразу человек теряет свое суперхорошее цветное зрение, а кошки, наоборот, видят все вокруг замечательно, будто у них в голову встроен прибор ночного виденья.
Кстати, некоторые обезьяны (высшие) видят практически так же, как человек. Только немного лучше. Но в большинстве своем приматы, все же, дихроматы.
Немного подробнее о тиграх, близких немного нашим любимым кошкам и котам. Если говорить о зрении, то у домашних любимцев и у красивых диких великанов достаточно много различий. У тигров зрачки круглые, а не щелеобразные, как у котов. В том числе, из - за этого они видят в темноте не так хорошо, как наши питомцы. Это связано с тем, что наиболее активная их часть дня, период охоты - это не ночь, как многие полагают, а время заката и расцвета, т.е. сумерки.
Кстати, большинство тигров – обладатели желтых глаз, а вот белые особи голубоглазые. И, несмотря на то, что в темноте они видят не очень хорошо, все равно, это «не очень хорошо» в шесть раз лучше человеческих зрительных возможностей.
Рыбы
Разные виды рыб видят по - разному. Вот, например, акулы. До недавнего времени полагалось, что они обладают совсем плохим зрением, вообще подслеповаты. Но не так давно ученые, благодаря многочисленным опытам и наблюдениям, выяснили, что это не так. Акулы имеют достаточно хорошее зрение, особенно те, что охотятся в верхних слоях вод, а также те, которые ведут не очень - то активную жизнь.
Эти немного ужасные существа отлично различают контуры объектов в воде, его очертания, контрасты. Цвета же они если и видят, то плохо, намного хуже человека. Вообще глаза играют важную роль в жизни акул. Это подтверждается и тем фактом, что для их защиты у данных рыб предусмотрены специальные мигательные перепонки.
Устройство глаз акул похоже на устройство глаз всех позвоночных. Отличие – наличие тапетума, световозвращающего слоя, который находится позади сетчатки. Его задача – вернуть на обработку ускользнувшие от сетчатки лучи. Также у акул есть специальные мигательные перепонки. О них мы уже упоминали. Они закрываются, когда глазам требуется защита.
И еще несколько занятных особенностей. У акул зрение мгновенно подстраивается под уровень освещенности окружающей среды. Это существует для того, чтобы во время преследования жертвы акула всегда ее хорошо видела, даже когда попадает неожиданно в темные или слишком светлые зоны. Также у некоторых видов акул глаза светятся.
В целом о рыбах. Чаще всего в воде рыбы не способны видеть дальше 12 метров. Наиболее четко они различают объекты, которые находятся в двух метрах от них. Угол обзора чаще всего до 170 градусов.
Век у рыб нет (исключение – акулы с их мигательными перепонками), глаза все время открыты, защищены специальной пленкой. Не стоит забывать, что рыбки видят также и то, что находится за пределами воды. Только угол обзора меньше (около 90 градусов). И картинка получается, как через круглое окно. Поэтому рыболовам рекомендуют не надевать яркой одежды, которая может спугнуть живность.
И наконец…
А еще множество живых существ вообще от природы слепые. Зрение им вообще не нужно, они и так получают достаточно информации о мире вокруг них. Некоторые виды рыбок, ракообразных, жуков живут себе, поживают, вообще не видя ничего вокруг.
Или же кроты. Глазки у них совсем маленькие, и видят совсем плохо. В то же время, одни из лучших копальщиков в природе.
Отметим еще такой факт. Если человек потеряет зрение, тогда у него активизируются другие органы чувств, он начинает улавливать больше запахов, вкусов, звуков, пальцы и все тело становятся более чувствительными. Так организм перестраивается и пытается заместить недостаток информации об окружающей среде.
Я бы хотел видеть как…
Человеку, безусловно, очень сложно представить, как можно видеть по - другому, не так, как он. Для этого нужно очень хорошее воображение.
Хотелось бы, чтобы можно было надеть определенные очки и увидеть мир глазами пчелы, или котика, или слона. Хотелось бы видеть все вокруг себя, даже не двигаясь. Хотелось бы улавливать инфракрасный свет, который излучают живые теплые существа. Но, к счастью или к сожалению, пока мы на это не способны.
Природа нам подарила глаза именно для нашей жизни. Да, они не позволяют нам охотиться в темноте, зато мы имеем возможность не пострадать от отравления незрелым плодом. Да, мы не можем охватить глазами 360 градусов, зато наше зрение позволяет нам двигаться так, как мы хотим.
Представьте на секунду, что ваши глаза, как глаза животных, видят одинаково хорошо все, что попадает в поле зрения, каждая деталь отпечатывается в нашем мозге, каждая точка одинаково важна, центрированного зрения нет. Даже если просто задуматься об этом, уже становится не по себе. Кажется, что в таком случае, мозг от переизбытка информации начнет сбоить.
Или же задумайтесь над тем, как бы вы себя чувствовали, если бы днем видели все в черно - белом свете, будто смотря черно - белый телевизор, а зато ночью, когда самое время поспать, без света могли бы различить вокруг все вещи у вас в комнате. Или ночью выйдя на улицу, за метров 100 узнать соседа по площадке.
А еще, интересно бы было видеть тепло, которое излучают живые, да и неживые создания. К примеру, вы могли бы видеть, когда у ребенка повышена температура. Или же какое тепло излучают многоэтажные дома.
Но наш мозг, строение наших глаз не предусмотрели для нас таких возможностей. Потому что и без них вы способны выжить. Потому что и без них у нас хватает информации. Потому что и без них наша жизнь полна эмоций, событий и впечатлений.
Различают ли животные цвета? Это интересный вопрос, но дать на него точный и исчерпывающий ответ нелегко. Нам, обладающим цветным зрением, трудно представить себе вселенную без красок, и у нас, естественно, возникает предположение, будто все живые существа также воспринимают окружающий мир в виде многокрасочных картин. Однако такое представление не соответствует действительности.
Цвет - понятие довольно произвольное и трудноопределимое. Цветоощущение нелегко исследовать и объяснить; именно поэтому ученые издавна испытывали трудности в объективном и точном толковании этой способности. В сущности, ни один предмет не обладает цветом; он просто поглощает белый дневной свет и отражает при этом лишь одну долю этого света, ту или иную часть солнечного спектра. Так, например, зеленые листья дерева поглощают все части спектра, кроме зеленой, которая ими отражается; именно это и делает их зелеными для наших глаз.
Попробуйте объяснить слепому, не прибегая к сравнениям, что такое красный цвет. Это окажется совершенно невозможным. Даже среди зрячих людей широко распространены различные степени цветовой слепоты. Один и тот же цвет люди зачастую оценивают по-разному; кроме того, наша оценка цветов продолжает совершенствоваться и меняться. Ведь Гомер постоянно называет море винно-красным, а у некоторых древнегреческих авторов встречается упоминание о зеленом цвете человеческого лица.
В конечном счете, все здесь упирается в особенности воспринимающего оптического аппарата - достаточно небольшого дефекта или отклонения от нормы, например отсутствия у человека одного из трех светочувствительных «проводов», ведущих от сетчатой оболочки глаза к мозгу. Каждый из упомянутых проводящих путей обеспечивает восприятие одного из основных цветов: красного, зеленого или синего. У большинства дальтоников нет зеленого «провода»; у других - отсутствует красный «провод», и они слепы к красному цвету. В физическом смысле изменения в организме человека при этом крайне незначительны; они сводятся лишь к особенностям нервной системы. Имеются все основания полагать, что у ряда животных, имеющих глаза, сходные с человеческими, совершенно нет тех небольших деталей, которые обеспечивают цветоощущение.
МИР БЕЛОГО И ЧЕРНОГО
Из сказанного достаточно ясно, как трудно (учитывая также, что и сами мы в какой-то незначительной степени можем страдать дальтонизмом) применять к другим существам наши ограниченные и не вполне точные знания в области цветоощущения. Данной теме посвящено немало исследований, но многие из них недостаточно доказательны. Чрезвычайно трудно установить, различает или нет то или иное животное цвета. Ведь сами животные не в состоянии ответить на этот вопрос. Более того, почти всегда трудно решить, на что реагирует животное - на цвет или на степень яркости и белизны предмета. Поэтому для того, чтобы эксперимент представлял ценность, необходимо применять цвета, равноценные по яркости и степени белизны. В противном случае подопытное животное, особенно если оно относится к высшим животным, может отличить красный цвет от зеленого по относительной яркости, как это имеет место у людей, страдающих дальтонизмом.
Но, несмотря на очевидные ограничения, мы все же кое-что знаем в этой области. Так, можно с уверенностью сказать, что почти все млекопитающие, за исключением всех видов , совершенно не различают цветов. Они живут в мире черного и белого со значительным диапазоном промежуточных серых оттенков. Они зачастую отчетливо улавливают разницу в интенсивности черного цвета, в световой насыщенности белых и серых тонов. Последнее обстоятельство нередко приводит людей к выводу, будто определенные животные (например, собаки) различают некоторые цвета.
Как часто восхищенный хозяин готов поклясться, что его собака опознает по цвету платье, даже если оно надето на незнакомом человеке, что она различает миску или подушку исключительно по их окраске! Трудно представить себе, что можно жить в мире, лишенном красок! Между тем большинство млекопитающих по своим повадкам относится к типу ночных или сумеречных животных; они выходят из убежищ только тогда, когда мир начинает погружаться во мрак и терять свои краски, освещенный лишь слабым и неверным светом луны.
Впрочем, и для людей все это не так уж непривычно. Ведь мы легко смотрим одноцветные кинокартины; много газет и журналов до сего времени иллюстрируется однотонными фотоснимками, и мы воспринимаем их как отображение подлинной жизни. Простой рисунок, выполненный черным карандашом, часто кажется нам чрезвычайно естественным и живым. Несмотря на все пристрастие человечества к краскам, мы ощущаем их отсутствие значительно слабее, чем нам порой может показаться.
ТОРЕАДОРУ НЕ НУЖЕН КРАСНЫЙ ПЛАЩ
Наряду с иными был проведен и следующий несложный эксперимент. Небольшие квадраты серой бумаги (различных оттенков, но одинаковой яркости) располагались в шахматном порядке; в центре размещался синий квадрат. На каждом квадрате устанавливалась кормушка, причем в кормушке, находившейся на синем квадрате, был налит сироп, остальные были пусты. Через некоторое время пчел удалось приучить летать только к синему квадрату, даже если его положение относительно других изменялось.
Когда же синяя бумага была заменена красной (одинаковой яркости), пчелы оказались дезориентированными - они не умели отличить красный квадрат от серых. Пчелы слепы не только к красному цвету; они живут как бы в мире синих, фиолетовых и желтых оттенков; вместе с тем они (как и ряд других насекомых) способны проникнуть дальше человека в ультрафиолетовую часть спектра. Конечно, насекомые, являющиеся переносчиками пыльцы, летят к цветам, руководствуясь не только цветом, но и запахом; об этом свидетельствует, в частности, то, как легко пчелы находят цветы ивы, плюща, липы.
МОСКИТЫ ПРЕДПОЧИТАЮТ ЧЕРНОЕ
Как правило, цветоощущением обладают лишь насекомые с хорошо развитыми, фасеточными глазами. Наилучшим цветоощущением среди насекомых обладают стрекозы; второе место, по-видимому, занимают осовидные мухи, а также некоторые разновидности и мотыльков. Обыкновенные мухи различают синий цвет; они его, вероятно, не любят, так как сторонятся окон, вымытых синькой, синих стен и занавесок. Москиты, различающие желтый, белый и черный цвет, предпочитают, по-видимому, последний. В одном из изобилующих этими насекомыми районов Орегона (США) был проведен опыт, в котором участвовали семь человек, одетых в платье различных цветов. Было установлено, что наибольшее количество москитов привлекла черная одежда (1499 за полминуты); на втором месте, со значительным отставанием, оказалась белая (520 насекомых за тот же промежуток времени).
Вертикальный зрачок позволяет различным видам животных видеть одинаково хорошо и ночью, и днем. Но ученые из университета Калифорнии в Беркли считают, что кошкам такие глаза нужны не только для того, чтобы хорошо видеть в темноте.
Мартин Бэнкс и его коллеги из университета Калифорнии в Беркли считают, что узкий вертикальный зрачок выдает экологическую специализацию животного. Он отличительная черта кошек и других засадных хищников. Щелевидный зрачок позволяет животному точно определить расстояние до жертвы и рассчитать силу прыжка.
Также ученые выяснили, что такое заключение справедливо только для мелких хищников ростом до 42 см. Чем выше хищник, тем меньше разница в резкости между целью и окружающей средой.
Это объясняет, почему у манулов и более крупных охотников-«спринтеров» круглый зрачок.
Травоядные парнокопытные и непарнокопытные, в свою очередь, обладают горизонтальными зрачками и могут видеть на 340 градусов. Козы способны держать зрачок перпендикулярно земле, даже когда наклоняют голову вниз. Это позволяет животным видеть не только подбирающегося со спины хищника, но и возможные пути спасения.
Подробнее про то, как видят мир домашние животные.
Кошки
Говоря об отличном зрении, человек подразумевает способность видеть четкие красочные изображения вблизи, вдали и боковым зрением. Многие из знакомых нам параметров оказываются для кошки несущественными. Вертикальный зрачок в глазу хищника защищает его от прямых солнечных лучей, поэтому при ярком освещении сужается до тонкой щелки.
Возле фоторецепторов глаза кошки есть специальные образования – тапетумы, которые «перехватывают» свет и направляют обратно в сетчатку, что позволяет кошке видеть в сумерках как днем, а ночью – как человек видит в сумерках. Благодаря тамепуму и светятся глаза кошки в темноте.
Все кошки воспринимают мир в оттенках серого, зеленого и голубого. Что удивительно, кошки не отличаются остротой зрения в привычном понимании, мелкие детали они видят расплывчато, так как во время охоты ориентируются в основном на звуки и движения. Кроме того, зрение ночного охотника охватывает 270 градусов, причем каждый глаз различает до 45% картинки, благодаря чему кошка способна рассчитать расстояние затяжного прыжка с погрешностью до 3-4 сантиметров.
Долгое время бытовало мнение, что собаки видят мир черно-белым. На самом деле, цвета они различают, но чуть иначе. В человеческой сетчатке содержатся 3 вида колбочек, ответственных за цветовосприятие: первые чувствительны к длинноволновому излучению (красный и оранжевый цвет), вторые - к средневолновому (желтый и зеленый), третьи – к коротковолновому (голубой и фиолетовый).
У собак отсутствует первый вид колбочек, в результате чего они не чувствительны к оранжево-красному цвету и могут воспринимать его аналогично желто-зеленому. При этом цвет, который хозяин идентифицирует как сине-зеленый, для собаки будет белым, но пес больше других существ различает оттенки серого. Поле зрения собак «растянуто», в результате чего в него попадает картинка в 270 градусов (для сравнения – аналогичный параметр для человеческого восприятия составляет на 60-70 градусов меньше).
Собаки, как и кошки, ориентируются на движение, и неподвижный предмет способны воспринимать на расстоянии 600 метров (в то время как движущийся улавливают с 800-900 метров). Интересный факт: для пород собак с висячими ушами главным является зрения, а особи со стоящими ушами доверяют, в первую очередь, слуху.
Эти грызуны давно перешли в разряд одомашненных, но даже если в вашем доме крыса – незваный гость, вы можете быть уверены, что она даже не подозревает о вашем присутствии в другом конце комнаты, если вы не шевелитесь и не зовете на помощь пронзительным криком.
Дело в том, что максимальное расстояние для зрения крысы – всего около 1 метра, всему виной панорамное зрение и латерально размещенные глаза, помогающие крысе различать окружающие объекты. Бинокулярное зрение крысы, в отличие от человеческого, захватывает несколько отдельных изображений под различными углами.
Крысы прекрасно различают расстояние до объекта, но ввиду низкого охвата это актуально только на ограниченной территории. Крысы также испытывают недостаток цветного видения. Как и собаки, они хорошо различают серые цвета, воспринимают голубую и зеленую часть спектра, а вот красный цвет для них равносилен абсолютной темноте. Зато крысы прекрасно видят ультрафиолетовое излучение, и даже различают оттенки ультрафиолета.
У домашних пернатых любимцев очень хорошее зрение. Угол обзора, благодаря расположению глаз, равен 360 градусам, так что от Кеши не скроется ни одна деталь в окружении. Безусловно, попугайчики видят мир цветным, на что указывает яркое оперение, созданное для опознавания особями друг друга.
К сожалению, попугаи плохо видят близкие предметы, поэтому, заметив корм издалека, вблизи они ориентируются посредством кончика клюва. Благодаря сильно развитым глазным мышцам, попугаи могут рассматривать два отдельных предмета одновременно, но к вечеру они «слепнут» и в темноте уже неспособны ориентироваться, поэтому клетку с пернатыми советуют накрывать на ночь.
А вот, например, воробьи видят мир в розовом цвете. Окончания светочувствительных нервов в их клетчатке имеют маслянистые красно-желтые капли, благодаря чему воробушек в прямом смысле слова смотрит на жизнь сквозь розовые очки.
Угол обзора лошади равен 350 градусам, а значит, не видит конь только то, что у него под мордой, надо лбом и прямо перед носом. Вот почему лошадь не подберет лежащий прямо перед ней кусочек яблока – она его просто не видит. Зато лошади прекрасно видят в темноте и способны точно оценивать расстояние до предметов.
Немногие осмеливаются поселить у себя дома такого очаровательного питомца, но если вы все же являетесь счастливым обладателем змеи, то должны знать, как она видит своего хозяина. Глаз змеи покрыт тонкой кожистой пленкой, результатом сросшихся век. К началу линьки глаза змеи становятся мутными, и это затрудняет зрение. В дальнейшем пленка уйдет при смене «одеяния».
Выходит, змеиное зрение несколько раз в течение жизни ухудшается и возвращается к рептилии. Змеям, ведущим дневной образ жизни, присущ круглый зрачок, а ночным – узкий вертикальный. Бинокулярное зрение позволяет змее формировать картинку с сетчатки обоих глаз, но зрение это ориентировано, в первую очередь, на тепловую информацию. Так, змея скорее видит контуры, размеры, расстояние до другого животного, и этот образ позволяет определить теплокровную мышь на прохладной почве или хладнокровную лягушку среди теплых испарений земли. На картинке показан пример того, как змея видит человека.
Смотреть сразу в двух направлениях могут не только хамелеоны, но и морские коньки. Часто животные видят гораздо лучше, чем человек.
Даже те, кого считают ближайшими генетическими родственниками человека — обезьяны — видят втрое лучше его. И не только они, разумеется. Орел, например, тоже имеет втрое более зоркое зрение, чем человек.
Глубоководные рыбы, как известно, могут видеть в кромешной темноте, а все потому, что плотность размещения палочек в сетчатке у них достигает 25 млн./кв.мм, что в 100 раз больше, чем у человека.
Кошки тоже прекрасно видят во тьме, потому что их зрачок способен расширяться до 14 миллиметров. Да и собаки в темноте втрое лучше видят, чем мы.
У собак обзорность в среднем 240-250 градусов, что на 60-70 единиц превышает аналогичные возможности, присущие людям.
У голубя угол обзора составляет 340 градусов. У лошади с поднятой головой зрение тоже приближается к сферическому. Однако, стоит лошади опустить голову, как она лишается половины обзора. Рекордсменом в панорамном зрении является птица вальдшнеп, у которой зрение практически круговое!
У мухи скорость смены изображений составляет 300 кадров в секунду, т.е. аналогичную способность человека она превосходит в 5-6 раз.
Бабочки-белянки (colias) могут различать элементы изображения в 30 микрон, обгоняя человека более чем в три раза.
Гриф различает мелких грызунов с расстояния до 5 километров.
Сокол способен разглядеть цель величиной в 10 см с расстояния 1,5 км, причем и он даже большой скорости сохраняет четкость изображения объектов.
Таракан замечает движение на величину в 0,0002 мм. Так что, когда вы стоить в кухне и пытаетесь броситься на таракана, чтобы прибить его тапком, у вас нет практически никаких шансов.
Правообладатель иллюстрации malik CC by 2.0
Люди неплохо видят в темноте, но ночные животные, такие как кошки, дадут нам сто очков вперед. Кто же является обладателем самых чувствительных глаз? В этом попробовал разобраться корреспондент .
Человеческий глаз - одно из самых поразительных достижений эволюции. Он способен видеть мелкие пылинки и огромные горы, вблизи и вдалеке, в полном цвете. Работая в паре с мощным процессором в виде головного мозга, глаза позволяют человеку различать движение и узнавать людей по их лицам.
Одна из наиболее впечатляющих особенностей наших глаз так хорошо развита, что мы ее даже не замечаем. Когда мы входим с яркого света в полутемное помещение, уровень освещенности окружающей обстановки резко падает, но глаза адаптируются к этому почти мгновенно. В результате эволюции мы приспособилось видеть при плохом свете.
Но на нашей планете есть живые существа, которые видят в темноте гораздо лучше человека. Попробуйте почитать газету в глубоких сумерках: черные буквы сливаются с белым фоном в размытое серое пятно, в котором нельзя ничего понять. А вот кошка в аналогичной ситуации не испытывала бы никаких проблем - конечно, если бы она умела читать.
Но даже кошки, несмотря на привычку охотиться по ночам, видят в темноте не лучше всех. У существ с самым острым ночным зрением эволюционировали уникальные зрительные органы, позволяющие им улавливать буквально крупицы света. Некоторые из этих существ способны видеть в условиях, когда, с точки зрения нашего понимания физики, увидеть в принципе ничего нельзя.
Для сравнения остроты ночного зрения мы будем использовать люкс - в этих единицах измеряется количество света на квадратный метр. Человеческий глаз хорошо работает при ярком солнечном свете, когда освещенность может превышать 10 тысяч люксов. Но мы можем видеть и всего при одном люксе - примерно столько света бывает темной ночью.
Домашняя кошка (Felis catus): 0,125 люкса
Правообладатель иллюстрации Edwin Giesbers NPLЧтобы видеть, кошкам нужно в восемь раз меньше света, чем людям. Их глаза в целом похожи на наши, но в их устройстве есть несколько особенностей, позволяющих хорошо работать в темноте.
Кошачьи глаза, как и человеческие, состоят из трех основных компонентов: зрачка - отверстия, через которое проникает свет; хрусталика - фокусирующей линзы; и сетчатки - чувствительного экрана, на который проецируется изображение.
У человека зрачки круглые, а у кошки они имеют форму вытянутого вертикального эллипса. Днем они сужаются в щелочки, а ночью раскрываются на максимальную ширину. Человеческий зрачок тоже может менять размер, но не в таких широких пределах.
Хрусталики у кошки крупнее, чем у человека, и способны собрать больше света. А за сетчаткой у них расположен отражающий слой под названием tapetum lucidum, также известный просто как "зеркальце". Благодаря ему глаза кошек светятся в темноте: свет проходит через сетчатку и отражается обратно. Таким образом свет воздействует на сетчатку дважды, давая рецепторам дополнительный шанс его поглотить.
Состав самой сетчатки у кошек тоже отличается от нашего. Есть два типа светочувствительных клеток: колбочки, различающие цвета, но работающие только при хорошем освещении; и палочки - не воспринимающие цвет, но зато работающие в темноте. У людей много колбочек, дающих нам богатое полноцветное зрение, а у котов гораздо больше палочек: 25 на одну колбочку (у людей это соотношение составляет один к четырем).
На квадратный миллиметр сетчатки у кошек приходится 350 тысяч палочек, а у человека - всего лишь 80-150 тысяч. К тому же, каждый отходящий от кошачьей сетчатки нейрон передает сигналы от примерно полутора тысяч палочек. Слабый сигнал таким образом усиливается и превращается в детальное изображение.
У такого острого ночного зрения есть и обратная сторона: в дневное время кошки видят примерно так, как люди с красно-зеленой цветовой слепотой. Они могут отличать синий от других цветов, но не видят разницы между красным, коричневым и зеленым.
Долгопят (Tarsiidae): 0.001 люкса
Правообладатель иллюстрации NLPДолгопяты - это живущие на деревьях приматы, встречающиеся в Юго-Восточной Азии. В сравнении с остальными пропорциями тела у них, похоже, самые большие глаза из всех млекопитающих. Тело долгопята, если не брать хвост, обычно достигает в длину 9-16 сантиметров. Глаза же имеют диаметр 1,5-1,8 сантиметра и занимают почти все внутричерепное пространство.
Питаются долгопяты в основном насекомыми. Они охотятся рано утром и поздно вечером, при освещенности в 0,001-0,01 люкса. Передвигаясь по верхушкам деревьев, они должны почти в полной темноте высматривать маленькую, хорошо замаскированную добычу и при этом не падать, перепрыгивая с ветки на ветку.
Помогают им в этом глаза, в целом похожие на человеческие. Гигантский глаз долгопята пропускает много света, и его количество регулируется сильными мускулами, окружающими зрачок. Крупный хрусталик фокусирует изображение на сетчатке, усыпанной палочками: их у долгопята более 300 тысяч на квадратный миллиметр, как у кошки.
У этих больших глаз есть недостаток: долгопяты не способны ими двигать. В качестве компенсации природа наделила их шеями, поворачивающимися на 180 градусов.
Навозный жук (Onitis sp.): 0.001-0.0001 люкса
Правообладатель иллюстрации NLPГде навоз, там обычно и навозные жуки. Они выбирают самую свежую кучу навоза и начинают в ней жить, скатывая шарики из навоза про запас или выкапывая под кучей тоннели, чтобы обустроить себе кладовую. Навозные жуки рода Onitis вылетают на поиски навоза в разное время суток.
Их глаза сильно отличаются от человеческих. Глаза у насекомых фасеточные, они состоят из множества структурных элементов - омматидиев.
У жуков, летающих днем, омматидии заключены в пигментные оболочки, поглощающие лишний свет, чтобы солнце не ослепляло насекомое. Эта же оболочка отделяет каждый омматидий от соседних. Однако в глазах у жуков, ведущих ночной образ жизни, эти пигментные оболочки отсутствуют. Поэтому свет, собранный многими омматидиями, может передаваться всего лишь к одному рецептору, что значительно повышает его светочувствительность.
Род Onitis объединяет несколько разных видов навозных жуков. В глазах у дневных видов есть изолирующие пигментные оболочки, глаза вечерних жуков суммируют сигналы от омматидиев, а у ночных видов суммируются сигналы от количества рецепторов в два раза большего, чем у вечерних. Глаза ведущего ночной образ жизни вида Onitis aygulus, к примеру, в 85 раз более чувствительны, чем глаза дневного Onitis belial.
Пчелы-галиктиды Megalopta genalis: 0.00063 люкса
Правообладатель иллюстрацииНо описанное выше правило действует не всегда. Некоторые насекомые могут видеть при очень низкой освещенности, несмотря на то, что их зрительные органы явно приспособлены для дневного света.
Эрик Уоррент и Элмут Келбер из Лундского университета в Швеции выяснили, что у некоторых пчел в глаза есть пигментные оболочки, изолирующие омматидии друг от друга, но они тем не менее прекрасно умеют летать и искать пишу темной ночью. К примеру, в 2004 году двое ученых продемонстрировали, что пчелы-галиктиды Megalopta genalis способны ориентироваться при освещенности, в 20 раз менее интенсивной, чем звездный свет.
Но глаза пчел Megalopta genalis устроены так, чтобы хорошо видеть при свете дня, и в ходе эволюции пчелам пришлось несколько адаптировать органы зрения. После того, как сетчатка поглотила свет, эта информация передается в мозг через нервы. На этом этапе сигналы можно суммировать, чтобы увеличить яркость изображения.
У Megalopta genalis есть специальные нейроны, соединяющие омматидии в группы. Таким образом сигналы, поступающие от всех омматидиев в группе, сливаются вместе перед отправкой в мозг. Изображение получается менее резким, но существенно более ярким.
Пчела-плотник (Xylocopa tranquebarica): 0.000063 люкса
Правообладатель иллюстрации BSIP SA AlamyПчелы-плотники, встречающиеся в горах под названием Западные Гаты на юге Индии, видят в темноте еще лучше. Они могут летать даже в безлунные ночи. "Они способны летать при звездном свете, в облачные ночи и при сильном ветре", - рассказывает Хема Соманатан из Индийского института научного образования и исследований в Тируванантапураме.
Соманатан обнаружила, что омматидии пчел-плотников имеют необычно большие хрусталики, да и сами глаза довольно велики в пропорции к другим частям тела. Все это помогает улавливать больше света.
Однако этого недостаточно, чтобы объяснить столь великолепное ночное зрение. Возможно, у пчел-плотников омматидии тоже объединены в группы, как и у их собратьев Megalopta genalis.
Пчелы-плотники летают не только ночью. "Я видела, как они летают днем, когда их гнезда разоряют хищники, - говорит Соманатан. - Если ослепить их вспышкой света, то они попросту падают, их зрение не в состоянии обработать большое количество света. Но потом они приходят в себя и снова взлетают".
Похоже, из всех представителей фауны пчелы-плотники наделены наиболее острым ночным зрением. Но в 2014 году появился и еще один претендент на чемпионский титул.
Таракан американский (Periplaneta americana): менее одного фотона в секунду
Правообладатель иллюстрации USGS Bee Inventory and Monitoring Lab CC by 2.0Напрямую сравнить тараканов с другими живыми существами не получится, потому что острота их зрения измеряется иначе. Однако известно, что их глаза необычайно чувствительны.
В серии экспериментов, описанных в 2014 году, Матти Вэкстрем из финского Университета Оулу и его коллеги выясняли, как отдельные светочувствительные клетки в омматидиях тараканов реагировали на очень низкую освещенность. Они вставили в эти клетки тончайшие электроды, сделанные из стекла.
Свет состоит из фотонов - безмассовых элементарных частиц. Человеческому глазу необходимо, чтобы в него попали как минимум 100 фотонов, чтобы что-то почувствовать. Однако рецепторы в глазах таракана реагировали на движение, даже если каждая клетка получала всего по одному фотону света каждые 10 секунд.
У таракана в каждом глазу есть 16-28 тысяч чувствительных к зеленому цвету рецепторов. По данным Вэкстрема, в условиях темноты суммируются сигналы из сотен или даже тысяч этих клеток (напомним, что у кошки работать вместе могут до 1500 зрительных палочек). Эффект этого суммирования, по словам Вэкстрема, "грандиозен", и похоже, что аналогов в живой природе он не имеет.
"Тараканы впечатляют. Меньше фотона в секунду! - говорит Келбер. - Это самое острое ночное зрение".
Правообладатель иллюстрации USGS Bee Inventory and Monitoring Lab CC by 2.0Но пчелы способны обставить их по крайней мере в одном отношении: американские тараканы не летают в темноте. "Управлять полетом гораздо сложнее - насекомое движется быстро, и столкновение с препятствиями представляет опасность, - комментирует Келбер. - В этом смысле пчелы-плотники наиболее удивительны. Они способны летать и добывать пищу в безлунные ночи и при этом различать цвета".
