Животные с самыми удивительными глазами

Мы видим мир вокруг и, нам кажется, что он именно такой. Сложно даже представить, что кто — то видит его по-другому, в черно — белых тонах, или без синего и красного. Сложно поверить, что для кого — то наш привычный мир совсем другой.

Но это именно так.

Давайте посмотрим на окружающий мир глазами животных, разберемся, как животные видят, в каких цветах они воспринимают мир.

Итак, для начала разберем, что такое зрение и какие функциональные способности оно включает.

Что такое зрение?

Зрение — процесс обработки изображения объектов окружающего мира.

• осуществляется зрительной системой
• позволяет получать представление о величине, форме и цвете предметов, их взаимном расположении и расстоянии между ними

Зрительный процесс включает:

• проникновение светового потока через преломляющие среды глаза
• фокусировка света на сетчатке
• трансформация световой энергии в нервный импульс
• передача нервного импульса от сетчатки в головной мозг
• обработка информации с формированием увиденного образа

Зрительные функции:

• светоощущение
• восприятие движущих объектов
• поля зрения
• острота зрения
• цветовое восприятие

Светоощущение — способность глаза воспринимать свет и определять различную степень его яркости.

В глазу содержатся два типа светочувствительных клеток (рецепторов): высокочувствительные палочки, отвечающие за сумеречное (ночное) зрение, и менее чувствительные колбочки, отвечающие за цветное зрение.

Процесс приспособления глаза к различным условиям освещения называется адаптацией. Различают два вида адаптации:

• к темноте — при понижении уровня освещенности
• и к свету — при повышении уровня освещенности

Светоощущение является основой всех форм зрительного ощущения и восприятия, особенно в темноте. На светоощущение глаза также влияют такие факторы как:

• распределение палочек и колбочек (у животных центральный участок сетчатки в25 ° состоит, преимущественно, из палочек, что улучшает ночное восприятие)
• концентрация светочувствительных зрительных веществ в палочках (у собак чувствительность к свету палочек 500-510нм, у человека 400нм)
• наличие тапетума (tapetum lucidum) — особый слой сосудистой оболочки глаза (тапетум направляет назад прошедшие на сетчатку фотоны, заставляя их ещё раз воздействовать на рецепторные клетки, повышая светочувствительность глаза, что в условиях малого освещения такая оказывается весьма ценно) у кошек глаз отражает в 130 раз больше света, чем у человека (Paul E. Miller, DVM, and Christopher J. Murphy DVM, PhD )
• форма зрачка — форма, размер и положение зрачка у различных животных (зрачок бывает круглый, щелевидный, прямоугольный, вертикальный, горизонтальный)
• форма зрачка может рассказать относится ли животное к хищникам или жертвам (у хищников зрачок сужается в вертикальную полоску, у жертв в горизонтальную — эту закономерность ученые обнаружили, сравнив формы зрачков у 214 видов животных)

Итак, какие бывают формы зрачков:

• Щелевидный зрачок — (у хищных животных, таких как домашние кошки, крокодилы, ящерицы гекконы, змеи, акула) позволяет точнее подстроить глаз под количество света вокруг, так, чтобы и в темноте видеть, и на полуденном солнце не ослепнуть

• Круглый зрачок- (у волков, собак, больших кошек — львов, тигров, гепардов, леопардов, ягуаров; птиц) т.к. они избавлены от необходимости хорошо видеть в темноте

• Горизонтальный зрачок (травоядные) позволяет глазу хорошо видеть, что происходит у земли и охватывает довольно широкую панораму глаз защищён от прямого попадания солнечных лучей сверху, которые могли бы ослепить животное

Удивительное насекомое стрекоза

Стрекоза, которая возможно является самым грозным воздушным охотником среди насекомых, также обладает одними из самых удивительных глаз в животном мире. Они настолько большие, что охватывают практически всю голову, придавая ей внешний вид шлема, и даря обзор на 360 градусов.

Эти глаза состоят из 30000 визуальных элементов, называемые омматидиями, каждая из которых содержит объектив и ряд светочувствительных клеток. Их зрение превосходно, они различают широчайший спектр цветов и поляризованный свет, они особенно чувствительны к движению, поэтому крайне быстро распознают любую потенциальную добычу или врага.

Некоторые виды стрекоз, которые «охотятся» в сумерках, обладают совершенным зрением в условиях низкой освещенности, в то время как мы, люди, едва ли в состоянии что-либо разглядеть. Более того, у стрекозы есть три маленьких глаза, которые могут обнаружить движение еще быстрее, чем это делают большие. Эти глазки быстро отправляют визуальную информацию в центральную нервную систему стрекозы, что позволяет ей реагировать за доли секунды.

Возможно, именно благодаря этой особенности можно объяснить происхождение уникальных акробатических навыков насекомых. Несмотря на то, что стрекозы – это не единственные насекомые, обладающие дополнительными маленькими глазками (некоторые осы и мухи также их имеют), у стрекоз они максимально развиты.

Как животные реагируют на мелькающий свет (например, в телевизоре)?

Реакция на мелькающий свет дает представление о функции палочек и колбочек.

Человеческий глаз способен улавливать колебания 55 герц, а собачий глаз улавливает колебания на частоте 75 герц. Поэтому, в отличие от нас, собаки, скорее всего, видят лишь мерцание и большая часть из них на изображение в телевизоре не обращают внимание. Изображения предметов в обоих глазах проецируются на сетчатке и передаются в кору головного мозга, где происходит их слияние в одно изображение.

Листохвостый геккон

Сатанинский геккон (его второе название) обладает глазами довольно сюрреалистического вида, их зрачки вертикальные и имеют ряд отверстий, которые расширяются ночью, позволяя этим ящерицам брать столько света, сколько возможно. У глаз также гораздо больше светочувствительных клеток , чем у человеческого глаза, это дает животным возможность обнаруживать объекты и даже видеть цвета в ночное время.

Чтобы вы понимали, насколько на самом деле удивительно ночное зрение геккона, стоит просто отметить, что если кошки и акулы могут видеть в шесть и десять раз лучше чем люди, то листохвостые гекконы и другие ночные виды гекконов видят до 350 раз лучше, чем мы при тусклом свете.

Эти животные также обладают странными, замысловатыми узорами на глазах, что обеспечивает их камуфляжем. У этих ящериц есть веки, а глаза защищены прозрачной оболочкой, которую гекконы очищают при помощи своего языка.

Какие у животных поля зрения?

Поле зрения — пространство, воспринимаемое глазом при неподвижном взгляде. Можно выделить два основных типа зрения:

• бинокулярное зрение — восприятие окружающих предметов двумя глазами
• монокулярное зрение — восприятие окружающих предметов одним глазом

Бинокулярное зрение имеется далеко не у всех видов животных и зависит от строения и взаиморасположения глаз на голове. Бинокулярное зрение позволяет совершать тонкие координированные движения передними конечностями, прыжки, легко передвигаться.

Хищникам бинокулярное восприятие объектов охоты помогает правильно оценить расстояние до намеченной жертвы и выбрать оптимальную траекторию нападения. У собак, волков, койотов, лисиц, шакалов угол бинокулярного поля равен 60-75°, у медведей 80-85°. У кошек 140°(зрительные оси обоих глаз почти параллельны).

Монокулярное зрение с большим полем позволяет потенциальным жертвам (сурки, суслики, зайцы, копытные и т. п.) вовремя заметить опасность. достигает у грызунов 360°, у копытных 300-350°, у птиц достигает более 300°. Хамелеоны и морские коньки умеют смотреть сразу в двух направлениях, т.к. их глаза двигаются независимо друг от друга.

Трилобиты

Трилобиты были одной из самых успешных групп животных всех времен, которые процветали в течение практически 300 миллионов лет, задолго до того, как Землю стали населять динозавры. Хотя некоторые их виды были безглазыми, большинство обладало сложными глазами, похожими на глаза насекомых.

Странный факт о глазах трилобитов заключается в том, что оболочка их глаза была сделана из неорганических кристаллов кальцита (минерал, являющийся основным компонентом известняка и мела). В чистом виде кальцит прозрачный, что вполне подходит в качестве материала для глазного хрусталика.

Эти хрустальные глаза являются уникальной особенностью трилобитов, потому как глаза современных беспозвоночных состоят из органического вещества хитина. Благодаря своему необычному составу, глаза трилобитов были очень жесткими и не могли на чем-то сосредоточиться, вместо этого, трилобиты корректировали фокусировку с помощью внутреннего механизма глаза, который не только разрешал любые потенциальные проблемы, связанные с минеральным хрусталиком, но и давал трилобитам настолько хорошее зрение, что они могли удерживать в фокусе одновременно как дальние, так и ближние объекты.

Если это не показалось вам достаточно странным, то стоит отметить, что у некоторых трилобитов глаза располагались на конце вытянутых век, в то время как у других глаза представляли собой нависающую «повязку», которая защищала их от яркого солнечного света. Так как поверхность глаза у них была из кальцита, окаменелости очень хорошо сохранились, поэтому о зрении трилобитов известно больше, чем о любом другом историческом существе в общем.

Острота зрения

• способность глаза воспринимать две точки, расположенные на минимальном расстоянии друг от друга, как отдельные
• минимальное расстояние, при котором две точки будут видны раздельно, зависит от анатомо-физиологических свойств сетчатки

От чего зависит острота зрения?

• от размеров колбочек, рефракции глаза, ширины зрачка, прозрачности роговицы, хрусталика и стекловидного тела (составляют светопреломляющий аппарат), состояния сетчатой оболочки и зрительного нерва, возраста
• диаметр колбочки определяет величину максимальной остроты зрения (чем меньше диаметр колбочек, тем больше острота зрения)

Угол зрения -универсальная основа для выражения остроты зрения. Предел чувствительности глаза большинства людей в норме равен 1. У человека для определения остроты зрения используют таблицу Головина-Сивцева, содержащую буквы, цифры или знаки различной величины. У животных остроту зрения определяют с помощью (Ofri ., 2012):

• поведенческого теста
• электроретинографии

Острота зрения собак оценивается в 20-40% от остроты зрения людей, т.е. собака узнает объект с 6 метров, тогда как человек — с 27 м.

Четырехглазая рыба

Найденная в Мексике, Центральной Америке и Южной Америке, эта рыбка, размером до 32 см, обычно обитает в пресной или соленой воде (хотя неоднократно ее замечали и на морских побережьях). Она питается в основном насекомыми, поэтому большую часть времени она проводит, плавая у поверхности.

Несмотря на свое название, у четырехглазой рыбы на самом деле два глаза, каждый из которых разделен частью плоти, при этом все четыре «части» обладают своими собственными зрачками. Такое странное «приспособление» позволяет четырехглазой рыбе отлично видеть как выше, так и ниже ватерлинии, сканируя добычу и хищников.

Верхняя половина глазного яблока приспособлена к тому, чтобы видеть в воздухе, в то время как нижняя половина предназначена для подводного видения. Хотя обе половины глаза пользуются тем же хрусталиком, толщина оболочки отличается в верхней и нижней частях, поэтому и поведение рыбы в воздухе и в воде различное.

Это означает, что когда четыре глаза рыбы полностью погружены в воду, верхние половинки глаз оказываются не в фокусе. К счастью, рыба проводит большую часть своей жизни у поверхности воды, а погружается очень редко лишь с той целью, чтобы защитить верхние половинки глаз от обезвоживания.

Почему собака не обладает остротой зрения человека?

У собак, как и у всех других млекопитающих, за исключением обезьяны и человека, отсутствует центральная ямка сетчатки (область максимальной остроты зрения). Большинство собак слегка дальнозорки (гиперметропия: +0,5 Д), т.е. они могут различать мелкие предметы или их детали на расстоянии не ближе 50-33 см; все предметы, расположенные ближе, кажутся расплывчатыми, в кругах рассеивания. Кошки близоруки, то есть они не видят дальние объекты также хорошо. Способность хорошо видеть вблизи больше подходит для охоты на добычу. Лошадь имеет невысокую остроту зрения и относительно близорука. Хорьки близоруки, что является, без сомнения, реакцией на их адаптацию к норному образу жизни и поиску добычи по запаху. Близорукое зрение хорьков является таким же острым как и наше и, может быть, даже немного острее.

Таким образом,самое острое зрение у орла, затем в порядке убывания: сокол, человек, лошадь, голубь, собака,кошка,кролик,корова, слон,мышь.

Долгопяты

Долгопят – это небольшой (размером с белку) ночной примат, обитающий в тропических лесах Юго-Восточной Азии. Это единственный исключительно хищный примат в мире, питающийся ящерицами и насекомыми. Известны даже случаи, когда они ловят птиц во время их полета. Самой замечательной их особенностью несомненно являются огромные глаза, которые самые крупные среди всех млекопитающих по отношению к размерам тела.

Если человеческие глаза были такими же по пропорциям как глаза долгопятов, то они были бы размером с грейпфрут. Эти огромные глаза сидят глубоко в черепе, и не могут поворачиваться в глазницах. Чтобы компенсировать это долгопяты имеют очень гибкую шею и могут вращать головой на 180 градусов, так же как и сова, в поиске потенциальных жертв.

Каждый его глаз весит больше, чем весь мозг, а зрение у этого животного очень острое. Более того, долгопяты обладают превосходным ночным зрением, что позволяет предположить, что они способны разглядеть даже ультрафиолетовый свет. С другой стороны, судя по всему у них очень слабо развито цветовое зрение, как в случае со многими ночными животными (в том числе и с домашними кошками, и с совами).

Цветовое зрение

Цветовое зрение — это восприятие цветового многообразия окружающего мира. Вся световая часть электромагнитных волн создает цветовую гамму с постепенным переходом от красного до фиолетового (цветовой спектр). Осуществляется цветовое зрение колбочками. В сетчатке глаза человека есть три вида колбочек:

• первый воспринимает длинноволновые цвета – красный и оранжевый
• второй тип лучше воспринимает средневолновые цвета – жёлтый и зелёный
• третий тип колбочек отвечает за коротковолновые цвета – синий и фиолетовый

Трихромазия — восприятие всех трех цветов Дихромазия — восприятие только двух цветов Монохромазия — восприятие только одного цвета

Стеблеглазая муха

Эти небольшие, но захватывающие существа чаще всего встречаются в джунглях Юго-Восточной Азии и Африки, однако есть некоторые виды, которые обитают в Европе и Северной Америке. Они получили свое название из-за длинных, похожих на стебли образований, расположенных по бокам головы, на концах которых находятся глаза.

Мужские особи мух, как правило, обладают более длинными и крупными стебельками, чем женские. В свою очередь, самки предпочитают самцов с самыми длинными глазными стебельками. Самцы часто во время брачного сезона стоят лицом друг к другу и меряются своими стебельками, победителем оказывается тот, у кого стебель самый длинный.

Более того, самец стеблеглазой мухи обладает экстраординарными способностями, которые помогают ему увеличить в размерах глаза и стебли: они глотают воздух через рот и «проталкивают» его через протоки в глазные стебельки. В основном они делают это во время брачного периода.

Как воспринимают цвет животные?

Пауки – огры

Эти пауки широко известны тем, что обладают большим количеством глаз (хотя их число сильно варьируется среди различных видов, от 2 до 8). Лицо паука – огры обладает шестью глазами, но это выглядит так, будто у него их только два, потому что средняя пара значительно больше всех остальных.

Все это создано для удобства ночного образа жизни. Обладая лицом немного устрашающего вида, пауки имеют превосходное ночное зрение не только благодаря своим глазам, но и благодаря наличию слоя крайне чувствительных клеток, покрывающего их.

Эта мембрана настолько чувствительна, что на рассвете она самоуничтожается, а ночью появляется новая. Лицо этого паука выглядит необычно, потому что он может прекрасно видеть ночью, но при этом у него отсутствует отражающая мембрана, которая помогает другим паукам (и другим хищникам) видеть в условиях низкой освещенности. На самом деле, ученые полагают, что этот паук на самом деле обладает ночным видением, которое лучше чем у кошки, акулы и даже совы (которая может видеть ночью до 100 раз лучше человека).