Binokularni vid kod životinja. Svijet kroz oči životinja

Kako sisari vide

Studija vid u boji jedan je od pravaca glavnog toka proučavanja vizualne percepcije. Gotovo je u potpunosti dokazano da nijedan sisavac, uključujući primate, nema vid u boji, a ako neki od njihovih predstavnika ima, to je samo u vrlo rudimentarnom obliku. Percepcija boja kod sisara odvija se preko fotosenzitivnih receptora koji sadrže pigmente različite spektralne osjetljivosti. Većina primata bliskih ljudima ima nekoliko tipova fotosenzitivnih pigmenata. Iza vid u boji odgovaraju opsinskim receptorima koji se nalaze u ćelijama osetljivim na svetlost - čunjićima. Otkud to da je vizija boja kod većine primata "trihromatska" (tri vrste čunjeva). Ostatak primata i dio sisara, sa stajališta trokomponentne teorije percepcije boja - "dikromatski". Odnosno, imaju samo dvije vrste čunjeva u očima za percepciju boja.

Noćni sisari su opremljeni razvojem vida boja, jer im adekvatna svjetlost i boja koju čunjevi percipiraju omogućavaju da se pravilno prilagode svom okruženju. To je zbog činjenice da su prvi sisari bili prisiljeni voditi pretežno noćni način života (posebno zbog konkurencije s dinosaurima), gdje percepcija boja nije bitna. Stoga je dio čunjeva atrofirao. Nakon toga, u evolucijskoj liniji primata, gen odgovoran za jednu od preostale dvije vrste čunjeva je dupliciran (bifurciran), zbog čega većina ljudi danas nije daltonista (za razliku od, na primjer, pasa). Mehanizmi percepcije boja u velikoj mjeri zavise od evolucijskih faktora, od kojih je najočitiji zadovoljavajuća identifikacija izvora hrane. Kod biljojeda primata percepcija boja povezana je s potragom za odgovarajućim (jestivim) listovima i plodovima. Većina sisara ne razlikuje crvenu od zelene. Oni su odavno izgubili ovu sposobnost svojstvenu pticama, ribama i gmizavcima. Uostalom, njihovi daleki preci, koji su naselili planetu u isto vrijeme kao i dinosaurusi, zauzeli su posebnu ekološku nišu - počeli su voditi noćni način života. U hladnim noćima, dinosaurusima je tjelesna temperatura padala, kao i njihova aktivnost. Ali toplokrvni sisari, bliže ponoći, izašli su iz svojih rupa i skloništa i, ohrabreni, lutali u potrazi za hranom. Za tu slobodu platili su vizuelnim nedostacima. Nije ih bilo briga kako je plijen obojen. Njihov svijet je bio siv, crn, bjelkast, ali ne šaren.

Percepcija svjetlosti (boje)
Percepcija "bijele" boje (svjetlosti) obično je posljedica izlaganja cijelom spektru vidljive svjetlosti, ili je reakcija oka na više valnih dužina, kao što su crvena, zelena i plava, ili čak mješavina samo jednog par boja, kao što su plava i žuta. Percepciju svjetlosti obezbjeđuju oni koji se nalaze na mrežnjači. fotoreceptori: štapići odgovoran samo za percepciju svjetlosti, ičunjevi pružaju diskriminaciju boja
Kod sisara je epifiza slabo razvijena (u poređenju sa ribama, gmizavcima i pticama): takozvano „treće oko“, koje je odgovorno za percepciju intenziteta svetlosti. Njegove funkcije još nisu dobro proučene, ali, očito, pomaže u otklanjanju grešaka u dnevnim ritmovima u zavisnosti od sunčeve svjetlosti (sisari manje ovise o njima), kao i navigaciji terenom (opet, ptice i ribe su mnogo važnije od, za na primjer, lavovi).

UV vid
Preci modernih sisara imali su sočivo koje je propuštalo ultraljubičasto svjetlo i fotoreceptor osjetljiv na netvrdo ultraljubičasto svjetlo. Ali u toku evolucije, kod nekih primata, posebno kod ljudi, sočivo je prestalo da emituje fotone talasne dužine kraće od 400 nm, a ovaj receptor nije radio.
Zbog toga ljudi ne mogu vidjeti posebne šare na cvijeću koje je otvoreno za insekte, niti tragove urina koje ostavljaju glodari. Naučnici su ispitivali sočiva sisara na sposobnost prenošenja svjetlosti različitih valnih dužina. Ispostavilo se da mnoge životinje nemaju unutrašnji UV filter. Među njima su mačke, psi, okapi, tvorovi i ježevi. To znači da svi oni, za razliku od ljudi, moraju da percipiraju ovaj dio svjetlosnog spektra.

Sisavci imaju drugačije položaj očiju. Dakle, periferni vid zeca i konja povećava vidno polje. Kod majmuna i ljudi je ograničen, ali se zbog istovremenog vida objekta s dva oka bolje procjenjuje udaljenost i veličina objekata. U oblicima koji vode sumračni ili noćni način života, oči ili dostižu vrlo velike veličine, na primjer, kod tarsier lemura, sova ili noćnih jaganja, ili su male, kao, na primjer, kod šišmiša. Tada se nedostatak vida nadoknađuje visoko razvijenim sluhom, mirisom, dodirom. Kod podzemnih vrsta koje se kopaju - krtica, slijepaca, gofova, oči su smanjene u većoj ili manjoj mjeri.

1 - skaler,

3-kanalni Schlemm,

4 - korijen irisa,

5 - rožnjača,

6 - iris,

7 - učenik,

8 - prednja kamera,

9 - zadnja kamera,

10 - cilijarno tijelo,

11 - sočivo,

12 - staklasto,

13 - mrežnica,

14 - optički nerv,

15 - zinn ligamenti.

Kroz zjenicu svjetlost reflektirana od predmeta ulazi u oko. Količina svjetlosti koja se prenosi određena je prečnikom zenice, čiji lumen automatski podešavaju mišići šarenice., koji se drži na mjestu cilijarnim pojasom, fokusira zrake svjetlosti koji prolaze kroz zenicu na mrežnjaču- unutrašnji sloj očne membrane koji sadrži fotoreceptore- fotosenzitivne nervne ćelije. Retina se sastoji od nekoliko slojeva (iznutra prema van): pigmentni epitel, fotoreceptori, horizontalne Cajal ćelije, bipolarne ćelije, amakrine ćelije i ganglijske ćelije.

Mišići koji okružuju sočivo pružaju smještaj oku. Kod sisara, da bi se postigla visoka oštrina slike, sočivo poprima konveksan oblik kada se posmatraju bliski objekti, a gotovo ravan kada se posmatraju udaljeni objekti. Kod gmizavaca i ptica akomodacija, za razliku od sisara, uključuje ne samo promjenu oblika sočiva, već i promjenu udaljenosti između sočiva i mrežnice. Općenito, sposobnost prilagodbe oka sisara znatno je inferiornija od one kod ptica: kod ljudi ne prelazi 13,5 dioptrija u djetinjstvu i značajno se smanjuje s godinama, a kod ptica (posebno onih ronećih) može doseći 40-50. dioptrije. Kod malih glodavaca, zbog beznačajnosti pogleda, sposobnost smještaja je praktički izgubljena.

Ulogu zaštitnih formacija za oči igraju kapci. opremljena trepavicama. U unutrašnjem uglu oka je Arderova žlezda koja luči masnu tajnu, a u spoljašnjem uglu je suzna žlezda čiji sekret (suzna tečnost) ispira oko. Suzna tekućina poboljšava optička svojstva rožnice, izglađujući hrapavost njene površine, a također je štiti od isušivanja i drugih štetnih efekata. Ove žlijezde, zajedno sa očnim kapcima i očni mišići pripada pomoćni aparat oči

Osobine vida sisara

Zadatak 2.2

Vizija sisara

Organi vida kod sisara su u pravilu prilično dobro razvijeni, iako su u njihovom životu manje važni nego kod ptica: obično sisari malo obraćaju pažnju na nepokretne predmete, pa čak i takve oprezne životinje poput lisice ili zeca mogu priđi blizu. Veličina očiju kod sisara je relativno mala; Tako kod ljudi masa očiju iznosi 1% mase glave, dok kod čvorka dostiže 15%. Veće oči imaju noćne životinje (na primjer, tarsier) i životinje koje žive u otvorenim pejzažima. Kod šumskih životinja vid nije tako oštar, a kod podzemnih vrsta koje se kopaju (krtice, gofovi, voluharice, zokori, zlatne krtice) oči su manje ili više smanjene, u nekim slučajevima (torbarski krtica, krtica, slijepa krtica) čak i zategnuti kožnom membranom.

Struktura oka sisara

1 - sklera,

2 - horoidea,

3 - Schlemm kanal,

4 - korijen irisa,

5 - rožnjača,

6 - Iris,

7 - učenik,

8 - prednja kamera,

9 - zadnja kamera,

10 - cilijarno tijelo,

11 - sočivo,

12 - staklasto telo

13 - mrežnica,

14 - optički nerv

15 - Zinn ligamenti.

ljudski vid

Prema različitim izvorima, od 70% do više od 90% informacija osoba prima putem vizije.

Zbog velikog broja faza u procesu vizuelne percepcije, njegove individualne karakteristike se razmatraju sa stanovišta različitih nauka - optika (uključujući biofiziku),

Vizualni analizator kopnenih kralježnjaka ima različit nivo razvoj, koji odgovara zadacima čulne ili perceptivne psihe.

Međutim, kod svih kopnenih kralježnjaka struktura perifernog dijela analizatora (oka) i njegovog središnjeg aparata više se razlikuju. visoki nivo strukturnu organizaciju.

Morfološke karakteristike vizuelnog analizatora viših kralježnjaka ukazuju da vid igra važnu ulogu u njihovom životu. Mnoge ptice i sisari imaju veoma oštar vid. Jednako oštar vid nalazimo i kod sisara koji žive na otvorenim prostorima. Razmotrite značajke vizije kopnenih životinja koristeći primjer domaća mačka.

Svi članovi porodice mačaka imaju velike oči. Zbog konveksne rožnjače, mačje oči izgledaju blago naprijed. Ovo omogućava životinjama širokokutnu vizualnu percepciju. Svako oko mačke pruža percepciju okruženje unutar 200°. Ukupni vidni ugao mačke može značajno varirati u zavisnosti od položaja očiju na glavi. Kod prosječne mačke sa strukturom lobanje evropskog tipa divlja mačka(perzijske ili burmanske mačke) ugao gledanja je približno 180°. Kod mačaka s izduženim dijelom glave (sijamske, abesinske mačke) i više odvojenih očiju, ugao gledanja je širi.

Mačke rijetko okreću glavu u stranu, jer čak i u statičkom položaju glave vizualno kontroliraju sve što se događa okolo.

Boja očiju (boja šarenice) domaće mačke može varirati od blijedo žute do bakrenocrvene i zelene. A kod sijamskih i burmanskih mačaka boja očiju je uglavnom plava. Boja očiju se također mijenja u procesu ontogeneze. Dakle, kod mačića svih rasa u prva dva mjeseca života, oči su plave. U 10-12 nedelji života boja očiju počinje da se menja. Konačno, boja šarenice se stabilizuje tek nakon godinu dana.

Mačji vid je prilagođen percepciji vizualnih slika u svim svjetlosnim uvjetima, isključujući potpuni mrak. Kod mačke neobična zenica. Ima oblik okomitog proreza. U uslovima intenzivnog osvetljenja, zenica se sužava na usku traku.

Pri slabom osvjetljenju, zjenica se širi do granice i poprima geometriju kruga koji zauzima veći dio oka. Tako zjenica dozira svjetlosni tok koji ulazi u retinu. Odlika mačjeg vizuelnog analizatora je da dobro vidi u sumrak, odnosno u uslovima slabog osvetljenja. Tome pogoduju brojne morfofunkcionalne karakteristike oka. Veliko oko podrazumijeva prisustvo velike površine sloja osjetljivog na svjetlost - mrežnice. Osim toga, mrežnica mačke ima vrlo visoku gustoću ćelija osjetljivih na svjetlost - štapića i čunjeva. Međutim, u poređenju sa životinjama čija se najveća aktivnost javlja tokom dana, domaća mačka ima relativno više štapića koji sadrže samo jedan fotopigment, rodopsin.

Dnevni grabežljivci imaju veći omjer konusa i štapa. Poznato je da štapovi pružaju jednobojnu percepciju vizualnih slika, a čunjevi - polikromatsku percepciju svjetlosti.

Proces koncentracije svjetlosti pri slabom osvjetljenju također je olakšan već spomenutim konveksnim oblikom bjeloočnice i neobično široka zjenica.

Dodatno, treba istaći da mačka ima razvijen sloj koji reflektuje svjetlost - Tapetum lucidum. Posebnost ovog obrazovanja je veoma visoka koncentracija u ćelijama cinka i taurina. Tapetum se nalazi iza invertirane retine i zbog toga pojačava učinak slabog svjetlosnog toka na fotoosjetljive stanice zbog svojih reflektivnih svojstava. Zapravo, Tapetum lucidum osigurava da snop svjetlosti ponovo prođe kroz mrežnjaču. Dakle, u smislu optička fizika, mačje oko ima visoku luminoznost.

Naravno, takav prijem svjetlosti osigurava uzbuđenje svjetlosno osjetljivih stanica mačjeg oka svjetlosnim tokom takve jačine, koji je iritant prije praga za oko drugih životinja (dnevno). Zahvaljujući efikasnom radu fotoreflektivnog sloja, granična vrednost talasne dužine svetlosti za mačku je neverovatno mala - samo 0,06 nm! Radi jasnoće, ukazujemo da je granična vrijednost talasne dužine svjetlosti kod ljudi procijenjena na 1 nm. Ova karakteristika mačjeg vida daje životinji prvenstveno percepciju gradijenta različitih nijansi. sive boje. U isto vrijeme, mačka primjećuje kretanje malih predmeta u sumrak.

Oštrina vida životinja u uslovima slabog osvetljenja indirektno je obezbeđena binokularnim vidom.

Međutim, glavni zadatak binokularne percepcije je detaljiziranje rezultirajuće vizualne slike i određivanje udaljenosti do pojedinačnih objekata u okruženju.

Kao što je već napomenuto, ukupno vidno polje mačke približava se 200°. U ovom sektoru, binokularna percepcija predstavlja ugao od 45° u središnjem dijelu vidnog polja. Binokularni vid obezbeđuje velika dubina oštrina, daje volumen i omogućava životinji da detaljizira sliku. Za grabežljivca u sumrak, ovo je važno. Binokularni vid mačke omogućava životinji da vrlo precizno odredi udaljenost, veličinu i zapreminu predmeta od interesa i da sa velikom preciznošću dozira snagu svojih mišića tokom kretanja (na primjer, pri bacanju na otkrivenog miša).

Oči konja su raspoređene na takav način da životinja stalno ima široko vidno polje koje se približava 360°. Međutim, konj ima nekoliko slepih tačaka. Iza glave, iznad čela i ispod brade stvara se uska traka slijepe zone. Takva organizacija vida omogućava konju, kao krdnoj životinji otvorenih prostora, da kontroliše svoje stanište i pravovremeno bilježi promjene u svim smjerovima. Prosto je nemoguće neprimijećeno prići krdu konja na pašnjaku. Ali zona binokularni vid konj je sužen na 55°.

Oštrina vida mačke također je osigurana posebnom strukturom vidnih trakta - nervnih snopova koji se protežu od lijevog i desnog oka do vidnog korteksa (okcipitalna regija hemisfere mozak). Nervna vlakna koja se protežu od unutrašnjih polovica retine desnog i lijevog oka seku se na putu do korteksa (“optički hijazam”). Dakle, dio aferentnog toka iz lijevog oka ide u desno područje vizuelni korteks, i od desnog oka do lijevog dijela vidnog korteksa. Iz vanjskih sektora retine, aferentacija ulazi direktno u korteks, odnosno zaobilazeći decusaciju. Karakteristika mačke je da joj je optički hijazam asimetričan. Lijeva polovina vidnog korteksa mačke prima većinu vizualnog ulaza. Takva neurofiziološka asimetrija u radu vizualnog analizatora stvara trodimenzionalnost vizualne slike, odnosno značajno povećava informativni sadržaj vizualne kontrole nad okolinom.

Sposobnost životinja da uz pomoć organa vida percipiraju okolinu u tri dimenzije dokazana je posebnim laboratorijskim eksperimentima. Dakle, konji percipiraju čak i grafičko platno u volumenu. U studijama su konje učili da biraju slike sa linearnom perspektivom, a životinje su bile uspješne u tome. Na primjer, konj vidi trodimenzionalnost Ponzove slike, a u isto vrijeme čini istu grešku kao i osoba: konj, kao i osoba, doživljava gornji pravougaonik kao veći objekt u odnosu na donju figuru iste veličine.

Malim glodavcima nije potrebno detaljiziranje vizuelnih slika. Za potencijalni mačji plijen (mali glodar) važnije je imati širi monokularni vid koji vam omogućava kontrolu okoline (pristup mačke) iz najmanje tri smjera. Uzak sektor binokularnog vida (oko 30°) je dovoljan da glodar traži hranu (sjemenke, voće, korijenje, insekte).

Mačka je dobro prilagođena za percepciju vizualnih slika na zasljepljujuće jakom svjetlu. Pri jakom svjetlu, njen zjenični prorez se zatvara, ostavljajući samo male rupice u gornjem i donjem dijelu zenice. Ali čak i uz tako ograničeni prodor svjetlosnog toka do mrežnice, jako svjetlo uzrokuje nelagodu kod mačke.

Eksperimentalno je pokazano da u uslovima veoma jakog osvetljenja mačke razlikuju nepokretne objekte na udaljenosti do 4–6 m, sa maksimalnom jasnoćom od oko 1,5–2,0 m. 7 m, a kod ljudi – do 10 m. .

Specifična struktura fovee također stvara specifičnost vizualne percepcije mačjeg svijeta. U slučaju pomnog proučavanja objekta, kada je vidna oštrina važna, slika se fokusira upravo na ovaj dio mrežnice. Zanimljivo je da je kod mačaka koje vode dnevni način života i love na otvorenim prostorima (gepard), središnja jama izdužena vodoravno. Kod krepuskularnih mačaka (domaća mačka) i noćnih grabežljivaca (pantera), fovea je u obliku diska.

Fovea je područje retine sa najboljom percepcijom boja. U ovom dijelu mrežnjače oka nalaze se isključivo čunjići, odnosno nervno osjetljive ćelije, čije pobuđivanje uzrokuje svjetlost određene valne dužine.

Konj nema jamu, ali ima "srednju liniju". Ovo je centralno područje na retini, u odnosu na koje se receptori postavljaju okomito na fundus. Smjer svjetlosnog toka prema središnjoj liniji osigurava da se slika fokusira na konja.

Treba naglasiti da je ukupan broj čunjeva u retini mačke mali. Odnos štapa i čunjeva kod mačke je 25:1 (ljudi 4:1, konji 9:1). Da, i funkcionalno, češeri domaće mačke su osebujni. Lako se pobuđuju pod uticajem svetlosti talasne dužine u opsegu od 450-550 nm (plavo-zeleni spektar). Ovo je glavna paleta boja vizualnih slika domaće mačke. Istovremeno, čunjići nisu previše osjetljivi na svjetlost talasne dužine manje od 400 nm (plavi spektar) i neosetljivi su na crveni opseg svetlosnog talasa (600-700 nm), odnosno u običnom životu vizuelne slike taj oblik vizuelni analizator mačke nemaju jarke boje.

Međutim, fiziolozi navode da se u procesu posebnog produženog treninga mačka može naučiti da razlikuje mnoge nijanse plavog, žutog i crvenog spektra. Očigledno, detaljan vid boja nije na listi neophodnih fiziološka svojstvaživotinja čiji se vrhunac vitalne aktivnosti ne poklapa s najvećim dnevnim osvjetljenjem. U sumrak svi miševi i vrapci izgledaju sivi, kao i saplemenici domaće mačke (ovdje se ne uzimaju u obzir ljudski genetski eksperimenti s promjenom boje mačaka).

Dakle, možemo zaključiti da mačke prepoznaju boje, budući da se u njihovoj mrežnjači osim štapića nalaze i čunjevi, pa stoga mačke nisu daltonisti. Ali budući da se aferentni tok aparata vidnog receptora mačke uglavnom stvara aktiviranjem štapića, a vrhunac aktivnosti mačke pada u sumrak i noću, svijetla slika svijeta oko njih je sekundarna. njima. Metoda razvijanja uvjetnih refleksa pokazala je da domaće mačke dobro percipiraju jednobojne slike s velikom gradacijom sivih tonova. Iz spektra boja pri jakom svjetlu, plava, zelena i žute boje. Stručnjaci vjeruju da mačka nije u stanju razlikovati crvenu boju od opće kromatske serije.

Konj na svoj način percipira boju okolnog svijeta. Eksperimentalno je utvrđeno da ova vrsta životinja dobro razlikuje crvenu od plave boje. Ali nije jasno da li konj prepoznaje zelenu i žutu. Oči konja su dobro prilagođene radu u sumrak. Štapići prevladavaju u retini konjskog oka. Osim toga, konj ima dobro razvijen reflektirajući sloj - tapetum lucidum. Posljedično, slab svjetlosni tok na retini konjskog oka se višestruko pojačava.

Posebnost mačjeg vida objašnjava dnevnu dinamiku aktivnosti životinje. Sredinom dana mačke se radije odmaraju. Jarka sunčeva svjetlost jasno stvara osjećaj nelagode kod domaće mačke. Sa početkom sumraka, kada je okolina u većoj mjeri podložna njihovoj vizualnoj kontroli, životinje postaju aktivnije. U apsolutnom mraku, mačje oko je pasivno, pa noću kretanje mačke ne služi vidom, već drugim senzornim sistemima – sluhom i sistemom taktilnog čula.

Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.

Većina životinja ima oči smještene na suprotnim stranama glave. Kod ljudi i primata, oči su evoluirale i "preselile" se na prednji dio glave. Dugo se vjerovalo da je jedina prednost takve transformacije trodimenzionalna vizija okolnog prostora. Ali sada su američki naučnici spremni dodati još jedan " pokretački faktor» evolucija.

Određena prednost je u tome što okolni prostor možemo vidjeti u trodimenzionalnoj slici (neka nam za ovo treba prilično okrenuti glavu).

Ali to nije jedini plus, kaže Mark Changizi sa Politehničkog instituta Rensselaer (RPI), koji je u suštini otkrio još jednu prednost binokularnog vida koja zaista otvara oči: životinje koje gledaju u budućnost također mogu vidjeti kroz objekte.

Za one koji ne vjeruju, naučnik nudi jednostavan eksperiment. Uzmite nalivpero i držite ga okomito, pogledajte panoramu direktno iza njega. Ako prvo zatvorite jedno oko, pa drugo, vidjet ćete da olovka ionako pokriva dio prostora. Ali ako pogledate s oba oka, onda je sve što je ranije bilo "skriveno" sada prilično vidljivo. Tako jednostavno! Nije li?

Vizija životinja se vekovima prilagođavala potrebama vrste. Dakle, mačke gotovo ne razlikuju boje, "noćni vid" je mnogo važniji za njihov način života, zbog čega im se zjenica može proširiti i do 14 milimetara (kod ljudi samo do 8). Pčele ne primećuju crvenu boju i ne oprašuju crvene cvetove. Jastrebovi vide ultraljubičasto svjetlo, što im pomaže da prate plijen. Osim toga, ptice mogu podjednako dobro vidjeti dva objekta odjednom, udaljena jedan od drugog. Psi nisu u stanju da u velikoj meri menjaju refrakcionu moć sočiva, odnosno dobro vide bilo na daljinu od sebe ili direktno ispred sebe, ne postoji treći način (fotografija sa wikimedia.org, eyedesignbook.com, headdonhawking .com, flickr.com).

Ribe, insekti, gmizavci, ptice, zečevi i konji provode svoje živote na otvorenim prostorima (ravnicama, poljima), odnosno gdje je potrebno vidjeti sve što se dešava okolo – panoramski vid. A upravo tome doprinosi njihov bočni položaj očiju.

Naravno, veličine objekata ne mogu biti beskonačno velike. Sve dok je razmak između naših očiju veći od širine zamračujućih elemenata (kao što je slučaj s prstima ili lišćem drveća), moći ćemo vidjeti kroz njih.

Dakle, vidimo udaljeni predmet iza istog lišća, prstiju i ostalog male predmete, po širini srazmjerno udaljenosti između naših očiju (ilustracija Rensselaer/Changizi).

Da bi saznali koje životinje imaju "rendgenski vid", Mark i njegov kolega Shinsuke Shimojo sa Kalifornijskog instituta za tehnologiju proučavali su 319 vrsta iz 17 redova sisara. Naučnici su saznali da položaj očiju odgovara prisutnosti ili odsustvu malih objekata u uobičajenom staništu, kao i njihovoj veličini u odnosu na dimenzije samih životinja.

“Predstavnicima faune koji žive na otvorenim prostorima takav “rendgenski vid” nije potreban, binokularni vid im ne daje nikakve prednosti”, zaključuje Mark. Prema njegovim riječima, mnogo im je važnije da pregledaju svu okolinu kako ne bi upali u kandže grabežljivca.

Ilustracija lijevo prikazuje pogled na Darwinov portret kroz prepreku. Desno, linija vida svakog oka: dva, za razliku od jednog, vide skoro ceo prostor iza listova (ilustracija Rensselaer/Changizi).

U isto vrijeme, životinje koje žive u šumama ponekad imaju vrlo široku zonu binokularnog vida, gotovo ravno postavljene oči i sposobnost da vide kroz šumski zid. Sve to povećava njihove šanse za preživljavanje dok izbjegavaju potjeru (lakše za navigaciju) ili, obrnuto, lov na plijen.

"Rentgenski vid omogućava ovim životinjama da vide mnogo više prostora nego monokularnim 'bočnim' vidom", kaže Changizi. A ako uzmemo u obzir da što je životinja veća, to su veći predmeti u njegovim zubima (tačnije, "u očima"), onda nema sumnje u zaključke američkog istraživača.

Kako vidimo naše četvoronožni prijatelji?

Do sada mi, vlasnici naših četveronožnih ljubimaca, ne znamo praktički ništa o njihovoj viziji. Vide li naše mačke i psi boje? Kako vide svijet oko sebe? Da li su psi zaista kratkovidni, a mačke, naprotiv, dalekovidne? Je li istina da životinje mogu vidjeti u daljinu? gore od čoveka? Na sva ova zanimljiva i zabavna pitanja odgovara šef Centra za veterinarsku oftalmologiju vanredni profesor Shilkin Aleksej Germanovič i njegove kolege.

Odmah želim reći da ljudi i životinje vide potpuno drugačije. svijet i imaju drugačija struktura oči. Osoba prima više od 90% informacija o svijetu oko sebe putem vizije. Ono nije samo najvažnije, već i dominantno među ostalim čulima. Naš vid ima odličnu oštrinu daleko i blizu, najširi raspon boja, a to je zbog činjenice da u ljudskom oku postoji funkcionalni centar mrežnice - žuta mrlja. Ljudsko oko kroz refraktivni sistem: rožnjača, zjenica i sočivo usmjeravaju cijeli tok svjetlosti u oko do žute mrlje.

Ljudski vizuelni sistem.

Ljudski optički sistem fokusira vizuelnu sliku u makulu - centralni deo oka, gde se nalazi najveća količina receptora čunjića koji percipiraju svetlost. Time se formira makularna - centralna vizija osobe.

Ovdje se nalaze fotoreceptori - čunjevi, sa najvećom vidnom aktivnošću. Što je njihova koncentracija gušća, to je veća vidna oštrina. Štaviše, svaki konus kroz vlakna optičkog živca ima svoj vlastiti prikaz u središnjem nervni sistem. Izgleda kao matrica visoke rezolucije.

U našem optički nerv prolazi samo ogroman broj nervnih vlakana - više od milion 200 hiljada. Sve informacije iz oka prolaze u vidno područje moždane kore, gdje se nalaze neobično razvijeni viši kortikalni centri. Usput, stara ruska poslovica o tome šta ne vidimo očima, već potiljkom na svjetlu savremeno znanje nije besmisleno.

fundus ljudskog oka

1. Optički disk, koji se sastoji od 1 milion 120 hiljada nervnih vlakana, pruža visoku vizuelnu rezoluciju.
2. makula( maculae), je funkcionalni centar ljudske retine, zbog velikog broja nervnih vlakana, pruža visoku vidnu oštrinu i punu percepciju boja.
3. Žile mrežnice su arterije i vene.
4. Periferiju mrežnjače predstavljaju štapići koji nisu tijesno povezani jedan s drugim. Zbog toga je vid osobe u mraku slab.

Žuta mrlja svojstvena je samo ljudima i nizu viših primata. Druge životinje to nemaju. Prije nekoliko godina američki naučnici su uporedili viziju ljudi i majmuna. Istraživanja su pokazala da majmuni bolje vide. Zatim su izvedeni slični eksperimenti između psa i vuka. Vukovi, kako se pokazalo, vide bolje od naših ljubimaca. Ovo je vjerovatno neka vrsta odmazde za sve dobrobiti civilizacije.

Kako je uređeno oko životinja?

Naši četveronožni ljubimci sve doživljavaju malo drugačije. Za pse i mačke vid nije odlučujući u percepciji svijeta oko njih. Imaju i druge dobro razvijene organe čula: sluh, miris, dodir i dobro ih koriste. Vizualni sistem životinja ima neke zanimljive karakteristike. Psi i mačke podjednako dobro vide i na svjetlu i u mraku. Treba reći da veličina oka životinja praktički ne korelira s veličinom tijela. Veličina oka zavisi od toga da li je životinja dnevna ili noćna. Kod noćnih životinja oko je veće i konveksno, za razliku od dnevnih.

Veličina očiju životinje ne ovisi o veličini tijela. Sve noćne ptice imaju ogromne izbuljene oči koje im pomažu da se savršeno snalaze u mraku.

Tako su, na primjer, oči slona samo 2,5 puta veće od očiju mačke. Životinje nemaju žutu mrlju - funkcionalni centar vida. Šta im to daje? Ako osoba vidi uglavnom žutom mrljom i ima centralni tip vida, onda psi i mačke jednako vide cijelom retinom i imaju panoramski vid.

Vizualni sistem oka životinja.

Optički sistem životinja ravnomjerno usmjerava vizualnu sliku po cijeloj površini mrežnice, stvarajući tako panoramski vid. Dakle, cijela mrežnica životinja vidi na isti način.

Retina pasa i mačaka podijeljena je na 2 dijela. Gornji "tapetalni" dio sija poput sedefa i dizajniran je za vid u mraku. Njegova boja varira od zelene do narandžaste i direktno zavisi od boje šarenice. Kada smo u mraku vidimo sjaj zelene oci mačke, mi samo posmatramo zeleni refleks fundusa. A oči vukova koje sijaju noću zlokobnom crvenom bojom nisu ništa drugo do obojeni tapetalni dio mrežnjače.

Fundus psa.

1. Optički disk se sastoji od 170 hiljada nervnih vlakana. Zbog toga životinje imaju nižu rezoluciju vizualnih slika.
2. Donji dio retine je pigmentiran. Pigment štiti mrežnicu od opekotina ultraljubičasto zračenje(spektar) dnevne svjetlosti.
3. žile retine.
4. Životinje imaju reflektirajuću sjajnu membranu (tapetum lucidum). Zbog njegovog prisustva životinje (posebno one koje vode noćni način života) vide mnogo bolje u mraku.

Donji dio retine je pigmentiran. Smeđe je boje i prilagođen za vid na svjetlu. Pigment štiti mrežnicu od oštećenja ultraljubičastim dijelom sunčevog spektra. Veliko konveksno oko i podjela mrežnjače na dvije polovine stvaraju sve uvjete za život u širokom rasponu osvjetljenja. Panoramski vid vida pomaže životinjama da bolje love i bježe plijen.

Koja je vidna oštrina životinja?

Pobjeđujući u panoramskom vidu i sposobnošću prilagođavanja u širokom rasponu spektra, životinje su inferiorne u odnosu na ljude u oštrini vida. Prema literaturi, psi vide 30%, a mačke 10% ljudske vidne oštrine. Da psi znaju čitati, na pregledu kod doktora čitali bi treći red odozgo (na stolu koji ste svi vidjeli), a mačke samo prvi. Osoba sa normalnim 100% vidom čita deseti red. To je zbog nedostatka žute mrlje kod pasa i mačaka. Osim toga, fotoreceptori koji percipiraju svjetlost nalaze se na velikoj udaljenosti jedan od drugog, a broj nervnih vlakana u optičkom živcu životinja je 160-170 hiljada, što je šest puta manje nego kod ljudi. Vizuelnu sliku koju vide životinje one percipiraju manje jasno i sa niskim rezolucijama detalja.

Da li su psi zaista kratkovidni, a mačke dalekovidi?

Ovo je široko rasprostranjena zabluda, čak i među veterinarima. Proveli smo specijalne studije na 40 životinja za mjerenje miopije i dalekovidnosti. Da bi se to postiglo, psi i mačke su sjedali za aparat s autorefraktometrom (kao na prijemu kod čovjeka okulistom) i njime je automatski mjerena refrakcija oka. Utvrdili smo da psi i mačke ne pate od miopije i dalekovidnosti, za razliku od ljudi.

Zašto se psi i mačke igraju pokretnim predmetima?

Mi ljudi bolje vidimo nepokretne objekte i to dugujemo čunjevima. Psi i mačke imaju pretežno vid kao štap, a štapovi bolje percipiraju pokretne objekte od nepokretnih. Dakle, ako životinje vide pokretni objekt s udaljenosti od 900 metara, onda vide isti objekt u nepokretnom stanju samo s udaljenosti od 600 metara i bliže. Čim luk na tetivi ili loptica počne da se kreće, lov je počeo!

Mogu li naši ljubimci vidjeti boje?

Osoba savršeno razlikuje boje zbog čunjeva, koji imaju najveću gustoću u zoni žute mrlje. Donedavno se vjerovalo da ako životinje nemaju žutu mrlju, onda svijet vide crno-bijelo. Diskusije o sposobnosti životinja da razlikuju boje traju više od jednog veka. Postavljane su svakakvi eksperimenti koji su jedni druge pobijali. Istraživači su upalili baterijske lampe u oči različite boje i pokušao da shvati po stepenu suženja zenice koja od boja je velika reakcija.

Tačku na ove sporove stavili su američki istraživači kasnih 80-ih. Rezultati njihovih eksperimenata pokazali su da psi razlikuju boje, ali za razliku od ljudi, njihova paleta boja je mnogo lošija.

Oči životinja sadrže znatno manje čunjeva od ljudskih. Ljudska paleta boja formirana od čunjeva tri vrste: prvi percipira boje dugih talasa - crvenu i narandžastu. Drugi tip bolje percipira srednjevalne boje - žutu i zelenu. Treći tip čunjića je odgovoran za plavu i ljubičastu boju kratke talasne dužine. Psi nemaju čunjeve odgovorne za crvenu boju. Dakle, psi općenito dobro percipiraju plavo-ljubičastu i žuto-zelenu paletu boja. Ali životinje vide do 40 nijansi sive, što im daje neosporne prednosti prilikom lova.

Kako se životinje snalaze u mraku?

Psi 4 puta, a mačke 6 puta bolje vide u mraku od ljudi. To je zbog dva razloga.

Životinje imaju više štapova od ljudi. Smješteni su duž optičke ose oka, imaju visoku svjetlosnu osjetljivost i bolji su od ljudskih štapova prilagođenih za vid u mraku.

Osim toga, životinje, za razliku od ljudi, imaju visoko aktivnu reflektirajuću membranu tapetum lucidum. Uvelike poboljšava vizualne sposobnosti životinja na udaljenosti u mraku. Njegova uloga se može uporediti sa srebrnim premazom retrovizora ili odsjajima farova automobila. Reflektirajuću membranu kod pasa predstavljaju kristali guanina koji se nalaze u gornjem dijelu iza mrežnice.

Reflektirajuća membrana za pse (tapetum lucidum).

Reflektirajuća membrana radi na sljedeći način. U mraku kod pasa svaki kvant svjetlosti koji prolazi kroz prozirnu retinu dospijeva do reflektirajuće membrane i od nje se reflektira ponovo na mrežnicu. Dakle, mnogo veći svjetlosni tok ulazi u retinu, a okolni objekti postaju vidljiviji s nedostatkom svjetlosti.

Grupa mačaka sa očima koje svetle u mraku. Mačje oči sijaju u zelenoj boji zbog prisustva reflektirajuće membrane. Kod vukova ima crvenu boju, pa stoga u mraku oči vukova sijaju "zloslutnom crvenom bojom".

Kod mačaka, reflektirajući kristali također povećavaju kontrast slike mijenjajući valnu dužinu reflektirane boje na optimalnu za fotoreceptore.

Širina vidnog polja ljudi i životinja

Još jedna važna karakteristika je širina vidnih polja. Kod ljudi su ose očiju paralelne, pa je najbolje gledati pravo ispred sebe.

Ovako osoba vidi sliku.

Oči psa su postavljene tako da se njihove optičke ose razilaze za oko 20 stepeni.

Ljudsko oko ima vidno polje u obliku kruga, dok je vidno polje psa "rastegnuto" u strane. Zbog divergencije osa očiju i "horizontalnog istezanja", ukupno vidno polje psa povećava se na 240-250 stepeni, što je 60-70 stepeni više nego kod ljudi.

Psi imaju mnogo šire vidno polje od ljudi.

Ali ovo su prosječne brojke, širina vidnih polja je različita različite rase psi. Utječu struktura lubanje, položaj očiju, oblik i veličina nosa. Psi kratkih nosa i širokih usta (pekinezer, mops, engleski buldog) oči se razilaze pod relativno malim uglom. Zbog toga imaju ograničen periferni vid. Kod pasa s uskim njuškama s izduženim nosom (hrtovi i druge lovačke pasmine) osi očiju se razilaze pod velikim kutom. Ovo psu daje veoma široko vidno polje. Jasno je da je ova kvaliteta vrlo važna za uspješan lov.

Vidno polje konja je mnogo bolje ne samo od čovjeka, već i od psa.

Tako naši ljubimci vide svijet na sasvim drugačiji način. Psi i mačke vide mnogo bolje od nas u mraku, imaju šire vidno polje, bolje percipiraju pokretne objekte. Sve to omogućava našim ljubimcima da savršeno love i izbjegavaju progon, da vide ne samo ispred sebe, već i sa strane. Istovremeno nam gube oštrinu vida, sposobnost suptilnog razlikovanja boja. Ali životinjama ovo ne treba, ne čitaju knjige sve dok... Šta će biti dalje - da vidimo.

Čovjek je najviše inteligentno biće na Zemlji, ali neki od naših organa su znatno inferiorniji od naše manje braće, od kojih je jedan vid. Ljudi su u svakom trenutku bili zainteresovani za to kako ptice, životinje, insekti vide svijet oko sebe, jer su izvana svačije oči toliko različite, a današnje tehnologije nam omogućavaju da gledamo kroz njihove oči, a vjerujte mi - životinje imaju vrlo zanimljiv vid.

Tako različite oči

Životinjske oči

Prije svega, sve zanima - kako to vide naši najbliži prijatelji?

Mačke savršeno vide u mrklom mraku, jer se njihova zjenica može proširiti i do 14 mm i tako uhvatiti i najmanje svjetlosne valove. Osim toga, iza mrežnjače imaju reflektirajuću membranu koja djeluje kao ogledalo, skupljajući sva svjetlosna zrnca.

Zbog toga mačka vidi u mraku šest puta bolje od čovjeka.

Kod pasa je oko raspoređeno na približno isti način, ali se zjenica ne može toliko proširiti, što daje prednost u odnosu na osobu da vidi u mraku već četiri puta.

Šta je sa vidom boja? Do nedavno, ljudi su bili sigurni da psi vide sve u nijansama sive, ne razlikuju ni jednu boju. Nedavne studije su pokazale da je ovo greška.

Ali morate platiti za kvalitetu noćnog vida:

1. Psi su, kao i mačke, dvobojni, vide svijet u izblijedjelim plavo-ljubičastim i žuto-zelenim bojama.
2. Šepanje oštrine vida. Kod pasa je oko 4 puta slabiji od našeg, a kod mačaka 6 puta. Pogledajte mjesec - vidite mrlje? Nijedna mačka na svetu ih ne vidi, za nju je to samo siva tačka na nebu.

Također je vrijedno napomenuti lokaciju očiju kod životinja i kod nas, zbog čega kućni ljubimci vide perifernim vidom ništa lošije nego centralnim.

Još jedan zanimljiva činjenica Psi vide 70 sličica u sekundi. Kada gledamo televiziju, 25 sličica u sekundi se za nas spaja u jedan video stream, a za psa je to brzi niz slika, zbog čega vjerovatno i ne vole da gledaju TV.

Osim pasa i mačaka

Kameleon i morski konjic mogu gledati u različitim smjerovima u isto vrijeme, svako njegovo oko se posebno obrađuje u mozgu. Kameleon, prije nego što izbaci jezik i zgrabi žrtvu, ipak spušta oči kako bi odredio udaljenost do žrtve.

Ali obični golub ima ugao gledanja od 340 stupnjeva, što vam omogućava da vidite gotovo sve okolo, što otežava lov na mačke.

Nekoliko suvih činjenica:

• Dubokomorske ribe imaju ultra gustu retinu, od kojih svaki milimetar sadrži 25 miliona štapića. Ovo premašuje naše s vama sto puta;
• Sokol vidi miša u polju sa udaljenosti od jednog i po kilometra. Uprkos brzini leta, jasnoća je u potpunosti očuvana;
• Jakobova kapica ima oko 100 očiju na rubu ljuske;
• Hobotnica ima četvrtastu zjenicu.

Nekoliko reptila je nadmašilo sve. Pitoni i boe su u stanju da vide infracrvene talase, odnosno toplotu! U određenom smislu, i mi to „vidimo“ svojom kožom, ali zmije to vide očima, kao grabežljivac u istoimenom filmu.

Ali škampi bogomoljke imaju najnenadmašnije oči. To nije čak ni oko, već organ punjen senzorima talasa. Štaviše, svako oko se zapravo sastoji od tri - dvije hemisfere, odvojene trakom. Vidljivo svjetlo percipira samo srednji pojas, ali hemisfere su osjetljive na ultraljubičasti i infracrveni opseg.

Kozica vidi 10 boja!

Ovo ne računajući činjenicu da škampi dobijaju trinokularni vid, za razliku od najčešćeg na planeti (i kod vas) binokularnog vida.

oči insekata

Insekti nas takođe mogu dosta iznenaditi:

• Običnu muvu nije tako lako ubiti novinama, jer vidi 300 sličica u sekundi, što je 6 puta brže od nas. Otuda trenutna reakcija;
• Kućni ljubimac žohar će vidjeti kretanje ako se objekt pomaknuo samo 0,0002 milimetra. 250 puta je tanji od dlake!
• Pauk ima osam očiju, ali u stvarnosti su to praktički slijepi insekti koji mogu razlikovati samo mrlju, oči im praktički ne rade;
• Pčelinje oko se sastoji od 5500 mikroskopskih sočiva koja ne vide crveno;
• Kišna glista takođe ima oči, ali atrofirane. Može razlikovati dan od noći, ništa više.

Vilin konjic imaju najoštriji vid među insektima, ali je ipak oko 10 puta lošiji od našeg.

Šta je vizija životinja, vizuelni video