Διόφθαλμη όραση σε ζώα. Ο κόσμος μέσα από τα μάτια των ζώων

Πώς βλέπουν τα θηλαστικά;

Μελέτη έγχρωμη όρασηείναι μια από τις κύριες τάσεις στη μελέτη της οπτικής αντίληψης. Είναι σχεδόν πλήρως αποδεδειγμένο ότι κανένα θηλαστικό, συμπεριλαμβανομένων των πρωτευόντων, δεν έχει έγχρωμη όραση, και αν κάποιοι από τους εκπροσώπους τους έχουν όντως έγχρωμη όραση, είναι μόνο σε πολύ υποτυπώδη μορφή. Η αντίληψη του χρώματος στα θηλαστικά γίνεται μέσω φωτοευαίσθητων υποδοχέων που περιέχουν χρωστικές με διαφορετική φασματική ευαισθησία. Τα περισσότερα πρωτεύοντα που σχετίζονται στενά με τον άνθρωπο έχουν διάφορους τύπους φωτοευαίσθητων χρωστικών. Πίσω έγχρωμη όρασηανταποκρίνονται σε υποδοχείς οψίνης που βρίσκονται σε φωτοευαίσθητα κύτταρα – κώνους. Από πού προκύπτει ότι η όραση του χρώματος στα περισσότερα πρωτεύοντα είναι «τριχρωματική» (τρεις τύποι κώνων). Τα υπόλοιπα πρωτεύοντα και ορισμένα θηλαστικά, από την άποψη της τριών συστατικών θεωρίας της αντίληψης των χρωμάτων, είναι «διχρωματικά». Δηλαδή έχουν μόνο δύο τύπους κώνων στα μάτια τους για να αντιλαμβάνονται το χρώμα.

Τα νυκτόβια θηλαστικά είναι εξοπλισμένα με αναπτυσσόμενη έγχρωμη όραση, καθώς το επαρκή φως και το χρώμα που αντιλαμβάνονται οι κώνοι τους δίνει την ικανότητα να προσαρμοστούν σωστά στο περιβάλλον τους. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα πρώτα θηλαστικά αναγκάστηκαν να ακολουθήσουν έναν κυρίως νυχτερινό τρόπο ζωής (ιδίως λόγω του ανταγωνισμού με τους δεινόσαυρους), όπου η αντίληψη του χρώματος είναι ασήμαντη. Ως εκ τούτου, ορισμένοι από τους κώνους ατροφήθηκαν. Στη συνέχεια, στην εξελικτική σειρά των πρωτευόντων, το γονίδιο που ευθύνεται για έναν από τους υπόλοιπους δύο τύπους κώνων διπλασιάστηκε (διχαλωμένο), λόγω του οποίου οι περισσότεροι άνθρωποι σήμερα δεν έχουν αχρωματοψία (σε αντίθεση, για παράδειγμα, με τους σκύλους). Οι μηχανισμοί αντίληψης χρώματος εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από εξελικτικούς παράγοντες, εκ των οποίων το πιο προφανές είναι ο ικανοποιητικός προσδιορισμός των πηγών τροφίμων. Στα φυτοφάγα πρωτεύοντα, η χρωματική αντίληψη συνδέεται με την αναζήτηση κατάλληλων (βρώσιμων) φύλλων και καρπών. Τα περισσότερα θηλαστικά δεν ξεχωρίζουν το κόκκινο από το πράσινο. Έχουν χάσει εδώ και καιρό αυτή την ικανότητα που είναι εγγενής στα πουλιά, τα ψάρια και τα ερπετά. Εξάλλου, οι μακρινοί πρόγονοί τους, που κατοικούσαν στον πλανήτη ταυτόχρονα με τους δεινόσαυρους, κατέλαβαν μια ιδιαίτερη οικολογική θέση - άρχισαν να οδηγούν έναν νυχτερινό τρόπο ζωής. Τις κρύες νύχτες, η θερμοκρασία του σώματος των δεινοσαύρων έπεφτε απότομα, όπως και η δραστηριότητά τους. Αλλά τα θερμόαιμα θηλαστικά σύρθηκαν έξω από τις τρύπες και τα καταφύγιά τους πιο κοντά στα μεσάνυχτα και, με θάρρος, περιπλανήθηκαν αναζητώντας τροφή. Πλήρωσαν αυτή την ελευθερία με οπτικά ελαττώματα. Δεν τους ένοιαζε πώς ήταν χρωματισμένο το θήραμα. Ο κόσμος τους ήταν γκρίζος, μαύρος, υπόλευκος, αλλά όχι πολύχρωμος.

Αντίληψη φωτός (χρώμα)
Η αντίληψη του "λευκού" χρώματος (φως) εμφανίζεται συνήθως λόγω της έκθεσης σε ολόκληρο το φάσμα του ορατού φωτός ή είναι η αντίδραση του ματιού όταν εκτίθεται σε πολλά μήκη κύματος, όπως κόκκινο, πράσινο και μπλε, ή ακόμα και σε ένα μείγμα μόνο ένα ζευγάρι χρώματα, όπως το μπλε και το κίτρινο. Η αντίληψη του φωτός παρέχεται από αυτά που βρίσκονται στον αμφιβληστροειδήφωτοϋποδοχείς: ράβδοι ευθύνονται μόνο για την αντίληψη του φωτός, καιΟι κώνοι παρέχουν χρωματική διάκριση
Τα θηλαστικά έχουν ένα ανεπαρκώς αναπτυγμένο όργανο επίφυσης (σε σύγκριση με τα ψάρια, τα ερπετά και τα πουλιά): το λεγόμενο «τρίτο μάτι», το οποίο είναι υπεύθυνο για την αντίληψη της έντασης του φωτός. Οι λειτουργίες του δεν έχουν ακόμη μελετηθεί πολύ καλά, αλλά, προφανώς, βοηθά στον εντοπισμό σφαλμάτων των κιρκάδιων ρυθμών ανάλογα με το ηλιακό φως (τα θηλαστικά εξαρτώνται λιγότερο από αυτά), καθώς και στην πλοήγηση στο έδαφος (και πάλι, αυτό είναι πολύ πιο σημαντικό για τα πουλιά και τα ψάρια από για παράδειγμα, για λιοντάρια).

UV όραση
Οι πρόγονοι των σύγχρονων θηλαστικών είχαν έναν φακό που μετέδιδε το υπεριώδες φως και έναν φωτοϋποδοχέα ευαίσθητο στο ήπιο υπεριώδες φως. Αλλά κατά τη διάρκεια της εξέλιξης σε ορισμένα πρωτεύοντα, ιδιαίτερα στους ανθρώπους, ο φακός σταμάτησε να μεταδίδει φωτόνια με μήκος κύματος μικρότερο από 400 nm και αυτός ο υποδοχέας δεν χρησιμοποιήθηκε πλέον.
Εξαιτίας αυτού, οι άνθρωποι δεν μπορούν να δουν τα ειδικά σχέδια στα λουλούδια που είναι ανοιχτά στα έντομα ή τα σημάδια των ούρων που αφήνουν τα τρωκτικά. Οι επιστήμονες εξέτασαν τους φακούς των θηλαστικών για την ικανότητά τους να μεταδίδουν φως διαφορετικών μηκών κύματος. Αποδείχθηκε ότι πολλά ζώα δεν έχουν εσωτερικό φίλτρο UV. Ανάμεσά τους είναι γάτες, σκύλοι, οκάπι, κουνάβια και σκαντζόχοιροι. Αυτό σημαίνει ότι όλοι τους, σε αντίθεση με τους ανθρώπους, πρέπει να αντιλαμβάνονται αυτό το τμήμα του φάσματος φωτός.

Τα θηλαστικά έχουν διαφορετικά θέση των ματιών. Έτσι, η περιφερειακή όραση ενός κουνελιού και ενός αλόγου αυξάνει το οπτικό πεδίο. Σε πιθήκους και ανθρώπους είναι περιορισμένη, αλλά λόγω της ταυτόχρονης όρασης ενός αντικειμένου και με τα δύο μάτια, η απόσταση και το μέγεθος των αντικειμένων αξιολογούνται καλύτερα. Σε μορφές που οδηγούν σε ένα λυκόφως ή νυχτερινό τρόπο ζωής, τα μάτια είτε φτάνουν σε πολύ μεγάλα μεγέθη, για παράδειγμα, σε πιο ταρσούς λεμούριους, κουκουβάγιες ή νυχτοκάμαρες, είτε είναι μικρά, όπως στις νυχτερίδες. Στη συνέχεια, η έλλειψη όρασης αντισταθμίζεται από πολύ ανεπτυγμένη ακοή, όσφρηση και αφή. Στα υπόγεια τρωκτικά είδη - τυφλοπόντικες, τυφλοί τυφλοπόντικες, γοφάρια, τα μάτια μειώνονται σε μεγαλύτερο ή μικρότερο βαθμό.

1 - κλιμάκωση,

Schlemm 3 καναλιών,

4 - ρίζα της ίριδας,

5 - κερατοειδής,

6 - ίριδα,

7 - μαθητής,

8 - μπροστινή κάμερα,

9 - πίσω κάμερα,

10 - ακτινωτό σώμα,

11 - φακός,

12 - γυάλινο,

13 - sechatka,

14 - οπτικό νεύρο,

15 - σύνδεσμοι Zinn.

Μέσω της κόρης, το φως που αντανακλάται από αντικείμενα διεισδύει στο μάτι. Η ποσότητα του φωτός που μεταδίδεται καθορίζεται από τη διάμετρο της κόρης, ο αυλός της οποίας ρυθμίζεται αυτόματα από τους μύες της ίριδας.Φακός, που συγκρατείται στη θέση του από την ακτινωτή ταινία, εστιάζει τις ακτίνες φωτός που περνούν μέσα από την κόρη στον αμφιβληστροειδή- το εσωτερικό στρώμα του κελύφους του ματιού που περιέχει φωτοϋποδοχείς- φωτοευαίσθητο νευρικά κύτταρα . Ο αμφιβληστροειδής αποτελείται από πολλά στρώματα (από μέσα προς τα έξω): χρωστικό επιθήλιο, φωτοϋποδοχείς, οριζόντια κύτταρα του Cajal, διπολικά κύτταρα, αμακρίνα κύτταρα και γαγγλιακά κύτταρα.

Οι μύες που περιβάλλουν τον φακό παρέχουν στέγη για το μάτι. Στα θηλαστικά, για να επιτευχθεί υψηλή ευκρίνεια εικόνας, ο φακός παίρνει κυρτό σχήμα όταν παρατηρεί κοντινά αντικείμενα και σχεδόν επίπεδο όταν παρατηρεί μακρινά αντικείμενα. Στα ερπετά και τα πτηνά, η διαμονή, σε αντίθεση με τα θηλαστικά, περιλαμβάνει όχι μόνο αλλαγή στο σχήμα του φακού, αλλά και αλλαγή στην απόσταση μεταξύ του φακού και του αμφιβληστροειδή. Γενικά, η ικανότητα του ματιού ενός θηλαστικού να φιλοξενεί είναι σημαντικά κατώτερη από αυτή των πτηνών: στον άνθρωπο δεν ξεπερνά τις 13,5 διόπτρες στην παιδική ηλικία και μειώνεται αισθητά με την ηλικία και στα πτηνά (ειδικά στα καταδυτικά) μπορεί να φτάσει τις 40-50 διόπτρες. . Στα μικρά τρωκτικά, λόγω της ασήμαντης ορατότητας, πρακτικά χάνεται η ικανότητα φιλοξενίας.

Το ρόλο των προστατευτικών σχηματισμών για τα μάτια παίζουν τα βλέφαρα. εξοπλισμένο με σκαλωσιές. Στην εσωτερική γωνία του ματιού υπάρχει ο αδένας Arder, ο οποίος εκκρίνει λιπώδη έκκριση και στην εξωτερική γωνία υπάρχει ο δακρυϊκός αδένας, οι εκκρίσεις του οποίου (δακρυϊκό υγρό) ξεπλένουν το μάτι. Το δακρυϊκό υγρό βελτιώνει τις οπτικές ιδιότητες του κερατοειδούς, εξομαλύνει την τραχύτητα της επιφάνειάς του και επίσης τον προστατεύει από την ξήρανση και άλλες δυσμενείς επιπτώσεις. Αυτοί οι αδένες, μαζί με τα βλέφαρα και μύες των ματιώναναφέρομαι σε βοηθητική συσκευή μάτια

Ιδιαιτερότητες της όρασης των θηλαστικών

Εργασία 2.2

Όραση θηλαστικού

Τα όργανα όρασης στα θηλαστικά είναι, κατά κανόνα, αρκετά καλά ανεπτυγμένα, αν και στη ζωή τους έχουν μικρότερη σημασία από ό,τι στα πουλιά: τα θηλαστικά συνήθως δίνουν λίγη προσοχή σε ακίνητα αντικείμενα, έτσι ακόμη και τέτοια προσεκτικά ζώα όπως η αλεπού ή ο λαγός θα πλησιάσει ένα άτομο που στέκεται ακίνητο, μπορεί να πλησιάσει. Το μέγεθος των ματιών των θηλαστικών είναι σχετικά μικρό. Έτσι στον άνθρωπο η μάζα των ματιών είναι το 1% της μάζας του κεφαλιού, ενώ στο ψαρόνι φτάνει το 15%. Τα νυκτόβια ζώα (για παράδειγμα, τα πιο ταρσικά) και τα ζώα που ζουν σε ανοιχτά τοπία έχουν μεγαλύτερα μάτια. Στα ζώα του δάσους, η όραση δεν είναι τόσο οξεία, και σε υπόγεια είδη που τρώγονται (τυφλοπόντια, γοφάρια, τυφλοπόντικες, ζόκορα, χρυσά τυφλοπόντικα) τα μάτια είναι περισσότερο ή λιγότερο μειωμένα, σε ορισμένες περιπτώσεις (μαρσιποφόροι, τυφλοπόντικες, τυφλοπόντικες, τυφλοπόντικες) ακόμη και καλυμμένο με δερμάτινη μεμβράνη.

Δομή του ματιού των θηλαστικών

1 - σκληρός χιτώνας,

2 - χοριοειδές,

3 - Κανάλι Schlemm,

4 - ρίζα της ίριδας,

5 - κερατοειδής,

6 - Ίρις,

7 - μαθητής,

8 - μπροστινή κάμερα,

9 - πίσω κάμερα,

10 - ακτινωτό σώμα,

11 - φακός,

12 - υαλοειδές σώμα,

13 - αμφιβληστροειδής,

14 - οπτικό νεύρο,

15 - σύνδεσμοι Zinn.

Ανθρώπινο όραμα

Σύμφωνα με διάφορες πηγές, ένα άτομο λαμβάνει από το 70% έως περισσότερο από το 90% των πληροφοριών μέσω της όρασης.

Λόγω του μεγάλου αριθμού σταδίων στη διαδικασία της οπτικής αντίληψης, τα μεμονωμένα χαρακτηριστικά του εξετάζονται από την άποψη των διαφορετικών επιστημών -οπτική (συμπεριλαμβανομένων των βιοφυσικών),

Ο οπτικός αναλυτής των χερσαίων σπονδυλωτών έχει διαφορετικά επίπεδαανάπτυξη, που αντιστοιχεί στα καθήκοντα του αισθητηριακού ή αντιληπτικού ψυχισμού.

Ωστόσο, σε όλα τα χερσαία σπονδυλωτά, η δομή του περιφερειακού τμήματος του αναλυτή (μάτι) και η κεντρική του συσκευή διαφέρει περισσότερο υψηλό επίπεδοδομική οργάνωση.

Τα μορφολογικά χαρακτηριστικά του οπτικού αναλυτή ανώτερων σπονδυλωτών δείχνουν ότι η όραση παίζει σημαντικό ρόλο στη ζωή τους. Πολλά πουλιά και θηλαστικά έχουν πολύ οξεία όραση. Τα θηλαστικά που ζουν σε ανοιχτούς χώρους έχουν εξίσου οξεία όραση. Ας εξετάσουμε τα χαρακτηριστικά της όρασης των χερσαίων ζώων χρησιμοποιώντας το παράδειγμα οικόσιτη γάτα.

Όλα τα μέλη της οικογένειας των γατών έχουν μεγάλα μάτια. Λόγω του κυρτού κερατοειδούς, τα μάτια της γάτας φαίνεται να είναι κάπως στραμμένα προς τα εμπρός. Αυτό παρέχει στα ζώα οπτική αντίληψη ευρείας γωνίας. Κάθε μάτι της γάτας παρέχει αντίληψη περιβάλλονεντός 200°. Η συνολική γωνία όρασης μιας γάτας μπορεί να ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με τη θέση των ματιών στο κεφάλι. Η μέση γάτα έχει δομή κρανίου ευρωπαϊκού τύπου άγρια ​​γάτα(Περσικές ή Βιρμανικές γάτες) η οπτική γωνία είναι περίπου 180°. Σε γάτες με επίμηκες τμήμα του κεφαλιού του προσώπου (σιαμαία, αβησσινιακές γάτες) και με ευρύτερα μάτια η γωνία θέασης είναι ευρύτερη.

Οι γάτες σπάνια στρέφουν το κεφάλι τους στα πλάγια, γιατί ακόμη και σε μια στατική θέση του κεφαλιού ελέγχουν οπτικά ό,τι συμβαίνει γύρω τους.

Το χρώμα των ματιών (χρώμα ίριδας) μιας οικόσιτης γάτας μπορεί να ποικίλλει από ανοιχτό κίτρινο έως χάλκινο κόκκινο και πράσινο. Και οι γάτες Σιάμ και Βιρμανίας έχουν μπλε μάτια. Το χρώμα των ματιών αλλάζει επίσης κατά την οντογένεση. Έτσι, τα γατάκια όλων των φυλών έχουν μπλε μάτια τους δύο πρώτους μήνες της ζωής τους. Στις 10-12 εβδομάδες της ζωής, το χρώμα των ματιών αρχίζει να αλλάζει. Το χρώμα της ίριδας θα σταθεροποιηθεί τελικά μόνο μετά από ένα χρόνο.

Η όραση μιας γάτας προσαρμόζεται στην αντίληψη οπτικών εικόνων σε οποιεσδήποτε συνθήκες φωτισμού, αποκλείοντας το απόλυτο σκοτάδι. Στη γάτα ασυνήθιστο μαθητή. Έχει σχήμα κάθετης σχισμής. Σε συνθήκες έντονου φωτισμού, η κόρη στενεύει σε μια στενή λωρίδα.

Σε κακό φωτισμό, η κόρη διαστέλλεται στο όριο της και αποκτά τη γεωμετρία ενός κύκλου, καταλαμβάνοντας το μεγαλύτερο μέρος του ματιού. Έτσι, η κόρη δοσολογεί τη ροή φωτός που εισέρχεται στον αμφιβληστροειδή. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του οπτικού αναλυτή μιας γάτας είναι ότι βλέπει καλά το σούρουπο, δηλαδή σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού. Αυτό ευνοείται από μια σειρά από μορφολειτουργικά χαρακτηριστικά του ματιού. Ένα μεγάλο μάτι υποδηλώνει την παρουσία μιας μεγάλης περιοχής του φωτοευαίσθητου στρώματος - του αμφιβληστροειδούς. Επιπλέον, ο αμφιβληστροειδής του ματιού της γάτας έχει πολύ υψηλή πυκνότητα φωτοευαίσθητων κυττάρων - ράβδων και κώνων. Ωστόσο, σε σύγκριση με τα ζώα των οποίων η μέγιστη δραστηριότητα εμφανίζεται κατά τη διάρκεια της ημέρας, η οικόσιτη γάτα έχει σχετικά περισσότερες ράβδους που περιέχουν μόνο μία φωτοχρωστική ουσία - τη ροδοψίνη.

Τα ημερήσια αρπακτικά έχουν υψηλότερη αναλογία κώνου προς ράβδο. Είναι γνωστό ότι οι ράβδοι παρέχουν μονόχρωμη αντίληψη οπτικών εικόνων και οι κώνοι παρέχουν πολύχρωμη αντίληψη του φωτός.

Η διαδικασία συγκέντρωσης φωτός σε χαμηλό φωτισμό διευκολύνεται επίσης από το προαναφερθέν κυρτό σχήμα του σκληρού χιτώνα και την ασυνήθιστα φαρδιά κόρη.

Επιπλέον, πρέπει να σημειωθεί ότι η γάτα έχει ένα ανεπτυγμένο στρώμα που αντανακλά το φως - Tapetum lucidum. Η ιδιαιτερότητα αυτής της εκπαίδευσης είναι πολύ υψηλή συγκέντρωσησε κύτταρα ψευδαργύρου και ταυρίνης. Το tapetum βρίσκεται πίσω από τον ανεστραμμένο αμφιβληστροειδή και επομένως ενισχύει την επίδραση του αδύναμου φωτεινή ροήσε φωτοευαίσθητα κύτταρα λόγω των ανακλαστικών ιδιοτήτων του. Στην πραγματικότητα, το Tapetum lucidum εγγυάται την επαναλαμβανόμενη διέλευση μιας ακτίνας φωτός από τον αμφιβληστροειδή. Άρα με όρους οπτική φυσική, το μάτι της γάτας έχει υψηλή αναλογία διαφράγματος.

Φυσικά, μια τέτοια λήψη φωτός παρέχει διέγερση των φωτοευαίσθητων κυττάρων του ματιού της γάτας με μια φωτεινή ροή τέτοιας ισχύος, η οποία για τα μάτια άλλων ζώων (την ημέρα) είναι ένα υποκατώφλι ερέθισμα. Χάρη στην αποτελεσματική λειτουργία του φωτοανακλαστικού στρώματος, η τιμή κατωφλίου του μήκους κύματος φωτός για μια γάτα είναι απίστευτα μικρή - μόνο 0,06 nm! Για λόγους σαφήνειας, επισημαίνουμε ότι η τιμή κατωφλίου του μήκους κύματος φωτός στον άνθρωπο υπολογίζεται στο 1 nm. Αυτό το χαρακτηριστικό της όρασης της γάτας παρέχει στο ζώο κυρίως μια βαθμιδωτή αντίληψη των διαφορετικών αποχρώσεων γκρί. Ταυτόχρονα, η γάτα παρατηρεί τις κινήσεις μικρών αντικειμένων το σούρουπο.

Η οπτική οξύτητα των ζώων σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού εξασφαλίζεται έμμεσα από τη διόφθαλμη όραση.

Ωστόσο, το κύριο καθήκον της διόφθαλμης αντίληψης είναι η λεπτομέρεια της οπτικής εικόνας που προκύπτει και ο προσδιορισμός της απόστασης από μεμονωμένα αντικείμενα στο περιβάλλον.

Όπως έχει ήδη σημειωθεί, το συνολικό οπτικό πεδίο μιας γάτας πλησιάζει τις 200°. Σε αυτόν τον τομέα, η διόφθαλμη αντίληψη αντιστοιχεί σε γωνία 45° στο κεντρικό τμήμα του οπτικού πεδίου. Η διόφθαλμη όραση παρέχει μεγαλύτερο βάθοςευκρίνεια, δίνει όγκο και επιτρέπει στο ζώο να κάνει λεπτομέρεια την εικόνα. Αυτό είναι σημαντικό για ένα αρπακτικό του λυκόφωτος. Η διόφθαλμη όραση μιας γάτας επιτρέπει στο ζώο να προσδιορίσει με μεγάλη ακρίβεια την απόσταση, το μέγεθος και τον όγκο ενός αντικειμένου ενδιαφέροντος και να μετρήσει με ακρίβεια τη δύναμη των μυών της κατά τη μετακίνηση (για παράδειγμα, όταν ρίχνει σε ένα ανιχνευμένο ποντίκι).

Τα μάτια ενός αλόγου είναι τοποθετημένα με τέτοιο τρόπο ώστε το ζώο να έχει συνεχώς ένα ευρύ οπτικό πεδίο, που πλησιάζει τις 360°. Ωστόσο, το άλογο έχει αρκετά τυφλά σημεία. Μια στενή λωρίδα τυφλού σημείου δημιουργείται πίσω από το πίσω μέρος του κεφαλιού της, πάνω από το μέτωπό της και κάτω από το πηγούνι της. Αυτή η οργάνωση της όρασης επιτρέπει στο άλογο, ως ζώο αγέλης σε ανοιχτούς χώρους, να ελέγχει τον βιότοπό του και να καταγράφει έγκαιρα τις αλλαγές προς όλες τις κατευθύνσεις. Είναι απλά αδύνατο να πλησιάσεις ένα κοπάδι αλόγων σε ένα λιβάδι απαρατήρητο. Αλλά η ζώνη διόφθαλμη όρασησε ένα άλογο στενεύει στις 55°.

Η οπτική οξύτητα της γάτας διασφαλίζεται επίσης από την ιδιόμορφη δομή των οπτικών οδών - δεσμίδες νεύρων που εκτείνονται από το αριστερό και το δεξί μάτια μέχρι τον οπτικό φλοιό (ινιακή περιοχή εγκεφαλικά ημισφαίριαεγκέφαλος). Οι νευρικές ίνες που εκτείνονται από το εσωτερικό μισό του αμφιβληστροειδούς του δεξιού και του αριστερού οφθαλμού τέμνονται όταν πλησιάζουν τον φλοιό («οπτικό χίασμα»). Έτσι, μέρος της ροής του προσαγωγού από το αριστερό μάτι πηγαίνει στο δεξιά περιοχή οπτικός φλοιόςκαι από το δεξί μάτι - στην αριστερή περιοχή του οπτικού φλοιού. Από τους εξωτερικούς τομείς του αμφιβληστροειδούς, η προσβολή εισέρχεται απευθείας στον φλοιό, δηλαδή παρακάμπτοντας τη διασταύρωση. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της γάτας είναι ότι το οπτικό της χίασμα είναι ασύμμετρο. Το αριστερό μισό του οπτικού φλοιού της γάτας λαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος της οπτικής εισόδου. Αυτή η νευροφυσιολογική ασυμμετρία στο έργο του οπτικού αναλυτή δημιουργεί μια τρισδιάστατη οπτική εικόνα, δηλ. αυξάνει σημαντικά το περιεχόμενο πληροφοριών του οπτικού ελέγχου στο περιβάλλον διαβίωσης.

Η ικανότητα των ζώων να αντιλαμβάνονται το περιβάλλον σε τρεις διαστάσεις χρησιμοποιώντας τα οπτικά τους όργανα αποδεικνύεται από ειδικά εργαστηριακά πειράματα. Έτσι, τα άλογα αντιλαμβάνονται ακόμη και έναν γραφικό καμβά σε όγκο. Σε μελέτες, τα άλογα εκπαιδεύτηκαν να επιλέγουν εικόνες με γραμμική προοπτική και τα ζώα ολοκλήρωσαν με επιτυχία την εργασία. Για παράδειγμα, ένα άλογο βλέπει τον όγκο της εικόνας του Ponzo και ταυτόχρονα κάνει το ίδιο λάθος με ένα άτομο: το άλογο, όπως ένα άτομο, αντιλαμβάνεται το πάνω ορθογώνιο ως ένα μεγαλύτερο αντικείμενο σε σύγκριση με την κάτω φιγούρα του ίδιου μεγέθους.

Τα μικρά τρωκτικά δεν χρειάζονται λεπτομερείς οπτικές εικόνες. Για το πιθανό θήραμα μιας γάτας (μικρό τρωκτικό), είναι πιο σημαντικό να έχει μια ευρύτερη μονοφθάλμια όραση που της επιτρέπει να παρακολουθεί το περιβάλλον (την προσέγγιση της γάτας) από τουλάχιστον τρεις κατευθύνσεις. Ένας στενός τομέας διόφθαλμης όρασης (περίπου 30°) είναι αρκετός για να βρει ένα τρωκτικό τροφή (σπόροι, φρούτα, ρίζες, έντομα).

Η γάτα είναι καλά προσαρμοσμένη για να αντιλαμβάνεται οπτικές εικόνες σε εκτυφλωτικά έντονο φως. Σε έντονο φως, η σχισμή της κόρης της κλείνει, αφήνοντας μόνο μικρές τρύπες στο πάνω και κάτω μέρος της κόρης. Αλλά ακόμη και με τόσο περιορισμένη διείσδυση της ροής φωτός στον αμφιβληστροειδή, το έντονο φως προκαλεί δυσφορία στη γάτα.

Έχει αποδειχθεί πειραματικά ότι σε συνθήκες πολύ έντονου φωτισμού, οι γάτες διακρίνουν ακίνητα αντικείμενα σε απόσταση έως και 4-6 m, με μέγιστη ευκρίνεια περίπου 1,5-2,0 m. Για σύγκριση, σημειώνουμε ότι η μεγαλύτερη ευκρίνεια εικόνας σε άλογο παρέχεται σε απόσταση έως 6-7 m, και σε ανθρώπους - έως 10 m.

Η συγκεκριμένη δομή του κεντρικού βοθρίου δημιουργεί επίσης την ιδιαιτερότητα της οπτικής αντίληψης της γάτας για τον κόσμο. Στην περίπτωση της προσεκτικής μελέτης ενός αντικειμένου, όταν η οπτική οξύτητα είναι σημαντική, η εικόνα εστιάζεται ακριβώς σε αυτό το τμήμα του αμφιβληστροειδούς. Είναι ενδιαφέρον ότι στις γάτες που είναι ημερήσιες και κυνηγούν σε ανοιχτούς χώρους (τσίτα), ο κεντρικός βόθρος είναι επιμήκης οριζόντια. Στις θηριώδεις γάτες (οικιακή γάτα) και στα νυκτόβια αρπακτικά (πάνθηρας), το βοθρίο έχει σχήμα δίσκου.

Το βόθρο είναι η περιοχή του αμφιβληστροειδούς με την καλύτερη χρωματική αντίληψη. Σε αυτό το τμήμα του αμφιβληστροειδούς υπάρχουν αποκλειστικά κώνοι, δηλ. ευαίσθητα νευρικά κύτταρα, η διέγερση των οποίων προκαλείται από φως με ορισμένο μήκος κύματος.

Το άλογο δεν έχει βόθρο, αλλά έχει «κεντρική γραμμή». Αυτή είναι η κεντρική περιοχή στον αμφιβληστροειδή, σε σχέση με την οποία οι υποδοχείς ευθυγραμμίζονται κάθετα στο βυθό του ματιού. Η κατεύθυνση της ροής φωτός προς την κεντρική γραμμή διασφαλίζει ότι η εικόνα εστιάζεται στο άλογο.

Πρέπει να τονιστεί ότι ο συνολικός αριθμός των κώνων στον αμφιβληστροειδή χιτώνα του ματιού της γάτας είναι μικρός. Η αναλογία ράβδου προς κώνο σε μια γάτα είναι 25:1 (στους ανθρώπους είναι 4:1, στα άλογα είναι 9:1). Και λειτουργικά, οι κώνοι μιας οικόσιτης γάτας είναι μοναδικοί. Διεγείρονται εύκολα από το φως με μήκος κύματος στην περιοχή 450-550 nm (γαλαζοπράσινο φάσμα). Αυτή είναι η κύρια χρωματική παλέτα οπτικών εικόνων μιας οικόσιτης γάτας. Ταυτόχρονα, οι κώνοι είναι ελάχιστα ευαίσθητοι στο φως με μήκος κύματος μικρότερο από 400 nm (μπλε φάσμα) και δεν είναι ευαίσθητοι στο κόκκινο εύρος του φωτεινού κύματος (600-700 nm), δηλ. στη συνηθισμένη ζωή, οι οπτικές εικόνες που σχηματίζονται οπτικός αναλυτήςοι γάτες δεν έχουν έντονα χρώματα.

Ωστόσο, οι φυσιολόγοι αναφέρουν ότι στη διαδικασία ειδικής μακροχρόνιας εκπαίδευσης, μια γάτα μπορεί να διδαχθεί να διαφοροποιεί πολλές αποχρώσεις του μπλε, κίτρινου και κόκκινου φάσματος. Προφανώς, η λεπτομερής χρωματική όραση δεν περιλαμβάνεται στη λίστα των απαραίτητων φυσιολογικές ιδιότητεςένα ζώο του οποίου η μέγιστη ζωτική δραστηριότητα δεν συμπίπτει με τον υψηλότερο ημερήσιο φωτισμό. Το σούρουπο, όλα τα ποντίκια και τα σπουργίτια φαίνονται γκρίζα, όπως και οι οικόσιτες γάτες (εδώ δεν λαμβάνονται υπόψη τα ανθρώπινα γενετικά πειράματα με αλλαγές στο χρώμα των γατών).

Έτσι, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι οι γάτες αναγνωρίζουν τα χρώματα, αφού εκτός από ράβδους υπάρχουν και κώνοι στον αμφιβληστροειδή τους και, επομένως, οι γάτες δεν έχουν αχρωματοψία. Αλλά δεδομένου ότι η προσαγωγική ροή της συσκευής οπτικού υποδοχέα της γάτας, ως επί το πλείστον, δημιουργείται μέσω της ενεργοποίησης ράβδων και η μέγιστη δραστηριότητα της γάτας εμφανίζεται το σούρουπο και τη νύχτα, η φωτεινή έγχρωμη εικόνα του γύρω κόσμου είναι δευτερεύουσα για αυτούς. Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο ανάπτυξης ρυθμισμένων αντανακλαστικών, αποδείχθηκε ότι οι οικόσιτες γάτες αντιλαμβάνονται καλά μονόχρωμες εικόνες με μεγάλη διαβάθμιση γκρίζων ημιτόνων. Από το χρωματικό φάσμα σε συνθήκες υψηλού φωτισμού, μπλε, πράσινο και κίτρινα χρώματα. Οι ειδικοί πιστεύουν ότι μια γάτα δεν είναι σε θέση να διακρίνει το κόκκινο χρώμα από το γενικό χρωματικό εύρος.

Το άλογο αντιλαμβάνεται το χρώμα του γύρω κόσμου με τον δικό του τρόπο. Έχει αποδειχθεί πειραματικά ότι αυτό το είδος ζώου διακρίνει το κόκκινο από το μπλε καλά. Αλλά δεν είναι σαφές εάν το άλογο αναγνωρίζει τα χρώματα πράσινο και κίτρινο. Τα μάτια του αλόγου είναι καλά προσαρμοσμένα για να λειτουργούν στο λυκόφως. Στον αμφιβληστροειδή του ματιού ενός αλόγου κυριαρχούν ράβδοι. Επιπλέον, το άλογο έχει ένα καλά ανεπτυγμένο ανακλαστικό στρώμα - tapetum lucidum. Κατά συνέπεια, η ασθενής ροή φωτός στον αμφιβληστροειδή του ματιού του αλόγου ενισχύεται πολλές φορές.

Η ιδιαιτερότητα της όρασης μιας γάτας εξηγεί την καθημερινή δυναμική της δραστηριότητας του ζώου. Στη μέση της ημέρας, οι γάτες προτιμούν να ξεκουράζονται. Το έντονο ηλιακό φως δημιουργεί σαφώς ένα αίσθημα δυσφορίας σε μια οικόσιτη γάτα. Με την έναρξη του λυκόφωτος, όταν το περιβάλλον είναι πιο ευαίσθητο στον οπτικό τους έλεγχο, τα ζώα γίνονται πιο δραστήρια. Στο απόλυτο σκοτάδι, το μάτι της γάτας είναι παθητικό, έτσι τη νύχτα η κίνηση της γάτας δεν εξυπηρετείται από την όραση, αλλά από άλλα αισθητήρια συστήματα - την ακοή και το αισθητήριο σύστημα αφής.

Εάν βρείτε κάποιο σφάλμα, επισημάνετε ένα κομμάτι κειμένου και κάντε κλικ Ctrl+Enter.

Τα περισσότερα ζώα έχουν μάτια που βρίσκονται στις αντίθετες πλευρές του κεφαλιού τους. Στους ανθρώπους και τα πρωτεύοντα, τα μάτια έχουν εξελιχθεί και «μετακινούνται» στο μπροστινό μέρος του κεφαλιού. Για πολύ καιρό πίστευαν ότι το μόνο πλεονέκτημα ενός τέτοιου μετασχηματισμού ήταν η τρισδιάστατη όραση του περιβάλλοντος χώρου. Αλλά τώρα οι Αμερικανοί επιστήμονες είναι έτοιμοι να προσθέσουν ένα ακόμη " κινητήριος παράγοντας» εξέλιξη.

Υπάρχει ένα σαφές πλεονέκτημα στο γεγονός ότι μπορούμε να δούμε τον περιβάλλοντα χώρο σε μια τρισδιάστατη εικόνα (ακόμα κι αν πρέπει να κινήσουμε αρκετά το κεφάλι μας για να το κάνουμε αυτό).

Αλλά αυτό δεν είναι το μόνο όφελος, λέει ο Mark Changizi του Πολυτεχνικού Ινστιτούτου Rensselaer (RPI), ο οποίος στην πραγματικότητα ανακάλυψε ένα άλλο πραγματικά εντυπωσιακό όφελος της διόφθαλμης όρασης: τα ζώα με «ίσια όψη» μπορούν επίσης να δουν μέσα από αντικείμενα.

Για όσους δεν πιστεύουν, ο επιστήμονας προτείνει τη διεξαγωγή ενός απλού πειράματος. Πάρτε ένα στυλό και κρατήστε το κάθετα, κοιτάξτε το πανόραμα ακριβώς πίσω του. Εάν κλείσετε πρώτα το ένα μάτι και μετά το άλλο, θα δείτε ότι το στυλό σε κάθε περίπτωση καλύπτει κάποια περιοχή του χώρου. Αλλά αν κοιτάξετε και με τα δύο μάτια, τότε όλα όσα ήταν προηγουμένως «κρυμμένα» είναι πλέον αρκετά ορατά. Τόσο απλό! Δεν είναι?

Η όραση των ζώων έχει προσαρμοστεί εδώ και αιώνες για να ταιριάζει στις ανάγκες του είδους. Έτσι, οι γάτες σχεδόν δεν διακρίνουν χρώματα· η «νυχτερινή όραση» είναι πολύ πιο σημαντική για τον τρόπο ζωής τους, γι' αυτό η κόρη τους μπορεί να επεκταθεί έως και 14 χιλιοστά (σε ανθρώπους μόνο έως 8). Οι μέλισσες δεν παρατηρούν το κόκκινο χρώμα και δεν επικονιάζουν τα κόκκινα άνθη. Τα γεράκια βλέπουν το υπεριώδες φως, το οποίο τους βοηθά να παρακολουθούν το θήραμα. Επιπλέον, τα πουλιά μπορούν εξίσου καλά να δουν δύο αντικείμενα που βρίσκονται μακριά το ένα από το άλλο ταυτόχρονα. Τα σκυλιά δεν μπορούν να αλλάξουν πολύ τη διαθλαστική ισχύ του φακού, δηλαδή βλέπουν καλά είτε σε απόσταση από τον εαυτό τους είτε ακριβώς μπροστά τους, δεν υπάρχει τρίτη επιλογή (φωτογραφία από τους ιστότοπους wikimedia.org, eyedesignbook.com , headdonhawking.com, flickr.com).

Τα ψάρια, τα έντομα, τα ερπετά, τα πουλιά, τα κουνέλια και τα άλογα περνούν τη ζωή τους σε ανοιχτούς χώρους (πεδιάδες, χωράφια), δηλαδή όπου η όραση για όλα όσα συμβαίνουν γύρω είναι απαραίτητη - πανοραμική όραση. Και σε αυτό ακριβώς συμβάλλει η πλευρική τους θέση των ματιών.

Φυσικά, το μέγεθος των αντικειμένων δεν μπορεί να είναι απείρως μεγάλο. Εφόσον η απόσταση μεταξύ των ματιών μας είναι μεγαλύτερη από το πλάτος των στοιχείων που εμποδίζουν την όρασή μας (όπως στην περίπτωση των δακτύλων ή των φύλλων δέντρων), θα μπορούμε να βλέπουμε μέσα από αυτά.

Έτσι βλέπουμε ένα μακρινό αντικείμενο όλα πίσω από το ίδιο φύλλωμα, δάχτυλα και άλλα μικροαντικειμενα, συγκρίσιμο σε πλάτος με την απόσταση μεταξύ των ματιών μας (εικονογράφηση από Rensselaer/Changizi).

Για να μάθουν ποια ζώα έχουν «όραση με ακτίνες Χ», ο Mark και ο συνάδελφός του Shinsuke Shimojo από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια μελέτησαν 319 είδη 17 τάξεων θηλαστικών. Οι επιστήμονες έχουν μάθει ότι η θέση των ματιών αντιστοιχεί στην παρουσία ή απουσία μικρών αντικειμένων στο συνηθισμένο βιότοπο, καθώς και στο μέγεθός τους σε σχέση με τις διαστάσεις των ίδιων των ζώων.

«Οι εκπρόσωποι της πανίδας που ζουν σε ανοιχτούς χώρους δεν χρειάζονται τέτοια «όραση με ακτίνες Χ»· η διόφθαλμη όραση δεν τους προσφέρει κανένα πλεονέκτημα», συνοψίζει ο Mark. Σύμφωνα με τον ίδιο, είναι πολύ πιο σημαντικό για αυτούς να ερευνούν όλο το περιβάλλον για να μην πέσουν στα νύχια ενός αρπακτικού.

Η εικόνα στα αριστερά δείχνει το πορτρέτο του Δαρβίνου που φαίνεται μέσα από ένα εμπόδιο. Στα δεξιά είναι οι οπτικές γραμμές κάθε ματιού: δύο, σε αντίθεση με ένα, βλέπουν σχεδόν ολόκληρο τον χώρο πίσω από τα φύλλα (εικονογράφηση από Rensselaer/Changizi).

Ταυτόχρονα, τα ζώα που ζουν σε δάση έχουν μερικές φορές μια πολύ ευρεία ζώνη διόφθαλμης όρασης, σχεδόν άμεσα τοποθετημένα μάτια και την ικανότητα να βλέπουν μέσα από τον τοίχο του δάσους. Όλα αυτά αυξάνουν τις πιθανότητές τους να επιβιώσουν ενώ δραπετεύουν από την καταδίωξη (ευκολότερη στην πλοήγηση) ή, αντίθετα, από το κυνήγι θηράματος.

«Η όραση με ακτίνες Χ επιτρέπει σε αυτά τα ζώα να βλέπουν πολύ περισσότερο χώρο από ό,τι με τη μονόφθαλμη «πλάγια» όραση», λέει ο Changizi. Και αν λάβουμε υπόψη ότι όσο μεγαλύτερο είναι το ζώο, τόσο μεγαλύτερα είναι τα αντικείμενα που μπορεί να χειριστεί (ακριβέστερα, «στα μάτια»), τότε δεν υπάρχει καμία αμφιβολία για τα συμπεράσματα του Αμερικανού ερευνητή.

Πώς βλέπει ο λαός μας τετράποδους φίλους?

Μέχρι τώρα, εμείς, οι ιδιοκτήτες των τετράποδων κατοικίδιων μας, δεν γνωρίζουμε σχεδόν τίποτα για το όραμά τους. Βλέπουν χρώματα οι γάτες και οι σκύλοι μας; Πώς βλέπουν τον κόσμο γύρω τους; Είναι πράγματι μυωπικοί οι σκύλοι και οι γάτες, αντίθετα, υπερμετρωπικές; Είναι αλήθεια ότι τα ζώα μπορούν να δουν μακριά; χειρότερο από έναν άντρα? Σε όλες αυτές τις ενδιαφέρουσες και διασκεδαστικές ερωτήσεις απαντά ο Επικεφαλής του Κέντρου Κτηνιατρικής Οφθαλμολογίας, Αναπληρωτής Καθηγητής Alexey Germanovich Shilkin και οι συνεργάτες του.

Θέλω να πω αμέσως ότι οι άνθρωποι και τα ζώα βλέπουν εντελώς διαφορετικά. ο κόσμοςκαι Εχω διαφορετική δομήμάτια. Ένα άτομο λαμβάνει πάνω από το 90% των πληροφοριών για τον κόσμο γύρω του μέσω της όρασης. Δεν είναι μόνο η πιο σημαντική, αλλά και η κυρίαρχη ανάμεσα στις άλλες αισθήσεις. Η όρασή μας έχει εξαιρετική ευκρίνεια μακριά και κοντά, μεγάλη γκάμα χρωμάτων, και αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι στο ανθρώπινο μάτι υπάρχει ένα λειτουργικό κέντρο του αμφιβληστροειδούς - η ωχρά κηλίδα. Το ανθρώπινο μάτι, μέσω του διαθλαστικού συστήματος: κερατοειδής, κόρη και φακός, κατευθύνει ολόκληρη τη ροή του φωτός στο μάτι στην ωχρά κηλίδα.

Ανθρώπινο οπτικό σύστημα.

Το ανθρώπινο οπτικό σύστημα εστιάζει την οπτική εικόνα στην ωχρά κηλίδα - το κεντρικό τμήμα του ματιού, όπου βρίσκεται η μεγαλύτερη ποσότητα κωνικών υποδοχέων που αντιλαμβάνονται το φως. Αυτό σχηματίζει την ωχρά κηλίδα - κεντρική όραση ενός ατόμου.

Εδώ βρίσκονται οι φωτοϋποδοχείς – κώνοι, με την υψηλότερη οπτική δραστηριότητα. Όσο πιο πυκνή είναι η συγκέντρωσή τους, τόσο μεγαλύτερη είναι η οπτική οξύτητα. Επιπλέον, κάθε κώνος διαμέσου των ινών του οπτικού νεύρου έχει τη δική του αναπαράσταση στο κεντρικό νευρικό σύστημα. Μοιάζει με μήτρα υψηλής ανάλυσης.

Στο δικό μας οπτικό νεύροΈνας τεράστιος αριθμός νευρικών ινών διέρχεται - περισσότερες από 1 εκατομμύριο 200 χιλιάδες. Όλες οι πληροφορίες από το μάτι περνούν στην οπτική περιοχή του εγκεφαλικού φλοιού, όπου βρίσκονται τα ασυνήθιστα αναπτυγμένα ανώτερα φλοιώδη κέντρα. Παρεμπιπτόντως, υπάρχει μια παλιά ρωσική παροιμία που δεν βλέπουμε με τα μάτια μας, αλλά με το πίσω μέρος του κεφαλιού μας στο φως σύγχρονη γνώσηδεν είναι χωρίς νόημα.

Ανθρώπινο βυθό

1. Ο οπτικός δίσκος, που αποτελείται από 1 εκατομμύριο 120 χιλιάδες νευρικές ίνες, παρέχει υψηλή οπτική ανάλυση.
2. Κηλίδα( maculae), είναι το λειτουργικό κέντρο του ανθρώπινου αμφιβληστροειδούς, λόγω του μεγάλου αριθμού νευρικών ινών, παρέχοντας υψηλή οπτική οξύτητα και πλήρη χρωματική αντίληψη.
3. Τα αγγεία του αμφιβληστροειδούς είναι αρτηρίες και φλέβες.
4. Η περιφέρεια του αμφιβληστροειδούς αντιπροσωπεύεται από ράβδους που δεν εφαρμόζουν σφιχτά μεταξύ τους. Εξαιτίας αυτού, η όραση ενός ατόμου στο σκοτάδι είναι αδύναμη.

Η κίτρινη κηλίδα είναι χαρακτηριστική μόνο για τον άνθρωπο και έναν αριθμό ανώτερων πρωτευόντων. Άλλα ζώα δεν το έχουν. Πριν από αρκετά χρόνια, Αμερικανοί επιστήμονες συνέκριναν το όραμα των ανθρώπων και των πιθήκων. Μελέτες έχουν δείξει ότι οι πίθηκοι βλέπουν καλύτερα. Στη συνέχεια έγιναν παρόμοια πειράματα μεταξύ ενός σκύλου και ενός λύκου. Οι λύκοι, όπως αποδεικνύεται, βλέπουν καλύτερα από τα κατοικίδιά μας. Αυτό είναι πιθανώς κάποιο είδος ανταπόδοσης για όλα τα οφέλη του πολιτισμού.

Πώς λειτουργούν τα μάτια των ζώων;

Τα τετράποδα κατοικίδια ζώα μας αντιλαμβάνονται τα πάντα λίγο διαφορετικά. Για τους σκύλους και τις γάτες, η όραση δεν είναι καθοριστική στην αντίληψη του κόσμου γύρω τους. Έχουν άλλες καλά ανεπτυγμένες αισθήσεις: ακοή, όσφρηση, αφή και τις χρησιμοποιούν καλά. Το οπτικό σύστημα των ζώων έχει μερικά ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά. Οι σκύλοι και οι γάτες βλέπουν εξίσου καλά στο φως και στο σκοτάδι. Πρέπει να ειπωθεί ότι το μέγεθος των ματιών των ζώων πρακτικά δεν συσχετίζεται με το μέγεθος του σώματος. Το μέγεθος του ματιού εξαρτάται από το αν το ζώο είναι ημερήσιο ή νυχτερινό. Τα νυκτόβια ζώα έχουν μεγαλύτερα και προεξέχοντα μάτια, σε αντίθεση με τα ημερήσια.

Το μέγεθος των ματιών ενός ζώου δεν εξαρτάται από το μέγεθος του σώματος. Όλα τα νυχτόβια πουλιά έχουν τεράστια διογκωμένα μάτια, τα οποία τα βοηθούν να πλοηγούνται τέλεια στο σκοτάδι.

Για παράδειγμα, τα μάτια ενός ελέφαντα είναι μόνο 2,5 φορές μεγαλύτερα από αυτά μιας γάτας. Τα ζώα δεν έχουν κηλίδα της ωχράς κηλίδας– λειτουργικό κέντρο όρασης. Τι τους δίνει αυτό; Εάν ένα άτομο βλέπει κυρίως με την κίτρινη κηλίδα και έχει κεντρικό τύπο όρασης, τότε οι σκύλοι και οι γάτες βλέπουν εξίσου με ολόκληρο τον αμφιβληστροειδή και έχουν πανοραμικό τύπο όρασης.

Το οπτικό σύστημα του ματιού του ζώου.

Το οπτικό σύστημα των ζώων κατευθύνει ομοιόμορφα την οπτική εικόνα σε ολόκληρη την επιφάνεια του αμφιβληστροειδούς, δημιουργώντας έτσι πανοραμική όραση. Έτσι, ολόκληρος ο αμφιβληστροειδής των ζώων βλέπει εξίσου.

Ο αμφιβληστροειδής των σκύλων και των γατών χωρίζεται σε 2 μέρη. Το πάνω μέρος «ταπετάλι» λάμπει σαν φίλντισι και προορίζεται για όραση στο σκοτάδι. Το χρώμα του ποικίλλει από πράσινο έως πορτοκαλί και εξαρτάται άμεσα από το χρώμα της ίριδας. Όταν στο σκοτάδι βλέπουμε να λάμπει πράσινα μάτιαγάτες, απλώς παρατηρούμε το αντανακλαστικό του πράσινου βυθού. Και τα μάτια των λύκων, που λάμπουν τη νύχτα με ένα δυσοίωνο κόκκινο χρώμα, δεν είναι τίποτε άλλο από το χρωματιστό τάπεταλ μέρος του αμφιβληστροειδούς

Βυθός ενός σκύλου.

1. Ο οπτικός δίσκος αποτελείται από 170 χιλιάδες νευρικές ίνες. Εξαιτίας αυτού, τα ζώα έχουν χαμηλότερη ανάλυση οπτικών εικόνων.
2. Το κάτω μέρος του αμφιβληστροειδούς είναι χρωματισμένο. Η χρωστική ουσία προστατεύει τον αμφιβληστροειδή από εγκαύματα υπεριωδης ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ(φάσμα) του φωτός της ημέρας.
3. Αμφιβληστροειδικά αγγεία.
4. Τα ζώα έχουν μια ανακλαστική γυαλιστερή μεμβράνη (tapetum lucidum). Λόγω της παρουσίας του, τα ζώα (ειδικά αυτά που ακολουθούν νυχτερινό τρόπο ζωής) βλέπουν πολύ καλύτερα στο σκοτάδι.

Το κάτω μέρος του αμφιβληστροειδούς είναι χρωματισμένο. Έχει καφέ χρώμα και είναι προσαρμοσμένο για όραση στο φως. Η χρωστική προστατεύει τον αμφιβληστροειδή από βλάβες από το υπεριώδες τμήμα του ηλιακού φάσματος. Το μεγάλο διογκωμένο μάτι και η διαίρεση του αμφιβληστροειδούς σε δύο μισά δημιουργούν όλες τις προϋποθέσεις για ζωή σε ένα ευρύ φάσμα φωτισμού. Και η πανοραμική όραση βοηθά τα ζώα να κυνηγούν καλύτερα και να παραμένουν μπροστά από το θήραμα.

Ποια είναι η οπτική οξύτητα των ζώων;

Ενώ αποκτούν πανοραμική όραση και την ικανότητα προσαρμογής σε ένα ευρύ φάσμα του φάσματος, τα ζώα είναι κατώτερα από τους ανθρώπους σε οπτική οξύτητα. Σύμφωνα με τη βιβλιογραφία, οι σκύλοι βλέπουν το 30% και οι γάτες το 10% της ανθρώπινης οπτικής οξύτητας. Εάν τα σκυλιά μπορούσαν να διαβάσουν, στο ραντεβού με έναν γιατρό θα διάβαζαν την τρίτη γραμμή από την κορυφή (από τον πίνακα που όλοι είδατε) και οι γάτες θα διάβαζαν μόνο την πρώτη. Ένα άτομο με 100% φυσιολογική όραση διαβάζει τη δέκατη γραμμή. Αυτό οφείλεται στην απουσία κίτρινης κηλίδας σε σκύλους και γάτες. Επιπλέον, οι φωτοϋποδοχείς που αντιλαμβάνονται το φως βρίσκονται σε μεγάλη απόσταση μεταξύ τους και ο αριθμός των νευρικών ινών στο οπτικό νεύρο των ζώων είναι 160-170 χιλιάδες, δηλαδή έξι φορές μικρότερος από ό,τι στους ανθρώπους. Η οπτική εικόνα που βλέπουν τα ζώα γίνεται αντιληπτή από αυτά λιγότερο καθαρά και με χαμηλές λεπτομερείς αναλύσεις.

Είναι οι σκύλοι πράγματι μυωπικοί και οι γάτες υπερμετρωπικές;

Αυτή είναι μια ευρέως διαδεδομένη παρανόηση, ακόμη και μεταξύ των κτηνιάτρων. Πραγματοποιήσαμε ειδικές μελέτες σε 40 ζώα για τη μέτρηση της μυωπίας και της υπερμετρωπίας. Για να γίνει αυτό, οι σκύλοι και οι γάτες κάθονταν μπροστά από ένα αυτοδιθλασίμετρο (όπως σε ένα ραντεβού με έναν άνθρωπο οφθαλμίατρο) και μετρήθηκε αυτόματα η διάθλαση του ματιού. Βρήκαμε ότι οι σκύλοι και οι γάτες δεν πάσχουν από μυωπία και υπερμετρωπία, σε αντίθεση με τους ανθρώπους.

Γιατί οι σκύλοι και οι γάτες παίζουν με κινούμενα αντικείμενα;

Εμείς οι άνθρωποι βλέπουμε καλύτερα τα ακίνητα αντικείμενα και αυτό το οφείλουμε στους κώνους. Οι σκύλοι και οι γάτες έχουν κυρίως ράβδο όρασης και οι ράβδοι αντιλαμβάνονται καλύτερα τα κινούμενα αντικείμενα από τα ακίνητα. Έτσι, εάν τα ζώα βλέπουν ένα κινούμενο αντικείμενο από απόσταση 900 μέτρων, τότε βλέπουν το ίδιο αντικείμενο σε ακίνητη κατάσταση μόνο από απόσταση 600 μέτρων και πιο κοντά. Μόλις το τόξο στο κορδόνι ή η μπάλα αρχίσει να κινείται, το κυνήγι έχει ξεκινήσει!

Τα κατοικίδια μας βλέπουν χρώματα;

Ένα άτομο διακρίνει τέλεια τα χρώματα λόγω των κώνων, που έχουν τη μεγαλύτερη πυκνότητα στην περιοχή της ωχράς κηλίδας. Μέχρι πρόσφατα πίστευαν ότι αν τα ζώα δεν έχουν κίτρινη κηλίδα, τότε βλέπουν τον κόσμο ασπρόμαυρο. Οι συζητήσεις για την ικανότητα των ζώων να διακρίνουν τα χρώματα συνεχίζονται για περισσότερο από έναν αιώνα. Πραγματοποιήθηκαν κάθε είδους πειράματα για να αντικρούσουν το ένα το άλλο. Οι ερευνητές έριξαν φακούς στα μάτια διαφορετικό χρώμακαι προσπάθησε να καταλάβει από το βαθμό συστολής της κόρης σε ποιο χρώμα υπήρχε μεγαλύτερη αντίδραση.

Το τέλος σε αυτές τις διαμάχες τέθηκε στα τέλη της δεκαετίας του '80 από Αμερικανούς ερευνητές. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων τους έδειξαν ότι οι σκύλοι διακρίνουν τα χρώματα, αλλά σε αντίθεση με τους ανθρώπους, η χρωματική τους παλέτα είναι πολύ φτωχότερη.

Τα μάτια των ζώων περιέχουν σημαντικά λιγότερους κώνους από αυτά των ανθρώπων. Η ανθρώπινη χρωματική παλέτα σχηματίζεται από κώνους τρία είδη: Ο πρώτος αντιλαμβάνεται χρώματα μεγάλου μήκους κύματος - κόκκινο και πορτοκαλί. Ο δεύτερος τύπος αντιλαμβάνεται καλύτερα τα χρώματα μεσαίου κύματος - κίτρινο και πράσινο. Ο τρίτος τύπος κώνων είναι υπεύθυνος για χρώματα μικρού μήκους κύματος - μπλε και βιολετί. Οι σκύλοι δεν έχουν τους κώνους υπεύθυνους για το κόκκινο χρώμα. Έτσι, οι σκύλοι γενικά αντιλαμβάνονται καλά την μπλε-βιολετί και κιτρινοπράσινη γκάμα χρωμάτων. Αλλά τα ζώα βλέπουν έως και 40 αποχρώσεις του γκρι, κάτι που τους δίνει αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα όταν κυνηγούν.

Πώς πλοηγούνται τα ζώα στο σκοτάδι;

Τα σκυλιά είναι 4 φορές καλύτερα και οι γάτες 6 φορές καλύτερα στο να βλέπουν στο σκοτάδι από τους ανθρώπους. Αυτό οφείλεται σε δύο λόγους.

Τα ζώα έχουν μεγάλη ποσότηταραβδιά, σε σύγκριση με τους ανθρώπους. Βρίσκονται κατά μήκος του οπτικού άξονα του ματιού, έχουν υψηλή φωτοευαισθησία και είναι πιο κατάλληλα για όραση στο σκοτάδι από τις ανθρώπινες ράβδους.

Επιπλέον, τα ζώα, σε αντίθεση με τους ανθρώπους, έχουν μια εξαιρετικά ενεργή ανακλαστική μεμβράνη, το tapetum lucidum. Βελτιώνει σημαντικά τις οπτικές ικανότητες των ζώων σε απόσταση στο σκοτάδι. Ο ρόλος του μπορεί να συγκριθεί με την ασημένια επίστρωση ενός καθρέφτη ή τις αντανακλάσεις ενός προβολέα αυτοκινήτου. Η ανακλαστική μεμβράνη στους σκύλους αντιπροσωπεύεται από κρυστάλλους γουανίνης που βρίσκονται στο πάνω μέρος πίσω από τον αμφιβληστροειδή.

Ανακλαστική μεμβράνη σκύλου (tapetum lucidum).

Η ανακλαστική μεμβράνη λειτουργεί ως εξής. Στο σκοτάδι, στους σκύλους, κάθε κβάντο φωτός που διέρχεται από τον διαφανή αμφιβληστροειδή φτάνει στην ανακλαστική μεμβράνη και, αντανακλάται από αυτήν, χτυπά ξανά τον αμφιβληστροειδή. Έτσι, μια σημαντικά μεγαλύτερη ροή φωτός φτάνει στον αμφιβληστροειδή και τα γύρω αντικείμενα γίνονται πιο ορατά απουσία φωτός.

Μια συμμορία από γάτες με μάτια που λάμπουν στο σκοτάδι. Τα μάτια της γάτας λάμπουν πράσινοςλόγω της παρουσίας ανακλαστικής μεμβράνης. Στους λύκους είναι κόκκινο, και επομένως στο σκοτάδι, τα μάτια των λύκων λάμπουν «δυσοίωνα κόκκινα».

Στις γάτες, οι ανακλαστικοί κρύσταλλοι αυξάνουν επίσης την αντίθεση της εικόνας αλλάζοντας το μήκος κύματος του ανακλώμενου χρώματος στο βέλτιστο για τους υποδοχείς φωτογραφίας.

Πλάτος οπτικών πεδίων ανθρώπων και ζώων

Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό είναι το πλάτος του οπτικού πεδίου. Οι άξονες των ματιών ενός ατόμου είναι παράλληλοι, επομένως βλέπει καλύτερα ευθεία.

Έτσι βλέπει ο άνθρωπος την εικόνα.

Τα μάτια του σκύλου είναι τοποθετημένα έτσι ώστε οι οπτικοί τους άξονες να αποκλίνουν κατά περίπου 20 μοίρες.

Το ανθρώπινο μάτι έχει οπτικό πεδίο σε μορφή κύκλου, ενώ το οπτικό πεδίο του σκύλου είναι «τεντωμένο» στα πλάγια. Λόγω της απόκλισης των αξόνων των ματιών και του «οριζόντιου τεντώματος», το συνολικό οπτικό πεδίο του σκύλου αυξάνεται σε 240-250 μοίρες, που είναι 60-70 μοίρες περισσότερο από αυτό ενός ατόμου.

Το οπτικό πεδίο ενός σκύλου είναι πολύ ευρύτερο από αυτό ενός ανθρώπου.

Αλλά αυτοί είναι μέτριοι αριθμοί, το πλάτος των οπτικών πεδίων ποικίλλει διαφορετικές ράτσεςΣκύλοι. Η δομή του κρανίου, η θέση των ματιών, το σχήμα και το μέγεθος της μύτης επηρεάζουν. Σε σκύλους με φαρδύ ρύγχος και κοντή μύτη (Πεκινέζοι, πατημασιά, Αγγλικό μπουλντόγκ) τα μάτια αποκλίνουν σε σχετικά μικρή γωνία. Ως εκ τούτου, έχουν περιορισμένη περιφερειακή όραση. Σε σκύλους με στενόπρόσωπο με επιμήκη μύτη (λαγωνικά και άλλες κυνηγετικές ράτσες), οι άξονες των ματιών αποκλίνουν σε μεγάλη γωνία. Αυτό δίνει στον σκύλο ένα πολύ ευρύ οπτικό πεδίο. Είναι σαφές ότι αυτή η ιδιότητα είναι πολύ σημαντική για επιτυχημένο κυνήγι.

Το οπτικό πεδίο ενός αλόγου ξεπερνά σημαντικά όχι μόνο του ανθρώπου, αλλά και του σκύλου.

Έτσι, τα κατοικίδιά μας βλέπουν τον κόσμο πολύ διαφορετικά. Οι σκύλοι και οι γάτες βλέπουν πολύ καλύτερα από εμάς στο σκοτάδι, έχουν ευρύτερο οπτικό πεδίο και αντιλαμβάνονται καλύτερα τα κινούμενα αντικείμενα. Όλα αυτά επιτρέπουν στα κατοικίδια ζώα μας να κυνηγούν καλά και να αποφεύγουν την καταδίωξη, να βλέπουν όχι μόνο μπροστά τους, αλλά και στα πλάγια. Ταυτόχρονα, είναι κατώτερα από εμάς στην οπτική οξύτητα και την ικανότητα διακριτικής διάκρισης των χρωμάτων. Αλλά τα ζώα δεν το χρειάζονται αυτό, δεν διαβάζουν βιβλία μέχρι... Θα δούμε τι θα γίνει στη συνέχεια.

Ο άνθρωπος είναι το υψηλότερο ευφυές ον στη Γη, αλλά μερικά από τα όργανά μας είναι σημαντικά κατώτερα από τα μικρότερα αδέρφια μας, ένα από τα οποία είναι η όραση. Ανά πάσα στιγμή, οι άνθρωποι ενδιαφέρθηκαν για το πώς βλέπουν τα πουλιά, τα ζώα και τα έντομα τον κόσμο γύρω τους, επειδή εξωτερικά τα μάτια όλων είναι τόσο διαφορετικά και οι σημερινές τεχνολογίες μας επιτρέπουν να κοιτάμε μέσα από τα μάτια τους και πιστέψτε με, το όραμα των ζώων είναι πολύ ενδιαφέρον.

Τόσο διαφορετικά μάτια

Μάτια ζώων

Το πρώτο πράγμα που ενδιαφέρει όλους είναι - πώς μας βλέπουν οι πιο στενοί μας φίλοι;

Οι γάτες βλέπουν τέλεια στο απόλυτο σκοτάδι, καθώς η κόρη τους μπορεί να επεκταθεί έως και 14 mm, συλλαμβάνοντας έτσι τα παραμικρά κύματα φωτός. Επιπλέον, έχουν μια ανακλαστική μεμβράνη πίσω από τον αμφιβληστροειδή, η οποία λειτουργεί ως καθρέφτης, συλλέγοντας όλα τα σωματίδια του φωτός.

Εξαιτίας αυτού, μια γάτα βλέπει στο σκοτάδι έξι φορές καλύτερα από έναν άνθρωπο.

Στους σκύλους, το μάτι είναι δομημένο περίπου με τον ίδιο τρόπο, αλλά η κόρη δεν μπορεί να επεκταθεί τόσο πολύ, δίνοντάς της έτσι ένα τετραπλάσιο πλεονέκτημα έναντι των ανθρώπων για να βλέπει στο σκοτάδι.

Τι γίνεται με την έγχρωμη όραση; Μέχρι πρόσφατα, οι άνθρωποι ήταν σίγουροι ότι τα σκυλιά βλέπουν τα πάντα σε αποχρώσεις του γκρι, χωρίς να ξεχωρίζουν ούτε ένα χρώμα. Πρόσφατες μελέτες έχουν αποδείξει ότι αυτό είναι λάθος.

Αλλά πρέπει να πληρώσετε για την ποιότητα της νυχτερινής όρασης:

1. Οι σκύλοι, όπως και οι γάτες, είναι διχρωμίες· βλέπουν τον κόσμο με ξεθωριασμένα μπλε-ιώδες και κιτρινοπράσινα χρώματα.
2. Η οπτική οξύτητα είναι κακή. Στους σκύλους είναι περίπου 4 φορές πιο αδύναμο από το δικό μας, και στις γάτες είναι 6 φορές πιο αδύναμο. Κοιτάξτε τη Σελήνη - βλέπετε κηλίδες; Ούτε μια γάτα στον κόσμο δεν τα βλέπει· γι' αυτήν είναι απλώς ένα γκρίζο σημείο στον ουρανό.

Αξίζει επίσης να σημειωθεί η θέση των ματιών στα ζώα και σε εμάς, λόγω της οποίας τα κατοικίδια βλέπουν με περιφερειακή όραση όχι χειρότερα από την κεντρική όραση.

Αλλο ενδιαφέρον γεγονός– οι σκύλοι βλέπουν 70 καρέ ανά δευτερόλεπτο. Όταν παρακολουθούμε τηλεόραση, 25 καρέ ανά δευτερόλεπτο για εμάς συγχωνεύονται σε μια ενιαία ροή βίντεο, αλλά για τους σκύλους είναι μια γρήγορη σειρά εικόνων, γι' αυτό πιθανώς δεν τους αρέσει πολύ να παρακολουθούν τηλεόραση.

Εκτός από σκύλους και γάτες

Ένας χαμαιλέοντας και ένας ιππόκαμπος μπορούν να κοιτάζουν προς διαφορετικές κατευθύνσεις ταυτόχρονα, κάθε μάτι του επεξεργάζεται ξεχωριστά ο εγκέφαλος. Πριν πετάξει τη γλώσσα του και αρπάξει το θύμα, ο χαμαιλέοντας κλείνει τα μάτια του για να καθορίσει την απόσταση από το θύμα.

Αλλά ένα συνηθισμένο περιστέρι έχει γωνία θέασης 340 μοιρών, η οποία σας επιτρέπει να βλέπετε σχεδόν τα πάντα γύρω σας, γεγονός που δυσκολεύει το κυνήγι για τις γάτες.

Μερικά ξερά στοιχεία:

• Τα ψάρια βαθέων υδάτων έχουν έναν εξαιρετικά πυκνό αμφιβληστροειδή, με 25 εκατομμύρια καλάμια συγκεντρωμένα σε κάθε χιλιοστό. Αυτό ξεπερνά το δικό μας εκατό φορές.
• Ένα γεράκι βλέπει ένα ποντίκι σε ένα χωράφι από απόσταση ενάμιση χιλιομέτρου. Παρά την ταχύτητα πτήσης του, η σαφήνεια διατηρείται πλήρως.
• Το χτένι έχει περίπου 100 μάτια στην άκρη του κελύφους του.
• Το χταπόδι έχει μια τετράγωνη κόρη.

Τα ερπετά ξεπέρασαν λίγο τους πάντες. Οι πύθωνες και οι βόες μπορούν να δουν υπέρυθρα κύματα, δηλαδή θερμότητα! Κατά μία έννοια, το «βλέπουμε» και με το δέρμα μας, αλλά τα φίδια το βλέπουν με τα μάτια τους, όπως το αρπακτικό στην ομώνυμη ταινία.

Αλλά οι γαρίδες mantis έχουν τα πιο αξεπέραστα μάτια. Αυτά δεν είναι καν μάτια, αλλά ένα όργανο γεμάτο με αισθητήρες κυμάτων. Επιπλέον, κάθε μάτι στην πραγματικότητα αποτελείται από τρία - δύο ημισφαίρια που χωρίζονται από μια λωρίδα. Το ορατό φως γίνεται αντιληπτό μόνο από τη μεσαία ζώνη, αλλά τα ημισφαίρια είναι ευαίσθητα στις υπεριώδεις και υπέρυθρες περιοχές.

Οι γαρίδες βλέπουν 10 χρώματα!

Αυτό δεν λαμβάνει υπόψη το γεγονός ότι η γαρίδα έχει τριόφθαλμη όραση, σε αντίθεση με την πιο κοινή στον πλανήτη (και στη χώρα μας) διόφθαλμη όραση.

Μάτια εντόμων

Τα έντομα μπορούν επίσης να μας εκπλήξουν πολύ:

• Δεν είναι τόσο εύκολο να σκοτώσεις μια συνηθισμένη μύγα με μια εφημερίδα, αφού βλέπει 300 καρέ το δευτερόλεπτο, δηλαδή 6 φορές πιο γρήγορα από εμάς. Εξ ου και η στιγμιαία αντίδραση.
• Μια οικιακή κατσαρίδα θα δει κίνηση εάν το αντικείμενο έχει μετακινηθεί μόνο 0,0002 χιλιοστά. Αυτό είναι 250 φορές πιο λεπτό από μια τρίχα!
• Η αράχνη έχει οκτώ μάτια, αλλά στην πραγματικότητα είναι πρακτικά τυφλά έντομα, ικανά να διακρίνουν μόνο ένα σημείο· τα μάτια τους ουσιαστικά δεν λειτουργούν.
• Το μάτι μιας μέλισσας αποτελείται από 5.500 μικροσκοπικούς φακούς που δεν βλέπουν κόκκινο.
• Ο γαιοσκώληκας έχει και μάτια, αλλά ατροφικά. Μπορεί να ξεχωρίσει τη μέρα από τη νύχτα, τίποτα περισσότερο.

Οι λιβελλούλες έχουν την πιο έντονη όραση μεταξύ των εντόμων, αλλά εξακολουθεί να είναι περίπου 10 φορές χειρότερη από τη δική μας.

Τι είδους όραση έχουν τα ζώα, οπτικό βίντεο