Διόφθαλμη όραση σε ζώα. Ασύλληπτη όραση στα ζώα

Η όραση είναι ζωτικής σημασίας για τους περισσότερους ζωντανούς οργανισμούς. Βοηθά στη σωστή πλοήγηση και αντίδραση στο περιβάλλον. Τα μάτια είναι αυτά που μεταδίδουν περίπου το 90 τοις εκατό των πληροφοριών στον εγκέφαλο. Αλλά η δομή και η τοποθέτηση των ματιών διαφέρει μεταξύ διαφορετικών εκπροσώπων του ζωντανού κόσμου.

Τι είδους όραμα υπάρχει;

Διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι όρασης:

• πανοραμική (μονόφθαλμη);
• στερεοσκοπικό (διόφθαλμο).

Στο τον κόσμο γύρω μαςγίνεται αντιληπτό, κατά κανόνα, από το ένα μάτι. Αυτό είναι χαρακτηριστικό κυρίως για τα πουλιά και τα φυτοφάγα. Αυτή η λειτουργία σάς επιτρέπει να παρατηρείτε και να ανταποκρίνεστε εγκαίρως σε επικείμενο κίνδυνο.

Η στερεοσκοπική όραση είναι κατώτερη από την πανοραμική όραση με λιγότερη ορατότητα. Έχει όμως και μια σειρά από πλεονεκτήματα, ένα από τα οποία είναι η τρισδιάστατη εικόνα.

στερεοσκοπική όραση

Η στερεοσκοπική όραση είναι η ικανότητα να βλέπουμε τον κόσμο γύρω μας με δύο μάτια. Με άλλα λόγια, η συνολική εικόνα αποτελείται από μια συγχώνευση εικόνων που εισέρχονται στον εγκέφαλο από κάθε μάτι ταυτόχρονα.

Με αυτόν τον τύπο όρασης, μπορείτε να υπολογίσετε σωστά όχι μόνο την απόσταση από ένα ορατό αντικείμενο, αλλά και το κατά προσέγγιση μέγεθος και το σχήμα του.

Εκτός από αυτό, η στερεοσκοπική όραση έχει ένα άλλο σημαντικό πλεονέκτημα - την ικανότητα να βλέπεις μέσα από αντικείμενα. Έτσι, αν τοποθετήσετε, για παράδειγμα, ένα στυλό μπροστά στα μάτια σας κατακόρυφη θέσηκαι κοιτάξτε εναλλάξ με κάθε μάτι, τότε μια συγκεκριμένη περιοχή τόσο στην πρώτη όσο και στη δεύτερη περίπτωση θα είναι κλειστή. Αλλά αν κοιτάξετε και με τα δύο μάτια ταυτόχρονα, τότε το στυλό παύει να είναι εμπόδιο. Αλλά αυτή η ικανότητα να «κοιτάμε μέσα από αντικείμενα» χάνει τη δύναμή της όταν το πλάτος ενός τέτοιου αντικειμένου είναι μεγαλύτερο από την απόσταση μεταξύ των ματιών.

Ιδιορρυθμία αυτού του τύπουΤο όραμα διαφόρων εκπροσώπων του πλανήτη παρουσιάζεται παρακάτω.

Χαρακτηριστικά των εντόμων

Το όραμά τους έχει μια μοναδική εμφάνιση που μοιάζει με έντομο που μοιάζει με μωσαϊκό (για παράδειγμα, τα μάτια μιας σφήκας). Επιπλέον, ο αριθμός αυτών των ψηφιδωτών (όψεις) σε διαφορετικούς αντιπροσώπους αυτόν τον εκπρόσωποτου ζωντανού κόσμου είναι διαφορετικό και κυμαίνεται από 6 έως 30.000 Κάθε πτυχή αντιλαμβάνεται μόνο μέρος των πληροφοριών, αλλά συνολικά παρέχουν μια πλήρη εικόνα του γύρω κόσμου.

Και τα έντομα αντιλαμβάνονται τα χρώματα διαφορετικά από τους ανθρώπους. Για παράδειγμα, ένα κόκκινο λουλούδι που βλέπει ένα άτομο γίνεται αντιληπτό από μια σφήκα ως μαύρο.

Πουλιά

Η στερεοσκοπική όραση στα πτηνά είναι η εξαίρεση και όχι ο κανόνας. Το γεγονός είναι ότι τα περισσότερα πουλιά έχουν μάτια που βρίσκονται στα πλάγια, γεγονός που παρέχει μια ευρύτερη γωνία θέασης.

Αυτός ο τύπος όρασης είναι χαρακτηριστικός κυρίως των αρπακτικών πτηνών. Αυτό τους βοηθά να υπολογίσουν σωστά την απόσταση από το κινούμενο θήραμα.

Αλλά τα πουλιά έχουν πολύ λιγότερη ορατότητα από, για παράδειγμα, τους ανθρώπους. Εάν ένα άτομο μπορεί να δει στις 150°, τότε τα πουλιά είναι μόνο από 10° (σπουργίτια και σαρκοφάγοι) έως 60° (κουκουβάγιες και νυχτοκάμαρες).

Αλλά δεν χρειάζεται να βιαστείτε να ισχυριστείτε ότι οι φτερωτοί εκπρόσωποι του ζωντανού κόσμου στερούνται την ικανότητα να βλέπουν πλήρως. Καθόλου. Το θέμα είναι ότι έχουν άλλες μοναδικές δυνατότητες.

Για παράδειγμα, οι κουκουβάγιες έχουν τα μάτια πιο κοντά στο ράμφος τους. Ωστόσο, όπως ήδη σημειώθηκε, η γωνία θέασής τους είναι μόνο 60°. Επομένως, οι κουκουβάγιες μπορούν να δουν μόνο αυτό που βρίσκεται ακριβώς μπροστά τους και όχι το περιβάλλον στα πλάγια και πίσω. Αυτά τα πουλιά έχουν ένα άλλο διακριτικό χαρακτηριστικό - τα μάτια τους είναι ακίνητα. Αλλά ταυτόχρονα είναι προικισμένοι με άλλον μοναδική ικανότητα. Λόγω της δομής τους, μπορούν να περιστρέφουν το κεφάλι τους κατά 270°.

Ψάρι

Όπως γνωρίζετε, η συντριπτική πλειοψηφία των ειδών ψαριών έχει μάτια που βρίσκονται και στις δύο πλευρές του κεφαλιού. Έχουν μονόφθαλμη όραση. Η εξαίρεση είναι τα αρπακτικά ψάρια, ειδικά οι σφυροκέφαλοι καρχαρίες. Για πολλούς αιώνες, οι άνθρωποι ενδιαφέρονται για το ερώτημα γιατί αυτό το ψάρι χρειάζεται ένα τέτοιο σχήμα κεφαλιού. Αμερικανοί επιστήμονες βρήκαν μια πιθανή λύση. Προέβαλαν την εκδοχή ότι το σφυροκέφαλο ψάρι βλέπει τρισδιάστατη εικόνα, δηλ. είναι προικισμένη με στερεοσκοπική όραση.

Για να επιβεβαιώσουν τη θεωρία τους, οι επιστήμονες πραγματοποίησαν ένα πείραμα. Για να γίνει αυτό, τοποθετήθηκαν αισθητήρες στα κεφάλια πολλών ειδών καρχαριών, με τη βοήθεια των οποίων μετρήθηκε η δραστηριότητα δραστηριότητας όταν εκτίθονταν σε έντονο φως. Τα άτομα στη συνέχεια τοποθετήθηκαν σε ένα ενυδρείο. Ως αποτέλεσμα αυτού του πειράματος, έγινε γνωστό ότι το σφυροκέφαλο ψάρι είναι προικισμένο με στερεοσκοπική όραση. Επιπλέον, όσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση μεταξύ των ματιών αυτού του τύπου καρχαρία, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια του προσδιορισμού της απόστασης από ένα αντικείμενο.

Επιπλέον, έγινε γνωστό ότι τα μάτια του σφυροκέφαλου ψαριού περιστρέφονται, γεγονός που του επιτρέπει να βλέπει πλήρως το περιβάλλον του. Αυτό του δίνει ένα σημαντικό πλεονέκτημα έναντι άλλων αρπακτικών.

Ζώα

Τα ζώα, ανάλογα με το είδος και τον βιότοπο, είναι προικισμένα με μονόφθαλμη και στερεοσκοπική όραση. Για παράδειγμα, τα φυτοφάγα ζώα που ζουν σε ανοιχτούς χώρους, για να διατηρήσουν τη ζωή τους και να ανταποκριθούν γρήγορα στον επικείμενο κίνδυνο, πρέπει να βλέπουν όσο το δυνατόν περισσότερο χώρο γύρω τους. Ως εκ τούτου, είναι προικισμένα με μονοφθάλμια όραση.

Η στερεοσκοπική όραση στα ζώα είναι χαρακτηριστικό των αρπακτικών και των κατοίκων των δασών και των ζούγκλων. Πρώτον, βοηθά στον σωστό υπολογισμό της απόστασης από το θύμα του. Για το δεύτερο, μια τέτοια όραση τους επιτρέπει να εστιάζουν καλύτερα το βλέμμα τους ανάμεσα σε πολλά εμπόδια.

Για παράδειγμα, αυτός ο τύπος όρασης βοηθά τους λύκους κατά τη μακροχρόνια καταδίωξη του θηράματος. Για γάτες - κατά τη διάρκεια επίθεσης κεραυνού. Παρεμπιπτόντως, στις γάτες, χάρη στους παράλληλους οπτικούς άξονες, η οπτική γωνία φτάνει τις 120°. Αλλά ορισμένες ράτσες σκύλων έχουν αναπτύξει τόσο μονόφθαλμη όσο και στερεοσκοπική όραση. Τα μάτια τους βρίσκονται στα πλάγια. Επομένως, για να δουν ένα αντικείμενο σε μεγάλη απόσταση, χρησιμοποιούν μετωπική στερεοσκοπική όραση. Και για να δουν κοντινά αντικείμενα, τα σκυλιά αναγκάζονται να γυρίσουν το κεφάλι τους.

Για τους κατοίκους των δέντρων (πρωτεύοντα θηλαστικά, σκίουροι κ.λπ.), η στερεοσκοπική όραση βοηθά στην αναζήτηση τροφής και στον υπολογισμό της τροχιάς ενός άλματος.

Ανθρωποι

Η στερεοσκοπική όραση στους ανθρώπους δεν αναπτύσσεται από τη γέννηση. Κατά τη γέννηση, τα μωρά δεν μπορούν να εστιάσουν τα μάτια τους σε ένα συγκεκριμένο αντικείμενο. αρχίζουν να σχηματίζονται μόνο στους 2 μήνες ζωής. Ωστόσο, τα παιδιά αρχίζουν να προσανατολίζονται πλήρως στο χώρο μόνο όταν αρχίζουν να μπουσουλάνε και να περπατούν.

Παρά τη φαινομενική ταυτότητα, τα ανθρώπινα μάτια είναι διαφορετικά. Ένας από αυτούς είναι ο αρχηγός, ο άλλος είναι ο ακόλουθος. Για να το αναγνωρίσουμε, αρκεί να κάνουμε ένα πείραμα. Τοποθετήστε ένα φύλλο με μια μικρή τρύπα σε απόσταση περίπου 30 cm και κοιτάξτε μέσα από αυτό ένα μακρινό αντικείμενο. Στη συνέχεια κάντε το ίδιο εναλλάξ, καλύπτοντας είτε το αριστερό είτε το δεξί μάτι. Η θέση του κεφαλιού πρέπει να παραμένει σταθερή. Το μάτι για το οποίο η εικόνα δεν αλλάζει θέση θα είναι το κορυφαίο. Αυτός ο ορισμός είναι σημαντικός για φωτογράφους, βιντεογράφους, κυνηγούς και ορισμένα άλλα επαγγέλματα.

Ο ρόλος της διόφθαλμης όρασης για τον άνθρωπο

Αυτός ο τύπος όρασης προέκυψε στους ανθρώπους, καθώς και σε ορισμένους άλλους εκπροσώπους του ζωντανού κόσμου, ως αποτέλεσμα της εξέλιξης.

Φυσικά σύγχρονους ανθρώπουςδεν χρειάζεται να κυνηγάς θήραμα. Αλλά ταυτόχρονα, η στερεοσκοπική όραση παίζει σημαντικό ρόλο στη ζωή τους. Είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τους αθλητές. Έτσι, χωρίς ακριβή υπολογισμό της απόστασης, οι αθλητές του δίαθλου δεν θα χτυπήσουν τον στόχο και οι αθλήτριες δεν θα μπορούν να εκτελέσουν στη δοκό ισορροπίας.

Αυτός ο τύπος όρασης είναι πολύ σημαντικός για επαγγέλματα που απαιτούν άμεση αντίδραση (οδηγοί, κυνηγοί, πιλότοι).

Και στην καθημερινή ζωή δεν μπορείτε να κάνετε χωρίς στερεοσκοπική όραση. Για παράδειγμα, είναι αρκετά δύσκολο, βλέποντας με ένα μάτι, να εισάγετε μια κλωστή στο μάτι μιας βελόνας. Η μερική απώλεια όρασης είναι πολύ επικίνδυνη για ένα άτομο. Βλέποντας μόνο με ένα μάτι, δεν θα μπορεί να πλοηγηθεί σωστά στο διάστημα. Και ο πολύπλευρος κόσμος θα μετατραπεί σε μια επίπεδη εικόνα.

Προφανώς, η στερεοσκοπική όραση είναι το αποτέλεσμα της εξέλιξης. Και μόνο λίγοι εκλεκτοί είναι προικισμένοι με αυτό.

Τα περισσότερα ζώα έχουν μάτια που βρίσκονται στις αντίθετες πλευρές του κεφαλιού τους. Στους ανθρώπους και τα πρωτεύοντα, τα μάτια έχουν εξελιχθεί και έχουν μετακινηθεί 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 από το Rensselaer Polytechnic Institute (RPI), ο οποίος στην πραγματικότητα ανακάλυψε ένα άλλο πραγματικά εντυπωσιακό όφελος. διόφθαλμη όραση: Τα ζώα που κοιτάζουν προς τα εμπρός μπορούν επίσης να βλέπουν 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 απλά! Δεν είναι αλήθεια;

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 την 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» δεν τους δίνει 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.

Η όραση χρησιμεύει ως η τρίτη κύρια αίσθηση των θηλαστικών. Για ορισμένα ζώα που είναι κυρίως ημερήσια και κατοικούν σε ανοιχτούς βιότοπους, οι περισσότερες από τις αντιληπτές πληροφορίες προέρχονται από το οπτικό κανάλι. Η σημασία της όρασης μειώνεται σε κατοίκους δασών, αλσύλλων ή χλοοτάπητων. Στους τρωκτήρες, τα μάτια μερικές φορές παύουν να λειτουργούν, μεγαλώνοντας με το δέρμα (μερικοί κρεατοελιές, ποντίκια) ή καταγράφουν μόνο αλλαγές στον φωτισμό (τυφλοπόντια, βολίδες Προμηθεϊκού). Στα κητώδη, τα μάτια χρησιμοποιούνται μόνο για προσανατολισμό μικρής εμβέλειας.

Τα μάτια των θηλαστικών βρίσκονται είτε στα πλάγια του κεφαλιού, παρέχοντας μια σχεδόν κυκλική όψη, στην οποία η διόφθαλμη όραση περιορίζεται σε έναν μικρό τομέα, είτε μετωπικά. Στην τελευταία περίπτωση, η συνολική θέα μειώνεται, αλλά το πεδίο της διόφθαλμης όρασης αυξάνεται. Ο πρώτος τύπος κυριαρχεί μεταξύ οπληφόρων και τρωκτικών, τα οποία περιμένουν συνεχώς επιθέσεις από τους εχθρούς. Το δεύτερο είναι τυπικό για τους πιθήκους που οδηγούν έναν δενδροκομικό τρόπο ζωής, οι οποίοι πρέπει να προσδιορίζουν με ακρίβεια τις αποστάσεις όταν πηδούν από κλαδί σε κλαδί, και για ορισμένους θηρευτές, ειδικά τις γάτες, οι οποίες, όταν επιτίθενται από μια ενέδρα, πρέπει να καταγράφουν με ακρίβεια την απόσταση από το θύμα. Το σχετικό μέγεθος των ματιών αυξάνεται σε ζώα με πιο ευκρινή όραση και σε ζώα με νυχτερινή δραστηριότητα. Το μάτι του θηλαστικού καλύπτεται με ένα εξωτερικό κάλυμμα (σκληρό χιτώνα) από ινώδη ιστό. Στο πρόσθιο τμήμα, ο σκληρός χιτώνας περνά στον διαφανή κερατοειδή. Ξαπλώνει κάτω από τον σκληρό χιτώνα χοριοειδέςμε αιμοφόρα αγγεία που τροφοδοτούν τα μάτια. Μεταξύ του σκληρού χιτώνα και του χοριοειδούς σε ορισμένα ζώα υπάρχει ένα στρώμα κυττάρων με κρυστάλλους, που σχηματίζουν ένα ανακλαστικό ακτίνες φωτόςκαθρέφτης (tapetum), που προκαλεί τη -λάμψη- του ματιού από το ανακλώμενο φως (αρπακτικά, οπληφόρα). Πυκνώνοντας, ο χοριοειδής μπροστά περνά στην ίριδα και στο ακτινωτό σώμα (μύες), με τη βοήθεια των οποίων το μάτι προσαρμόζεται αλλάζοντας το σχήμα του φακού. Η ίριδα παίζει το ρόλο του διαφράγματος, ρυθμίζοντας τον φωτισμό του αμφιβληστροειδούς αλλάζοντας το μέγεθος της κόρης. Ο φακός σε σχήμα φακού είναι σχετικά μικρός στα ημερόβια θηλαστικά και αυξάνεται απότομα στα νυκτόβια. Δίπλα στην εσωτερική πλευρά του χοριοειδούς βρίσκεται ο αμφιβληστροειδής, ο οποίος αποτελείται από εξωτερική χρωστική ουσία και εσωτερικά φωτοευαίσθητα στρώματα. Οι κώνοι δεν περιέχουν σταγονίδια λίπους. Οι διαφορές μεταξύ των ειδών οφείλονται σε διακυμάνσεις στην αναλογία ράβδων και κώνων, διακυμάνσεις στον συνολικό αριθμό των κυττάρων υποδοχέα και στον αριθμό τους ανά ίνα οπτικού νεύρου. Στα λαγούμια ζώα, ο αριθμός των κυττάρων-υποδοχέων και των νευρικών ινών είναι ελάχιστος (σύμφωνα με τον Nikitenko, 1969): στον τυφλοπόντικο αρουραίο υπάρχουν 800 χιλιάδες υποδοχείς σε ολόκληρο τον αμφιβληστροειδή και 1900 ίνες στο οπτικό νεύρο (αναλογία 420: 1). Στα νυκτόβια είδη και στους κατοίκους των παχύρρευστων είναι υψηλότερο: ο σκαντζόχοιρος έχει 6,7 εκατομμύρια υποδοχείς ανά 8400 ίνες (760: 1), το κιτρινολαιμωμένο ποντίκι έχει 19,6 εκατομμύρια και 28.800 (680: 1). Αυτός ο αριθμός είναι ακόμη μεγαλύτερος στους κατοίκους ανοιχτών τοπίων: για παράδειγμα, ο καφέ λαγός έχει 192,6 εκατομμύρια υποδοχείς και 167.400 ίνες (115: 1). Οι μακάκοι Rhesus (πρωτεύοντα θηλαστικά) έχουν 124,4 εκατομμύρια υποδοχείς ανά 1,2 εκατομμύρια ίνες (105: 1), ενώ οι Kozhana (νυχτερίδες) έχουν μόνο 8,9 εκατομμύρια υποδοχείς ανά 6900 ίνες (IZO: 1). Ο αριθμός των κυττάρων υποδοχέα, κατά μέσο όρο ανά μία νευρική ίνα του οπτικού νεύρου, είναι ο μικρότερος στα πρωτεύοντα. Αυτό σας επιτρέπει να αποκαλύψετε περισσότερες λεπτομέρειες στο αντικείμενο που εξετάζετε. Πολλά θηλαστικά έχουν την ικανότητα να διακρίνουν χρώματα, αλλά προφανώς λιγότερο από τα πουλιά. Αυτό συνδέεται με τα λιγότερο διαφορετικά χρώματα των θηλαστικών κατά μέσο όρο. Ταυτόχρονα, τα θηλαστικά αναγνωρίζουν τα χαρακτηριστικά του σχήματος των αντικειμένων ή των τμημάτων τους, καθώς και τις κινήσεις, τη στάση του σώματος και τις εκφράσεις του προσώπου. Αυτό διασφαλίζεται όχι από την πολυπλοκότητα της δομής του αμφιβληστροειδούς, αλλά από τον οπτικό αναλυτή στον εγκέφαλο, ο οποίος στα θηλαστικά είναι πιο περίπλοκος από ό,τι σε άλλα σπονδυλωτά. Κύριο ρόλο παίζει το οπτικό κέντρο του φλοιού του πρόσθιου εγκεφάλου, ενώ το νόημα

Πώς βλέπουν τα θηλαστικά;

Μελέτη έγχρωμη όρασηείναι μια από τις κύριες τάσεις στη μελέτη της οπτικής αντίληψης. Έχει αποδειχθεί σχεδόν πλήρως ότι κανένα θηλαστικό, συμπεριλαμβανομένων των πρωτευόντων, δεν έχει έγχρωμη όραση και ακόμη κι αν κάποιοι από τους εκπροσώπους τους έχουν έγχρωμη όραση, τότε μόνο σε μια 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. Για 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 ανεπτυγμένο 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 έγινε άχρηστος.
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 εκτιμάται 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, που συγκρατείται στη θέση του από την ακτινωτή ταινία, εστιάζει τις ακτίνες φωτός που περνούν μέσα από την κόρη στον αμφιβληστροειδή - εσωτερικό στρώμαμεμβράνη 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 ματιώνπαραπέμπω 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 -ίριδα,

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 διαφορετικό επίπεδοανάπτυξη, 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 περιβάλλοεντός 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 χαλκό 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 διόφθαλμης όρασης του αλόγου περιορίζεται 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). 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 φλοιός, και 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. Μια τέτοια 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 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 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 ακολουθούν ημερήσιο τρόπο ζωής 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 βοθρίο 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), δηλαδή στη συνηθισμένη ζωή, οι οπτικές εικόνες που που σχηματίζονται από τον οπτικό αναλυτή της γάτας δεν έχουν φωτεινά 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 ιδιότητεςζώο 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 τις μονόχρωμες εικόνες με μια 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 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. Οι γάτες προτιμούν να ξεκουράζονται στη μέση της ημέρας. 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.