Мир глазами животных

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

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

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

Что такое зрение?

Зрение — процесс обработки изображения объектов окружающего мира. Осуществляется зрительной системой и позволяет получать представление о величине, форме и цвете предметов, их взаимном расположении и расстоянии между ними.

Зрительный процесс включает:

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

Зрительные функции:

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

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

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

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

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

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

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

Формы зрачков

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

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

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

Как животные воспринимают движущие объекты?

Восприятие движения имеет жизненно важное значение, т. к. движущиеся объекты являются сигналами либо опасности, либо потенциальной пищи и требуют быстрого соответствующего действия, в то время как неподвижные объекты могут быть игнорированы.

Например, собаки могут распознать движущиеся объекты (благодаря большому количеству палочек) на расстоянии 810 - 900 м, а неподвижные объекты только на расстоянии 585 м.

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

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

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

Какие у животных поля зрения?

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

• бинокулярное зрение - восприятие окружающих предметов двумя глазами;
• монокулярное зрение - восприятие окружающих предметов одним глазом.

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

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

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

Острота зрения

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

От чего зависит острота зрения?

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

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

• поведенческого теста;
• электроретинографии.

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

Почему собака не обладает остротой зрения человека?

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

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

Цветовое зрение

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

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

Трихромазия - восприятие всех трех цветов,
Дихромазия - восприятие только двух цветов,
Монохромазия - восприятие только одного цвета.

Как воспринимают цвет животные?

Цветовое зрение собак:

являются дихроматами, т. е. колбочки, отвечающие за красный цвет, отсутствуют; воспринимают сине-фиолетовый и жёлто-зелёный диапазон цветов; видят до 40 оттенков серого цвета.

Цветовое зрение кошек:

являются трихроматами, но их восприятие цвета отличается от человеческого, зрение кошки подобно зрению дальтоников (воспринимают оттенки синего и зеленого, но красный может быть неясным и выглядеть, как зеленый, в то время как фиолетовый похож на оттенки синего); не воспринимают разнообразие оттенков и насыщенность цветов.

Цветовое зрение лошади:

являются дихроматами (колбочки, отвечающие за красный цвет-длина волны 539 нм); воспринимают голубой, зеленый (428 нм) и начальный спектр оранжевого цвета (539 нм).

Цветовое зрение птиц:

являются трихроматами; воспринимают спектр ультрафиолетового излучения; сине-зеленый (430 нм); желто-красный (530 нм).

Цветовое зрение змеи:

воспринимают цвет в инфракрасном диапазоне от 5 до 30 мкм.

Цветовое зрение насекомых:

диапазон чувствительности насекомых сдвинут в ультрафиолетовую область воспринимают желтые, синие, фиолетовые оттенки красный цвет воспринимают, вероятно, как черный

Цветовое зрение мышей (крыс):

являются дихроматами; воспринимают ультрафиолетовую часть спектра (359 нм) и зеленые цвета (510 нм).