у какого домашнего животного прямоугольные зрачки ответ
Самые необычные формы зрачков у животных
В животном мире существует несколько форм зрачков. И это не только круглые или вертикальные, как у кошек и некоторых змей. У овец и осьминогов, например, зрачки прямоугольные, а самые сложные, пожалуй, у каракатиц.
При ярком дневном свете зрачки коз, овец и некоторых других травоядных животных имеют вид горизонтальной прорези, а когда расширяются, становятся прямоугольными.
Такая форма обеспечивает угол обзора до 340° без поворота головы. Это помогает животным лучше ориентироваться на местностях с равнинным рельефом и, конечно, вовремя замечать хищников. Для сравнения, у человека угол обзора 160-180°.
Глаза с прямоугольными зрачками также у осьминогов и мангустов.
У морской лисицы (она же колючий скат) зрачок с необычным выростом в верхней части, который является частью аппарата эхолокации.
У дневных змей зрачки круглые, у ночных – вертикальные, а у плетевидной носатой змеи они похожи на стрелки.
У некоторых гекконов, которые ведут вечерне-ночной образ жизни, необычные вертикальные зрачки с волнистыми краями. Оказывается, при смыкании зрачок «разбивается» на точечные отверстия; каждое фокусирует свое изображение на сетчатку, а при наложении их друг на друга — ящерица получает исключительно четкую картинку.
У каракатицы тоже зрачки необычной формы – буквой W.
Лягушки бывают настоящие и не настоящие. У всех «подлинных» амфибий зрачок горизонтальный.
А эту необычную рыбку анаблепс из Южной Америки еще называют четырехглазой. В каждом ее глазу по два зрачка: один — вверху, а другой — внизу. Половину выпученного глаза и один свой зрачок рыбешка выставляет наружу и смотрит, что происходит над водной гладью, тогда как нижний зрачок в это же время наблюдает за тем, что происходит под водой.
Kak Вы ошибаетесь насчет кошачьих глаз
Алексей Осокин выяснил, кому важны вертикальные зрачки, кому горизонтальные, а у кого они круглые, как у человека.
Вы думаете, что знаете, или даже уверены на все сто, что знаете, что у кошек вертикальные зрачки?! Вы сильно заблуждаетесь, если это так. Давайте заглянем кошкам в глаза и внимательно рассмотрим их зрачки, чтобы вместе развеять этот миф и попытаться ответить на более интересный вопрос…
Конечно, если сейчас вы посмотрите в глаза своей домашней кошке, то подумаете, что за бред пишет этот автор.
Но не забывайте, что ваш домашний питомец далеко не единственный представитель семейства кошачьих. Понятно, что не у всех есть свой домашний тигр, и мало кто ежедневно общается с большими кошками, поэтому я подготовился.
Вот, посмотрите им в глаза:
Как видите, у некоторых кошек зрачки абсолютно круглые, как у людей.
И сразу возникает вопрос, почему у одних кошек вытянутые вертикальные зрачки, а у других круглые?
Забегая вперед, скажу, что я не смог найти на этот вопрос однозначного ответа. Более того, из всего, что удалось собрать, могу сделать вывод, что на этот вопрос нет пока гарантированно правильного ответа. Зоологи продолжают исследования этого вопроса. А пока они изучают и думают, мне хочется рассказать вам наиболее разумную (на мой взгляд!) версию.
Начну с домашних кошек. О них, кстати, известно гораздо больше, чем о диких, что вполне логично. Все породы домашних кошек, а также виды диких кошек, чей размер, (а главное рост) плюс-минус соответствует нашим домашним питомцам, имеют вертикальные зрачки, которые периодически становятся круглыми, но только при недостатке света. Одной из основных версий «вертикальности» кошачьего зрачка является то, что так якобы им легче контролировать количество солнечного света. Зрачки могут сузиться в тоненькие щелочки и дозировать поступление света. Версия понятная, но она не объясняет, почему полоска вертикальная, а не как у многих травоядных, скажем коз, горизонтальная? И здесь мне больше нравится версия, которую я недавно озвучивал, рассказывая про глаза полорогих травоядных – все дело в образе жизни и среде обитания.
Травоядные вынуждены постоянно контролировать пространство вокруг себя, им нужно иметь широкий угол обзора, а во время быстрого бега хорошо ориентироваться в горизонтальной плоскости. Именно поэтому многие ученые считают, что глаза таких животных имеют прямоугольные зрачки, которые всегда параллельны земле, как бы не была наклонена голова зверя.
У кошек ситуация ровно перпендикулярная. Им не так важно иметь широкий угол обзора. Им важно четко расчитывать расстояние до цели. И именно поэтому зрачки вертикальные. А в ориентации в пространстве кошкам помогают вибриссы.
Вибриссы (ед. ч.: вибрисса; лат. vibrissae, от лат. vibro — колеблюсь, извиваюсь; в обиходе — усы) — осязательные механочувствительные длинные жёсткие волосы многих млекопитающих, выступающие над поверхностью шёрстного покрова.
Обычно вибриссы расположены группами на голове (около носа, около глаз, на верхних и нижних челюстях и т. д.), иногда и на других частях тела (у многих сумчатых, например, на лапах). Вибриссы у кошачьих расположены пучками около глаз.Средняя длина вибриссов кошки равна шести-семи сантиметрам. Но существуют и исключения. Длинные кошачьи усы у породы котов мейн-кун очень похожи на типичные волосы, но толще и длиннее их в несколько раз.
Вибриссы — специализированные органы чувств. Основание каждой вибриссы погружено в волосяную сумку и окружено венозными полостями. К волосяной сумке вибриссы подходят сотни нервных окончаний. На голове вибриссы иннервируются тройничным нервом. Каждой вибриссе отведён свой участок в мозге.
Если все это описать более простым языком, то выглядит это так: даже самое легкое колебание передается на корень, а окружающие его нервные окончания мгновенно посылают сигналы в головной мозг. Каждая вибрисса воспринимается мозгом как отдельный орган чувств.
И вот эта версия мне кажется наиболее логичной, ведь она также отвечает на вопрос, почему у больших кошек зрачки круглые. Большие кошки выше, следовательно они видят мир иначе. И для оценки расстояния до цели требуется другая форма зрачка, например круглая, как у человека.
Я попробовал перенести эти аргументы с кошек на других хищников. И подобная картина наблюдается и у псовых. Например лиса, в отличие от волка, имеет вертикальные зрачки.
Как известно, лиса прижимается к земле во время высматривая добычи, следовательно ее глаза находятся примерно на том же уровне от земли, что и у кошки, а значит для оценки расстояния требуются аналогичные свойства глаза.
Не знаю, что зоологи нам скажут лет через пятьдесят, но на сегодняшний день эта версия кажется наиболее правдоподобной.
Форма зрачка зависит от образа жизни
Рис. 1. A — формы зрачка: вертикальный (кошка), округлый (рысь), круглый (человек) и горизонтальный (овца). B — распределение 214 видов животных по форме зрачка и по образу жизни (Herbivorous — травоядные, Active — активные хищники, разыскивающие жертву, и Ambush — хищники, поджидающие жертву в засаде). Рисунок из обсуждаемой статьи в Science Advances
У наземных хищников, нападающих из засады, чаще всего встречается вертикальная щель зрачка, а у их жертв, травоядных животных, щель зрачка чаще ориентирована горизонтально. Ученые объясняют эту закономерность различными целями животных двух групп. Вертикальный зрачок позволяет хищникам резче видеть вертикально ориентированные объекты, такие, как их жертвы, а травоядным животным, наоборот, нужно обозревать широкие горизонты, чтобы вовремя заметить хищника, поэтому их зрачки часто приспособлены к тому, чтобы резче видеть горизонтальные линии.
Зрачок регулирует количество света, падающее на сетчатку. Помимо круглых зрачков, просвет которых определяется круговой мышцей — сфинктером зрачка, в природе часто встречаются щелевидные зрачки, снабженные дополнительной парой мышц. Диапазон просвета щелевидного зрачка шире, чем у круглого: площадь вертикального зрачка кошки может меняться в 135 раз, а круглого зрачка человека — только в 15. Поэтому щелевидные зрачки полезны для животных, которые активны и днем, и ночью, в широком диапазоне освещенности. Ведь днем, когда светло, зрачок не должен пропускать слишком много света, а ночью он, наоборот, должен быть как можно шире, чтобы на сетчатку попадало побольше из и так небольшого количества фотонов.
Но щель зрачка может быть ориентирована по-разному — вертикально или горизонтально. Ученые из Калифорнийского и Даремского университетов недавно предположили, что ориентация зрачка не случайна и зависит от образа жизни животного и объектов в зрительном поле, которые для него особенно важны. Они сопоставили данные о форме зрачков 214 наземных видов животных с их образом жизни (рис. 1). Оказалось, что у травоядных животных зрачки в основном ориентированы горизонтально, у активных хищников чаще всего встречается круглая форма зрачка, а у хищников, поджидающих жертв в засаде, чаще всего зрачки ориентированы вертикально. Форма зрачка зависела и от периода суточной активности: у ночных животных зрачки чаще были щелевидными, чем круглыми. Найденным закономерностям соответствовали очень строгие уровни значимости, так что оставалось понять, какими причинами объясняется различие форм зрачков у животных разных групп.
Рис. 2. Вертикальный зрачок позволяет животному достаточно резко видеть вертикальные контуры, располагающиеся чуть ближе или дальше фокусного расстояния. Но горизонтальные линии, даже немного удаленные от фокусного расстояния, выглядят сильно размытыми. Если зрачок горизонтальный, картина будет противоположной. Рисунок из обсуждаемой статьи в Science Advances
Когда глаз или камера фокусируется на какой-то точке, остальная часть картинки становится размытой. Диаметр размытого круга вокруг определенной точки зрительного поля зависит от разницы расстояний до нее и до точки, на которой сфокусирован глаз, а также от диаметра зрачка. Если зрачок не круглый, глубина резко видимого пространства будет отличаться для разных направлений. Например, животное с вертикальным зрачком будет достаточно резко видеть не только вертикальную линию, на которой оно сфокусировалось, но и вертикальные линии, расположенные чуть дальше или ближе фокусного расстояния. А вот к горизонтальным контурам такой зрачок приспособлен хуже, и горизонтальные линии, на которых животное непосредственно не сфокусировалось, будут сильно размыты (рис. 2). У животных с горизонтально ориентированными щелевидными зрачками картина противоположная: они резко видят горизонтальные контуры, а к восприятию вертикальных объектов приспособлены не так хорошо.
Выгода от определенной формы зрачка зависит и от высоты, на которой располагаются глаза животного. Это легко понять, рассматривая фотографии, сделанные с разного расстояния от объекта съемки: чем ближе к поверхности находится камера, тем выше градиент размытости того, что не находится в фокусе (рис. 3). Поэтому если сравнивать, к примеру, кошку и человека, то кошке намного важнее корректировать размытость изображения, потому что она находится «ближе к земле», чем человек. Из этих соображений ученые предположили, что у животных меньшего роста щелевидные зрачки встречаются чаще, и это предположение подтвердилось, когда исследователи проанализировали данные о размерах животных из своей выборки. Интересно, что у птиц зрачки почти всегда круглые, за единственным исключением — у водорезов вертикальные щелевидные зрачки. Такое исключение подходит под теоретические выкладки исследователей, потому что по образу жизни водорез напоминает наземного хищника маленького роста. Эта птица летает очень низко у поверхности воды, охотясь на рыбу, так что все соображения о расплывчатости изображения, на которое смотрят с близкого расстояния, верны и для водореза.
Рис. 3. Имитация взгляда на плоскость для животных разной высоты (0,6, 0,2 и 0,1 м). Слева высота наибольшая, справа — наименьшая. Чем ближе к земле располагаются глаза животного, тем более размытыми выглядят объекты, не попавшие в фокус. Рисунок из обсуждаемой статьи в Science Advances
Почему глаза хищников, нападающих из засады, лучше приспособлены, чтобы видеть вертикальные линии, а глаза их травоядных жертв, наоборот, настроены на горизонтальные контуры? Можно только предположить, что хищникам важнее видеть жертву (которая скорее похожа на вертикально ориентированный объект), а жертве, наоборот, нужно обозревать широкие горизонты, которые должны быть ей четко видны, чтобы вовремя заметить угрозу. Кроме того, жертве нужно определять направление, куда бежать, а хищнику нужно только гнаться за жертвой, и окружающие просторы его при этом не очень интересуют.
Разные формы зрачка по нескольку раз независимо друг от друга возникали в ходе эволюции. Получается, что определенная форма зрачка у животных с разным образом жизни — это пример конвергентной эволюции, когда полезный для жизни признак параллельно развивается у организмов, не относящихся к близким группам.
Источник: Martin S. Banks, William W. Sprague, Jürgen Schmoll, Jared A. Q. Parnell and Gordon D. Love. Why do Animals have Pupils of Different Shapes? // Science Advances. 2015. V. 1. P. e1500391. DOI: 10.1126/sciadv.1500391.