Содержание

GISMETEO: Почему у кошек вертикальные зрачки, а у коз — горизонтальные? — События

Почему у некоторых животных, включая коз, горизонтальные зрачки, а других, например, гремучих змей и домашних кошек, — вертикальные?

Исследование 214 видов, проведенное командой ученых из Калифорнийского университета (США) и Даремского университета (Великобритания), предполагает, что ответ на этот вопрос связан с основным способом выживания определенного вида. Вертикальные и круглые зрачки помогают хищникам охотиться, а благодаря горизонтальным зрачкам травоядные животные замечают опасность.

Горизонтальные зрачки овцы. © Bildagentur Zoonar GmbH | Shutterstock

Ученые использовали компьютерные модели, имитирующие глаза овцы. Выяснилось, что горизонтальный зрачок улавливал больше света левой и правой частями глаза, меньше света — верхней и нижней частями. Это, согласно исследователям, помогает пасущимся животным быстрее замечать хищников, которые приближаются с различных направлений.

Что произойдет, если овца наклонит голову к земле? Логика подсказывает, что горизонтальный зрачок будет перпендикулярен земле. Но исследователи сделали удивительное открытие, фотографируя коз в зоопарке. Глаза животных делали оборот на 50 градусов, когда голова козы поворачивалась вниз. В результате зрачки оставались параллельными земле. То же самое происходит с глазами лошадей, антилоп и других пасущихся животных.

Вертикальные зрачки гекона. © Naturesauraphoto | Shutterstock

В чем преимущество вертикальных зрачков? Такие зрачки помогают хищнику в засаде лучше оценить расстояние до добычи, обостряя пространственное зрение и фокусировку на цели.

Интересно, что у крупных хищников, тигров и львов круглые, а не вертикальные зрачки. Авторы исследования считают, что относительно высокий рост больших кошек позволяет им получать больше зрительной информации и без вертикального зрачка.

Исследование встретило как много одобрительных откликов, так и критику. К примеру, несогласные с работой ученые отмечают, что бесчисленное множество животных не соответствуют приведенным в гипотезе тезисам. Шиншилла, например, ест траву, но зрачки у нее вертикальные.

Зачем кошкам вертикальные зрачки | Наука и жизнь

Форма зрачков у млекопитающих тесно связана с образом жизни: вертикальные зрачки позволяют мелким хищникам точно оценить расстояние до добычи, горизонтальные помогают травоядным копытным вовремя заметить опасность.

Все знают, что у кошки зрачки узкие и вертикальные. Многие замечали, что у коз зрачки, как у кошек, щелевидные, но при этом горизонтальные. И, возможно, кто-то задавался вопросом, имеет ли форма зрачков какой-то биологический смысл.

Вертикальные зрачки позволяют мелким хищникам не только регулировать количество света, попадающее в глаза, но и правильно оценивать расстояние до добычи. (Фото Aaron Horowitz / CORBIS.)

Горизонтальные зрачки помогают травоядным копытным вовремя заметить хищника. (Фото Paul Turner / Flickr.com.)

В статье, опубликованной в Science Advances, группа исследователей из Калифорнийского университета в Беркли утверждает, что смысл тут есть. Сравнив строение зрачков у 214 видов зверей, авторы работы обнаружили, что вертикальные зрачки свойственны хищникам, охотящимся из засады и активным днём и ночью, а горизонтальные можно найти преимущественно у травоядных, у которых глаза к тому же расположены по бокам головы. Что же до круглых зрачков, то они чаще всего встречаются у тех, кто в поисках еды преодолевает большие расстояния, а также у тех, кто гоняется за добычей.

Нельзя сказать, что биологи только сейчас заинтересовались формой зрачков у млекопитающих: ещё в 1942 году профессор Гордон Уоллс из того же Калифорнийского университета в Беркли выпустил работу «The Vertebrate Eye and Its Adaptive Radiation», в которой среди прочего объяснял, что за выгода может быть некоторым хищникам от щелевидного зрачка. Поскольку кошки и, к примеру, гекконы охотятся и ночью, и днём, им нужно хорошо видеть и в светлое, и в тёмное время суток. Щелевидный зрачок позволяет точнее подстроить глаз под количество света вокруг, так, чтобы и в темноте видеть, и на полуденном солнце не ослепнуть. Сужение зрачка в щель позволяет изменять его площадь от 135 до 300 раз, тогда как круглый зрачок может менять размер своего отверстия только лишь в 15-кратном диапазоне.

Но почему есть зрачки вертикальные и есть горизонтальные? И почему нет диагональных? Ответить на эти вопросы помогла модель, созданная Мартином Бэнксом (Martin Banks) и его коллегами – с её помощью они смогли оценить, что и как может видеть животное с щелевидным зрачком. Когда его щель располагается параллельно земле, то есть горизонтально, в глаз попадает больше света, так спереди, так и сзади (ну и, разумеется, с боков). Одновременно глаз защищён от прямого попадания солнечных лучей сверху, которые могли бы ослепить животное, если бы зрачки стояли под углом к земле. То есть, проще говоря, овцы, козы, лошади и прочие очень хорошо видят своими горизонтальными зрачками то, что происходит у земли, охватывая довольно широкую панораму. Действительно, крупным травоядным важно вовремя заметить хищника, который может появиться спереди, сбоку или сзади, но всегда придёт по земле, а не спустится с воздуха. Им важно не только заметить опасность, но ещё и понять, куда самому-то от неё бежать, и здесь очень кстати оказывается горизонтальный зрачок, дающий широкую панораму местности.

Но тут можно заметить, что копытные травоядные то и дело опускают голову, чтобы пощипать траву. В этом случае горизонтальный зрачок должен неизбежно вместе с головой наклоняться к поверхности земли, и все его преимущества, о которых мы только что рассказали, просто исчезнут. На самом деле, как показали наблюдения за антилопами, овцами, козами и лошадьми, они удерживают зрачок в горизонтальной позиции, поворачивая глаза – пасущиеся животные могут поворачивать их на 50 градусов, что в 10 раз больше, чем в случае человеческих глаз.

Если вернутся к хищникам, которые охотятся, нападая из засады, то им вертикальный зрачок помогает не только дозировать свет в разное время суток, но и фокусироваться на добыче, правильно оценить дистанцию до неё, и, соответственно, правильно рассчитать прыжок. Тут, впрочем, есть одна особенность: такие зрачки есть у тех хищников, которые сами по себе невелики – высота в холке у большинства из них не превышает 42 см. (Здесь можно вспомнить, что у крупных кошек, львов, тигров и т.д., зрачки круглые.) По словам авторов работы, эффект вертикальных зрачков, помогающий точнее нацелиться на добычу, лучше всего срабатывает именно у небольших животных. Есть ли похожие взаимосвязи между строением глаза и образом жизни у тех, кто летает, плавает в воде или лазает по деревьям? Наверно, есть, но точно узнать это можно будет только после дополнительных исследований.

Почему вертикальные зрачки вызывают у человека страх, а горизонтальные агрессию

Вы заметили, что даже в мультфильмах, когда хотят показать кого-то таинственного и ужасного наделяют его вертикальными зрачками? Достаточно обычному человеку одеть соответствующие линзы, и он вызывает страх почище загримированного в чудовище актера.

В чем же причина? — Давайте разбираться. Но прежде «пробежимся» по видам зрачков.

Круглые, горизонтальные и вертикальные зрачки

Еще, сравнительно недавно, считалось, что форма зрачков зависит от их светочувствительности и остроты зрения, но оказалось, что это не так — на форму влияет экологическая специализация.

Горизонтальные зрачки

Зрачки вытянутые в горизонтальной плоскости присущи травоядным животным. Тем, кто пасется на открытых пространствах, и кому важно следить за, как можно более широкой, панорамой вокруг. Это спасает от хищников и помогает отслеживать пути отступления собратьев.

Травоядные, даже научились щипать траву, сохраняя параллельность зрачка горизонту — их глаз может вращаться на 50 градусов в обе стороны (у человека всего на 5).

Вертикальные зрачки

Зрачки вертикального типа характерны для хищников, рост в холке которых менее 42 сантиметров, ведущих охоту из засады. Это обусловлено несколькими факторами:

  1. Важностью точного расчета прыжка.
  2. Контроля за дичью в полете.
  3. Концентрацией на узком секторе наблюдения при засаде.

Надо понимать, что небольшие хищники в основном охотятся на мелкую, или летающую, дичь, не преследуют стадных животных, поэтому их рабочий охотничий диапазон ограничен узкой полосой снизу доверху.

Круглые зрачки

Круглый зрачок универсален. Хотя он не имеет преимуществ специализации, но зато позволяет наиболее оптимально использовать зрение. Особенно там, где оно играет ведущую роль.

Поэтому круглыми зрачками обладают:

  1. Животные-собиратели.
  2. Всеядные животные.
  3. Крупные хищники, охотящиеся на большую или стадную дичь.
  4. Стайные хищники.

Генетическая память

Казалось бы, что зрачки наиболее опасных, крупных, хищников должны вызывать у человека интуитивный страх. И так бы наверное и было, если бы страх был осмысленным. Но он эволюционный, сохранившийся от тысяч поколений предков на генетическом уровне …

Что происходило с человеком, если он лицом к лицу сталкивался с саблезубой кошкой или пещерным медведем? — Он становился пищей!

Генетическая память не могла сохранить этих случаев в геноме человечества. А если на него вдруг набрасывался из засады оголодавший камышовый кот? — Он скорее всего отделывался испугом и глубокими царапинами!

И так из поколения в поколение, пока человек из потенциальной дичи, сам не превратился в высшего хищника.

Впрочем, даже сейчас случаются нападения агрессивных «малышей» на охотников. И это вдвойне страшно, потому-что нападения всегда из засады.

эволюция сложного органа Государственный Дарвиновский музей

29 июля 2017 — 1 октября 2017

Расположение: Выставочные залы музея / 3 этаж / Выставочный зал №7

Новый проект Дарвиновского музея «Эволюция сложных органов» стартует с выставки о самом совершенном в мире оптическом приборе – глазе. Из витрин на зрителя устремлены сотни пар глаз животных: от острого взора орла до подслеповатых глазков медузы. Посмотрите на один и тот же пейзаж глазами человека, лошади, вальдшнепа, сокола и стрекозы, обманите свой мозг оптическими иллюзиями и начните завидовать осьминогам и кальмарам – ведь их глаза совершеннее наших!

Живые существа обладают богатым ассортиментом зрительных приборов: от простых светочувствительных пятен на теле дождевого червя до острого зрения орла. Является ли человеческий глаз вершиной «оптической пирамиды»? Этому вопросу посвящена первая часть выставки. Здесь наш главный зрительный орган разобрали на хрусталик, роговицу и сетчатку, разложили на пиксели и фоторецепторы, измерили поле зрения и… обнаружили, что глаз человека далёк от идеала! Этот ошеломляющий вывод можно проверить на практике в интерактивной зоне – обмануть свое зрение при помощи оптической иллюзии или повторить любимый эксперимент Людовика XIV по обнаружению «ахиллесовой пяты» глаза  – слепого пятна.

Если мы используем глаза для изучения окружающей среды, то для чего нужно зрение остальным представителям царства животных? Обратите внимание на наглядную ленту эволюции зрения: от простейших «световых датчиков»  медузы до сложных фасеточных глаз стрекозы. Каждый этап – новая возможность для восприятия мира и новый инструмент для выживания. В этом разделе выставки вы познакомитесь со «зрячими» простейшими, посмотрите в глаза членистоногим, изучите особенное зрение птиц. Знали ли вы, например, что глаза мухи фиксируют до 300 «кадров» в секунду, а человек лишь 50? Или что чомга, пернатая любительница подводной охоты, видит одинаково хорошо как в воздухе, так и под водой? Но самый большой удар по человеческому самолюбию нанес… кальмар! Зрение этого головоногого моллюска примерно в 10 раз чувствительней нашего.

Животные способны удивить не только разнообразием строения глаз, но и их числом,  внешним видом и расположением. Многочисленные лазурные глазки атлантических гребешков, горизонтальные зрачки альпийской горной козы и водяные глаза наутилуса – вот неполный перечень эпатажных оптических приборов, представленных на выставке.    

  


Актуальные мероприятия

Как вы ошибаетесь насчёт кошачьих глаз: alexeyosokin — LiveJournal

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.

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.

А у вас есть версия на этот счет?

Подписывайтесь на обновления, чтобы узнать о дикой природе больше…

ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ ПУТЕШЕСТВЕННИКАМ:
Все о сафари-турах
Дешевые авиабилеты
Лучшие цены на отели
Живи не как все — коллекция уникальных отелей
Магазин товаров для комфортных путешествий

Вся правда об овцах: они вовсе не глупые и совсем не беззащитные

  • Харриет Констэбл
  • BBC Earth

Автор фото, iStock

Овцы — из тех немногих представителей животного мира, в отношении которых сложился крайне несправедливый стереотип. Почти всё, что мы о них думаем — неправда.

Что мы думаем о них: Овцы — глупые, беззащитные и безобидные создания, которые бесцельно слоняются по лугам и холмам. Всё, для чего они нужны, — это густая шерсть и съедобное мясо.

На самом деле: На самом деле овцы на удивление умны, у них хорошая память, а их когнитивные способности (умение воспринимать информацию и перерабатывать ее) довольно развиты. Они умеют дружить, заступаются друг за друга и грустят, когда их партнера отправляют на скотобойню. А уж в разрушительных для природы навыках с ними мало кто может тягаться.

Автор фото, iStock

Подпись к фото,

Человек разводит овец на протяжении тысячелетий

Умные. Сложные. Любят компанию. Но не люди. Неужели это про овец, которые если на что и годятся — то на шашлык? И шерсть у них тоже хороша… Но интеллект?!

Мы привыкли считать овцу (Ovis aries) непроходимо глупой. Это мнение не сильно изменилось с XVIII века, когда один из отцов-основателей Соединенных Штатов Америки Джордж Вашингтон провозгласил: «Если отобрать свободу слова, то нас, покорных и тихих, можно вести на убой, как овец».

В наши дни овцой называют того, кто бездумно и покорно следует за другими. «Не будь овцой!» — так говорят, когда призывают человека подумать своей головой и не подчиняться чужой воле.

Однако правда состоит в том, что овцы гораздо умнее, чем принято считать.

Автор фото, iStock

Подпись к фото,

Влияние овец на окружающую среду, мягко говоря, значительно

В исследовании 2001 года Кит Кендрик обнаружил, что эти скромные на вид животные могут запоминать и потом узнавать по меньшей мере 50 человеческих лиц на протяжении следующих двух лет, а то и дольше. Недостижимый результат даже для некоторых людей.

«Овцы ясно демонстрировали признаки узнавания отдельных людей, когда им показывали нарисованные лица», — рассказывает Кендрик.

Ученые также нашли подтверждение тому, что овцы понимают выражение человеческого лица и предпочитают улыбку.

В интервью Би-би-си Кендрик говорил: «То, как организован мозг овцы, позволяет предположить, что эти животные должны эмоционально откликаться на то, что они видят вокруг себя».

Кэролайн Ли из австралийского Государственного объединения научных и прикладных исследований тоже изучала овец на предмет интеллекта.

Она выяснила, что овцы могут научиться находить дорогу в сложном лабиринте. Вид других знакомых овец, дожидающихся на выходе из лабиринта, помогал подопытному животному быстрее достичь результата.

Овцы не только смышлены, но и игривы, это вообще довольно позитивное, жизнерадостное животное. Достаточно посмотреть это видео, чтобы убедиться.

Кроме того, овцы имеют разные сексуальные привычки — 8% из них предпочитают однополые отношения. Это одно из немногих животных, сохраняющих верность своему гомосексуальному выбору на протяжении всей жизни.

Автор фото, iStock

Подпись к фото,

Человеку от овцы нужны мясо и шерсть. А что нужно овце от человека?

У овец сложные отношения внутри стада. Примерно два десятилетия назад исследователи из Университета Калифорнии три года наблюдали за баранами и пришли к выводу, что тех могут связывать узы крепкой дружбы. Они помогают друг другу в трудных ситуациях — заступаются за слабых и, если надо, плечом к плечу бьются с врагами.

Проявления дружбы и верности у овец и баранов эмоционально окрашены. Исследование 2009 года, результаты которого были опубликованы в международном журнале Animal Welfare, показало, что овцы способны испытывать целый спектр чувств — от страха до гнева, от отчаяния до счастья.

«[Как и у людей], чувство отчаяния возникало в ситуациях, которые можно охарактеризовать как внезапные, незнакомые, непредсказуемые… и неконтролируемые, в то время как знакомое, предсказуемое окружение вызывало скуку», — пишут авторы.

Автор фото, iStock

Подпись к фото,

Муфлон, ближайший родственник домашней овцы в дикой природе

Ирония состоит в том, что овцы живут рядом с человеком и у человека так давно, а мы так мало о них знаем.

Эти животные были одомашнены между 11000-м и 9000-м годами до н.э. — из-за густой шерсти, мяса и молока. Овцы упоминаются в бесчисленном количестве книг, религиозных текстов и даже в астрологии.

Скажем, астрологический знак Овен есть не что иное, как баран (впрочем, если под этим знаком родилась женщина, то — овца). В древнеегипетской религии баран символизировал сразу нескольких богов.

Выражение из Нового завета «отделить агнцев от козлищ» (Евангелие от Матфея) иносказательно означает «отделить хороших от дурных», праведников от грешников. Так что овцы здесь символизируют добро.

Считается, что в дикой природе ближайший родственник домашней овцы — муфлон, от которого она и ведет свое происхождение.

Дикие муфлоны в больших количествах водились в древней Месопотамии (охватывающей в ту пору нынешний Ближний Восток, включая Ирак, Кувейт, восточную Сирию и юго-восток Турции).

У них были могучие рога, с помощью которых они успешно защищались от хищников, но затем люди позаботились о том, чтобы у овцы таких рогов не было, а была постоянно растущая густая шерсть.

Автор фото, iStock

Подпись к фото,

В этих глазах просто плещется интеллект…

Но, несмотря на старания человека, нынешние овечки все еще кое-на-что способны.

Во-первых, они могут как следует наподдать, если зазеваться и подойти к ним слишком близко. Особенно часто овца делает это, защищая свой молодняк.

Несмотря на мирный и спокойный внешний вид, овцы быстро бегают и могут преодолевать крутые подъемы так, как многим хищникам и не снилось.

И в довершение всего овцы обладают отличным периферическим зрением: у них горизонтальные щелевидные зрачки, позволяющие видеть чуть ли не то, что происходит за спиной, не поворачивая головы.

Понятно, что ни одно из этих достойных качеств не спасет овцу, если человек захочет пустить ее под нож.

200 миллионов из них живут в Китае, более 70 млн — в Австралии, более 60 млн в Индии, 45 млн в Иране, 41 млн в Нигерии, около 40 млн в Судане.

Великобритания располагает общим овечьим стадом в 33 млн голов, а Новая Зеландия — почти в 30 млн.

В Кении, где насчитывается примерно 17 млн овец (которых тут разводят на мясо), эти животные — просто катастрофа для дикой природы.

Автор фото, iStock

Подпись к фото,

Баран Далля (дикая овца)

В опубликованном в сентябре 2016 года исследовании показано, что популяция всех диких животных в Кении сократилась на 68% в период между 1977 и 2016 гг. Среди пострадавших — бородавочники, многие виды антилоп и редкая зебра Греви (пустынная зебра). За тот же период овец стало больше на 76.3%.

«Наблюдения с воздуха, которые осуществляют власти Кении, показали, что за последние 40 лет количество овец резко выросло, — рассказывает один из ведущих авторов исследования Джозеф Огуту из Гогенгеймского Университета в Штуттгарте (Германия).

«Овцы обкусывают траву очень низко к земле, и когда их много, они просто уничтожают пастбища. Это ужасно, потому что большинству диких животных [таких как слоны, буйволы и зебры], чтобы питаться, нужна более высокая трава».

В национальном заповеднике Масаи-Мара в 1992 году, по словам Огуту, поголовье буйволов приближалось к 13 тысячам, но с тех пор резко сократилось.

«Во время засухи они были вынуждены уходить со своих пастбищ, вытесняемые овцами и другим домашним скотом, в результате популяция буйволов сократилась всего за один год на 76%. И с тех пор так и не восстановилась».

Засухи и раньше были довольно часты в Кении, но сейчас, когда овец стало настолько много, последствия для соперничающих за одни и те же ресурсы животных — как домашних, так и диких — очень тяжелы, отмечает Огуту. Он и его коллеги призывают кенийское правительство ограничить поголовье овец и другого домашнего скота.

Автор фото, iStock

Подпись к фото,

Овца превратилась в животное, разрушительно воздействующее на природу

Однако то, что происходит в Кении — лишь часть глобальной истории. Спрос на продукты скотоводства в мире по-прежнему растет, и нагрузка на окружающую среду в связи с этим увеличивается, отмечалось в докладе Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО) за 2006 год.

Овец на нашей планете стало так много, что они превратились в животное, разрушительно воздействующее на природу.

Разводя овец в таких количествах, человек вносит весомый вклад в процесс исчезновения лесов и изменения климата, результатом чего становится нехватка питьевой воды.

Конечно, вины самих овец в этом нет. Но когда узнаешь все эти факты, овечка уже не кажется невинной или глупой.

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Earth.

Почему у кошек вертикальные зрачки?

Подробности
Категория: Общая миска
Просмотров: 2963

Каких только разновидностей зрачков нет в животном мире: круглые, вертикальные щелевидные, горизонтальные щелевидные. Кроме того, существуют ещё более удивительные формы. Например, каракатица обладает W-образным зрачком, а скат – зрачком в виде полумесяца.

Существует прямая взаимосвязь между типом зрачка и экологической нишей.

 

 

Горизонтальные зрачки характерны для травоядных животных, круглые – для средних и крупных хищников, чья охота идёт как в дневное, так и в ночное время (по большей части эпизодически). Вертикальные зрачки принадлежат мелким хищникам.

Зрачки у кошек напоминают по форме узкую вертикальную щель, создавая впечатление «гипнотического» взгляда. В то же время зрачки глаз крупных кошачьих имеют круглую форму.

Почему?

В природе всё закономерно. Согласно научным исследованиям калифорнийских зоологов, узкая форма зрачков идеально подходит мелким хищникам. Благодаря такой форме зрачков, кошки способны охотиться и днём, и ночью. Они отлично видят практически в полнейшей темноте, их зрение в 6-8 раз превосходит человеческое.

В темноте зрачок расширяется до предела, увеличивая площадь своей поверхности для улавливания малейшего фотона света.

Но на ослепительном солнце их сверхчувствительные глаза видят предметы немного размытыми, днём они видят в 10 раз хуже человека. Узкая полоска зрачка наравне с горизонтально расположенными веками защищает их от яркого солнечного света. Зрачок в виде узкой щели способен подстраиваться под количество света, меняя свою площадь (то сужаясь, то расширяясь в несколько раз).

Но дело не только в регулировании света, поступающего в глаз кошки. Вертикальная форма зрачка помогает лучше сфокусироваться и точнее рассчитать дистанцию до объекта охоты (крайне важная функция для совершения точного и четкого прыжка на мелкую дичь).

Эта форма характерна именно для животных, охотящихся у поверхности земли и обладающих ростом не более 42 см. Например, манулы чуть выше обычных кошек, но глаза их уже имеют круглые зрачки.

Точность прыжка – жизненно необходима для животных, ведущих охоту из засады. Вертикальные линии зрачков делают кошачьи глаза прекрасным дальномером, создавая отличный стереопсис. Говоря научным языком, стереопсис – это оценка степени удаления объекта в зависимости от горизонтальной диспаратности. Диспаратность знакома каждому по эффекту смещения объекта вправо и влево при закрывании одного из глаз.

Проще говоря, кошка великолепно визуально оценивает пространственные трехмерные объекты. Стереопсис, создаваемый вертикальными линиями зрачков, помогает кошке как нельзя лучше рассчитать расстояние до жертвы.

 

 

  • < Назад
  • Вперёд >

Почему у животных в глазах зрачки разной формы?

Вы могли заметить, что глаза большинства животных сильно отличаются от наших. От вертикально прорезанных до горизонтально W-образных — существует огромное разнообразие форм глаз.

Но почему? Сколько существует различных типов и для каких целей служат эти разные формы?

Давайте выясним.

СВЯЗАННЫЕ: 7 ЗАМЕТНЫХ ЖИВОТНЫХ, о которых вы, вероятно, никогда не слышали

Какие животные обладают лучшим зрением?

Есть много животных, которые могут претендовать на лучшее зрение в мире.Но это актуальный термин, так как он зависит от того, для чего животному нужно зрение.

По данным India Today, одни из лучших глаз животных в мире следующие:

  • Орлы и соколы (широко признанные лучшими)
  • Хищные птицы
  • Совы
  • Кошки
  • Просимианы
  • Стрекозы
  • Козы
  • Хамелеоны
  • Креветки-богомолы

У каких животных странные глаза?

В царстве животных можно найти много странных глаз.Но это, конечно, очень ориентированная на человека концепция.

В конце концов, для змеи (если у них есть представление о странности) человеческий глаз выглядел бы странно. Однако, с нашей точки зрения, во всем мире можно встретить очень странные глаза.

Возьмем в качестве примера хамелеона:

«У хамелеонов очень уникальные глаза — одни из самых уникальных во всем животном царстве. Их веки соединены по кругу вокруг большей части глаза, оставляя только один точечное отверстие, чтобы они могли видеть сквозь него.Глаза хамелеона могут двигаться независимо друг от друга, и каждый глаз может двигаться на 360 градусов «. — Научный исследователь.

Почему у животных зрачки разной формы?

Форма и форма зрачков в глазах животных напрямую связаны с тем, как они едят, где проводят время и, если это хищник, как они охотятся. Жертвы будут иметь тенденцию отдавать предпочтение периферийному зрению, а не восприятию глубины, а у водных животных будут очень разные зрачки, чем у наземных животных.

Это также зависит от эволюционного прошлого рассматриваемого животного.Мы рассмотрим это более подробно ниже в статье.

«Домашние кошки имеют удлиненные зрачки, в то время как их более высокие кузены-львы имеют круглые зрачки. Для охотничьих видов с горизонтально удлиненными зрачками форма позволяет им получать максимально возможный свет спереди и сзади, давая им панорамный вид на мир что помогает им обнаруживать хищников «. — mnn.com.

Могут ли люди иметь зрачки с разрезами?

В подавляющем большинстве случаев нет. Мы выросли как активные охотники, которые охотятся днем, и мы стоим прямо.

По этой причине наши зрачки круглые, как и у других крупных хищных млекопитающих, таких как львы и волки.

Однако есть некоторые редкие генетические нарушения, при которых у человека могут развиваться псевдощелевые зрачки. Зрачок называется колобома , зрачок формируется неправильно, когда ребенок находится в утробе матери.

В крайних случаях это может привести к некруглому зрачку с щелью.

Какие бывают зрачки глаз у животных?

Царство животных — невероятно разнообразное и интересное место, где мы можем наблюдать множество различных эволюционных приспособлений к разнообразным средам.Одно особенно интересное различие между животными — форма их зрачков.

Ниже мы выделили 8 основных типов учеников, которых вы можете встретить по всему миру. Этот список не является исчерпывающим и не содержит определенного порядка.

1. Крупные хищники, охотящиеся в дневное время, обычно имеют круглые зрачки.

Источник: madaise / Flickr

Круглые зрачки, как и у людей, также характерны для других хищников, таких как собаки и крупные кошки. Животные с такими зрачками, как правило, являются активными охотниками, которые преследуют добычу в основном в дневное время.

Они также обычно характерны для хищников, глаза которых обычно держатся высоко от земли.

Однако это не всегда так. Большие кошки и собаки, такие как львы или волки, могут охотиться и охотятся ночью. Они могут делать это за счет комбинации адаптаций сетчатки (tapetum lucidum) , которые дают им повышенные способности скрытности при слабом освещении.

Если у животного круглые зрачки, это, как правило, означает, что их поле зрения не очень широкое.Поскольку хищникам, как правило, требуется лучшее восприятие глубины, это своего рода компромисс.

Однако животные с такими зрачками, как правило, являются высшими хищниками, которые сами сталкиваются с очень немногими хищниками, если вообще сталкиваются с ними. По этой причине хорошее периферическое зрение не является эволюционной необходимостью — по очевидным причинам.

Круглые зрачки не обеспечивают того точного зрения, которое есть у некоторых других форм зрачков, но это компенсируется размером и силой их владельцев, склонностью к охоте стаями или интеллектом животного, которые все помогают преодолеть любые ограничения со стороны круглых зрачков.

Другими словами, они могут вносить исправления в последнюю минуту во время охоты или, в нашем случае, убивать на расстоянии.

2. Зрачки с вертикальной щелью, как правило, принадлежат хищникам из засады

Источник: Dany Sternfeld / Flickr

Зрачки с вертикальной щелью обычно принадлежат более мелким хищникам из засад, которые охотятся относительно близко к земле. К ним относятся, среди прочего, такие животные, как маленькие кошки, лисы и крокодилы.

Форма зрачка позволяет увеличить его, чтобы пропускать больше света, когда это необходимо.Это приспособление для хищников, которые охотятся в различных условиях освещения, в том числе в ночное время. Эта форма зрачка также помогает очень точно определять короткие расстояния.

Для ночных охотников первостепенное значение имеет попадание как можно большего количества света в глаза. Этот тип глаз также используется хищниками-засадниками (которые, как правило, меньше по размеру или имеют более медленный метаболизм), которым необходимо дождаться своей добычи и быть невероятно точными при ударе, чтобы совершить успешное убийство.

3. Горизонтальные зрачки, как правило, принадлежат хищным животным

Источник: Hans De Bisschop / Flickr

Горизонтальные зрачки, чаще продолговатые (иногда называемые прямоугольными), как правило, встречаются у таких хищных животных, как овцы, козы и лошади. . Эти любопытные зрачки обеспечивают отличное широкое поле зрения.

Это, в том числе их физическое расположение сбоку от головы, дает животным отличные средства сканирования своего окружения на предмет потенциальных угроз и хищников.Эти виды зрачков также отлично подходят для четкого сосредоточения на земле, чтобы помочь животному-жертве во время полета.

«Прямоугольный зрачок дает лошадям и жвачным животным горизонтальное панорамное видение того, что происходит на земле — где потенциально могут быть хищники — позволяя им иметь прозрачное видение спереди и сзади визуально». — Хуан Паскуаль.

Расположение глаз и форма зрачков позволяют животным-жертвам видеть как спереди, так и сзади.Он также обеспечивает относительно хороший обзор спереди для проверки препятствий при бегстве от хищников.

4. Зрачки с горизонтальной щелью, как правило, встречаются у рептилий-жертв и земноводных.

Источник: TJ Gehling / Flickr

Зрачки с горизонтальной щелью — еще одна форма зрачка, которой обладают некоторые хищные животные. Они, как правило, встречаются у рептилий и земноводных, таких как лягушки, жабы, змеи и осьминоги.

Их можно широко открывать, чтобы пропускать много света в глаза днем ​​и ночью.Это помогает животному легче замечать вертикальное движение хищников, чтобы при необходимости предпринять маневры уклонения.

5. Серповидные зрачки, как правило, встречаются у скатов, сомов и камбал. эффекты искажения света водой.

Некоторые постулируют, что зрачки в форме полумесяца помогают исключить свет более эффективно, чем зрачки других форм, особенно круглые.

Они также предоставляют своим владельцам широкое поле зрения для поиска хищников или предметов добычи. Исследования также показали, что они могут помочь повысить контраст.

«Мы обнаружили, что эта форма зрачка сохраняет небольшую глубину резкости, ограничивая световой поток к сетчатке. Такая форма зрачка также уменьшает эффекты линзообразной сферической аберрации, обеспечивает большее поле зрения, обеспечивает более высокий теоретический предел разрешения, улучшает контрастируют на высоких пространственных частотах и ​​предоставляют информацию о знаке и степени визуальной расфокусировки относительно отражающего объекта.»- Кристофер Дж. Мерфи .

6. W-образные зрачки встречаются у каракатиц

Источник: neil banas / Flickr

W-образные зрачки — еще одна интересная форма зрачков животных. Они встречаются у каракатиц и являются считается измененной формой зрачка с горизонтальным разделением.

При слабом освещении эти зрачки имеют тенденцию открываться, чтобы сформировать более круглую форму, но при ярком свете они возвращаются к своей характерной W-образной форме. попадают в глаз с разных сторон, а также, как считается, повышают контрастность изображения и зрение вдаль.

7. У гекконов вертикальные зрачки из бисера

Источник: James Niland / Flickr

Вертикальные зрачки из бисера встречаются у таких животных, как гекконы и некоторые рыбы. Эти зрачки могут уменьшаться до очень тонких вертикальных щелей, с множеством точечных отверстий, появляющихся при ярком свете.

Каждый из «бусинок» работает вместе, помогая животному воспринимать расстояние, а также позволяя ему охотиться в самых разных условиях.

Эта форма зрачка обычно встречается у животных, которые ведут ночной образ жизни или активны днем ​​и ночью, а также не стоят слишком далеко от земли.

8. Глаза насекомых на самом деле не имеют зрачков!

Источник: JamesDPhotography / Flickr

Поскольку у насекомых обычно сложные глаза, вы не удивитесь, узнав, что у них на самом деле нет зрачков. Их сложные глаза состоят из тысяч фоторецепторов, называемых омматидиями, которые расположены близко друг к другу. Каждый фоторецепторный блок включает роговицу, хрусталик и фоторецепторные клетки, которые различают яркость и цвет.

Однако у некоторых глаз насекомых есть «псевдозрачки».Эти псевдозрачки представляют собой «темное пятно, которое перемещается по сложному глазу беспозвоночного при его вращении, вызванное поглощением и отражением падающего света омматидиями ». — Wiktionary.com.

У глаз есть это: Лошади, обладающие удивительными визуальными способностями

Замечательная способность глаз: эти изображения показывают, что лошадь может вращать глаза так, чтобы ее горизонтальные зрачки оставались параллельными земле, когда она опускает голову, чтобы пастись. На изображении справа исследователи повернули изображение, чтобы вернуть голову в горизонтальное положение, показывая, как вращается зрачок.Фотографии: Мартин Бэнкс, Калифорнийский университет в Беркли

Исследователи обнаружили, что лошади обладают необычайной способностью вращать глаза, чтобы держать их горизонтальные зрачки параллельно земле, когда они опускают голову, чтобы пастись.

Эта способность, которую они также разделяют с овцами, козами и оленями, обеспечивает животным максимально эффективное поле зрения независимо от угла наклона головы. Уровень поворота составлял до 50 градусов.

Исследователи назвали эту способность замечательной и сказали, что это способность, присущая людям и другим хищникам.

Находка была получена в результате анализа 214 видов наземных животных. Исследование, опубликованное в журнале Science Advances , показало, что экологическая ниша существа является сильным предиктором формы зрачка.

Виды со зрачками, имеющими вертикальную щель, с большей вероятностью будут хищниками из засад, которые активны и днем, и ночью.

Разные формы глаз.

Напротив, те, у кого зрачки вытянуты по горизонтали, например лошади, с большой вероятностью будут растительноядными жертвами с глазами по бокам головы.Круглые зрачки были связаны с «активными собирателями» или животными, преследующими свою добычу.

Исследование, проведенное специалистом по зрению Мартином Бэнксом, профессором оптометрии Калифорнийского университета в Беркли, в сотрудничестве с британским Даремским университетом, представляет новую гипотезу, объясняющую форму и ориентацию зрачков у разных видов.

Их исследования основаны на фундаменте, заложенном ныне покойным Гордоном Уоллсом, профессором оптометрии Калифорнийского университета в Беркли, который в 1942 году опубликовал книгу «Глаз позвоночных и его адаптивное излучение».

Его классический текст по физиологии глаза выдвинул общепринятую теорию о том, что щелевидные зрачки допускают различную мускулатуру и больший диапазон количества света, попадающего в глаз.

Например, вертикальные щели домашних кошек и гекконов претерпевают 135–300-кратное изменение площади между суженным и расширенным состояниями, в то время как круглые зрачки людей претерпевают изменение всего в 15 раз.

«У видов, которые активны как днем, так и ночью, например домашних кошек, щелевые зрачки обеспечивают динамический диапазон, необходимый, чтобы помочь им видеть при тусклом свете, но не ослеплять полуденным солнцем», — сказал Бэнкс.

«Однако эта гипотеза не объясняет, почему щели бывают вертикальными или горизонтальными. Почему мы не видим диагональных щелей? Это исследование — первая попытка объяснить, почему ориентация имеет значение ».

Чтобы объяснить, почему удлиненные по горизонтали зрачки, за некоторыми исключениями, соответствовали пастбищам таких животных, как лошади, овцы и олени, исследователи обратились к компьютерным моделям, чтобы изучить влияние различных форм зрачков.

Они обнаружили, что горизонтальные зрачки расширяют эффективное поле зрения.При горизонтальном растяжении зрачки выровнены с землей, получая больше света спереди, сзади и по бокам. По словам исследователей, ориентация также помогает ограничить количество ослепляющего света от солнца сверху, чтобы животное могло лучше видеть землю.

«Первым ключевым визуальным требованием для этих животных является обнаружение приближающихся хищников, которые обычно прибывают с земли, поэтому им нужно видеть панораму на земле с минимальными слепыми пятнами», — сказал Бэнкс.

«Второе важное требование — как только они обнаруживают хищника, они должны видеть, куда он бежит.Они должны видеть достаточно хорошо краем глаза, чтобы быстро бегать и перепрыгивать через предметы ».

Но что происходит с этой ориентацией, когда животное опускает голову пастись? Если ученик будет следить за углом наклона головы, он станет более вертикальным, и теория будет ошибочной.

«Чтобы убедиться в этом, я часами проводил в зоопарке Окленда, часто в окружении школьников на экскурсиях, чтобы понаблюдать за различными животными», — сказал он.

«Конечно, когда козы, антилопы и другие пасущиеся хищные животные опускали голову, чтобы поесть, их глаза вращались, чтобы поддерживать горизонтальное выравнивание зрачков с землей.”

На другой стороне Атлантики соавтор исследования Гордон Лав, профессор физики в Даремском университете, обнаружил ту же закономерность, наблюдая за лошадьми и овцами на близлежащих фермах.

Глаза пасущихся животных могут поворачиваться на 50 градусов и более в каждом глазу, что в 10 раз больше, чем у человеческих глаз, говорят исследователи.

Авторы отметили важность точного определения расстояния, на которое животные должны будут наброситься на свою добычу, для хищников, устраивающихся из засады с вертикальными щелями зрачков.

Исследователи определили три подсказки, обычно используемые для измерения расстояния: стереопсис или бинокулярное несоответствие; параллакс движения, при котором более близкие объекты перемещаются дальше и быстрее в нашем поле зрения; и размытие, при котором объекты на разном расстоянии не в фокусе.

Исследователи исключили параллакс движения как фактор, поскольку использование этого сигнала потребовало движения головы, которое могло бы выявить положение хищника. По словам исследователей, оставшиеся два сигнала, бинокулярное неравенство и размытость, работают вместе с удлиненными по вертикали зрачками и глазами, обращенными вперед.

Бинокулярное зрение лучше работает при оценке различий, когда контуры вертикальные, а объекты находятся на расстоянии, в то время как размытие играет важную роль для горизонтальных контуров и целей ближнего поля. По словам исследователей, зрачки с вертикальной щелью максимально усиливают оба сигнала.

Однако вертикальные зрачки среди хищников-засадников неравномерно распределены.

Уильям Спрэг, научный сотрудник лаборатории Бэнкса, сказал: «Удивительная вещь, которую мы заметили в этом исследовании, — это то, что щелевые зрачки были связаны с хищниками, которые находились близко к земле.

«Итак, у домашних кошек есть вертикальные щели, а у более крупных кошек, таких как тигры и львы, — нет. Зрачки у них круглые, как у людей и собак ».

Среди 65 хищников, устраивающих засаду в лоб, у 44 были вертикальные зрачки, а у 36 из них высота плеч была менее 42 сантиметров (16,5 дюймов). Вертикальные зрачки увеличивают способность мелких животных определять расстояние до добычи.

Авторы объяснили это, подсчитав, что сигналы глубины резкости, основанные на размытии, более эффективны для оценки расстояний для невысоких животных, чем для высоких.

Любовь продолжала: «Мы все время узнаем, насколько замечательны глаза и зрение. Эта работа — еще один фрагмент головоломки, позволяющей понять, как работают глаза ».

Авторы отметили, что данное исследование сосредоточено на наземных видах. В будущих исследованиях они планируют изучить ассоциации водной, воздушной и древесной жизни с положением глаз и формой зрачка.

Другими соавторами исследования являются Юрген Шмоль и Джаред Парнелл из Даремского университета.

Национальные институты здравоохранения и Исследовательский совет по инженерным и физическим наукам помогли поддержать это исследование.

Почему у животных глаза имеют зрачки разной формы?
Мартин С. Бэнкс, Уильям В. Спраг, Юрген Шмоль, Джаред А. К. Парнелл и Гордон Д. Ловью
Science Advances 07 августа 2015 г .: Vol. 1, вып. 7, e1500391
DOI: 10.1126 / sciadv.1500391
Полную версию исследования можно прочитать здесь.

Охотник или преследуемый: почему у животных разные формы зрачков

Кошки — хищники из засад. И, как и у кошек, у подавляющего большинства охотников из засад также вертикальные зрачки.

Эти хищники терпеливо прячутся, а затем внезапно нападают. Это означает, что им необходимо точно оценить расстояние до еды.

Хотя у домашних собак зрачки круглые, у меньших видов собак, таких как рыжие лисы, зрачки вертикальные. (Normalityrelief / flickr)

Оказалось, что зрачки с вертикальной щелью идеально подходят для этой работы.

Зрачки работают как диафрагма фотоаппарата. Когда камера фокусируется на объекте, объекты, расположенные ближе или дальше, выглядят размытыми.Диапазон, в котором находится фокус, называется глубиной резкости.

Фотографы контролируют глубину резкости, изменяя размер отверстия. Меньшая диафрагма, большая глубина резкости.

Это изображение демонстрирует, как изображение может выглядеть для животного с асимметричной глубиной резкости. Три белых креста размещены на разном расстоянии от камеры, которая фокусируется на ближайшем кресте. Вертикальные линии всех трех крестов относительно четкие, в то время как горизонтальные линии двух дальних крестов довольно размыты. (Мартин Бэнкс)

Но апертура щелевого зрачка в одном направлении меньше, чем в другом. Таким образом, глубина резкости тоже асимметрична.

Для кошек это означает, что вертикальные линии за точкой фокусировки остаются относительно резкими, а горизонтальные линии на том же расстоянии полностью размыты.

И это дает охотникам более точные подсказки, чтобы точно определить свою пищу. Способность видеть более четкие вертикальные линии улучшает способность хищника оценивать расстояние. И размытые горизонтальные линии сами по себе являются признаком расстояния.

Но Бэнкс обнаружил, что эти преимущества применимы только к более мелким животным, которые находятся ближе к земле. Более высокие животные не могут использовать информацию о дополнительном расстоянии от размытия.

Вот почему у больших кошек, таких как львы и тигры, зрачки круглые, а у маленьких кошек — щелевые.

Как не стать кошачьим кормом

Животные, которые могут стать добычей, также имеют щели зрачки, но ориентированы горизонтально. Их глаза также обычно расположены по бокам головы: приспособление для поиска хищников во всех направлениях.

И когда они обнаруживают хищника, они убегают.

«Это интересная проблема, потому что их глаза смотрят не так, как они бегут», — объясняет Бэнкс. «Им нужно четко видеть перед собой, что происходит краем глаза».

Как и у многих других пасущихся хищных животных, берберские овцы имеют горизонтальные зрачки и глаза по бокам головы. (Hans De Bisschop / flickr)

У хищных животных зрачок с горизонтальной щелью дает глазу больше света с боков и меньше света сверху.И это хорошо, потому что это означает, что животное получает больше света от того, что в основном впереди или позади него, и меньше ослепительного солнечного света сверху.

От этого у вас закружится голова

Но что происходит, когда травоядные опускают голову, чтобы покормиться? Становятся ли их горизонтальные зрачки вертикальными? Могут ли они по-прежнему видеть панораму? Чтобы выяснить это, Бэнкс провел несколько часов в зоопарке Окленда, фотографируя овец и коз с поднятыми и опущенными головами.

«И, черт возьми, когда они наклоняют голову, глаза вращаются, так что зрачки остаются параллельными земле», — взволнованно говорит он.

Когда они опускают голову, чтобы пастись, хищные животные вращают глазами, чтобы сохранить горизонтальные зрачки. (Chuck Redden / flickr)

Фактически, овцы могут поворачивать глаза на угол до 50 градусов, чтобы зрачки оставались горизонтальными. И глаза должны вращаться в разные стороны — один по часовой стрелке, другой против часовой стрелки.

«Это дико!» восклицает он.

Требуется больше млекопитающих

«Это забавное исследование, — говорит Крис Хизи, профессор анатомии Университета Среднего Запада в Аризоне.«Они пытаются многое объяснить. И это всегда интересно ».

Хизи предположил, что анализ млекопитающих по отдельности и с включением более широкого круга видов, таких как грызуны, приматы и сумчатые, даст более сильную проверку теории авторов.

Он также хотел бы видеть больше обсуждений животных, которые противоречат тенденциям. Как мангуст. Хищник-засадник, но у него зрачки с горизонтальной щелью.

«Самыми интересными случаями, конечно же, являются контрпримеры, не соответствующие шаблону», — говорит он.

Вертикально ориентированные зрачки могут дать хищникам из засады преимущество при нападении на добычу. Или игрушки. (Кимберли Морган)

Итак, в следующий раз, когда вы окажетесь лицом к лицу с кошкой, помните: она точно знает, как далеко вы находитесь.

биология — Имеют ли хищники тенденцию иметь вертикальные щели зрачков по сравнению с горизонтальными у хищных животных?

В целом верно, что глаза хищников отличаются от глаз добычи. Мало того, что зрачки иногда отличаются в соответствии с заявлением, но и расположение глаз и некоторые другие факторы также различаются.Общая теория, принятая биологами, заключается в том, что хищники, как правило, зацикливаются на своих жертвах, поэтому у них развиваются глаза, которые смотрят вперед и пристально фиксируют внимание на одной точке. Добыча, с другой стороны, хорошо приспособлена, так как имеет более широкую периферию, которая помогает им обнаруживать приближающихся хищников, даже если за счет способности сводить глаза и смотреть прямо вперед.

Ученые провели первое всестороннее исследование этих трех типов зрачков [горизонтальные щели, вертикальные щели и круглые].Оказывается, форма зрачка животного во многом зависит от его размера и от того, хищник он или жертва.
Формы глаз животного мира намекают на различия в нашем образе жизни — NPR

Нюанс и исключения в том, что прорези — далеко не единственная форма зрачка. Круглый, как и у людей, — обычное дело. Также есть несколько сумасшедших форм, таких как «W», полумесяц, сердце и маленькие отверстия. В целом верная часть состоит в том, что горизонтальные щели обычно предназначены только для добычи, а вертикальные — только для хищников.Я не знаю никаких исключений по этому поводу.

Исследователи собрали информацию о 214 видах. Они отметили форму зрачка и расположение глаз на голове, а также образ жизни животного. …

Когда они собрали все вместе, появилась четкая закономерность. В журнале Science Advances ученые сообщают, что существует сильная связь между формой зрачка животного и его образом жизни.

«Если у вас есть вертикальная щель, вы, скорее всего, попадете в засаду», — говорит Бэнкс.Это животное, которое подстерегает, а затем выскакивает, чтобы убить. Он говорит, что этим хищникам нужно точно определять расстояние до своей добычи, а вертикальная щель имеет оптические особенности, которые делают ее идеальной для этого.

Но это правило действует только в том случае, если животное невысокого роста, поэтому его глаза не слишком высоко отрываются от земли, — говорит Спраг.

«Так, например, у лисиц из собачьей линии зрачки вертикальные, а у волков — круглые», — говорит он.

И хотя у маленькой домашней кошки есть вертикальные щели, Спраг говорит, «у более крупных хищников, таких как львы и тигры, зрачки круглые.«

В целом, круглые зрачки обычно встречаются у более высоких охотников, которые активно преследуют свою добычу, говорит Бэнкс.

Между тем, говорит он, если на вас охотятся, «у вас, скорее всего, будет горизонтальный зрачок» и глаза будут сбоку. По его словам, в этом есть смысл, потому что это дает хищным животным панорамный вид, чтобы они могли лучше всего сканировать во всех направлениях в поисках опасности.
там же

С развитой структурой глаза происходит гораздо больше, о некоторых из которых вы можете узнать в связанной статье NPR.

Статья NPR основана на

Форма зрачка связана с местом животных в экологической паутине

Хотя глаза могут быть окном в душу, новое исследование, проведенное учеными Калифорнийского университета в Беркли, предполагает, что зрачки также могут определить, является ли человек охотником или объектом охоты.

Почему у некоторых животных зрачки вытянуты по горизонтали? (Видео подготовлено Гордоном Лавом, Даремский университет, в сотрудничестве с Калифорнийским университетом в Беркли)

Анализ 214 видов наземных животных показывает, что экологическая ниша существа является сильным предиктором формы зрачка.Виды со зрачками, имеющими вертикальную щель, с большей вероятностью станут хищниками из засад, которые активны как днем, так и ночью. Напротив, те, у кого зрачки удлинены по горизонтали, с большой вероятностью будут растительноядными жертвами с глазами по бокам головы. Круглые зрачки были связаны с «активными собирателями» или животными, преследующими свою добычу.

Исследование, проведенное специалистом по зрению Мартином Бэнксом, профессором оптометрии Калифорнийского университета в Беркли, в сотрудничестве с Даремским университетом Соединенного Королевства, представляет новую гипотезу о том, почему ученики имеют такую ​​форму и ориентацию.Результаты были опубликованы сегодня в журнале Science Advances .

Настоящее исследование основывается на фундаменте, заложенном покойным Гордоном Уоллсом, профессором оптометрии Калифорнийского университета в Беркли, который опубликовал Глаз позвоночных и его адаптивное излучение в 1942 году. Классический текст по физиологии глаза выдвигает общепринятую теорию, согласно которой Щелевидные зрачки учитывают различную мускулатуру и больший диапазон количества света, попадающего в глаз.

Например, вертикальные щели домашних кошек и гекконов претерпевают 135- и 300-кратное изменение площади между суженным и расширенным состояниями, в то время как круглые зрачки людей претерпевают изменение всего в 15 раз.

Почему не диагональные щели?

«У видов, которые активны как днем, так и ночью, таких как домашние кошки, щелевые зрачки обеспечивают динамический диапазон, необходимый, чтобы помочь им видеть при тусклом свете, но не ослеплять полуденным солнцем», — сказал Бэнкс. «Однако эта гипотеза не объясняет, почему щели бывают вертикальными или горизонтальными. Почему мы не видим диагональных щелей? Это исследование — первая попытка объяснить, почему ориентация имеет значение ».

У пасущихся хищников зрачки удлинены по горизонтали, что расширяет их поле зрения.Их глаза вращаются так, что зрачки остаются на одном уровне с землей, независимо от того, стоит их голова вертикально или наклонена вниз. (Фото Мартина Бэнкса, Калифорнийский университет в Беркли)

Чтобы объяснить, почему удлиненные по горизонтали зрачки, за некоторыми исключениями, соответствовали пастбищам таких животных, как овцы, олени и лошади, исследователи обратились к компьютерным моделям, чтобы изучить влияние различных форм зрачков.

Они обнаружили, что горизонтальные зрачки расширяют эффективное поле зрения. При горизонтальном растяжении зрачки выровнены с землей, получая больше света спереди, сзади и по бокам.По словам исследователей, ориентация также помогает ограничить количество ослепляющего света от солнца сверху, чтобы животное могло лучше видеть землю.

«Первым ключевым визуальным требованием для этих животных является обнаружение приближающихся хищников, которые обычно прибывают с земли, поэтому им нужно видеть панораму на земле с минимальными слепыми пятнами», — сказал Бэнкс. «Второе важное требование — как только они обнаруживают хищника, они должны видеть, куда он бежит. Они должны видеть достаточно хорошо краем глаза, чтобы быстро бегать и перепрыгивать через предметы.”

Но что происходит с этой ориентацией, когда животное опускает голову пастись? Если ученик будет следить за углом наклона головы, он станет более вертикальным, и теория будет ошибочной.

«Чтобы убедиться в этом, я часами проводил в зоопарке Окленда, часто в окружении школьников на экскурсиях, чтобы понаблюдать за различными животными», — сказал Бэнкс. «Конечно, когда козы, антилопы и другие пасущиеся животные опускали голову, чтобы поесть, их глаза вращались, чтобы поддерживать горизонтальное выравнивание зрачков с землей.”

По другую сторону Атлантики соавтор исследования Гордон Лав, профессор физики в Даремском университете, обнаружил ту же закономерность, наблюдая за овцами и лошадьми на близлежащих фермах. По словам исследователей, глаза пасущихся животных могут поворачиваться на 50 градусов и более в каждом глазу, что в 10 раз больше, чем у человеческих глаз.

Как хищники из засады сосредотачиваются при ловле добычи

Вертикальные зрачки с большой вероятностью связаны с хищниками, которые устраивают засаду днем ​​и ночью.(iStockphoto)

Авторы отметили важность точного определения расстояния, на которое животные должны будут наброситься на свою добычу, для хищников, устраивающихся из засады с вертикальными щелями зрачков. Исследователи выделили три подсказки, обычно используемые для измерения расстояния: стереопсис или бинокулярное несоответствие; параллакс движения, при котором более близкие объекты перемещаются дальше и быстрее в нашем поле зрения; и размытие, при котором объекты на разном расстоянии не в фокусе.

Исследователи исключили параллакс движения как фактор, поскольку использование этого сигнала потребовало движения головы, которое могло бы выявить положение хищника.По словам исследователей, оставшиеся два сигнала, бинокулярное неравенство и размытость, работают вместе с удлиненными по вертикали зрачками и глазами, обращенными вперед.

Бинокулярное зрение лучше работает при оценке различий, когда контуры вертикальные, а объекты находятся на расстоянии, в то время как размытие играет важную роль для горизонтальных контуров и целей ближнего поля. По словам исследователей, зрачки с вертикальной щелью максимально усиливают оба сигнала.

Однако вертикальные зрачки среди хищников-засадников неравномерно распределены.

«Удивительная вещь, которую мы заметили в этом исследовании, — это то, что щелевидные зрачки были связаны с хищниками, которые были близко к земле», — сказал Уильям Спрэг, научный сотрудник лаборатории Бэнкса.«Итак, у домашних кошек есть вертикальные щели, а у более крупных кошек, таких как тигры и львы, — нет. Зрачки у них круглые, как у людей и собак ».

Среди 65 лобоглазых хищников, устраивающих засаду в этом исследовании, у 44 были вертикальные зрачки, а у 36 из них высота плеч была менее 42 сантиметров (16,5 дюймов). Вертикальные зрачки увеличивают способность мелких животных определять расстояние до добычи.

Авторы объяснили это, подсчитав, что сигналы глубины резкости, основанные на размытии, более эффективны для оценки расстояний для невысоких животных, чем для высоких.

«Мы все время узнаем, насколько замечательны глаза и зрение», — сказал Лав. «Эта работа — еще одна часть головоломки, помогающей понять, как работают глаза».

Авторы отметили, что данное исследование сосредоточено на наземных видах. В будущих исследованиях они планируют изучить ассоциации водной, воздушной и древесной жизни с положением глаз и формой зрачка.

Другими соавторами этого исследования являются Юрген Шмоль и Джаред Парнелл из Даремского университета.

Национальные институты здравоохранения и Исследовательский совет по инженерным и физическим наукам помогли поддержать это исследование.

СВЯЗАННАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Почему у кошек вертикальные зрачки? Охота — дело

Рамона Марек

Время чтения: 3 минуты

Моя мама учится на кошачьей даме. Поскольку у нее тяжелая аллергия и астма, последняя и единственная кошка, с которой она жила в моей жизни, была девять жизней назад, когда я учился в старшей школе. Ситуация изменилась три года назад, когда моя сестра спасла крошечного бесхвостого длинношерстного черного котенка, который страдал от недоедания, у которого были сломаны и отсутствовали зубы.Мама и Блю разработали распорядок дня и связались в комфорте любимого кресла. Учась жить со своим новым кошачьим соседом по дому, мама часто задает вопросы: «Почему кошки…». Один из ее вопросов после пристального наблюдения за Блу, сидящей на подлокотнике стула, был: «Почему у кошек вертикальные зрачки?» Хороший вопрос, мама.

Недавно группу ученых также заинтересовало значение формы зрачка у наземных видов. Ученики бывают самых разных форм, но почему? В своем анализе 214 наземных животных ученые изучили образ жизни животного (режим кормления, активный днем, ночью или и то, и другое), расположение глаз на голове и три формы зрачков — круглые, горизонтальные и вертикальные.Мартин Бэнкс, профессор оптометрии из Калифорнийского университета в Беркли, и соавтор Гордон Лав, профессор физики в Даремском университете, обнаружили поразительную корреляцию между формой зрачка и экологической нишей в животном мире; то есть их режим кормления и время дня, в которое они активны.

Адаптация к образу жизни

Круглые зрачки были связаны с «активными собирателями», более высокими животными, такими как волки, львы и тигры, которые преследуют свою добычу. Животные с удлиненными по горизонтали зрачками, как правило, были растительноядными жертвами с глазами, расположенными по бокам головы; например, олени, овцы и лошади.Такая форма и расположение дают этим животным панорамный вид, чтобы они могли искать опасность во всех направлениях во время выпаса.
А зрачки с вертикальной щелью? Животные с удлиненными по вертикали зрачками, вероятно, были хищниками из засад, животными, которые подстерегают свою добычу, охотятся днем ​​ и ночью и, как большинство хищников, имеют глаза, обращенные вперед. К таким животным относятся лисы, некоторые рептилии и, да, домашние кошки. Исследователи отметили, что этим хищникам необходимо точно определять расстояние, чтобы наброситься на свою добычу.Вертикальная щель имеет оптические особенности, которые делают ее идеальной для этого.

Скрытый режим

Как и диафрагма в фотоаппарате, функция зрачка — регулировать количество света, попадающего в глаз, сужая (закрывая) или расширяя (открывая) зрачок. Сужение круглых зрачков, как у людей, использует кольцевидные мышцы, но зрачки с вертикальной прорезью имеют две дополнительные боковые мышцы, которые сильнее открывают или закрывают зрачок, позволяя большее изменение площади. Вертикальные щели у кошек претерпевают 135-кратное изменение площади между суженным и расширенным состояниями, в то время как у людей это изменение составляет лишь примерно 15-кратное изменение.Исследователи говорят, что эта способность дает кошкам динамический диапазон, который помогает им видеть при тусклом свете, не ослепляясь ярким солнечным светом.
После того, как зрачок направлен вправо для освещения окружающей среды, хищники из засады должны точно измерить глубину, чтобы эффективно атаковать свою добычу. Незаметная вертикальная щель — идеальная адаптация, с двумя способами измерения глубины без движения: стереопсис и размытие. Стереопсис, или восприятие глубины, — это когда мозг воспринимает информацию под немного разными углами от левого и правого глаза, чтобы оценить расстояние.Чтобы проверить стереопсис на себе, выставьте палец перед глазами. Закройте правый глаз, затем левый. То смещение расстояния, которое вы видите, — стереопсис. Второй метод — это размытие, при котором объекты на разном расстоянии оказываются не в фокусе.
Стереопсис лучше всего работает, когда формы и контуры расположены вертикально и на расстоянии. Узкие вертикальные зрачки в этом случае дают наиболее четкое изображение. Размытие лучше всего подходит для горизонтальных контуров и близких целей. Лучше всего использовать этот метод с широко открытыми зрачками.Оптимальная форма для использования обоих методов — зрачки с вертикальной прорезью, узкие по горизонтали и широкие по вертикали, что как раз совпадает с формой зрачков кошек.
Ученые были удивлены, обнаружив, что хищники с щелевыми зрачками были маленькими и находились близко к земле. Среди 65 хищников, устроивших засаду в лоб, у 44 были вертикальные зрачки, а у 36 — высота плеч менее 42 сантиметров (16,5 дюйма). Вертикальные зрачки увеличивают способность мелких животных определять расстояние до добычи.Вот почему у домашних кошек зрачки с вертикальной щелью, а у их более крупных собратьев, львов и тигров, — круглые.
Зрачки с вертикальной щелью вашей кошки не только регулируют свет, но и позволяют скрытно вычислять хищников; они также служат эмоциональным барометром настроения вашей кошки. Узнайте больше о языке тела и глазах кошек здесь.

Эта статья была проверена / отредактирована сертифицированным ветеринарным бихевиористом доктором Кеннетом Мартином и / или ветеринарным техником, специалистом по поведению Дебби Мартин, LVT.

Рамона Д. Марек, доктор медицины Эд, отмеченный наградами писатель и лауреат престижной премии Fear Free Pets в 2017 году. Она пишет об уходе за домашними животными, их здоровье и поведении, а также о кошках в искусстве. Она также является автором книги «Кошки для GENIUS». Ее кошачьи музы — это Цесаревич Иван, жизнерадостный серебристый сибирский полосатый кот, и Наташа Фаталь, штатная дива, одетая как «совсем не простой» коричневый полосатый кот. Вы можете узнать больше о Рамоне и ее работе на сайте www.RamonaMarek.com.

Опубликовано 28 сентября 2020 г.

Вот почему у кошек такие странные, тревожные глаза, объясненные наукой

У кошек одни из самых уникальных глаз в животном мире: вместо круглых зрачков, как у людей, черные части в центре их глаз вертикальные, которые могут быстро адаптироваться и могут открываться и закрываться, как диафрагма фотоаппарата.

Почему кошачьи глаза такие особенные? Согласно новому исследованию, все сводится к тому, как они используют свое видение.

Проанализировав 214 различных видов наземных животных, исследователи из Калифорнийского университета в Беркли обнаружили, что то, как животные проводят свой день, определяет форму их зрачков. Команда опубликовала свое исследование 7 августа 2015 года в журнале Science Advances .

Форма и размер зрачка определяют, сколько света попадает в глаза, а затем мозг преобразует его в картину мира вокруг нас.

Когда темно, наши зрачки расширяются, чтобы пропускать больше света и улучшать наше зрение, но когда темно, наши зрачки сужаются, чтобы предотвратить чрезмерную стимуляцию. Кошачьи глаза делают то же самое, но с гораздо большей утонченностью, чем у людей.

Предыдущие исследования показали, что зрачки с тонкими прорезями домашних кошек и других хищных животных обеспечивают более широкий диапазон мышечных движений и пропускают больше света в глаза.

Тонкие щели у кошек — в отличие от круглых зрачков — допускают огромное изменение между суженным и расширенным состояниями и способны претерпевать изменение площади в 135–300 раз.

Для сравнения, человеческие зрачки могут изменить площадь своего зрачка только в 15 раз, согласно пресс-релизу Калифорнийского университета в Беркли.

Поскольку кошки ведут ночной образ жизни и наиболее активны ночью, это дает им огромное преимущество во время охоты. Они могут открывать зрачки сверхшироко, пропуская даже небольшое количество света в глаза, чтобы они могли видеть темными ночами, а также иметь возможность сжимать их до крошечной щели в течение дня.

Поскольку люди в основном работают днем ​​и спят, когда темно, нашим зрачкам не нужно адаптироваться к такому количеству различных условий освещения.

Есть даже группа животных — пасущиеся овцы, олени и лошади — у которых есть сверхъестественные горизонтальные щели между зрачками. Используя компьютерные модели, Бэнкс обнаружил, что эти животные могут видеть расширенное панорамное поле зрения, даже когда их голова опущена во время еды.

«Первым ключевым визуальным требованием для этих животных является обнаружение приближающихся хищников, которые обычно приходят с земли, поэтому им нужно видеть панораму на земле с минимальным количеством слепых пятен», — автор исследования Мартин Бэнкс, профессор оптометрии из Беркли. , говорится в сообщении для прессы.

«Второе важное требование состоит в том, что, обнаружив хищника, они должны видеть, куда они бегут. Они должны видеть достаточно хорошо краем глаза, чтобы быстро бегать и перепрыгивать через предметы».

Команда обнаружила, что зрачки с горизонтальными разрезами сводят к минимуму количество солнечного света, попадающего в их глаза, что помогает им лучше видеть землю.

Проведя несколько часов в зоопарке Окленда, Бэнкс обнаружил, что глазные яблоки многих травоядных, таких как лошади, козы и олени, также вращаются, когда их голова опускается к земле, чтобы линия зрачков оставалась параллельной земле. как на гифке ниже.

Вертикальные щели зрачка, которые есть у кошек, змей и крокодилов, также дают этим хищникам конкурентное преимущество, как выяснила команда, позволяя им лучше приблизительно определять расстояние до своей жертвы, оттачивая свое восприятие глубины и фокусируясь на цели. Но не у всех крупных хищников есть вертикальные щели.

Более крупные кошки, такие как львы и тигры, имеют круглые зрачки, как у людей. Ученые предполагают, что эта разница в форме зрачков может быть связана с их большим размером.

Поскольку более крупные хищники находятся дальше от земли, чем их более короткие собратья, такие как домашние кошки, их глазам не нужно выполнять столько трюков, чтобы сосредоточиться на цели.

Вся эта сложность глаз оставляет много вопросов, которые заставляют некоторых исследователей сомневаться в выводах статьи.

«Есть так много исключений из правил, которые, по мнению авторов, обнаружили, что форма зрачка должна быть намного больше, чем быть хищником или добычей, большой или маленькой», — сказал Рональд Х. Х. Крегер, биолог из Университета Лундса. Нью-Йорк Таймс .

Это исследование — еще одна часть головоломки о том, насколько разнообразны и замечательны глаза и видение.

И теперь, когда в следующий раз ваша кошка взглянет на вас боковым глазом с щелью зрачка, вы узнаете, что она выглядит именно так, потому что намеревается убить… крысу, надеюсь, а не вас.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *