Глаза - это особый орган, которым наделены все живые существа на планете. Мы знаем, в каких красках видим мир, а вот каким его видят животные? Какие цвета видят кошки, а какие нет? Черно-белое ли зрение у собак? Знания о зрении животных помогут нам шире посмотреть на окружающий нас мир и понять особенности поведения своих домашних питомцев.
Особенности зрения
И все-таки, как животные видят? По отдельным показателям у животных зрение более совершенное, чем у человека, но зато оно уступает в возможности различать цветовую гамму. Большинство зверей видят только в определенной для их вида палитре. Так, например, долгое время считалось, что собаки видят только в черно-белых тонах. А змеи вообще слепы. Но последние исследования доказали, что животные видят разную длину волны, в отличие от человека.
Мы, благодаря зрению, получаем более 90% информации о мире, который нас окружает. Глаза для нас - преобладающий орган чувств. Интересно, что зрение животных по своей остроте существенно превышает человеческую. Не секрет, что пернатые хищники видят в 10 раз лучше. Орел способен обнаружить добычу в полете с расстояния в несколько сот метров, а сапсан выслеживает голубя с высоты в километр.
Отличие также состоит в том, что большинство животных отлично видят в темноте. Фоторецепторные клетки сетчатки их глаза фокусируют свет, и это позволяет животным, ведущим ночной образ жизни, улавливать потоки света в несколько фотонов. А то, что глаза многих зверей светятся в темноте, объясняется тем, что под сетчаткой расположен уникальный светоотражающий слой называемый тапетум. А теперь давайте рассмотрим отдельные виды животных.
Лошади
Грациозность лошади и ее выразительные глаза вряд ли кого-то могут оставить равнодушным. Но часто тем, кто учится ездить верхом, говорят, что подходить к лошади сзади опасно. Но почему? Как животные видят, что у них происходит за спиной? Да никак - у лошади за спиной находится и поэтому она легко может испугаться и взбрыкнуть.
Глаза лошади расположены так, что она способна видеть в двух ракурсах. Ее зрение как бы разделено надвое - каждый глаз видит свою картинку, из-за того что глаза расположены по бокам головы. Но если лошадь смотрит вдоль носа, то она видит одно изображение. Также это животное имеет периферийное зрение и превосходно видит в сумерках.
Добавим немножко анатомии. В сетчатке любого живого существа находятся рецепторы двух видов: колбочки и палочки. От количества колбочек зависит цветовое зрение, а палочки отвечают за периферическое. У лошадей количество палочек преобладает над тем, какое находится у человека, а вот рецепторы-колбочки сопоставимы. Это говорит о том, что у лошадей также есть цветное зрение.
Кошки
Многие дома держат животных, и самые распространенные, конечно, кошки. Зрение животных, а особенно семейства кошачьих, значительно отличается от человеческого. Зрачок у кошки не круглый, как у большинства животных, а вытянутый. Он остро реагирует на большое количество яркого света сужением до небольшой щели. Этот показатель говорит, что в сетчатке глаза животных находится большое количество палочек-рецепторов, за счет которых они прекрасно видят в темноте.
А как же цветное зрение? Какие цвета видят кошки? До недавнего времени считалось, что кошки видят в черно-белом цвете. Но исследования показали, что хорошо различает серые, зеленые и синие цвета. К тому же видит множество оттенков серого - до 25 тонов.
Собаки
Зрение собак отличается от того, к чему мы привыкли. Если снова вернуться к анатомии, то в глазах человека находятся три вида колбочек-рецепторов:
- Первый воспринимает длинноволновое излучение, которое отличает оранжевый и красный цвета.
- Второй - средневолновое. Именно на этих волнах мы видим желтый и зеленый.
- Третий, соответственно, воспринимает короткие волны, на которых различимы голубой и фиолетовый.
Глаза животных отличаются наличием двух видов колбочек, поэтому собаки не видят оранжевые и красные цвета.
Это отличие не единственное - собаки дальнозорки и видят лучше всего движущиеся предметы. Расстояние, с которого они видят неподвижный предмет, насчитывает до 600 метров, а вот движущийся объект собаки замечают уже с 900 метров. Именно по этой причине лучше всего не убегать от четырехлапых охранников.
Зрение практически не является основным органом у собаки, по большей части они идут за запахом и слухом.
А теперь давайте подведем итог - какие цвета видят собаки? В этом они похожи на людей-дальтоников, видят голубой и фиолетовый, желтый и зеленый, а вот смесь цветов может казаться им просто белой. Но лучше всего собаки, как и кошки, различают серые цвета, причем до 40 оттенков.
Коровы
Многие верят, и нам часто преподносят, что домашние парнокопытные остро реагируют на красный цвет. В действительности же глаза этих животных воспринимают цветовую палитру в очень размытых нечетких тонах. Поэтому быки и коровы больше всего реагируют на движение, чем на то, как окрашена ваша одежда или каким цветом машут перед их мордой. Интересно, а кому понравится, если перед его носом начнут махать какой-либо тряпкой, втыкая, впридачу, в загривок копья?
И все-таки, как животные видят? Коровы, судя по строению их глаз, способны различать все цвета: белый и черный, желтый и зеленый, красный и оранжевый. Но только слабо и размыто. Интересно, что у коров зрение похоже на увеличительное стекло, и именно по этой причине они часто пугаются, увидев неожиданно подходящих к ним людей.
Ночные животные
Многие животные, ведущие ночной образ жизни, имеют Например, долгопят. Это маленькая обезьянка, которая выходит на охоту ночью. Размер ее не превышает белку, но это единственный в мире примат, питающийся насекомыми и ящерицами.
Глаза этого животного огромны и не поворачиваются в глазницах. Но при этом у долгопята очень гибкая шея позволяющая ему вращать головой на все 180 градусов. Он также имеет необыкновенное периферийное зрение, позволяющее видеть даже ультрафиолетовое излучение. Но цвета различает долгопят очень слабо, как и все
Хочется сказать и о наиболее распространенных обитателях городов в ночное время - летучих мышах. Долгое время предполагалось, что они не пользуются зрением, а летают только благодаря эхолокации. Но последние исследования показали, что у них отличное ночное зрение, и более того - летучие мыши способны выбирать, лететь ли им на звук или включать ночное видение.
Рептилии
Рассказывая, как животные видят, нельзя умолчать о том, как видят змеи. Сказка про Маугли, где удав своим взглядом завораживает обезьян, приводит в трепет. Но правда ли это? Давайте разберемся.
У змей очень слабое зрение, на это влияет защитная оболочка, покрывающая глаз рептилии. От этого названные органы кажутся мутными и принимают тот ужасающий вид, о котором слагают легенды. Но зрение для змей не главное, в основном, они нападают на движущиеся объекты. Поэтому в сказке и говорится, что обезьяны сидели как в оцепенении - они инстинктивно знали, как спасаться.
Не все змеи имеют своеобразные тепловые датчики, но все же инфракрасное излучение и цвета они различают. Змея обладает бинокулярным зрением, а значит, она видит две картинки. А мозг, быстро обрабатывая полученную информацию, дает ей представление о размерах, расстоянии и очертаниях потенциальной жертвы.
Птицы
Птицы поражают разнообразием видов. Интересно, что и зрение у этой категории живых существ тоже сильно различается. Все зависит от того, какой образ жизни ведет птица.
Так, всем известно, что хищники обладают чрезвычайно острым зрением. Некоторые виды орлов могут замечать свою добычу с высоты более километра и камнем падать вниз, чтобы ее поймать. А известно ли вам, что отдельные виды хищных птиц способны видеть ультрафиолет, который позволяет им находить в темноте ближайшие норки
А живущий у вас дома волнистый попугайчик имеет великолепное зрение и способен видеть все в цвете. Исследования доказали, что данные особи различают друг друга при помощи яркого оперения.
Конечно, эта тема очень широка, но, надеемся, что и приведенные факты пригодятся вам для понимания того, как видят животные.
Существует большое количество разновидностей птиц, с глазами, развитыми лучше, чем у других живых существ того же размера. У хищных птиц глаз по объему может быть равным (сарыч) или гораздо большим (беркут), чем у человека. Вес тела человека при этом в 3000 раз больше, чем у беркута. У совы вес глаз равен третьей части веса головы птицы. Все птицы имеют прекрасное зрение. Небольшую птицу, например воробья, сапсан может увидеть на расстоянии больше километра.
Птицы для поиска добычи используют слух или зрение, поскольку некоторые из видов лишены обоняния. Гриф может заметить павшее животное в горах на дистанции в 2-3 километра. Голова у птиц может свободно повернуться на угол до 180, а у некоторых видов до 270 градусов. Больше других крутят головой совы. Глаза у сов неподвижны и в противоположность прочим птицам, смотрят вперёд. Именно поэтому природа снабдила сову широчайшим углом поворота головы, отсутствие необходимости разворачиваться всем телом позволяет ей отслеживать источники шума, оставляя корпус на месте и оставаться незаметной для потенциальных жертв.
А чем могут похвастаться прочие птицы? Глаза у большинства птиц расположены сбоку от головы, и при этом обладают кругозором в 300, а некоторые и в 360 градусов. И это – не поворачивая головы, и не меняя положения глаз. Стоит вспомнить, что человеческое зрение охватывает угол только 150 градусов. Но такой широкий угол зрения не всем птицам необходим. Например, хищникам – не нужен.
Глаза хищников устремлены вперед и угол зрения не слишком большой (160 градусов у пустельги), но значительно больше у хищников развита способность к бинокулярному зрению. При этом лучше других эта способность присуща совам. Хищникам проще обернуться к объекту сзади и рассмотреть его, а вот их добыча нуждается в широком кругозоре как в полете, так и во время кормежки и прочих ситуациях. Утка может заметить хищника не поворачивая голову.
У птиц существует и имеет важное значение направление наилучшей остроты зрения глаз. Оно определяется анатомией строения глаза и значительно отличается у разных видов птиц. Обычно, самым острым бывает восприятие у птиц вбок, благодаря чему птица в полете имеет две ясных картинки. Интересно сравнивать зрение стрижа и ласточки. При питании одинаковой пищей, их глаза устроены различно. Взгляд стрижа устремлен вперед, поскольку он летает очень быстро и не может развернуться на месте. А острое зрение ласточки, в основном, направлено вбок, она может заметить мошку в любом ракурсе, в тот же миг сделать разворот и настичь мелькнувшую пищу. Поэтому, когда пищи много, ласточка и стриж в равном положении, а когда мало, то стриж уже не может прокормиться.
Птицы редко смотрят наверх. Важнее им видеть происходящее на земле. Устройство глаз птицы отражает верность данного утверждения. Верхний сегмент сетчатки глаз птиц лучше видит (и видит землю), а нижний сегмент видит хуже. Некоторые птицы хорошо видят как в воздухе, так и в воде (крохаль, баклан). Это предполагает возможность аккомодации (изменение преломляющей силы оптической системы глаза). Баклан обладает способностью менять эту характеристику на 4050 диоптрий. А человек с хорошим зрением на 1415 диоптрий. Цвета птицы различают, иначе к чему бы им цветное оперение. Вот только остается открытым вопрос – видят ли они цвета также, как люди. Вопрос пока не имеет ответа.
Эти таинственные чувства
Зрение птиц
Мы привыкли смотреть на мир двумя глазами сразу, пользоваться бинокулярным, глубинным зрением. У большинства птиц глаза расположены по бокам головы - это расширяет общее поле зрения, но сужает бинокулярное. Зато птицы могут пользоваться глазами независимо. Подобно тому как мы можем взять одной рукой один предмет, а другой рукой - другой и манипулировать ими по отдельности, чайка, патрулирующая водоем, может левым глазом следить за соседкой слева, а правым - за соседкой справа, не забывая время от времени поглядывать вниз двумя глазами сразу. Общее поле зрения, складывающееся из монокулярных и бинокулярного, у чаек, воробьев и голубей немного более 300°, у кур - 320°, а у козодоя - 340°! Бинокулярное зрение - лишь частный случай зрительных восприятий птиц. У человека оно составляет 150°. Из птиц никто не может догнать его в этом. Даже у совы и козодоя оно всего 60°, у голубя - 25-30°, у воробья, снегиря, зяблика - 10-20°, а у кукушки его нет вообще. Своеобразно расположены глаза у лесного кулика вальдшнепа. Они большие, выпуклые и так смещены назад, что бинокулярное поле у них образуется не спереди, а сзади.
Когда вальдшнеп на кормежке втыкает клюв в землю, он прекрасно видит, что творится непосредственно сзади пего. У цапель бинокулярное поле смещено вниз под клюв. Это связано с их манерой затаиваться, подняв клюв вертикально вверх. Глаза при этом слегка поворачиваются вниз, и птица наблюдает за тем, что происходит перед ней, двумя глазами сразу. Использование бинокулярного зрения очень важно для точной оценки расстояния, восприятия глубины пространства и всех движений объектов в нем. Благодаря бинокулярному зрению ласточки, например, успешно ловят в воздухе мелких -насекомых, а сорокопут демонстрирует прицельные броски при охоте на юрких ящериц и мышат. В глазах этих птиц существует вторая боковая область острого зрения с ямкой. Все они охотятся за активной подвижной добычей. Кроме сорокопутов и ласточек, это ястребы, соколы, крачки, щурки, зимородки и некоторые другие. При поисковом полете они используют монокулярное зрение и центральную ямку сетчатки, при погоне и ловле добычи - бинокулярное зрение с фокусировкой на боковые ямки.
Глаза птиц относительно общих размеров головы очень велики. По крайней мере у мелких птиц глазные яблоки почти такой же величины, как и головной мозг. Зрительные нервы крупные, а участки мозга, от которых они ответвляются, хорошо развиты. Поскольку мозг состоит из бесчисленного множества мельчайших нервных клеток, соединенных сложной сетью нервных волокон, то невозможно точно установить границы зрительной области. Известно только, что у птиц эта область значительно обширней участков, связанных со слуховой чувствительностью или какими-либо другими видами рецепции. Хотя огромные размеры зрительного аппарата у птиц и позволяют предполагать ведущую роль зрения, все же, изучая проблему навигации, надо осторожно пользоваться этими анатомическими данными. Совершенно ясно, что такая сложная и совершенная оптическая система оправдывает свое существование, даже если она и служит птицам только для того, чтобы отыскивать пищу или спасаться от хищников. Любопытно, что в глазном яблоке птиц находится выпуклое образование, которое на первый взгляд скорее снижает их зрительные способности, чем добавляет к ним что-нибудь. Это образование называется гребешком и выглядит примерно так, как это изображено на рисунке ниже. Гребешок характерен почти исключительно для птиц, хотя многие рептилии и имеют сходное образование значительно меньших размеров. Это большая наполненная кровью вкладка, вдающаяся внутрь глазного яблока. Она находится как раз над входом зрительного нерва. У большинства птиц основание гребешка занимает часть сетчатки. Таким образом, там, где у рыбы или млекопитающего располагались бы тысячи светочувствительных и нервных клеток, у птиц находится большое слепое пятно. Обычно гребешок имеет сложную форму с многочисленными складочками, напоминающими меха аккордеона. Он содержит большое количество пигмента и иногда ярко окрашен, хотя чаще бывает почти черного цвета. У некоторых птиц он располагается узким валиком по внутренней стенке глазного яблока, занимая от 60 до 90° по дуге. Гребешок совершенно лишен нервных клеток и не может реагировать на свет. Почему же птичий глаз, который та‹ велик и наверняка способен отлично видеть, имеет самое большое из известных слепых пятен? На мой взгляд, биологи еще не смогли дать удовлетворительный ответ на этот запутанный вопрос.
Голова птицы с удаленными оперением, кожей и частью глазного яблока. Видны относительные размеры гребешка, расположенного на нижней половине сетчатки. Обратите внимание на величину глаз у птицы.
Итак, будем считать, что птицы отлично видят (даже при больших слепых пятнах, представленных двумя гребешками). Но тогда что же должны видеть перелетные птицы из того, что может помочь им выбрать правильное направление но время перелета? Иногда птицы летят вдоль береговой линии, по речным долинам или по границе горных хребтов. Возможно, подобные особенности ландшафта могут служить естественными ориентирами для отметки пролетных путей. Но большинство перелетов, особенно мелких птиц, происходит ночью, причем нередко птицы летят над океаном, который, конечно, лишен каких бы то ни было топографических особенностей. Но даже в океане определенный рисунок волн или конфигурация облаков, связанных с постоянно дующими пассатами, могут оказаться полезными для ориентации. Кроме того, всегда возможно наличие какого-нибудь другого видимого ориентира, еще не известного людям и подобного, скажем, поляризованному свету. Так или иначе, объяснение навигации птиц только с помощью топографических ориентиров чрезвычайно затрудняется распространенностью ночных перелетов.
Не служат ли небесные тела — Солнце и звезды направляющими маяками перелетным птицам? Эта идея возникла давно, еще на заре биологической науки, но ее никогда не принимали всерьез, потому что все небесные тела, кроме Полярной и нескольких ближайших к ней звезд, в силу вращения Земли постоянно меняют свое положение на небосводе. На первый взгляд кажется абсурдом. что птицы настолько знакомы с расположением звезд, что могут выбрать среди всех остальных Полярную звезду в качестве основного неподвижного ориентира. Не менее легкомысленно также и мнение, что птицы могут уточнять свой маршрут днем по положению Солнца, а ночью по звездам, подобно морякам, делающим это с помощью хронометра и астрономических таблиц. Причем недостаточно тщательно изучить движения небесных тел. Навигация по астрономическим ориентирам стала практически возможной, только когда усовершенствованные хронометры смогли показывать предельно точное время в течение долгого периода. Предположение о том, что в мозгу птиц есть эквиваленты секстанту, хронометру, навигационным таблицам и знаниям, которыми моряк овладевает в течение многих месяцев упорного труда, кажется по меньше мере нелепым.
Cамое лучшее зрение из всех живых существ у орлов. Они способны разглядеть зайца с высоты 3 км.
У орлов две пары век, которые защищают их необычайно острое зрение. Одну пару они используют, когда сидят неподвижно или находятся на земле. Однако достаточно им взлететь в воздух, как на их державные очи тут же опускаются вторые веки или, точнее, прозрачные мигательные перепонки. Их задача - защищать глаза птицы не только от напора воздуха (когда орел пикирует с огромной скоростью), но и прикрывать их от ветвей деревьев или кустарников или от самой добычи. Проблемы может также создавать и солнце, особенно на тех высотах, которых достигают крупные хищные птицы. Указанная перепонка прикрывает глаза, чтобы сохранить их чистыми и незамутненными.
Зрение у орлов развито отлично.
Их характеризует как широкое поле видения, так и бинокулярность, то есть стереоскопическое восприятие двумя глазами. Птица, паря в сотнях метров над землей, способна заметить движение малюсенькой полевой мыши. Аккомодация зрения происходит у орла очень быстро и точно как в смысле глубины, так и резкости. Его зрение настолько чувствительно, что птица способна с большой тщательностью обыскать территорию площадью в 5 квадратных миль (13 км. кв.). Ширина поля зрения орла составляет 275 градусов. Это позволяет ему не только наблюдать, что происходит у него сбоку, но и заметить, когда кто-либо приближается сзади. В момент рождения птенца орла его глаза развиты далеко не столь сильно, и зрение этого великолепного охотника достигает совершенства лишь по мере созревания и взросления.
Орел в состоянии легко идентифицировать потенциальную добычу с расстояния в полтора-два километра, а дополнительно двигая головой, может едва ли не удвоить это расстояние.
Способность набирать большую высоту приносит орлу двоякую выгоду. Во-первых, это позволяет ему издали заметить грозу, бурю и опасность, а во-вторых, увидеть добычу и источник корма. Такие птицы, как вороны или дикие индейки, редко взлетают высоко и обладают ограниченным полем зрения. Аналогично обстоит дело и с нами.
Орлы различают цвета - необычное явление в мире живой природы. Более того, в действительности они воспринимают цветовые оттенки гораздо отчетливей, чем люди, благодаря чему лучше чувствуют красоту земли. Для орлиных глаз характерна и еще одна особенность: внутри глазного яблока находится нечто вроде гребенки, которая действует как гироскоп, позволяя осуществлять чрезвычайно прецизионную навигацию. Глаза орла размещены далеко друг от друга по бокам головы, что позволяет ему прочувствовать глубину пространства - определять высоту и расстояние. Когда птица пикирует со скоростью 100 км/ч, она должна быстро и точно оценить расстояние до земли - иначе ей не миновать беды.