Почему у животных разная форма зрачков? Ученые дали ответ
Глаза животных гораздо разнообразнее, чем кажется на первый взгляд. Если у человека зрачок круглый, то у других видов он бывает вертикальным, горизонтальным, овальным или даже в форме буквы W. Зачем необходимо такое разнообразие форм?
Светлана ЛевченкоАвтор новостей
Зрачки в нашем понимании — всего лишь отверстие, которое расширяется в темноте и сужается на свету. Но стоит посмотреть на разных животных, и станет ясно: форма зрачка — это не случайность, а тонко настроенный за тысячелетия эволюции инструмент выживания.
В идеальной оптической системе форма зрачка значения не имеет. «В идеальном мире, а именно на таких примерах нам преподают оптику в школе, зрачок по сути неважен, потому что свет и так сходится в одну точку», — поясняет специалист по зрительной нейронауке университета Ньюкасла Дженни Рид. Но реальные глаза далеки от идеала: свет, проходя через зрачок, создает дифракцию и расфокусировку, и разные формы зрачка справляются с этими явлениями по-разному.
Ключевой момент здесь — глубина резкости, объясняет Марти Бэнкс, почетный профессор оптометрии Калифорнийского университета в Беркли, чье исследование от 2015 года стало первым систематическим объяснением, зачем животным нужны зрачки разной формы.
Хищники-засадники — кошки, змеи — охотятся вблизи земли и оценивают расстояние до добычи с помощью стереозрения, сравнивая картинки с двух глаз. Различия между ними лучше всего заметны на вертикальных контурах, и эти контуры должны быть резкими. «Как этого добиться? Сузить зрачок по горизонтали, увеличив глубину резкости для вертикальных линий, — говорит Бэнкс. — А для горизонтальных контуров, где стереозрение не помогает, можно использовать размытие для оценки дистанции». Отсюда и форма зрачка у таких животных в виде вертикальной щели. Крупные же хищники — такие как львы и тигры — смотрят на землю под более крутым углом, где преимущество щелевидного зрачка теряется, поэтому их зрачки круглые.
У жертв — коз, овец, лошадей — задача совсем другая: максимальная широта обзора, а не точность. Их глаза расположены по бокам головы, а горизонтально вытянутые зрачки захватывают максимум света с уровня земли, помогая заметить хищника спереди и сзади. При этом, когда животное наклоняет голову к траве, горизонтальный зрачок казалось бы, должен терять свое уникальное преимущество. Но природа и здесь все предусмотрела: глаза этих животных вращаются в глазницах так, чтобы наклон головы компенсировался и зрачок оставался параллельным земле. Но и это еще не все! «Животные-жертвы развили способность двигать глазами в противоположных направлениях на двух сторонах головы», — отмечает Бэнкс. Эволюция создала максимум возможностей, чтобы такие животные могли себя обезопасить.
И только удивительные W-образные зрачки каракатиц по-прежнему остаются загадкой для науки. Одни ученые считают, что такая форма делает животное менее заметным, другие — что она улучшает контрастность или даже помогает воспринимать цвета при наличии всего одного фоторецептора. «Это заставляет задуматься, какие еще неизвестные нам способности скрываются в глазах животных», — размышляет Рид.
Ранее ученые объяснили падение зрения у людей: дело вовсе не в гаджетах.
ЖивотныеПоделиться
