Кольоровідчуття у тварин
Зір тварин — процес сприйняття тваринами видимого електромагнітного випромінювання, його аналізу та формування суб’єктивних відчуттів, на основі яких складається уявлення тварини про просторову структуру зовнішнього світу.
За цей процес у тварин відповідає зорова сенсорна система, основи якої склалися ще на ранньому етапі еволюції хордових. Її периферійну частину утворюють органи зору — очі, проміжну, яка забезпечує передачу нервових імпульсів, — зорові нерви, а центральну — зорові центри в корі головного мозку.
Розпізнавання візуальних стимулів у тварин є результатом спільної роботи органів зору та головного мозку. При цьому значна частина зорової інформації обробляється вже на рівні рецепторів, що дозволяє набагато скоротити об’єм такої інформації, яка надходить до мозку. Усунення надлишковості кількості інформації є неминучим: якщо об’єм інформації, що надходить на рецептори зорової системи, вимірюється мільйонами біт за секунду (у людини — відповідно 1× 107 біт/с), то можливості нервової системи по її обробці обмежені десятками біт за секунду.
Органи зору тварин розвинуті зазвичай достатньо добре, хоча в їхньому житті вони мають менше значення, ніж у птахів: зазвичай ссавці звертають мало уваги на нерухомі предмети, тому до людини, яка стоїть нерухомо, навіть настільки обережні звірі, як лисиця чи заєць, можуть підійти впритул. Розміри очей у ссавців відносно не великі: так, у людини маса очей становить 1 % від маси голови, у той час як у шпака досягає 15 %. Більші очі мають нічні звірі, наприклад, довгоп’ят, і тварини, що мешкають у відкритих ландшафтах. У лісових звірів зір не настільки гострий, а в риючих підземних видів: кротів, гоферів, сліпачків, цокорів, златокротів — очі більшою чи меншою мірою редуковані, у деяких випадках у сумчастих кротів, сліпаків, сліпих кротів навіть затягнуті шкірястою перетинкою.
Фоторецептори
Серед фоторецепторів виділяють два основних різновиди — палички та колбочки, причому палички переважають. Вони відповідають за сприйняття лише інтенсивності світла та забезпечують нічний зір, а при денному зорі головну роль відіграють колбочки, дозволяючи тваринам не лише сприймати світло, але й розрізняти кольори. Зорові пігменти розташовуються в мембранних дисках колбочок і паличок.
На відміну від плазунів і птахів, у ссавців колбочки не мають світлофільтрів у вигляді кольорових жирових крапель. Фоторецепторів немає на оптичному диску, і ця ділянка називається сліпою плямою поля зору.
Зовнішня світлочутлива частина паличок і колбочок регулярно оновлюється: старі мембранні диски на їхній поверхні скидаються й заміняються новими з внутрішньої частини, а відкинуті диски поглинаються фагоцитами.
У ссавців кольоровий зір розвинутий слабше, ніж у птахів з їхнім чотирикомпонентним зором: у переважної більшості ссавців зір двокомпонентний, а трикомпонентний кольоровий зір мають лише вищі примати: вузьконосі та частково широконосі мавпи. Так, європейська руда нориця розрізняє лише червоний та жовтий кольори, а в опосума, лісового тхора та деяких інших видів кольоровий зір узагалі не виявлений. У той же час деякі сумчасті, рукокрилі та гризуни здатні бачити в ультрафіолетовому діапазоні.
Перейдемо до прикладів найкращого зору у тварин.
Дивовижний котячий зір
Кішки — це типові нічні хижаки. Для плідного полювання їм необхідно максимально задіяти всі свої органи чуття. «Візитною карткою» всіх без винятку кішок є їхній унікальний нічний зір. Котяча зіниця може розширюватися до 14 мм, пропускаючи в око величезний світловий пучок. Це дозволяє їм відмінно бачити в темряві. Крім того, котяче око, подібне Місяцю, відображає світло: цим пояснюється світіння котячих очей потемки.
Коти мають дещо відмінне від людського кольоровідчуття. Ось основні особливості.
1. Обмежена колірна палітра
Коти не бачать кольорів так само яскраво і різноманітно, як люди. Їхнє сприйняття обмежене переважно синіми та зеленими відтінками. Вони погано розрізняють червоні, помаранчеві та коричневі кольори.
2. Адаптація до нічного мисливця
Натомість коти мають надзвичайно розвинене сприйняття відтінків сірого та дуже чутливе нічне бачення. Це пов’язано з їхньою еволюцією як нічних хижаків.
3. Анатомія очей
Причина такого кольоровідчуття криється в структурі котячих очей. У них менше колбочок — клітин, відповідальних за сприйняття кольору, ніж у людей, але набагато більше паличок — клітин, які відповідають за бачення при низькій освітленості.
4. Наукові дослідження
Учені встановили, що коти сприймають світ приблизно як люди з дефіцитом кольоросприйняття: вони бачать світ переважно в синьо-зелених тонах.
5. Еволюційна доцільність
Такий тип зору був корисний для їхніх предків — мисливців у темряві. Здатність чітко бачити рух і форму була важливішим, ніж розрізнення кольорів.
Всевидючий голуб
Голуби мають дивовижну особливість у зоровому сприйнятті навколишнього світу. Їхній кут огляду становить 340°. Ці птахи бачать об’єкти, розташовані на набагато більшій відстані, ніж їх бачить людина. Саме тому в кінці XX століття берегова охорона США використовувала голубів у пошуково-рятувальних операціях. Гострий голубиний зір дозволяє цим пернатим прекрасно розрізняти об’єкти на відстані 3-х км. Оскільки бездоганний зір — це прерогатива переважно хижаків, то голуби є одними з найбільш пильних мирних птахів на планеті.
Голуби мають унікальну здатність сприймати кольори, яка значно перевершує можливості людини:
1. Надширокий спектр кольорів
На відміну від котів, голуби мають дуже розвинене кольоровідчуття. Вони здатні сприймати набагато більше кольорів, ніж люди, у тому числі ультрафіолетову частину спектра, невидиму для людського ока.
2. Чотирифарбове бачення
У людей є три типи колбочок для червоного, зеленого та синього кольорів, а в голубів — чотири. Четвертий тип дозволяє їм бачити ультрафіолетові хвилі, що надає додаткову інформацію про навколишнє середовище.
3. Орієнтація та навігація
Унікальне кольоровідчуття допомагає голубам у навігації. Вони можуть
краще орієнтуватися в просторі;
легше знаходити їжу;
розпізнавати різні природні орієнтири.
4. Еволюційна перевага
Здатність бачити ультрафіолет виникла як адаптація, що дозволяє
краще виявляти хижаків;
знаходити їжу;
орієнтуватися під час далеких перельотів.
5. Практичне значення
Голуби використовують своє унікальне бачення для
пошуку корму;
уникнення небезпеки;
комунікації всередині зграї;
орієнтації під час міграцій.
Найпильнішою у світі твариною визнаний хижий птах сокіл. Ці пернаті створіння можуть відстежувати дрібних ссавців: полівок, мишей, ховрахів — з величезних висот і одночасно бачити все, що відбувається в них з боків і спереду. Згідно з оцінками фахівців, найбільш гострозорим птахом у світі є сокіл-сапсан, здатний помітити дрібну полівку з висоти до 8 км!
Соколиний зір — найкращий у світі!
1. Гострота зору
Соколи мають найвищу гостроту зору серед усіх тварин. Їхня здатність розрізняти деталі перевершує людську в 6 — 8 разів. Наприклад, сокіл-сапсан може побачити зайця з відстані 1,6 кілометра.
2. Анатомічні особливості:
Щільніша сітківка порівняно з людською.
Більша кількість світлочутливих клітин.
Спеціальна будова очей дозволяє майже нерухомо фіксувати погляд.
Мають додаткову кісткову структуру навколо очей для захисту.
3. Мисливські переваги:
Можуть бачити поляризоване світло.
Розрізняють найменші рухи здобичі.
Здатні миттєво фокусуватися на об’єктах.
Бачать ширший спектр кольорів.
4. Швидкість обробки зорової інформації
Мозок сокола обробляє зорові сигнали набагато швидше, ніж у людини. Вони можуть розпізнавати зміни до 10 разів швидше за людину.
5. Еволюційна адаптація
Такий зір сформувався як результат мисливської еволюції — для ефективного полювання з великої висоти та швидкісного переслідування здобичі.
Риби теж не промах!
Серед риб, що володіють прекрасним зором, особливо виділяються жителі глибин. Це й акули, і мурени, і морські чорти. Вони здатні бачити в непроглядній пітьмі. Це відбувається тому, що щільність розміщення паличок у сітківці в таких риб досягає 25 млн /кв. мм. А це в 100 разів більше, ніж у людей.
1. Адаптація до водного середовища
Зір риб значно відрізняється від зору наземних тварин через специфіку водного середовища, де світло по-іншому заломлюється та розсіюється. Колірна гама обмежена глибиною та прозорістю води, а різні види риб мають унікальні адаптації зору залежно від середовища існування, що дозволяє їм ефективно орієнтуватися у водному просторі.
2. Особливості сприйняття кольорів
Більшість риб здатні бачити кольори, хоча й не так чітко, як наземні тварини. Вони можуть сприймати ультрафіолетові та інфрачервоні хвилі, але на великих глибинах колірне сприйняття майже зникає, змушуючи риб покладатися на інші органи чуття.
3. Додаткові органи сприйняття
Крім очей, риби мають розвинену бічну лінію, яка допомагає сприймати рухи та вібрації у воді, здатність відчувати електромагнітні поля та спеціальні рецептори для орієнтації в просторі, що компенсує обмеження зорового сприйняття.
4. Типи зору в різних риб
Хижі риби мають гостріший зір, призначений для полювання, тоді як риби, що живуть на великих глибинах, здебільшого орієнтуються не на зір, а на інші способи сприйняття навколишнього середовища. Деякі види навіть здатні бачити в повній темряві завдяки унікальним адаптаціям.
5. Еволюційні пристосування
Очі риб можуть бути різного розміру та форми, а деякі види мають здатність змінювати колірну чутливість залежно від освітлення. Особливо вражаючими є унікальні оптичні системи, наприклад, риби з «дзеркальними» очима, що є результатом тривалої еволюції та пристосування до специфічних умов життя.
Кінський зір
Коні бачать навколишній світ за допомогою периферійного зору, оскільки їхні очі розташовуються з двох боків голови. Однак це зовсім не заважає коням мати кут огляду, рівний 350°. Якщо кінь підніме свою голову вгору, то її зір наблизиться до сферичного.
1. Анатомічна будова очей
Очі коней мають унікальну структуру, що значно відрізняється від людських — вони найбільші серед усіх наземних ссавців відносно розміру голови. Розташовані майже по боках голови, що забезпечує мало не повний круговий огляд майже 350 градусів, що є важливою еволюційною перевагою для тварин, які історично були здобиччю хижаків.
2. Особливості кольоровідчуття
Коні мають дихроматичний зір, тобто розрізняють менше кольорів, ніж люди. Вони здатні сприймати переважно сині та зелені відтінки, гірше розрізняючи червоні та помаранчеві кольори. Це пов’язано з еволюційною адаптацією до життя у відкритих просторах, де важливіше сприймати контрасти та рух, ніж тонкощі кольорової гами.
3. Адаптація до навколишнього середовища
Зір коней надзвичайно пристосований до умов степу та відкритих просторів — вони мають унікальну здатність чітко бачити найменші рухи здалеку, що є критичним для виживання. Їхні очі мають спеціальну будову сітківки, яка дозволяє миттєво реагувати на найменші зміни в навколишньому середовищі.
4. Механізми сприйняття простору
На відміну від людей, коні мають два майже незалежних зорових поля — праве та ліве, що дозволяє їм одночасно контролювати величезний простір навколо себе. Вони можуть бачити майже позаду себе, що є надзвичайно корисним механізмом для уникнення несподіваної небезпеки.
5. Адаптивні можливості
Зір коней має унікальну здатність до швидкої адаптації — вони миттєво перебудовують зорове сприйняття при зміні освітлення набагато швидше за людину. Уночі їхнє бачення також значно краще, ніж у людей, що є спадком від предків, які жили у відкритих просторах з мінливими умовами освітлення.
Надшвидкісні мухи
Доведено, що мухи мають найшвидшу зорову реакцією у світі. Крім того, мухи бачать у п’ять разів швидше за людину: частота зміни кадрів у них становить 300 зображень за хвилину, у той час як у людини — усього 24 кадри. Учені з Кембриджу стверджують, що фоторецептори на сітківці мушачих очей можуть скорочуватися фізично.
1. Структура очей
Мухи мають надзвичайно складну оптичну систему, відому як складні фасеткові очі, які складаються з тисяч окремих оптичних одиниць, названих омматидіями. Кожен омматидій працює як окрема мікролінза, що дозволяє мусі одночасно сприймати величезну кількість інформації про навколишній простір, миттєво реагуючи на найменші рухи та зміни.
2. Швидкість сприйняття
Завдяки унікальній будові очей мухи здатні сприймати набагато більше кадрів за секунду, ніж люди. Якщо людина сприймає близько 24 кадрів за секунду, то муха може обробляти до 250 зображень за той самий проміжок часу, що робить її реакцію майже миттєвою та забезпечує надзвичайну маневреність.
3. Кольоровідчуття
Мухи бачать світ у дещо інших кольорах, ніж люди, оскільки їхні очі чутливі до ультрафіолетового спектра. Це означає, що вони можуть сприймати кольори та відтінки, невидимі для людського ока, що допомагає їм орієнтуватися в просторі, знаходити їжу та партнерів.
4. Адаптація до руху
Еволюційно зір мух розвивався як надзвичайно ефективний механізм виявлення руху. Вони миттєво реагують на найменші зміни в навколишньому середовищі, що є критичним для виживання виду. Їхні очі влаштовані так, що можуть одночасно охоплювати величезний простір, миттєво помічаючи найменші рухи.
5. Особливості просторового сприйняття
Незважаючи на величезну кількість омматидіїв, гострота зору мух набагато нижча, ніж у людей. Вони сприймають світ мозаїчно, немов через безліч маленьких вікон, що дає їм перевагу в русі та орієнтації, але не дозволяє розрізняти дрібні деталі так чітко, як це робимо ми.
Насєдкіна Валерія, 10Ал
Розташування очей, форма зіниці - з чим це пов'язано
Нам здається, що тварини бачать світ приблизно так само, як ми. Насправді їхнє сприйняття сильно відрізняється від людського. У світі тварин очі відіграють ключову роль у виживанні та поведінці. Очі тварин — це складні органи, які забезпечують сприйняття світла та формування зображень навколишнього середовища. Основні компоненти ока включають рогівку, кришталик, сітківку та зоровий нерв. Рогівка та кришталик фокусують світло на сітківці, де фоторецептори перетворюють світлові сигнали в електричні імпульси, які потім передаються до мозку через зоровий нерв.
Розташування очей та форма зіниць варіюються серед різних видів тварин і є результатом еволюційної адаптації до конкретних умов життя та потреб виду.
Розташування очей
Фронтальне в хижаків або латеральне в травоїдних для різних переваг у виживанні.
Різноманітність форм зіниць
Круглі, вертикальні, горизонтальні щілини та інші унікальні форми.
Розгляньмо та порівняймо ці характеристики в трьох цікавих і різноманітних видів: страусів, лам та єнотів-полоскунів. Кожен з цих видів має унікальні особливості зору, які відображають їхній спосіб життя, середовище проживання та еволюційну історію.
Найбільший птах на Землі — страус
Хоча страуси вважаються дивними птахами, проте вони мають кілька рекордних особливостей. По-перше, страуси є найбільшими птахами на Землі: вони можуть мати висоту до 2,8 метра. По-друге, це найшвидший нелітаючий птах на нашій планеті. І, по-третє, страуси мають найбільші очі серед усіх наземних тварин. Вони майже порівняні за розміром із маленьким мозком птаха.
Очі страуса є одними з найбільших серед наземних хребетних. Їхня осьова довжина вдвічі більша, ніж у людського ока — 50 мм. Майже як тенісний м'яч!
Латеральне розташування очей
Очі страуса розташовані з боків голови, що є характерною рисою для багатьох птахів та травоїдних тварин. Таке розташування забезпечує страусам широке поле зору, яке охоплює майже 360 градусів. Це дозволяє птахам ефективно сканувати горизонт на наявність потенційних загроз та швидко помічати наближення хижаків з будь-якого напрямку. Це особливо важливо у відкритих саванах, де страуси вразливі до атак левів, гепардів та інших хижаків. Для покращення сприйняття глибини страуси часто рухають головою вперед і назад, створюючи ефект паралаксу для оцінки відстані до об'єктів.
Бінокулярний зір
Очі страусів також мають і сліпі зони над головою та за нею. Але очі розташовані таким чином, щоб їх не пошкодило яскраве тропічне сонце. У страусів також є бінокулярний зір, який має найважливіше значення під час пошуку їжі. Це поле зору простягається по вертикалі на 80 градусів і досягає ширини приблизно 20 градусів, що допомагає птахам добувати їжу на землі.
Форма зіниці страуса
Зіниця ока страуса має унікальну форму, яка відрізняється від круглої зіниці, характерної для більшості птахів та ссавців. У страусів зіниця має форму неправильного овалу або навіть квадрата з заокругленими кутами. Незвична форма зіниці страуса пов'язана з необхідністю ефективно контролювати кількість світла, що потрапляє в око.
Анатомічні особливості ока страуса
Око страуса має ряд унікальних анатомічних особливостей, які доповнюють функціональність його розташування та форми зіниці. Склера — це міцний волокнистий зовнішній шар, який покриває більшу частину очного яблука. Склера у страусів містить кільце з 15 кісткових пластинок, які утворюють склеральне кільце. Ця структура надає оку додаткової жорсткості та захищає його від деформації при високих швидкостях бігу.
Кришталик і райдужка є ще двома важливими компонентами анатомії ока страуса. Кришталик — це прозора гнучка структура, розташована за райдужною оболонкою. Він може змінювати свою форму, процес, відомий як акомодація, щоб налаштувати фокус і забезпечити оптимальну гостроту зору. Райдужка, яка оточує зіницю, регулює кількість світла, що надходить в око.
Захист очей страуса
Повіки
Страуси мають три повіки: верхню, нижню та мигальну перетинку. Мигальна перетинка рухається горизонтально і допомагає очищати та зволожувати око, не перекриваючи повністю зір.
Вії
Довгі вії страуса захищають очі від пилу та піску, що особливо важливо в посушливих умовах савани та напівпустель.
Сльозові залози
Розвинені сльозові залози виробляють достатню кількість сліз для зволоження та захисту очей у сухому кліматі.
Адаптації до нічного бачення
Хоча страуси переважно активні вдень, їхні очі демонструють деякі адаптації до нічного бачення. Сітківка страуса містить високу концентрацію паличок —фоторецепторів, відповідальних за зір при низькому освітленні. Це дозволяє страусам залишатися пильними і в сутінках, коли активність хижаків може зростати.
Крім того, великий розмір очей страуса сприяє кращому збору світла в умовах низької освітленості. Здатність зіниці розширюватися також покращує нічний зір. Однак на відміну від спеціалізованих нічних птахів, таких як сови, страуси не мають tapetum lucidum — світловідбиваючого шару за сітківкою, який значно підвищує чутливість до світла.
Роль зору в поведінці страуса
Зір відіграє ключову роль у повсякденній поведінці страуса. Завдяки своєму широкому полю огляду та гострому зору, страуси можуть ефективно виявляти потенційних хижаків на великих відстанях. Це дозволяє їм своєчасно реагувати на загрози, удаючись до втечі або, у крайньому разі, до оборони. У соціальній взаємодії зір також має велике значення. Страуси використовують візуальні сигнали для комунікації з іншими особинами, особливо під час шлюбного періоду.
Зір страуса при пошуку їжі
Особливості зору страуса відіграють важливу роль у процесі пошуку та споживання їжі. Широке поле зору дозволяє птахам ефективно сканувати велику територію в пошуках рослинності, дрібних тварин та комах, які входять до їхнього раціону. Гострота зору допомагає страусам розрізняти дрібні об'єкти на землі, такі як насіння або комахи.
Цікаво, що страуси мають здатність фокусувати зір на близьких та далеких об'єктах одночасно. Це досягається завдяки особливій будові кришталика та м'язів ока. Така адаптація дозволяє їм ефективно шукати їжу поблизу, не втрачаючи пильності щодо потенційних загроз на горизонті. Крім того, бінокулярне поле зору, хоч і невелике, допомагає страусам точно оцінювати відстань до їжі при її захопленні дзьобом.
Лами — менші брати верблюдів
Далекі родичі є не тільки в людей, але і у тварин. Наприклад, лами — менші брати верблюдів. Що ж спільного може бути в цих симпатичних і граціозних тварин з горбатими кораблями пустелі?
З давніх часів у Південній Америці живуть 4 види з сімейства верблюдів. Це лами, альпаки, гуанако і вікуньї. При цьому лама і альпака були одомашнені в Перу ще за часів інків. Хоча лама і належить до сімейства верблюдів, ця струнка тварина більше нагадує оленя без рогів. На висоті, де немає ні доріг, ні транспорту, лама просто незамінна. На відміну від верблюдів, лами рідко плюють на людей. В основному вони так виражають свій протест іншим ламам, якщо ті забирають їхню їжу.
Лами мають дивовижні особливості зору, які допомагають їм виживати в різноманітних умовах—від високогірних плато Анд до рівнинних пасовищ.
Загальний опис очей
Розмір та форма
Очі лами відносно великі порівняно з розміром голови, що забезпечує широке поле зору. Вони мають овальну форму, яка допомагає зменшити відблиски сонця в гірській місцевості.
Колір
У лам можуть бути різні кольори очей. Райдужна оболонка ока може варіюватися від темно-коричневого до бурштинового кольору. Їхні очі можуть бути темними, карими, ясно-блакитними, сірими. Деякі лами можуть мати гетерохромію — блакитний і чорний кольори в одній райдужній оболонці.
Розташування очей лами
Очі лами розташовані з боків голови, що є характерним для травоїдних тварин. Це розташування забезпечує широке поле зору, яке охоплює майже 360 градусів. Таке розміщення очей дозволяє ламі постійно спостерігати за навколишнім середовищем, навіть під час споживання їжі. Хоча бічне розташування очей забезпечує широке поле зору, воно дещо обмежує бінокулярний зір та сприйняття глибини. Однак лами компенсують це іншими адаптаціями, такими як здатність швидко фокусувати зір на різних відстанях.
Форма зіниці
Зіниця лами має унікальну горизонтальну форму, яка нагадує витягнутий еліпс. Ця особливість є результатом еволюційної адаптації до середовища проживання та способу життя тварини. Горизонтальна форма зіниці дозволяє ламі ефективно контролювати кількість світла, що потрапляє в око. Зіниця здатна швидко змінювати свій розмір, звужуючись до тонкої горизонтальної лінії при яскравому світлі та розширюючись у темряві. Це забезпечує оптимальне бачення в різних умовах освітлення. Горизонтальна форма зіниці також покращує здатність лами розрізняти горизонтальні рухи, що є критичним для виявлення хижаків у відкритій місцевості.
Анатомічні особливості ока лами
Рогівка товста та міцна — захист від УФ-випромінювання та пилу.
Кришталик гнучкий — швидка акомодація для різних відстаней.
Сітківка з високою щільністю паличок — покращене нічне бачення.
Райдужна оболонка пігментована — регуляція кількості світла.
Склера міцна та еластична — підтримка форми ока в різних умовах.
Захист очей лами
1.Вії Лами мають надзвичайно довгі та густі вії, які служать першою лінією захисту очей. Вони ефективно відфільтровують пил, пісок та інші дрібні частинки, запобігаючи потраплянню їх у вічі. Це особливо важливо в посушливих та вітряних умовах, характерних для природного середовища проживання лам.
2.Третя повіка Як і багато інших ссавців, лами мають третю повіку, або мигальну перетинку. Ця прозора мембрана може швидко закривати око, захищаючи його від механічних пошкоджень та зволожуючи поверхню ока. Це особливо корисно під час споживання їжі або руху через густу рослинність.
3.Сльозові залози Лами мають добре розвинені сльозові залози, які виробляють достатню кількість сліз для зволоження та очищення очей. Ця адаптація допомагає видаляти сторонні частинки та підтримувати здоров'я очної поверхні в сухих та пилових умовах.
4.Надбрівні дуги Виражені надбрівні дуги лам забезпечують додатковий фізичний захист очей від прямого сонячного світла та механічних пошкоджень. Вони також допомагають відводити піт та дощову воду від очей, покращуючи видимість у різних погодних умовах.
Адаптації зору лами
Адаптація до висоти Очі лами пристосовані до життя на великих висотах, де атмосферний тиск нижчий, а УФ-випромінювання інтенсивніше. Їхня рогівка та кришталик мають спеціальні пігменти, які фільтрують шкідливе УФ-випромінювання, захищаючи сітківку від пошкоджень.
Нічний зір Хоча лами в основному активні вдень, їхні очі також адаптовані до бачення в умовах низької освітленості. Сітківка лами має високу концентрацію світлочутливих клітин — паличок, що дозволяє їм ефективно орієнтуватися в сутінках та вночі.
Колірне сприйняття Лами мають дихроматичний зір, що означає, що вони можуть розрізняти синій та зелений кольори. Це допомагає їм ідентифікувати різні види рослин та оцінювати їхню поживну цінність, що важливо для ефективного споживання їжі.
Рухливість очей Очі лами здатні до широкого діапазону рухів, що дозволяє тварині сканувати навколишнє середовище без необхідності повертати голову. Ця адаптація економить енергію та покращує здатність виявляти потенційні загрози.
Роль зору в поведінці лами
Виявлення хижаків Широке поле зору лами дозволяє їй ефективно виявляти потенційних хижаків на великій відстані. Це дає тварині достатньо часу для реакції та втечі або попередження інших членів стада про небезпеку.
Соціальна взаємодія Зір відіграє ключову роль у соціальній поведінці лам. Вони використовують візуальні сигнали для спілкування з іншими членами стада, зокрема пози тіла та вирази морди, що важливо для підтримання соціальної ієрархії та групової згуртованості.
Навігація Лами використовують свій гострий зір для навігації в складному гірському ландшафті. Вони здатні запам'ятовувати візуальні орієнтири, що допомагає їм знаходити шлях до джерел води та пасовищ.
Вибір партнера Під час сезону розмноження лами покладаються на зір для оцінки потенційних партнерів. Вони можуть визначати фізичний стан та здоров'я інших особин за візуальними ознаками, такими як якість хутра та загальний вигляд.
Зір лами при пошуку їжі
Лами використовують свій зір для ідентифікації різних видів рослин. Їхня здатність розрізняти відтінки зеленого допомагає їм вибирати найбільш поживні та безпечні рослини для споживання. Гострий зір дозволяє ламам оцінювати якість та кількість доступної рослинності на великій площі. Це допомагає їм ефективно планувати свої маршрути пошуку їжі та економити енергію. Лами здатні візуально розпізнавати потенційно токсичні рослини за їх характерним виглядом, кольором або формою листя. Ця здатність є критичною для уникнення отруєння під час споживання їжі. Зір допомагає ламам адаптуватися до сезонних змін у рослинності. Вони можуть визначати найбільш соковиті та поживні частини рослин залежно від пори року, оптимізуючи своє харчування.
«Лиходії в масках»
Полоскунів у США називають «лиходіями в масках», а в Північній Мексиці — «деревними Зорро». Вочевидь, ці назви походять від уміння єнота викручуватися з найскладніших ситуацій. Англійська назва єнота raccoon означає «шкребе руками». У європейських мовах назва тварини буквально означає «миючий ведмідь».
Однією з найбільш характерних рис єнотів є їхні великі круглі очі. У порівнянні з розміром голови очі єнота величезні! Фактично вони можуть становити до 20% загального об’єму голови, що більше, ніж у більшості інших ссавців. Це величезне співвідношення очей до голови забезпечує єнотам розширене поле зору та здатність добре бачити в умовах слабкого освітлення — ідеальне рішення для їхнього нічного способу життя.
Розташування очей єнотів
Очі єнотів-полоскунів розташовані фронтально, що забезпечує бінокулярний зір. Таке розміщення очей дозволяє єнотам мати широке поле зору та краще сприймати глибину, що є критичним для їхнього виживання.
На відміну від травоїдних тварин, у яких очі розташовані по боках голови для кращого огляду навколишнього середовища, єноти, як хижаки, мають очі, спрямовані вперед для точного визначення положення здобичі.
Форма зіниці єнота
Зіниці єнотів-полоскунів мають круглу форму, що є типовою для багатьох ссавців і дозволяє ефективно регулювати кількість світла, що потрапляє в око. Кругла зіниця здатна швидко розширюватися в умовах низької освітленості, що дозволяє єнотам бачити в темряві. У яскравому світлі зіниця звужується, захищаючи сітківку від надмірного освітлення. На відміну від деяких інших нічних тварин, таких як коти, які мають вертикальні зіниці, круглі зіниці єнотів забезпечують оптимальний баланс між нічним та денним зором.
Анатомічні особливості ока
Рогівка прозора, опукла. Її функція — це пропускання та заломлення світла, що забезпечує чітке і ясне бачення. Також вона захищає очі від механічних пошкоджень та інфекцій. Кришталик гнучкий, двоопуклий. Він допомагає заломлювати промені, фокусувати та проєктувати їх на сітківку, що дозволяє в результаті отримати чітке зображення навколишнього світу. Сітківка має високу концентрацію паличкоядерних клітин порівняно з колбочковими. Паличкоядерні клітини функціонують краще при слабкому освітленні, ніж колбочки. Ця велика кількість паличкоядерних клітин покращує здатність єнотів бачити в темряві, але відбувається за рахунок погіршення кольорового зору. А ще вони мають спеціальний відбивний шар позаду сітківки, який називається tapetum lucidum. Цей дзеркальний шар удруге відбиває світло назад через сітківку, значно покращуючи зір при слабкому освітленні. Ось чому очі єнота світяться холодним зелено-жовтим кольором уночі, коли їх освітлюють! Tapetum lucidum дає єнотам потужний стимул підсилення нічного бачення, що особливо важливо під час полювання на комах, жаб, рослини і яйця під покровом темряви.
Захист очей єнотів
Хутряна "маска" Характерна чорна "маска" навколо очей єнота не лише надає йому унікального вигляду, але й виконує захисну функцію. Темне хутро навколо очей допомагає поглинати відблиски та зменшувати відбиття світла, покращуючи зір у різних умовах освітлення.
Мигальна перетинка Єноти мають третю повіку, або мигальну перетинку, яка допомагає зволожувати та захищати око від пошкоджень. Ця прозора мембрана може швидко закривати око, не блокуючи повністю зір тварини.
Вії та брови Довгі вії та виразні брови єнотів служать додатковим захистом від пилу, бруду та інших дрібних частинок, які можуть потрапити в око під час їхньої активної діяльності, особливо при пошуку їжі у воді або на землі.
Адаптації зору єнотів
Коли справа доходить до чудового нічного бачення, мало хто з інших тварин може конкурувати з єнотами! Вони мають відмінний нічний зір завдяки великій кількості паличок у сітківці та наявності tapetum lucidum. Хоча єноти мають менше колбочок, ніж люди, вони все ж здатні розрізняти кольори, що допомагає їм у пошуку їжі та навігації. Широке поле зору дозволяє єнотам швидко помічати рух, що є критичним для виявлення як потенційної здобичі, так і хижаків. Очі єнотів пристосовані до бачення під водою, що допомагає їм при пошуку їжі у водоймах. Їхні очі здатні швидко фокусуватися при переході від повітря до води.
Роль зору в поведінці єнотів
Спостереження Гострий зір допомагає єнотам спостерігати за навколишнім середовищем, виявляти потенційну небезпеку та можливості для здобуття їжі.
Соціальна взаємодія Візуальні сигнали відіграють важливу роль у спілкуванні між єнотами, особливо під час сезону розмноження та при вихованні потомства.
Вирішення проблем Зір у поєднанні з високим інтелектом дозволяє єнотам вирішувати складні завдання, такі як відкривання контейнерів з їжею або навігація в міському середовищі.
Навігація Єноти використовують зорові орієнтири для навігації по своїй території, запам'ятовуючи розташування джерел їжі та безпечних укриттів.
Зір єнота при пошуку їжі
Гострий зір дозволяє єнотам помічати дрібну здобич, таку як комахи, риба або ракоподібні, навіть в умовах низької освітленості. Єноти використовують зір для первинної оцінки потенційної їжі, визначаючи її розмір, форму та рух. Точний зір допомагає їм координувати рухи своїх спритних передніх лап при маніпуляціях з їжею. Здатність бачити під водою дозволяє єнотам ефективно шукати їжу в мілководних водоймах, де вони часто "полощуть" свою здобич.
Усі три види походять від спільного предка хребетних з базовою структурою ока. Розбіжності в еволюції зору відбувалися протягом мільйонів років адаптації до різних екологічних ніш. Страуси розвинули великі очі та панорамний зір для життя на відкритих просторах. Лами адаптувалися до гірського середовища, розвинувши комбінацію широкого та бінокулярного зору. Єноти еволюціонували в бік нічного способу життя з фронтальним розташуванням очей. Кожен вид продовжує тонко налаштовувати свій зір до змін у навколишньому середовищі, демонструючи постійну еволюційну пластичність зорової системи.
Зіниці в різних тварин різні, і ці особливості допомагають їм виживати в їхніх середовищах.
Мати хороші очі — це завжди виграшна стратегія! Багато тварин на Землі це зрозуміли і користуються не менше, ніж однією парою зорових органів, а декотрі мають аж чотири. Мабуть, їм удалося знайти хорошу пропозицію!.
Почнемо з круглих зіниць. Це найпростіші зіниці, які використовують як денні, так і нічні тварини. Вони універсальні і дозволяють добре контролювати весь простір навколо та фокусуватися на окремих його частинах. Саме такі очі мають птахи, примати та великі хижаки, як-от: вовки та ведмеді.
Круглі зіниці легко змінити на вертикальні, додавши пару поперечних м’язів. Такі хижі вертикальні зіниці мають кішки та рептилії. Головною перевагою таких очей є підвищена чіткість сприйняття вертикальних ліній, що дозволяє точно розраховувати відстань до здобичі. Це дуже зручно для крокодилів, які чекають свою жертву в засідці під водою.
Лисиця —єдиний представник псових з вертикальними зіницями. Це пояснюється її одиночним способом життя та полюванням із засідки, схожим на полювання котів та крокодилів.
Багато копитних тварин мають горизонтальні зіниці, які дають широку панораму місцевості. Завдяки таким очам вони можуть майже спиною побачити хижаків, що підкрадаються. Крім того, ці очі захищають від сонця навіть у найяскравіший день. Проте вони мають недоліки — погане фокусування на предметах та поганий зір уночі.
Деякі тварини мають зіниці у формі зламаного смайлика або замкової щілини, призначення яких досі залишається загадкою.
Гурідова Єлизавета, 7А
Фасеткові очі
Кому притаманний фасетковий зір?
Фасеткові очі — це основний парний орган зору в комах, ракоподібних і деяких інших безхребетних.
Перші фасеткові очі відомі в трилобітів палеозойської ери.
Фасеткові очі несхожої будови наявні в різних групах ракоподібних.
Більшість комах є “короткозорими”. Наприклад, муха бачить на відстані 135 метрів. Бабка (а вона має найгостріший зір серед комах) не бачить далі за 2 метри. А бджола нічого не бачить на відстані 1 метра. У дорослих особин комах багатьох видів очі займають більшу частину голови. Утворені такі очі особливими структурними одиницями — омматидіями, рогівкова лінза яких має вигляд опуклого шестигранника — фасетки (від франц.facette — грань).
Фасеткові очі комах нерухомі, розташовані з боків голови в глибоких впадинах кутикули. Кільце з кутикули, що охоплює око ззовні, утримує його на головній капсулі.
У ракоподібних очі іноді розташовані на рухливих виростах.
Очі рака-богомола Око блакитного рака
Найбільше вивчені очі дорослих комах і їхніх личинок.
Розглядаючи фасеткове око в збільшеному вигляді, можна помітити, що воно складається з тисяч різнокольорових точок. Комахи, що мають складні очі, сприймають світ навколо себе так само.
Фасеткові очі не здатні до акомодації (від лат.Acommodatio — пристосування), тобто до зміни кривизни кришталика. Через це комахи бачать предмети розмитими.
Кожен окремий кришталик омматидій сприймає точкову область реального зображення чи предмета. З точкових зображень складається цілісна картина. Такий зір називається мозаїчним.
Оскільки око комахи фіксує точки з деякими проміжками, зображення виходить грубозернистим. Мозок комахи згладжує проміжки між окремими точками, тому зображення виходить більш монолітним. Але комахи не розрізняють дрібних деталей. Єдиний спосіб покращення їхнього зору — це збільшення кількості омматидіїв.
Так, наприклад:
у робочої мурахи їх близько 100,
у кімнатної мухи — близько 4000,
у робочої бджоли — близько 5000,
у метеликів — до 17000,
у бабок — від 25000 до 30000.
Як нам уже відомо, фасеткове око складається з окремих одиниць — омматидіїв. Кожен омматидій містить 7—8 фоторецепторних клітин, які створюють сітківку та мають мікровійки, що утворюють центральну структуру омматидію — рабдом. Над сітківкою розташовані 4 прозорі конусні клітини та прозора кутикула, які утворюють лінзу, що фокусує світло. Також там наявні вторинні й первинні пігментні клітини.
Схема будови опозиційного фасеткового ока:
1 — роговичні фасетки,
2 — світлозаломлюючий апарат,
3 — пігментна клітина,
4 — зорова клітина,
5 — світлочутливий елемент омматидія,
6 — аксони зорових клітин,
7 — покриви голови,
8 — очна капсула.
Розрізняють декілька типів фасеткових очей.
В апозиційних очах рабдом розташований точно в центрі омматидія впритул до кришталика, і на нього потрапляє тільки те світло, яке йде по центральній вісі кришталика. Кожен омматидій ізольований від інших пігментними клітинами, які поглинають відбите чи розсіяне світло. Це дає найкраще зображення в денному світлі, тому такі очі — у більшості денних комах, амфіпод та рівноногих ракоподібних.
Оптикосуперпозиційні очі мають віддалений від кришталика рабдом, а між ними йдуть світлопередавальні волокна. Пігментні клітини здатні перерозподіляти пігмент залежно від освітлення.
У темряві такі очі збирають на один рабдом світло з декількох кришталиків, тим самим підвищуючи світлочутливість, але й отримуючи дещо розфокусоване зображення. Такі очі характерні для нічних комах.
Нейросуперпозиційні очі мають подібну до апозиційних ізоляцію омматидіїв пігментними клітинами, але при цьому рабдом у них розділений (або відкритий) — периферійні відростки рецепторних клітин розміщені окремо від центральних. Аксони периферійних рецепторних клітин ідуть у складі нервів сусідніх омматидіїв, утворюючи накладення сигналів від сусідніх омматидіїв про одну й туж саму точку простору. Такі очі характерні для двокрилих комах, які швидко літають.
Типи фасеткових очей
Нейросуперпозиційні (сумація сигналів від здорових клітин).
Апозиційні (денні комахи).
Оптикосуперпозиційні (нічні, сутінкові комахи і ракоподібні).
Комахи, очі яких складаються з великої кількості омматидіїв, здатні помічати щонайменший рух навколо себе. Якщо об’єкт змінює своє положення в просторі, то його віддзеркалення у фасеткових очах також міняє місце розташування, переміщуючись на деяку кількість омматидіїв, і комаха це помічає. Тому для мухи всі наші рухи неймовірно повільні.
Деяким безхребетним фасетковий зір дозволяє бачити ультрафіолетове випромінювання, яке ми з вами не бачимо. Наприклад, бджола бачить предмети ось так:
Фасетковий зір відіграє важливу роль у житті комах. Такий тип зору є унікальним і пізнавальним. Завдяки такій будові органів зору комахи фокусують очі на потрібному об’єкті або спостерігають за ним тільки частиною ока.
Аль-Максуд Мохаммад-Нур, 5А
ФОТОГАЛЕРЕЯ "ОЧІ ТВАРИН"