Неожиданная правда: кто видит в темноте лучше всех? (фото). Кто лучше всех видит в темноте? Кто хорошо видит днем и ночью
Данная статья посвящена зрению живых существ – птиц, зверей, рыб, человека. Из нее вы узнаете, как видят разные земные твари. А еще благодаря ней вы осознаете, как по - разному иные существа воспринимают окружающие их и нас вещи.
Все мы разные…
Итак, начнем. Человек, животные, рыбы, птицы, - все видят по - разному. У каждого живого существа такое зрение, которое помогает ему выжить в природе, в мире.
Возьмем, к примеру, млекопитающих. Их глаза преимущественно приспособлены для ночного виденья. Ученые связывают это со следующим. Когда - то давно, когда на земле еще жили динозавры, животные выбирались из своих нор в сумерках и ночью, т.к. только тогда можно было не бояться огромных монстров, у которых в холодное время суток падала температура тела и, следовательно, активность. Вот и сформировалось у млекопитающих ночное зрение.
Или вот хищные птицы. Чтобы не умереть с голода, им нужно видеть добычу на большом расстоянии, с высоты своего полета. Причем, мелких грызунов ястреб замечает не только благодаря удивительно острому зрению, но и из - за своей способности видеть инфракрасные лучи.
Вот так и сформировалось у животных зрение за тысячелетия существования. Так и мы стали обладателями именно таких глаз, которые у нас есть.
Теперь пару слов о строении, о размерах органов зрения.
Сразу подчеркнем, что человек и животные видят по - разному, и строение их глаз отличается.
Мы получаем благодаря глазам более 90% информации о мире, это для нас доминирующий орган чувств. У нас острое зрение, мы хорошо видим и вблизи, и вдали. Кроме того, человеку доступно огромное количество самых разнообразных цветов и оттенков. И все благодаря такой части глаза, как желтое пятно. Оно есть только у человека и некоторых высших приматов.
В чем секрет данного крошечного элемента глаза? Именно в желтом пятне располагаются фоторецепторы – колбочки, у которых наиболее высокая зрительная активность. Через волокна зрительного нерва каждая колбочка связывается с центральной нервной системой. Информация от органов зрения поступает в зрительную область коры головного мозга. Там находятся необычайно развитые корковые высшие центры.
У животных, как мы уже написали, нет желтого пятна. В том числе, поэтому их зрение совсем другое. Если у человека оно центральное, т.е. мы хорошо видим предмет, на который смотрим, а вокруг все немного размыто, то у кошки и собаки, к примеру, оно панорамное, т.е. они одинаково видят всю картинку, а не только предмет в центре.
Также у животных зрение чаще всего не такое острое, как у человека. Все потому, что живя в природе, они ориентируются преимущественно не на информацию, поступающую от глаз, а на слух, нюх, осязание, активно используют их в своей повседневности. На глаза приходится всего лишь порядка 10% всей поступающей информации (против 90% у человека).
Дело тут в том, что у животных расстояние между фоторецепторами больше в сравнении с нами, и число нервных волокон в зрительном нерве меньше примерно в 6 раз. Вот и получается, что картинка, видимая дикими существами, не очень четкая, детали видятся не так хорошо.
Приведем пример. Предположим, мы решим проверить остроту зрения собаки. Так вот, она увидит всего верхние две - три строчки. Но, в то же время, животное одинаково хорошо видит и в сумерках, и днем, и даже в темноте. Строение органов зрения таково, что обеспечивает одинаково хорошую картинку в разных условиях освещенности.
Кстати!
Кстати, вы наверняка замечали, как у кошки блестят в темноте глаза. А знаете почему?
Дело в том, что сетчатка глаз животного состоит из двух частей. Верхняя, как ее называют, «тапетальная», используется для ночного зрения. Ее цвет может быть, к примеру, оранжевым, или зеленым – зависит от цвета радужки. Когда среди ночи нам на пути попадаются ярко зеленые глаза, это есть не что иное, как тапетальная часть сетчатки, отражающая поступающий на нее свет.
У волков, к слову, глаза в темноте светятся красным. Достаточно устрашающе, не так ли?
А телевизор собаки смотрят?
Отвлечемся на минуту, чтобы задаться следующим вопросом: а понимают ли наши любимые собаки то, что показывают по телевизору? Все мы помним комиссара Рекса, который обожал смотреть передачи про животных. А еще у него был любимый сериал, что - то романтичное и интригующее. Что это, вымысел или реальность?
Раскрываем правду. На самом деле собаки равнодушно относятся к изображениям в телевизоре. На экране они видят лишь бессмысленные мелькания.
Дело в том, что современные телевизоры оптимизированы для передачи информации глазам человека, а это примерно 50 - 60 герц, в то время как собакам требуется частота в 70 - 80 герц.
Однако сегодня уже существуют телевизоры от 72 см в диагонали, частота которых равна 100 герц. Вполне вероятно, что четвероногие питомцы найдут в них что - то понятное, для своих собачьих интересов.
А теперь о том, как кто видит
Но, не будем больше отвлекаться. Наша задача – чуть подробнее рассмотреть качество зрения различных тварей. Так приступим прямо сейчас.
Птицы
Начнем с птиц. Они, как всем нам известно, все разные. И зрение у них тоже разное, зависит от того, какой они ведут образ жизни, хищники они или жертвы. Но, какой бы ни была птица, глаза у нее жизненно важны. Слепая особь не выживет в природе.
У некоторых видов глаза по своему объему примерно равны объему человеческого органа зрения. К примеру, у беркута. А весит он в 10 раз меньше, чем среднего размера человек. А у совы вообще глаза – это треть всего веса головы.
У всех птиц свои особенности. К примеру, воробьи. Если бы у человека глаза были таким, как у них, тогда бы все вокруг выглядело, будто смотришь сквозь розовые очки. Дело в том, что у воробьев колбочки несут в себе капельки желто - красного цвета. Они действуют как малюсенькие светофильтры, ослабляя синие и зеленые лучи.
А вот совы не могут двигать глазами. Зато шея у них поворачивается в обе стороны на 180 градусов. Так что, она, не меняя положения тела, может спокойно осмотреть все пространство вокруг себя, т.е. 360 градусов.
У хищных птиц феноменальная острота зрения. Гриф способен заметить свою добычу – павшее животное – на расстоянии более двух километров. Сапсан видит горлицу (птичка небольшого размера) за километр.
Что еще интересно, так это возможность хищных птиц видеть ультрафиолет. Это также помогает им выслеживать свою добычу.
Также следует отметить, что органы зрения не хищных птиц, благодаря своему строению и расположению, охватывают очень большой участок пространства. Даже не двигая глазами голуби, воробьи осматривают все вокруг на 300 градусов. Кстати, у человека это всего лишь 150 градусов. К тому же, большая часть охватывается периферическим, т.е. не очень четким зрением.
У хищников же охват меньше – всего 160 градусов. Им больше нужна зоркость, способность выследить свою добычу, а не защититься от возможного нападения.
Кстати!
Кстати, о птицах. Оказывается голуби, эти милые привлекательные создания, отлично различают множество цветов и оттенков, чуть ли не лучше всех живых существ на земле. Человек от них очень и очень отстает. Все потому, что у голубей в сетчатке большое количество колбочек.
Змеи
О глазах змей ходят легенды. Скорее всего, роль играет и не очень - то приятная внешность созданий, и их образ жизни, и наводящие ужас органы зрения.
Еще из детских сказок мы помним, как удав одним только взглядом парализует кролика. На самом деле, это все вымысел, который, как всегда, основывается на некоторых фактах.
Так почему бытует мнение об обездвиживании животного? Дело в том, что змеи днем не видят предметы, которые не движутся. Поэтому, потенциальная жертва инстинктивно замирает, когда чувствует угрозу. Ведь малейшее движение означает гибель. И чуть только грызун, к примеру, начнет убегать, змея его тут же заприметит и догонит.
Есть у органов зрения змей еще одна удивительная особенность. У данных существ днем работают одни глаза, а ночью - уже другие. В темное время суток змеи улавливают инфракрасные световые сигналы, т.е. способны находить живую добычу по теплу, которая та испускает. Днем же эта же живность может быть пропущена из - за отсутствия движения.
Животные
Мир животных очень многообразен, у каждого вида особенное зрение.
Вот, к примеру, слоны. У этих гигантов на удивление плохое зрение, да и глаза сами по себе относительно небольшие, чуть больше глаз человека. Это при том, что вес животного 3 - 5 тонн. Бинокулярное зрение у них невозможно, скорее, из - за того, как расположены глаза. Они, к слову, коричневато - зеленого цвета, защищены длинными красивыми ресницами. Обзор ограничивается большими ушами, а также телом.
А еще слон гораздо лучше видит, когда на улице светло, может заметить даже малейшее движение на расстоянии в 45 метров.
Наверное, такому большому внушительному зверю не нужно хорошее зрение. А вот зебрам, лошадям и прочим копытным надежные глаза необходимы, ведь им нужно вовремя заметить приближающегося хищника. Благодаря своему строению расположению у них выдающееся периферийное зрение. В то же время, животные не могут видеть то, что находится перед ними, и бинокулярного зрения у них нет.
Цвета парнокопытные также различают неважно – всего-то оттенки зеленого и синего. Зато ночью видят хорошо.
Вспомним мы и о быках с коровами. Они - то, оказывается, вообще не различают красного цвета. И на поле боя с тореадором животное раздражает сам факт движения. Но ни в коем разе не цвет полотна.
Кроме того, некоторые исследования показывают, что быки еще и близоруки …
Интересно, что человек, обезьяна, даже мышь обладают цветным зрением. И это спасает их постоянно!
Мы, к примеру, как и перечисленные животные, отличаем по цвету хорошую еду от плохой, зрелую от зеленой. И благодаря этому выживаем. А вот котам все равно, какого цвета помидоры вокруг или сливы. Они этим не питаются, и жизнь их от этого не зависит.
Зато, только меркнет и заходит солнце, на землю ложится темнота, как сразу человек теряет свое суперхорошее цветное зрение, а кошки, наоборот, видят все вокруг замечательно, будто у них в голову встроен прибор ночного виденья.
Кстати, некоторые обезьяны (высшие) видят практически так же, как человек. Только немного лучше. Но в большинстве своем приматы, все же, дихроматы.
Немного подробнее о тиграх, близких немного нашим любимым кошкам и котам. Если говорить о зрении, то у домашних любимцев и у красивых диких великанов достаточно много различий. У тигров зрачки круглые, а не щелеобразные, как у котов. В том числе, из - за этого они видят в темноте не так хорошо, как наши питомцы. Это связано с тем, что наиболее активная их часть дня, период охоты - это не ночь, как многие полагают, а время заката и расцвета, т.е. сумерки.
Кстати, большинство тигров – обладатели желтых глаз, а вот белые особи голубоглазые. И, несмотря на то, что в темноте они видят не очень хорошо, все равно, это «не очень хорошо» в шесть раз лучше человеческих зрительных возможностей.
Рыбы
Разные виды рыб видят по - разному. Вот, например, акулы. До недавнего времени полагалось, что они обладают совсем плохим зрением, вообще подслеповаты. Но не так давно ученые, благодаря многочисленным опытам и наблюдениям, выяснили, что это не так. Акулы имеют достаточно хорошее зрение, особенно те, что охотятся в верхних слоях вод, а также те, которые ведут не очень - то активную жизнь.
Эти немного ужасные существа отлично различают контуры объектов в воде, его очертания, контрасты. Цвета же они если и видят, то плохо, намного хуже человека. Вообще глаза играют важную роль в жизни акул. Это подтверждается и тем фактом, что для их защиты у данных рыб предусмотрены специальные мигательные перепонки.
Устройство глаз акул похоже на устройство глаз всех позвоночных. Отличие – наличие тапетума, световозвращающего слоя, который находится позади сетчатки. Его задача – вернуть на обработку ускользнувшие от сетчатки лучи. Также у акул есть специальные мигательные перепонки. О них мы уже упоминали. Они закрываются, когда глазам требуется защита.
И еще несколько занятных особенностей. У акул зрение мгновенно подстраивается под уровень освещенности окружающей среды. Это существует для того, чтобы во время преследования жертвы акула всегда ее хорошо видела, даже когда попадает неожиданно в темные или слишком светлые зоны. Также у некоторых видов акул глаза светятся.
В целом о рыбах. Чаще всего в воде рыбы не способны видеть дальше 12 метров. Наиболее четко они различают объекты, которые находятся в двух метрах от них. Угол обзора чаще всего до 170 градусов.
Век у рыб нет (исключение – акулы с их мигательными перепонками), глаза все время открыты, защищены специальной пленкой. Не стоит забывать, что рыбки видят также и то, что находится за пределами воды. Только угол обзора меньше (около 90 градусов). И картинка получается, как через круглое окно. Поэтому рыболовам рекомендуют не надевать яркой одежды, которая может спугнуть живность.
И наконец…
А еще множество живых существ вообще от природы слепые. Зрение им вообще не нужно, они и так получают достаточно информации о мире вокруг них. Некоторые виды рыбок, ракообразных, жуков живут себе, поживают, вообще не видя ничего вокруг.
Или же кроты. Глазки у них совсем маленькие, и видят совсем плохо. В то же время, одни из лучших копальщиков в природе.
Отметим еще такой факт. Если человек потеряет зрение, тогда у него активизируются другие органы чувств, он начинает улавливать больше запахов, вкусов, звуков, пальцы и все тело становятся более чувствительными. Так организм перестраивается и пытается заместить недостаток информации об окружающей среде.
Я бы хотел видеть как…
Человеку, безусловно, очень сложно представить, как можно видеть по - другому, не так, как он. Для этого нужно очень хорошее воображение.
Хотелось бы, чтобы можно было надеть определенные очки и увидеть мир глазами пчелы, или котика, или слона. Хотелось бы видеть все вокруг себя, даже не двигаясь. Хотелось бы улавливать инфракрасный свет, который излучают живые теплые существа. Но, к счастью или к сожалению, пока мы на это не способны.
Природа нам подарила глаза именно для нашей жизни. Да, они не позволяют нам охотиться в темноте, зато мы имеем возможность не пострадать от отравления незрелым плодом. Да, мы не можем охватить глазами 360 градусов, зато наше зрение позволяет нам двигаться так, как мы хотим.
Представьте на секунду, что ваши глаза, как глаза животных, видят одинаково хорошо все, что попадает в поле зрения, каждая деталь отпечатывается в нашем мозге, каждая точка одинаково важна, центрированного зрения нет. Даже если просто задуматься об этом, уже становится не по себе. Кажется, что в таком случае, мозг от переизбытка информации начнет сбоить.
Или же задумайтесь над тем, как бы вы себя чувствовали, если бы днем видели все в черно - белом свете, будто смотря черно - белый телевизор, а зато ночью, когда самое время поспать, без света могли бы различить вокруг все вещи у вас в комнате. Или ночью выйдя на улицу, за метров 100 узнать соседа по площадке.
А еще, интересно бы было видеть тепло, которое излучают живые, да и неживые создания. К примеру, вы могли бы видеть, когда у ребенка повышена температура. Или же какое тепло излучают многоэтажные дома.
Но наш мозг, строение наших глаз не предусмотрели для нас таких возможностей. Потому что и без них вы способны выжить. Потому что и без них у нас хватает информации. Потому что и без них наша жизнь полна эмоций, событий и впечатлений.
Ребята, мы вкладываем душу в сайт. Cпасибо за то,
что открываете эту
красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки.
Присоединяйтесь к нам в Facebook
и ВКонтакте
Мы не в силах увидеть мир глазами животных (а хотелось бы), но благодаря науке можем представить, как примерно выглядят привычные нам вещи в глазах братьев наших меньших.
сайт собрал 10 ярких примеров иного восприятия окружающего мира.
10. Как видят подводный мир акулы
До недавнего времени бытовало мнение, что акулы плохо видят. Однако исследования и опыты ученых опровергли это утверждение. Акулы видят окружающий мир в слабо окрашенном сером или зеленом свете, а объекты - четкими и контрастными.
9. Как видят мир змеи
Специальные органы змеи, предназначенные для восприятия источников тепла , помогают отыскать добычу в темноте и защититься от крупных хищников. Эта способность видеть источники тепла не встречается у других видов животных.
8. Как видят мир собаки
Собаки не отличают красный цвет от зеленого , аоба этих цвета - от желтого и оранжевого . Многие люди и не подозревают, что, глядя на светофор, четвероногий друг не различает, какой там горит свет. Собака ориентируется на то, как меняется яркость глазков светофора, и на действия окружающих ее людей.
7. Как видят мир пчелы
Пчелы видят более широкий цветовой спектр, включающий в себя ультрафиолетовый свет . Это позволяет им легко находить пыльцу на цветах.
6. Как видят подводный мир каракатицы
Несмотря на невероятную способность менять цвет своего тела, зрение каракатиц оставляет желать лучшего. Зрачок имеет W-образную форму и всего один фоторецептор, что позволяет им видеть лишь оттенки серого .
5. Как видят мир воробьи
Наши маленькие друзья, которых мы встречаем повсюду, смотрят на мир сквозь розовые очки .По какой-то причине воробьи не любят синий цвет, а также боятся блестящих, сверкающих полосок.
4. Как видят мир орлы
Орел способен увидеть добычу с расстояния нескольких километров , если же птица при этом будет помогать себе движением головы, то это расстояние может удвоиться. Орел может с большой тщательностью просканировать территорию площадью 13 км² .
3. Как видят мир совы
В ночное время суток совы могут видеть в 3 раза лучше, чем люди. У них нет глазных яблок . Органы зрения сов скорее следует называть «глазными трубками», но недостаток бинокулярного зрения они с лихвой компенсируют превосходным ночным видением и дальнозоркостью, что делает сов свирепыми ночными хищниками.
Невероятные факты
Веками, люди не имели никакого представления о том, что и как видят животные. Последние научные исследования открыли удивительный мир разнообразия зрения у братьев наших меньших. Многие животные видят мир в нечетких оттенках серого или в размытых и бледных цветах, другие же могут видеть в полной темноте и даже видеть те цвета, которые находятся за пределами видимого человеком спектра.
Вот удивительные факты о том, как видят животные.
Лошади
У лошадей и похожих животных, таких как зебры, глаза расположены по бокам, что наделяет их выдающимся периферийным зрением
. Это служит им заблаговременным предупреждением о хищнике, и позволяет им сбежать, если это необходимо. Однако это преимущество имеет и свои изъяны. Так, например, эти животные практически не могут увидеть то, что находится прямо перед ними. Другим недостатком является отсутствие бинокулярного зрения. Из-за этого лошадь всегда видит два изображения и не может объединить их вместе
, как человек. И хотя у лошадей лучше развито ночное зрение, чем у людей, их цветное зрение находится на достаточно низком уровне. Они видят оттенки синего и зеленого, но большую часть они видят в оттенках серого.
Обезьяны
Обезьяны Старого Света и приматы в основном видят также как и люди – они трихроматы
и могут видеть красный, зеленый и синий цвет. Но многие обезьяны Нового Света не видят все эти цвета.
Не существует какого-то шаблона среди разных видов. На самом деле, в одном семействе обезьян может быть до 6 разных типов дальтонизма и так же как у людей, дальтонизм чаще встречается среди самцов, а не самок.
Птицы
Многие птицы видят по-разному. Так, например, голуби могут практически видеть миллионы разных оттенков
, и они одни из лучших способны определять цвета среди всех животных на Земле. У них гораздо больше колбочек в сетчатке глаза, чем у людей, и потому они способны видеть, по крайней мере, пять зон спектра.
Вообще дневные птицы видят гораздо больший диапазон цветов, чем люди, включая ультрафиолетовый свет . Считается, что в зрении птиц цвета гораздо ярче, чем у людей. У охотящихся птиц, таких как орел, пустельга и стервятник, великолепное бинокулярное зрение, что позволяет им легко различать добычу на расстоянии тысяч метров.
Собаки и кошки
У собак и кошек не очень сильное зрение. Для сенсорного обнаружения они в первую очередь полагаются на обоняние и звуки. И у собак и у кошек цветовая слепота
, но у кошек особенно слабое зрение. Так, например, собаки могут иногда отличить желтый цвет от синего. Большинство кошек слабо различают цвета и лучше всего узко фокусируются на объекте. Однако, у них более развитое ночное зрение
, чем у людей. И у кошек и у собак хорошо развито восприятие перспективы и глубины, и их глаза более чувствительны к движению.
Змеи
Змеи используют свои обычные глаза днем, а ночью они меняются на другую пару "глаз". Эти термолокаторы могут улавливать инфракрасные тепловые сигналы
от теплых объектов в своем окружении.
Днем их зрение в большей степени зависит от движения. На самом деле, они игнорируют или не замечают добычу, которая полностью обездвижена.
Насекомые
Из-за сегментированной структуры глаза многие насекомые видят объекты совершенно иначе, чем люди. Они известны своими фасеточными глазами
, известными как омматидии или роговичные линзы, имеющие вид выпуклого шестигранника.
Вопреки распространенному мнению, насекомые не видят сотни копий одного изображения. Скорее каждая линза составляет небольшую часть общей картины, как мозаика или пазл.
У некоторых насекомых в глазном яблоке до 30 000 линз. Но наверно самым интересным в отношении зрения насекомым является стрекоза. Мозг стрекозы работает так быстро, что она воспринимает движения в замедленном темпе .
Насекомые воспринимают цвета, но видят не так четко, как другие животные.
Люди неплохо видят в темноте, но ночные животные, такие как кошки, дадут нам сто очков вперед. Кто же является обладателем самых чувствительных глаз?
В этом попробовал разобраться корреспондент BBC Earth .
Человеческий глаз — одно из самых поразительных достижений эволюции. Он способен видеть мелкие пылинки и огромные горы, вблизи и вдалеке, в полном цвете. Работая в паре с мощным процессором в виде головного мозга, глаза позволяют человеку различать движение и узнавать людей по их лицам.
Одна из наиболее впечатляющих особенностей наших глаз так хорошо развита, что мы ее даже не замечаем. Когда мы входим с яркого света в полутемное помещение, уровень освещенности окружающей обстановки резко падает, но глаза адаптируются к этому почти мгновенно. В результате эволюции мы приспособилось видеть при плохом свете.
Но на нашей планете есть живые существа, которые видят в темноте гораздо лучше человека. Попробуйте почитать газету в глубоких сумерках: черные буквы сливаются с белым фоном в размытое серое пятно, в котором нельзя ничего понять. А вот кошка в аналогичной ситуации не испытывала бы никаких проблем — конечно, если бы она умела читать.
Но даже кошки, несмотря на привычку охотиться по ночам, видят в темноте не лучше всех. У существ с самым острым ночным зрением эволюционировали уникальные зрительные органы, позволяющие им улавливать буквально крупицы света. Некоторые из этих существ способны видеть в условиях, когда, с точки зрения нашего понимания физики, увидеть в принципе ничего нельзя.
Для сравнения остроты ночного зрения мы будем использовать люкс — в этих единицах измеряется количество света на квадратный метр. Человеческий глаз хорошо работает при ярком солнечном свете, когда освещенность может превышать 10 тысяч люксов. Но мы можем видеть и всего при одном люксе — примерно столько света бывает темной ночью.
Домашняя кошка (Felis catus): 0,125 люкса
Чтобы видеть, кошкам нужно в восемь раз меньше света, чем людям. Их глаза в целом похожи на наши, но в их устройстве есть несколько особенностей, позволяющих хорошо работать в темноте.
Кошачьи глаза, как и человеческие, состоят из трех основных компонентов: зрачка — отверстия, через которое проникает свет; хрусталика — фокусирующей линзы; и сетчатки — чувствительного экрана, на который проецируется изображение.
У человека зрачки круглые, а у кошки они имеют форму вытянутого вертикального эллипса. Днем они сужаются в щелочки, а ночью раскрываются на максимальную ширину. Человеческий зрачок тоже может менять размер, но не в таких широких пределах.
Хрусталики у кошки крупнее, чем у человека, и способны собрать больше света. А за сетчаткой у них расположен отражающий слой под названием tapetum lucidum, также известный просто как «зеркальце». Благодаря ему глаза кошек светятся в темноте: свет проходит через сетчатку и отражается обратно. Таким образом свет воздействует на сетчатку дважды, давая рецепторам дополнительный шанс его поглотить.
Состав самой сетчатки у кошек тоже отличается от нашего. Есть два типа светочувствительных клеток: колбочки, различающие цвета, но работающие только при хорошем освещении; и палочки — не воспринимающие цвет, но зато работающие в темноте. У людей много колбочек, дающих нам богатое полноцветное зрение, а у котов гораздо больше палочек: 25 на одну колбочку (у людей это соотношение составляет один к четырем).
На квадратный миллиметр сетчатки у кошек приходится 350 тысяч палочек, а у человека — всего лишь 80-150 тысяч. К тому же, каждый отходящий от кошачьей сетчатки нейрон передает сигналы от примерно полутора тысяч палочек. Слабый сигнал таким образом усиливается и превращается в детальное изображение.
У такого острого ночного зрения есть и обратная сторона: в дневное время кошки видят примерно так, как люди с красно-зеленой цветовой слепотой. Они могут отличать синий от других цветов, но не видят разницы между красным, коричневым и зеленым.
Долгопят (Tarsiidae): 0.001 люкса
Долгопяты — это живущие на деревьях приматы, встречающиеся в Юго-Восточной Азии. В сравнении с остальными пропорциями тела у них, похоже, самые большие глаза из всех млекопитающих. Тело долгопята, если не брать хвост, обычно достигает в длину 9-16 сантиметров. Глаза же имеют диаметр 1,5-1,8 сантиметра и занимают почти все внутричерепное пространство.
Питаются долгопяты в основном насекомыми. Они охотятся рано утром и поздно вечером, при освещенности в 0,001-0,01 люкса. Передвигаясь по верхушкам деревьев, они должны почти в полной темноте высматривать маленькую, хорошо замаскированную добычу и при этом не падать, перепрыгивая с ветки на ветку.
Помогают им в этом глаза, в целом похожие на человеческие. Гигантский глаз долгопята пропускает много света, и его количество регулируется сильными мускулами, окружающими зрачок. Крупный хрусталик фокусирует изображение на сетчатке, усыпанной палочками: их у долгопята более 300 тысяч на квадратный миллиметр, как у кошки.
У этих больших глаз есть недостаток: долгопяты не способны ими двигать. В качестве компенсации природа наделила их шеями, поворачивающимися на 180 градусов.
Навозный жук (Onitis sp.): 0.001-0.0001 люкса
Где навоз, там обычно и навозные жуки. Они выбирают самую свежую кучу навоза и начинают в ней жить, скатывая шарики из навоза про запас или выкапывая под кучей тоннели, чтобы обустроить себе кладовую. Навозные жуки рода Onitis вылетают на поиски навоза в разное время суток.
Их глаза сильно отличаются от человеческих. Глаза у насекомых фасеточные, они состоят из множества структурных элементов — омматидиев.
У жуков, летающих днем, омматидии заключены в пигментные оболочки, поглощающие лишний свет, чтобы солнце не ослепляло насекомое. Эта же оболочка отделяет каждый омматидий от соседних. Однако в глазах у жуков, ведущих ночной образ жизни, эти пигментные оболочки отсутствуют. Поэтому свет, собранный многими омматидиями, может передаваться всего лишь к одному рецептору, что значительно повышает его светочувствительность.
Род Onitis объединяет несколько разных видов навозных жуков. В глазах у дневных видов есть изолирующие пигментные оболочки, глаза вечерних жуков суммируют сигналы от омматидиев, а у ночных видов суммируются сигналы от количества рецепторов в два раза большего, чем у вечерних. Глаза ведущего ночной образ жизни вида Onitis aygulus, к примеру, в 85 раз более чувствительны, чем глаза дневного Onitis belial.
Пчелы-галиктиды Megalopta genalis: 0.00063 люкса
Но описанное выше правило действует не всегда. Некоторые насекомые могут видеть при очень низкой освещенности, несмотря на то, что их зрительные органы явно приспособлены для дневного света.
Эрик Уоррент и Элмут Келбер из Лундского университета в Швеции выяснили, что у некоторых пчел в глаза есть пигментные оболочки, изолирующие омматидии друг от друга, но они тем не менее прекрасно умеют летать и искать пишу темной ночью. К примеру, в 2004 году двое ученых продемонстрировали, что пчелы-галиктиды Megalopta genalis способны ориентироваться при освещенности, в 20 раз менее интенсивной, чем звездный свет.
Но глаза пчел Megalopta genalis устроены так, чтобы хорошо видеть при свете дня, и в ходе эволюции пчелам пришлось несколько адаптировать органы зрения. После того, как сетчатка поглотила свет, эта информация передается в мозг через нервы. На этом этапе сигналы можно суммировать, чтобы увеличить яркость изображения.
У Megalopta genalis есть специальные нейроны, соединяющие омматидии в группы. Таким образом сигналы, поступающие от всех омматидиев в группе, сливаются вместе перед отправкой в мозг. Изображение получается менее резким, но существенно более ярким.
Пчела-плотник (Xylocopa tranquebarica): 0.000063 люкса
Пчелы-плотники, встречающиеся в горах под названием Западные Гаты на юге Индии, видят в темноте еще лучше. Они могут летать даже в безлунные ночи. «Они способны летать при звездном свете, в облачные ночи и при сильном ветре», — рассказывает Хема Соманатан из Индийского института научного образования и исследований в Тируванантапураме.
Соманатан обнаружила, что омматидии пчел-плотников имеют необычно большие хрусталики, да и сами глаза довольно велики в пропорции к другим частям тела. Все это помогает улавливать больше света.
Однако этого недостаточно, чтобы объяснить столь великолепное ночное зрение. Возможно, у пчел-плотников омматидии тоже объединены в группы, как и у их собратьев Megalopta genalis.
Пчелы-плотники летают не только ночью. «Я видела, как они летают днем, когда их гнезда разоряют хищники, — говорит Соманатан. — Если ослепить их вспышкой света, то они попросту падают, их зрение не в состоянии обработать большое количество света. Но потом они приходят в себя и снова взлетают».
Похоже, из всех представителей фауны пчелы-плотники наделены наиболее острым ночным зрением. Но в 2014 году появился и еще один претендент на чемпионский титул.
Таракан американский (Periplaneta americana): менее одного фотона в секунду
Напрямую сравнить тараканов с другими живыми существами не получится, потому что острота их зрения измеряется иначе. Однако известно, что их глаза необычайно чувствительны.
В серии экспериментов, описанных в 2014 году, Матти Вэкстрем из финского Университета Оулу и его коллеги выясняли, как отдельные светочувствительные клетки в омматидиях тараканов реагировали на очень низкую освещенность. Они вставили в эти клетки тончайшие электроды, сделанные из стекла.
Свет состоит из фотонов — безмассовых элементарных частиц. Человеческому глазу необходимо, чтобы в него попали как минимум 100 фотонов, чтобы что-то почувствовать. Однако рецепторы в глазах таракана реагировали на движение, даже если каждая клетка получала всего по одному фотону света каждые 10 секунд.
У таракана в каждом глазу есть 16-28 тысяч чувствительных к зеленому цвету рецепторов. По данным Вэкстрема, в условиях темноты суммируются сигналы из сотен или даже тысяч этих клеток (напомним, что у кошки работать вместе могут до 1500 зрительных палочек). Эффект этого суммирования, по словам Вэкстрема, «грандиозен», и похоже, что аналогов в живой природе он не имеет.
«Тараканы впечатляют. Меньше фотона в секунду! — говорит Келбер. — Это самое острое ночное зрение».
Но пчелы способны обставить их по крайней мере в одном отношении: американские тараканы не летают в темноте. «Управлять полетом гораздо сложнее — насекомое движется быстро, и столкновение с препятствиями представляет опасность, — комментирует Келбер. — В этом смысле пчелы-плотники наиболее удивительны. Они способны летать и добывать пищу в безлунные ночи и при этом различать цвета».
Только вблизи. Очень много интересного можно увидеть, если неподвижно лежать в траве и рассматривать её в увеличительное стекло - лупу. Травинки кажутся деревьями, муравей - страшным чудовищем в блестящих латах. А посмотришь через лупу вдаль - ничего не видно, всё расплывается.
Вижу я однажды в лупу - притаился за камнем мохнатый паучище. Сидит, озирается всеми своими глазами, а их у пауков не мало - целых восемь. Шесть маленьких вокруг глядят, а два громадных, похожих на фары,- вперёд, прямо на меня. Вот-вот кинется!
Убрал я лупу и вижу - он же совсем махонький, этот паучишка, он меньше горошины. И смотрит совсем не на меня, а на муху, которая рядом села. Пригнулся - и прыг! Та и шевельнуться не успела.
Эти пауки сети не плетут, они из засады на добычу наскакивают - их и называют скакунчиками. А видят они хоть и хорошо, но не далеко, сантиметров на десять. Всё, что дальше,- для них как в тумане.
А вот улитка ползёт - где у неё глаза? Спереди четыре стебелька торчат, как рожки. Два нижних - это щупальца, а на кончиках верхних - по глазку. Если надо к листочку приглядеться - улитка к нему верхние стебельки с глазками пригнёт и посмотрит, как через лупу. Глазки у неё простенькие, видят только вблизи, но что для улитки нужно, они заметят. Попробуй протяни к улитке руку - она сразу стебельки втянет и в домик спрячется.
Кто в темноте видит?
Когда ты лучше видишь - днём или ночью? Конечно, днём - когда светит солнце, когда светло.
Ночью, при луне и звёздах, в темноте люди видят плохо. А ведь есть такие животные, которые днём предпочитают спать, а пищу добывают ночью.
Взять хотя бы кошку - вот она, лежит на диване и мурлыкает. Ты, конечно, не раз любовался её зелёными глазами и заметил, что в темноте они светятся. Почему?
У кошек в глубине глаз есть слой серебристых кристалликов, похожих на зеркальце. Это "зеркальце" как бы усиливает свет, попадающий в глаз,- поэтому и могут кошки видеть ночью, при слабом свете.
Зато дневной свет слишком ярок для кошачьих глаз, от него приходится защищаться.
Посмотри на кошачьи глаза в солнечный день - и увидишь, что зрачки в них стали узкими, как щёлочки. Они пропускают в глаз совсем немного света, а кошке свет кажется сильным - "зеркальце" его увеличивает.
Днём кошка хорошо видит глазами-щёлочками.
А вечером или ночью зрачок у кошки большой и круглый. Он вбирает в себя свет до последнего лучика, и глазное "зеркальце" свою работу делает. Поэтому кошки хорошо видят и в темноте.
Но не только у кошек такие глаза.
Однажды на юге, в заброшенном доме, поздно вечером, я увидел странную ящерицу с огромными глазами. В полутьме она бегала по стенам и охотилась на мух. Это был геккон.
Я решил его сфотографировать. Тихо-тихо подобрался, нажал на спуск - и ящерицу на мгновение озарила яркая, как молния, вспышка фотолампы.
Но что это такое? Только что я видел у геккона глаза с круглыми чёрными зрачками - а сейчас, после вспышки, зрачки стали узкими, причудливо вырезанными щёлочками.
Значит, гекконы защищают глаза от яркого света, совсем как кошки! Ведь они - тоже ночные животные.
Так же меняется зрачок у некоторых акул.
Когда они плавают глубоко под водой, где всегда полутьма - зрачок у них круглый.
Но если акула поднимется к поверхности, к свету - зрачки её сужаются, совсем как у кошки или геккона.
Кто из животных видит и в воде, и в воздухе?
Наверно, летом, купаясь в море или речке, ты пробовал открывать глаза под водой. Смотришь вокруг- и видишь не водоросли и камни, а расплывчатые зелёные и бурые пятна. Ведь наши глаза могут хорошо видеть только в воздухе. Рыбы - те видят только в воде. А как же те, кто живёт на поверхности воды?
Вот по воде носится кругами стайка маленьких и блестящих жуков-вертячек. Если они замечают, что к ним подбирается рыба, они выпрыгивают из воды. Если ими заинтересуется какая-нибудь птица - они удирают в воду. Как же они ухитряются видеть одновременно и в воде, и в воздухе?
Дело в том, что с ними произошла совершенно удивительная история. Каждый глаз у вертячек разделился на половинки. Нижняя половинка глаза ушла под воду и смотрит на рыб, а верхняя - глядит в воздух. Жук стал четырёхглазым!
А ещё есть на свете рыбка-четырёхглазка. Живёт она в Южной Америке, плавает по поверхности воды - и ей тоже нужно поглядывать и вверх, и вниз. Вот и стали у неё глаза "двухэтажными". Верхняя их половина смотрит в воздух, а нижняя - под воду.
Что видит лягушка? Целый день неподвижно сидит лягушка на берегу пруда. Ты думаешь, что она лентяйничает? Нет, она делом занята, добычу караулит. Стоит присесть на влажную землю стрекозе или мухе - как пучеглазая охотница вмиг пришлёпнет её своим длинным языком. Проглотит - и снова застынет.
Смотрел я однажды на такую лягушку и решил ей помочь. Поймал слепня и бросил лягушке под нос. А она - никакого внимания, как будто это не слепень, а камушек. Другого слепня бросил - то же самое. В чём дело? Ведь сама-то лягушка таких же слепней ловит!
"Хорошо,- думаю,- сейчас, я тебя перехитрю". Взял обрывок пёстрой тряпочки, привязал к нитке и повёл по земле к лягушке. Она его хвать - и повисла на нитке, как рыбёшка на крючке. Еле освободил.
В чём же дело, почему лягушка слепней, лежавших перед ней, не ела, а тряпку схватила? Да очень просто. Для лягушки добыча - только то, что движется. Неподвижную муху она просто не видит. И раз тряпочка зашевелилась, значит - это добыча и надо её хватать.
Очень многие охотники - ящерицы, насекомые, другие мелкие животные замечают добычу, только когда она движется. Как же спастись от таких охотников? Да просто нужно замереть, не шевелиться. И вот порой протянешь руку к какому-нибудь жучку, а он лапки подожмёт и притворится неживым. Я-то его вижу - а вот настоящий враг этого жука не заметит.
Кому не нужны глаза? Неужели глаза кому-то могут быть не нужны? Ведь без них не проживёшь!
А оказывается, и без них жить можно. Много раз бывал я под землёй, в пещерах. Идёшь в самой их глубине, светишь себе фонариком- и вдруг на стене жук. Как же он в темноте дорогу находит? Приглядишься, а глаз-то у него и нет. Всю свою жизнь пещерные жуки на ощупь ходят. Не одни они такие - в подземных озёрах и ручьях живут слепые рачки и даже слепые рыбы. Ведь там, где всегда темно, глаза ни к чему.
Живёт в наших степях небольшой зверёк, которого так и называют - слепыш. У него нет глаз, вместо них - складки кожи. Никогда не выходит он к солнцу из своих бесконечных подземных нор. Ест он корни и клубни растений, любит зелёную травку. Но ведь растёт она наверху, как же к ней добраться? Хитрый зверёк догадался - он под землёй нащупывает корни и за них тащит траву к себе в нору.
А в жарких странах, да и у нас в Средней Азии, можно встретить безглазых насекомых с совершенно удивительными повадками.
Стоит, например, дом. Крепкий, бревенчатый. Стоит год, и два, и двадцать. Потом кто-нибудь прислонится к стене - вдруг она проломится. Что за чудеса? Посмотрят - а все стены и балки изнутри пустые. Они источены множеством желтовато-белых насекомых, которые буквально кишат внутри дерева. Чуть на него облокотишься - сразу рассыплется. Это термиты, или, как их ещё называют, белые муравьи, существа невероятно прожорливые - и слепые. Глаз у термитов нет, только тёмные пятнышки на их месте.
Кто видит все вокруг себя? Что ты делаешь, чтобы посмотреть назад? Конечно, оглядываешься. Так делают люди, собаки и даже змеи. Сове - той и поворачиваться не надо, у неё голова вертится, как на шарнире. С какой стороны к ней ни подходи - хоть сбоку, хоть сзади - она, не шевеля туловищем, будет поворачивать за тобой голову.
Ну, а как оглядывается хамелеон? Хамелеоны - это родственники ящериц. Они удивляют людей своими повадками. Во-первых, они могут менять свою окраску. Когда хамелеон сидит в листьях, он - зелёный, а переползёт на камень - становится серым, под цвет камня. Во-вторых, замечателен у него язык - липкий и почти такой же длинный, как сам хамелеон. Сядет поблизости кузнечик или бабочка - хамелеон как будто выстреливает своим языком.
Хлоп - и добыча прилипла к языку, щёлк - и язык вместе с ней уже во рту.
Но удивительнее всего у хамелеона глаза. И не только потому, что они очень выпуклые и покрыты чешуёй. Главное - как они смотрят. У человека, у птиц, зверей, ящериц оба глаза всегда глядят в одну сторону - куда один, туда и другой. А вот у хамелеона каждый глаз сам по себе. Один может вниз посматривать, а другой назад или в сторону.
Удобно!
Многие насекомые тоже могут видеть всё вокруг себя, не двигая головой.
Жил как-то у меня на окошке, на цветке, богомол. Мух ловил. Сидит на ветке, передние ноги к груди подожмёт - как будто молится. Потому его и называют богомолом. Но рассмотришь как следует эти ноги, увидишь на них огромные крючья и зубья и поймёшь, что это не тихоня, а разбойник.
Сидит он неподвижно, сам зелёными листья вокруг зелёные - вот его и не видно. Вперёд смотрит, наверх, вниз, назад - и всё это не поворачивая головы. А увидит что-нибудь интересное, наклонит голову, совсем как человек, приглядится, а потом - хвать!
Но как же может богомол смотреть сразу во все стороны? Взгляни на фотографию - видишь, какие у него глаза: большие, выпуклые, как половинки яблока. А состоят они из множества мелких глазков, прижатых друг к другу. Один глазок замечает только крохотный кусочек листа или ветки, зато тысячи глазков вместе видят всё вокруг. Получается, как будто мозаика, составленная из маленьких отдельных кусочков. Глаза у богомола круглые, и маленькие глазки направлены во все стороны, поэтому и видит богомол сразу и впереди, и позади, и внизу, и вверху.
Почти у всех насекомых глаза сложены из мелких глазков, как у богомола. И чем больше у букашки этих глазков - тем лучше и чётче она видит.
Муравьи, например, не очень зоркие, их глаза состоят только из нескольких сотен глазков. Зато они великолепно различают запахи, по ним и находят дорогу в свой дом-муравейник.
Гораздо больше глазков у мух - в каждом глазу около четырёх тысяч, и видят мухи совсем неплохо. Капнешь на стол варенье - сразу заметят. А как ухаживают мухи за своими глазами, как трут их лапками, снимая каждую пылинку!
И если уж сравнивать, кто из насекомых лучше видит - то чемпионами, наверно, окажутся стрекозы. У них в каждом глазу может быть двадцать восемь тысяч глазков! Но замечательны глаза стрекоз не только этим.
Помнишь жука-вертячку, у которого глаза разделились на две половинки? Так вот и у стрекозы - верхняя и нижняя половины глаз разные. В верхней - глазков меньше, и сами они крупнее, в нижней - глазки мелкие, и их гораздо больше.
Погляди - как охотится стрекоза. Вот она зигзагами носится над лугом и бросается то вверх, то вниз, хватая комаров и мух. Если добыча летит выше стрекозы, заметить её просто. Ведь небо светлое, а муха тёмная. Мелькнёт на светлом фоне тёмный силуэт - хватай, не ошибёшься. Поэтому верхней половиной глаза стрекоза не видит красок, не нужно ей это. Оттого и глазки, смотрящие вверх, устроены проще, и их меньше.
А под собой летящая стрекоза видит траву, цветы, кусты - и всё это яркое, пёстрое. Чтобы отличить добычу от листьев и цветов, надо как следует рассмотреть её. Вот для этого в нижней половине глаза у стрекоз глазков больше, они могут различать цвета и вообще видят гораздо лучше.
Трудно комарам и мухам скрываться от всевидящих глаз стрекозы.
* * *
Когда будешь идти по лесу, помни - что из-под травинок, веточек, листьев на тебя смотрят тысячи глаз. И каждые глаза видят тебя по-своему.