Глаз дельфина⁠⁠

Доводилось ли вам хоть раз нырнуть и попытаться что-то рассмотреть под водой без маски или очков для плавания? Помните, каким мутным всё выглядит и совершенно невозможно чётко сфокусироваться на предмете? Почему так?

Дело в том, что у нас с вами, как и у других млекопитающих, за чёткую фокусировку на объекте отвечает оптический аппарат глаза, главную роль в котором играют две линзы – роговица и хрусталик. Сильно выпуклая роговица отлично преломляет свет, так как её показатель преломления значительно выше, чем у воздуха, но вот в воде ситуация резко меняется. Показатель преломления воды практически такой же, как у нашей роговицы, в результате чего в воде она становится совершенно бесполезной штукой.

Но как же решили эту проблему водные млекопитающие, например, дельфины? Эхолокация – это, конечно, хорошо, но ведь чёткое зрение для этих подвижных хищников не менее важно для выживания? Неужели, их глаза устроены не так, как у нас?

Так, да не так! Элементы строения глазного яблока у нас с дельфинами одинаковые, но вот форма линз сильно отличается. У дельфинов главную работу по преломлению света делает не роговица, а хрусталик, поэтому в отличии от нашего, он у них сильно выпуклый – практически округлый. Когда мы в своей воздушной среде переводим взгляд с удалённого объекта на близко расположенный (или наоборот), то наш несколько уплощённый хрусталик меняет кривизну благодаря работе специальных ресничных мышц, и свет фокусируется в жёлтом пятне – зоне наилучшего видения.

Но с шаровидным хрусталиком дельфина этот номер не пройдёт, поэтому механизм фокусировки у них иной: вместо того, чтобы менять кривизну линзы, мышцы глаза просто то выдвигают всё глазное яблоко дальше из орбиты, то втягивают его назад, и в результате изменения внутриглазного давления сам хрусталик смещается то вперёд, то назад для фокусировки. Ну прямо как объектив у фотоаппарата. Но ещё круче то, что зон наилучшего видения у дельфинов не одна, а целых две, что абсолютно уникально среди млекопитающих.

Но как же тогда глаза дельфина, приспособленные к работе под водой, видят на воздухе? Ведь «отключенная» под водой, роговица должна начать преломлять свет, добавляя ненужное уже преломление к усиленно работающему хрусталику, из-за чего у вынырнувшего из воды дельфина должна неожиданно для него самого появиться сильнейшая близорукость – примерно 20-25 диоптрий! И всё же каждый, кто бывал на шоу в дельфинарии, скажет, что дельфины вовсе не близоруки и здорово видят объекты, которые бросает им тренер, а также без труда рассчитывают траекторию прыжка.

Всё так. Глаз дельфина – штука хитрая. У нас с вами роговица равномерно выпуклая, а у дельфинов выпуклы только отдельные её участки, а в других она почти полностью плоская. А ещё у дельфина есть встроенные «солнечные очки», как бы включающиеся на ярком надводном свету и работающие в паре с необычной роговицей. Солнечные очки – это их зрачки, которые могут принимать форму подковы благодаря опускающейся сверху шторке – оперкулюму.

Когда избыток света попадает в глаз дельфина, центральная зона зрачка-подковы сильно сужается и остаются всего две узкие щели по краям – как раз там, где находятся совершенно плоские части роговицы. А значит при ярком освещении, роговица дельфинов всё равно не преломляет свет, так же, как и под водой, оставляя всю работу шарообразному хрусталику, и острота зрения над водой сопоставима с таковой под водой. Ну а под водой света гораздо меньше, чем на воздухе, поэтому зрачок открывается, из подковообразного превращаясь в круглый. Ну просто изумительное устройство глаза!

Приглашаю вас также на свой телеграм-канал Записки учителя биологии – там ещё больше интересного о живой природе.