Какой увидят «Мону Лизу» орел, кошка и бабочка?⁠⁠

Немного зарубежного науч-попа вам в ленту. С оригиналом этой англоязычной статьи на портале LIVESCIENCE вы можете познакомиться здесь. Ну а тем, кому неохота переводить, могу предложить свой вариант перевода ниже.

Мы все живем в одном мире, но видим его по-разному.

Если бы бабочка, кошка и человек смотрели на «Мону Лизу», что мог бы увидеть каждый из них? Точного ответа мы еще не знаем, но известные факты о зрении животных могут дать некоторые подсказки.

Какой, по мнению ученых, могут увидеть одну и ту же комнату разные существа

Даже для одного и того же человека выражение лица Моны Лизы может меняться, в зависимости от того, под каким углом вы на нее смотрите. Кажется, она перестает улыбаться вам, когда вы пристально смотрите прямо ей в лицо, но вновь начинает делать это, стоит вам переместить центр внимания на другую часть картины.

Эта изменчивость опирается на некоторые особенности человеческого зрения. Некоторые эксперты утверждают, что Леонардо да Винчи специально рисовал рот Моны Лизы мазками, которые более заметны для вашего периферийного зрения, благодаря чему вы видите объект менее детально, если глядите прямо на него.

Но еще сильнее различается острота зрения у различных животных и насекомых. Фактически, разница зрения между теми, кто видит мир лучше и хуже всех, составляет 10 тысяч раз, как показывает новый обзор, опубликованный в майском номере журнала «Тенденции в области экологии и эволюции» (Trends in Ecology & Evolution).

Острым взглядом

Большинство животных видит намного меньше деталей окружающего мира, чем человек. «Мы не являемся вершиной практически любой сенсорной системы, за исключением остроты зрения», - говорит Элеонор Кейвс, докторант по биологии в Университете Дьюка и главный автор этого обзора. Но, что касается того, насколько подробно мы видим мир, «мы действительно близки к вершине».

Кейвс и ее коллеги собрали сотни научных работ, чтобы получить исчерпывающую картину того, как сотни видов зверей, рыб и насекомых видят мир. Исследователи обычно оценивают остроту зрения с помощью так называемых «циклов на градус»: сколько черно-белых параллельных полос животное может видеть в одном градусе своего визуального мира.

Согласно утверждению Кейвс, для человека один градус обзора равен размеру ногтя на большом пальце, когда мы вытянем руку. В границах этого небольшого участка пространства мы можем различить до 60 черно-белых полос, что и является оценкой остроты нашего зрения. К примеру, кошки могут различить на этом же участке только десять полос (что для человека является нижней границей остроты зрения, люди, у которых оно хуже, считаются слепыми). А вот бедной креветке не удастся разместить здесь даже одну полоску, ей потребуется для этого участок в десять раз больший, говорит Кейвс. С другой стороны, клинохвостый орел может различать 140 циклов на градус, что позволяет ему находить своих жертв на большом расстоянии.

Клинохвостый орел - один из чемпионов фауны по остроте зрения

Для измерения остроты зрения таким образом существует два метода. В первом случае, ученые рассекают сетчатку глаза животного и фактически измеряют плотность светочувствительных клеток, называемых фоторецепторами, после чего переводят данные в «циклы на градус». Второй метод основан на поведенческих исследованиях. Животное помещают в круглый резервуар с черно-белыми полосами по бокам. Затем стенки резервуара начинают вращаться, и если животное может воспринимать полосы, оно тоже начнет вращаться вокруг себя, потому что оно будет чувствовать, будто оно движется. Если же животное не может воспринимать полоски, стенки резервуара видятся ему как сплошные серые и потому неподвижными. Изменяя частоту - и, следовательно, размер полос - исследователи могут оценить остроту зрения объекта.

Далее команда Кейвс обработала данные этих измерений с помощью специально разработанного для этих целей программного обеспечения и смоделировала изображения такими, какими их могут видеть различные животные. В ряде случаев, как, например, с креветками, изображения получились крайне размытыми, но Кейвс предупреждает, что эти картинки не передают истинного положения дел: после получения изображения глазами, мозг животных проводит его дальнейшую обработку для извлечения информации.

«Если бы орел оценивал человеческое зрение с помощью нашей программы, он тоже решил бы, что мы видим мир размытым, но на самом деле это не так», - подчеркивает она. И продолжает: «Программа просто сообщает вам, какая визуальная информация доступна для обработки мозгом. Но нельзя использовать информацию, которую вы никогда не получали. И если острота зрения слишком низкая, чтобы уловить какую-то деталь, то и мозг потом не сможет ее выделить».

Иначе говоря, животное, чья острота зрения не позволяет различить отдельный кирпич, не увидит кирпичную стену размытой. Его мозг создаст четкую картинку преграды, но она для него будет однородной, без отдельных кирпичей.

И поскольку в животном мире существует масса вариантов остроты зрения, разные его обитатели видят довольно отличающиеся друг от друга картины окружающего мира. ЧТО, в свою очередь, может играть важную роль в их коммуникации друг с другом.

До сих пор визуальную коммуникацию исследовали, главным образом, с позиций цветового видения (какие цвета и в каком количестве различает животное). Например, большинство насекомых не могут видеть красный цвет, поэтому красные пятна на спине «черных вдов» не отпугивают потенциальную добычу. Но эти знаки отпугивают потенциальных врагов паука, которые, в ходе эволюции, научились различать красный цвет, предупреждающий о токсичности этой добычи.

Точно так же экстравагантные узоры на рыбе могут быть привлекательными для особей ее вида, но не привлекают внимания со стороны хищников, имеющих низкую остроту зрения или находящихся вдали (острота уменьшается с расстоянием). Пауки строят сложные паттерны паутины, которые невидимы для насекомых, пойманных ими, но хорошо видны птицам, которые не врезаются в них.

Следующим большим шагом стало бы сопоставление остроты зрения животных с их поведением, считают исследователи. Ведь мы все еще так мало знаем о том, каким животные видят окружающий мир. Кейвс резюмировала: «Говоря по правде, я даже не могу сказать вам, что такое ваш мир восприятия, хотя мы с вами являемся представителями одного вида. Поэтому мы, конечно, не можем полностью догадаться о том, как воспринимают мир животные». И к сожалению мы пока не можем понять, улыбается ли «Мона Лиза» бабочке, что трепещет перед шедевром Леонардо да Винчи.