Отец смотрит на бегущую к нему маленькую девочку. Высокая луговая трава мешает девочке бежать, ее внимание отвлекает множество ярких цветов. Она останавливается, срывает большую ромашку, на ромашке шевелит крылышками жук.
Мужчина смотрит на свою дочь, но видит и все остальное: и легкие облачка, которые несутся по небу, и пыль, взметнувшуюся на ближней дороге от порыва ветра.
А что видит собака, стоящая у ног этого человека?
Как ни странно, собака видит совсем не то, что наблюдает в это время ее хозяин. Прежде всего, как и большинство других млекопитающих, кроме некоторых обезьян, она не различает цветов. Собака живет, наблюдая мир в черном и белом цветах. Зато очертания предметов и глубину собака видит, как никто другой в мире. Как и все животные, собака лучше видит движущиеся предметы. И кажется, будто зайцы и олени знают это и в критический момент «застывают».
У многих животных глаза неподвижны, например, у лягушек, насекомых и некоторых рыб. Для того чтобы они могли что-нибудь увидеть, предмет должен двигаться, так как их зрительный нерв реагирует только на перемещающийся свет.
Понаблюдайте за лягушкой. Неподвижно сидит она, но стоит появиться насекомому — и лягушка стремительно прыгает, высовывает длинный язык — и добыча съедена. Перед прыжком она ничего не видела. Прыгнула на добычу потому, что насекомое двигалось. Застыв после прыжка, лягушка опять оказывается как бы «в пустоте».
Однажды английский орнитолог Давид Лэк положил кусочек красной ваты на территории, где обитал самец малиновки. Хозяин-самец, взъерошившись и громко ударяя крыльями, с криком слетел с дерева и стремительно напал на кусочек ваты. Изо всех сил бил он вату точно так же, как бил бы соперника, ворвавшегося на его территорию. А в это время настоящий соперник, но с пятном, закрашенным белой краской, безнаказанно летал вокруг бесновавшегося хозяина. И тот не обращал на него никакого внимания.
Молодые птенцы серебристой чайки, вероятно, видят своих родителей как красные точки. Однажды экспериментатор Нико Тинбергер птенцам серебристой чайки подложил в гнездо кусок картона с красной точкой. Только что оперившиеся птенцы клевали красную точку, как бы «заявляя картонке», что они голодны. Настоящий же родитель с закрашенной красной точкой на голове находился в гнезде, но птенцы не замечали его.
Птицы летают быстро. Их глаза должны подавать сигналы в мозг немедленно. Нет времени рассматривать целый лес или все тело пикирующего на добычу ястреба. И удивительно, глаз птицы приспосабливается к тому, чтобы видеть только ту часть тела хищника или ту часть леса, которые особенно характерны. Однажды ученый стоял в лесу, держа в руках молодого розовогрудого дубоноса. Неожиданно птица прижала к телу перья и сжалась в сильном страхе. Когда ученый внимательно осмотрелся, он разглядел ястреба, сидевшего в глубине леса на пне. Сам ястреб почти не был виден, но его малейшее движение смертельно напугало дубоноса.
А пугливые и нервные белые цапли немедленно улетают при виде ног человека. Как-то ученый хотел сфотографировать птиц, но не смог: они не подпускали к себе близко. Наконец фермер, хорошо знавший повадки этих птиц, посоветовал подобраться к цаплям на тракторе. Ученый сел на трактор и действительно подъехал почти вплотную к птицам.
Ласточки, стрижи, козодои, крапивники, малиновки видят небо как богатую энтомологическую коллекцию насекомых всех видов. А люди видят... пустое небо. Для нас эти насекомые не существуют. Они летают слишком быстро. Насекомоядным птицам помогает прекрасно видеть порхающих насекомых специальная мембрана на сетчатой оболочке глаза. Есть у птиц и еще одна особенность. Чем стремительнее движение насекомых, тем лучше птицы могут их рассмотреть.
Знаете ли вы, как расположены зрачки у лошади? Горизонтально. А почему? При таком расположении зрачков расширяется угол зрения. Это очень важно для животных, которые обитают на плоской открытой равнине, где хищников нужно обнаруживать заблаговременно, как только они появятся на горизонте.
У кошек и лисиц, наоборот, зрачки расположены вертикально. Эти животные смотрят чаще всего вверх и вниз, отыскивая в кустах свою добычу.
Удивительные глаза у четырехглазой рыбы из семейства зубастых карпов (это семейство называется Карпозубообразные). Рыба эта живет на поверхности воды, и глаза ее разделены горизонтальной пленкой пополам. Верхняя часть глаза может видеть все, что происходит в воздухе, нижняя — наблюдает за тем, что творится в воде. Поэтому рыба одновременно видит птиц, летящих высоко в небе, и рыб, плывущих глубоко в воде.
Но, пожалуй, наиболее замечательными глазами обладает пчела. Ученые установили, что в мозг пчелы поступают изображения только открытых цветков. Увядшие цветки и нераскрытые бутоны пчелы не видят. Поэтому мир пчелы состоит исключительно из распустившихся колокольчиков и фиалок, лилий и яблоневого цвета. Более того, для усиления эффекта зрения глаза пчелы увеличивают предметы, попадающие в поле ее зрения. Увеличенные, они как бы приближаются к летящей пчеле. Лепесток розы для нее представляется огромным входом в цветок. Зрение пчелы сильно обогащает ветер. Поэтому цветки, раскачиваемые ветром, пчела видит хорошо. Неподвижные — остаются для нее невидимыми. Когда же пчела пролетает над ними, то видит их как бы движущимися.
Интересную картину представляют собой поля и сады, над которыми пролетает пчела, потому что она видит ультрафиолетовые лучи. В то время как для нас маргаритки бело-розовые, для пчелы они сверкают еще в кольцах пурпурных точек, которые отмечают места скопления нектара так же, как сигнальные огни обозначают на аэродроме посадочную полосу.
Часто можно прочитать в научно-популярной статье, что «собаки видят мир чёрно-белым, а не цветным» или «коровы не видят красный цвет». Однако возникает вопрос: а откуда информация? Собака сама рассказала автору исследования, как она видит?
«Почему тюльпаны такие красные?» – спрашивает малыш воспитательницу в детском саду. «Потому что яркие цветы привлекают пчёлок, которые собирают мёд!» – отвечает уверенно воспитательница. Шестилетний биолог, получив такое разумное и понятное объяснение, довольно кивает и бежит играть в песочницу.
А откуда у воспитательницы такие сведения? Действительно ли пчёлы видят мир таким, каким видим его мы? Различают ли они цвета? Формы предметов?
Этими непростыми вопросами учёные заинтересовались всерьёз только в XX веке. До этого вопрос «как видят животные и растения» (да-да, именно растения, мы не ошиблись!) особо не поднимался. Само собой, люди обращали внимание на то, что животные видят не совсем как люди – скажем, кошки прекрасно видят в темноте. А хищные птицы могут с километровой высоты разглядеть бегущую по земле мышь. Но это оставалось, скажем так, «уделом любознаек».
В XX веке в биологии развилось новое направление – этология, то есть наука о поведении животных. Сейчас даже первоклассник знают про то, что пчёлы могут «разговаривать» друг с другом с помощью «танцев» – то есть сложных движений крыльев и брюшка. А когда об этом впервые написал немецкий биолог Карл Фриш, над ним смеялись. «Пчёлы? Общаются друг с другом? Рассказывают друг другу о том, где находится нектар? Профессор, вы в своём уме?»
Учёным-этологам было очень трудно. Для того, чтобы правильно описать поведение животного, нужно точно знать, как оно воспринимает мир. Если мы видим на клумбе красный тюльпан, означает ли это, что пчела видит тот же самый красный тюльпан? Как это узнать? Между собой пчёлы общаются с помощью танцев – но как человеку узнать о том, что и как видит пчела?
Перед учёными лежало, как в волшебной сказке, «две дороги». Первый способ, первая «дорога» заключалась в том, чтобы обратиться к физиологии. То есть взять в руки скальпель и буквально под микроскопом максимально подробно изучить – как устроен глаз, как он работает.
Выяснились просто потрясающие вещи! Оказалось, что все глаза в живом мире планеты Земля построены приблизительно «по одним и тем же чертежам». И этому есть простое объяснение – распространение света происходит по одним и тем же законам, законам оптики. И природа, создавая «приёмник светового излучения» (то есть глаз), попросту следовала этим самым законам. Чтобы увидеть свет, нам нужно отверстие или углубление – раз. Нужны светочувствительные клетки на дне этого углубления – два. Нужна прозрачная среда, которая будет пропускать свет, но при этом защищать светочувствительные клетки – три.
Одно из самых удивительных явлений в биологии – это поразительное сходство глаз у самых, казалось бы, далёких друг от друга живых организмов. Например, мы, люди ну просто совсем-совсем не родственники головоногим моллюскам – кальмарам, осьминогам или каракатицам, а вот глаз осьминога на глаз человека невероятно похож! То же самое отверстие зрачка. Та же светочувствительная «матрица» – сечатка. Та же прозрачная роговица, защищающая глаз. Та же прозрачная фокусирующая линза – хрусталик.
Схематический разрез глаза позвоночного (включая человека) и головоногого молюска
Это, кстати, не означает что глаз осьминога является «точной копией» глаза человека. Скажем, мы, люди, для того, чтобы увидеть предмет «вблизи» или «вдали», изменяем кривизну хрусталика с помощью специальных мышц. Наша «линзочка» мягкая, она может становиться то «более выпуклой», то «менее выпуклой». А вот осьминоги для подобной «наводки на резкость» используют другой метод – их хрусталик двигается вперёд-назад, примерно как линзы в фотоаппарате!
Глаз обыкновенного осьминога
Так что разница есть – а вот общие принципы одни и те же. Глаз человека похож на глаз осьминога, а глаз осьминога – на глаз паука-скакуна... Хотя у паука не два глаза, а восемь. Но из них шесть – дополнительные, неподвижные. А «главных» глаз у него – два. И снова – прозрачная линза, глазодвигательные мышцы, светочувствительный слой...
«А как же глаза насекомых? – спросите вы. – Ведь они на глаза людей совсем не похожи!» Глаза насекомых (а также ракообразных и многоножек) являются сложными – то есть состоят из отдельных зрительных элементов, омматидиев. А каждый омматидий – это, по сути, всё тот же самый «глаз» – у него есть фокусирующая линзочка (хрусталик) и есть воспринимающие светочувствительные клетки.
У пауков глаза простые. Это глаза паука-скакнуа
Схематическое устройство глаза паука
У такой «системы» есть и свои плюсы – скажем, насекомому не нужны мышцы, двигающие хрусталик. И сам хрусталик очень прочный и жёсткий, он из хитина. Образно говоря, «проще и надёжнее конструкция». Но есть и минусы – зрение при таком подходе получается не очень чёткое, «попиксельное».
Сложный (фасеточный) глаз креветки
Внутри человеческого глаза учёные обнаружили особые химические вещества (зрительные пигменты), чувствительные к свету – родопсин и четыре типа фотопсинов. Родопсин содержится в клетках, которые называются «палочками» и отвечает за ночное (чёрно-белое) зрение. Фотопсины содержатся в клетках, которые называются «колбочками» и отвечают за дневное (цветное) зрение. Кстати, если вы думаете, что зрительные пигменты у нас есть только в глазах, то ошибаетесь! Оказывается, родопсин есть и в особенных клетках нашей кожи – меланоцитах. Да-да, мы «видим кожей». Светочувствительные клетки нашей кожи реагируют на ультрафиолетовое излучение и «запускают» процесс выработки другого вещества – меланина. В результате кожа темнеет, мы загораем на солнышке!
Исследования фотопсинов показали, что каждый из разных типов «отвечает» за восприятие отдельного цвета – красного, зелёного и синего. «Смешивая» эти базовые цвета, мы получаем возможность воспринимать все любимые нами цвета радуги. Мы, люди, обладаем очень хорошим цветным зрением – как говорят учёные «трихроматическим», «трёхцветным».
А если глаз у животного содержит не три типа светочувствительных пигментов, а, скажем, меньше? Скажем, у собак таких светочувствительных пигментов только два, поэтому зрение собак называется «двухцветным», «дихроматическим». Они могут видеть синий, голубой и жёлтый цвета – но не различают красный, оранжевый и зелёный. С другой стороны, собаки намного лучше людей воспринимают оттенки серого цвета – у них и ночное зрение намного лучше человеческого!
А есть ли животные, которые видят больше цветов, чем люди? Да. Это – птицы. Сечатка глаза у птиц содержит четыре разновидности зрительного пигмента – чувствительные к красному, зелёному, синему и ультрафиолетовому (!) цветам спектра. Зрение птиц – «тетрахроматическое», то есть в переводе с греческого «четырёхцветное». Птицы видят намного больше красок, чем мы, люди. Птица, оперение которой кажется нам «просто чёрным», с точки зрения другой птицы может выглядеть очень даже «нарядной» и «разноцветной».
Слева – так видит человек; справа – так видит птица
Итак, «первая дорога» – это физиология, изучение собственно строения глаза. Но значит, есть и вторая? Да, второй способ изучения зрения животных тоже есть. Именно его использовали учёные-этологи Карл Фриш и Нико Тинберген. Вместо того, чтобы изучать зрительные пигменты и другую «химию зрения», они внимательно и упорно изучали поведениеживых животных – пчёл и ос.
Нико Тинберген (слева) и Карл Фриш
Быть этологом интересно – но и очень сложно. Терпение для этого нужно просто фантастическое! Каким образом Карл Фриш смог узнать, какие цвета пчёлы видят, а какие – нет? Сперва он приучал пчёл пить сладкую воду из плошки, которая ставилась на карточку нужного цвета. Затем он ставил эту карточку посреди других – раскрашенных в разные оттенки серого. Если пчёлы «выбирали» цветную карточку, значит они видят этот цвет! Представляете, сколько времени у учёного ушло на такие опыты? Однако он смог доказать – пчёлы обладают цветным зрением, но не таким, как мы. Они различают жёлтый, синий и фиолетовый цвета, а ещё видят в ультрафиолетовом участке спектра! А вот красный цвет они не видят, так что красный тюльпан пчела видит не красным, а чёрным или тёмно-серым. И объяснение воспитательницы «почему красные тюльпаны» (или учительницы из очень хорошей повести Николая Носова «Дневник Коли Синицына»), оказывается, не совсем верное...
Приблизительно так пчела видит цветок
Ещё дальше в своих наблюдениях пошёл голландский учёный Нико Тинберген. Он изучал не пчёл, а их страшного врага – «пчелиного волка», осу-филанта. Филанты не живут в ульях семьями, это осы-одиночки. Филант выкапывает для себя норку в земле – именно туда самка откладывает яйцо и туда приносит убитых пчёл – корм для растущей личинки. На выбранном участке леса Тинберген нашёл 25 (!) гнёзд филанта, тщательно отметил их на карте и стал наблюдать. Каждую осу он аккуратно помечал цветной точкой, так что сразу было видно – «та» это оса или «чужая».
Несмотря на то, что на охоту осе летать было далеко, она всегда безошибочно находила свою норку. Что позволяет ей находить её так легко? Запах? Или всё-таки зрение? Тинберген окружил выход из норки кольцом из шишек. Оса, вылетев из норки, сильно «озадачилась». Она долго летала вокруг выхода, будто старалась запомнить все «новые детали», «сфотографировать». А затем – ррраз! – и умчалась на охоту.
Опыт 1. Филант запоминает, что вокруг норки выложено кольцо из шишек
Тогда учёный очень аккуратно перенёс кольцо из шишек на другое место, примерно в метре от настоящей норки. Вот оса возвращается с тяжёлой добычей, и вот она летит прямёхонько в центр круга, выложенного из шишек! Она не находит норки. Что делать? Оса бросает добычу и начинает искать свою нору. Она взлетает, делает несколько кругов, наконец обнаруживает норку. Тогда она возвращается за брошенной добычей и уже безошибочно отправляется «домой». Это могло означать только одно – при поиске своего дома оса руководствуется не запахом, не звуком, не каким-то загадочным «шестым чувством», а именно зрением!
Опыт 2. Исследователь переносит кольцо в сторону от норки. Филант прилетает и садится именно в центр кольца
Учёный ставит следующий опыт – он дожидается, пока оса снова вылетит на охоту, и перекладывает шишки так, чтобы они образовали не круг, а треугольник. Затем рядом он выкладывает круг – только уже не из шишек, а из камушков! Когда оса вернётся, сможет ли она различить подмену? Вернувшаяся оса направилась чётко в центр кольца из камней! Значит, она видит не «мелкие детали», а картинку «в целом» – ей важны не «шишки или камушки», а «круг или треугольник».
Опыт 3. Шишки вокруг норки исследователь переделал в треугольник, а рядом сложил круг из камней. Филант, возвращаясь, садится в центр круга
Профессор Тинберген экспериментировал с кустиками травы, дощечками, пропитанными пахучим составом, мелким мусором – эти опыты заняли не один день, не два и даже не целый месяц... Тысячи наблюдений, невероятное терпение – это же живая оса, её не получится «подогнать», сказать ей «лети уже быстрее!» или что-то подобное. Однако в итоге было неопровержимо доказано – осы-филанты обладают превосходным зрением и отличной зрительной памятью.
Оса-филант, или "пчелиный волк"
Опыты Фриша и Тинбергена (за свою работу они получили в 1973 году Нобелевскую премию) показали, что пчёлы и осы не только обладают цветным предметным зрением, но и способны ощущать поляризацию света. Знаете, что такое поляризация?
Вечером посмотрите на какой-нибудь огонёк вдали, прикрыв глаза, но не до конца. Так, чтобы свет проникал сквозь ваши ресницы. Видите красивые «лучики»? Именно такой свет и называется поляризованным. А вот пчёлам для поляризации прищуривать глаза не надо – они поляризацию видят «сразу», «просто так». Что это даёт? А то, что они «видят» Солнце на небе даже в самую пасмурную погоду! Точнее, само Солнце они не видят, но «видят», откуда в точности идёт свет.
Поляризация солнечного света позволяет насекомым определять положение солнца даже в пасмурную погоду
А вам, друзья, какой способ изучения зрения животных больше по душе? Физиология (то есть «как оно устроено изнутри») или этология («как оно работает снаружи»)? Профессор Тинберген писал об этом вот как:
"Положение физиолога и этолога можно сравнить с положением двух марсиан, изучающих управление автомобилем. Один из них – этолог – видит, как машина ездит, следуя изгибам дороги, ускоряя и замедляя движение. Что красный свет светофора вызывает остановку машины. Другой марсианин – физиолог – может во всех деталях разобраться в том, как устроен двигатель, как впрыскивается топливо, как работает коробка передач... Но если эти учёные не объединят своих усилий, им никогда не понять «общую картину», «автомобиль вообще». Мы очень близки к положению этих двух марсиан – с той разницей, что живой организм бесконечно сложнее автомобиля..."
Напоследок – хотите научную загадку? Самую настоящую, до сих пор не разгаданную? Помните, мы говорили о том, что по количеству типов воспринимающих цвет клеток (фоторецепторов), можно сказать, сколько цветов и оттенков животное воспринимает? У собак зрение дихроматическое, у людей – трихроматическое, у птиц – тетрахроматическое... А бывает ли больше? Какое животное на земле является «рекордсменом» по зрительным пигментам? Обладает «самым-самым» зрением? Наверное, это какая-нибудь хищная птица? А вот и нет...
Рак-богомол, или "павлинья креветка"
Это морской рак-богомол из отряда ротоногих. В его глазах содержится до 16 (!!!) типов фоторецепторов. Каждый глаз, как у большинства ракообразных и насекомых, состоит из множества простых глазков – около 10 тысяч штук. Каждый глаз при этом размещается на отдельном подвижном стебельке и разделён на три «зрительные зоны». То есть каждый глаз видит «всё вокруг и сразу везде», на 360 градусов, да ещё и может работать как «тройной бинокль-дальномер».
Глаза рака-богомола
Опыты учёных показали, что рак-богомол умеет «переключать» видимые диапазоны волн, почти как жуткий Хищник из фантастического кино. Этот рак способен различать абсолютно все цвета – вплоть до глубокого ультрафиолета, плюс воспринимает поляризацию света – и линейную, и круговую!
Учёные до сих пор не могут разобраться, зачем же раку-богомолу такие уникальные и сложные глаза. Зачем ему 16 типов светочувствительных клеток – если большинству остальных животных мира хватает двух-трёх? Зачем ему возможность видеть, как говорят физики, «в дальнем ультрафиолете»?
Рак-богомол
Рак-богомол не охотится активно, подобно орлам или акулам – это типичный «засадный» хищник (как и обыкновенный богомол). Затаившись в засаде, он терпеливо ждёт, когда к нему близко подплывёт неосторожная добыча. Затем – резкий рывок (скорость около 120 метров в секунду, между прочим!), мощный удар (может человеку палец сломать запросто), захват, «приятного аппетита»...
Рак-богомол разбивает раковину молюска
Подобный образ жизни ведут самые разные животные мира – при этом некоторые вообще почти лишены глаз, им хватает чувствительных волосков и других подобных органов...
А что же растения? О которых мы в самом начале сказали, что они тоже обладают зрением? А вот не смейтесь. В 2016 году было обнаружено, что пресноводная цианобактерия (раньше эти удивительные создания называли «сине-зелёные водоросли») с жутким названием «синехоцистис» может работать подобно простому глазку – причём в качестве собирающей свет линзы она использует всё своё тело!
Пресноводная цианобактерия синехоцистис
Для чего это водоросли, исследователи пока не поняли – но раз такой механизм существует у низших растений, он мог возникнуть и у высших тоже. А в клетках многих растений были обнаружены вещества, характерные для простых глазков (оцеллий) простейших организмов... В общем, с растениями далеко не всё «чисто».
Бокила трёхлистная
Скажем, южноамериканская лиана бокила трёхлистная славится тем, что умеет «копировать» форму листьев растений, которые оплетает! Причём бывает так, что бокила в процессе роста «перебирается» с одного растения на другое – так она умудряется копировать листья и того, и другого растения! Да так, что только специалист сможет отличить...
Бокила трехлистная (V) копирует форму листьев растения-хозяина (T)
Вот каким образом она это делает? И самое главное – для того, чтобы скопировать форму листа, надо его каким-то образом «увидеть», не так ли? И учёные (отбросив предрассудки, энтов из книжек Толкиена и прочие насмешки про «грибы с глазами») обратили внимание на тот факт, что некоторые клетки эпидермиса у бокилы имеют линзовидную форму...
Могут ли они служить растению «глазами»? Или это просто совпадение? Наблюдения, опыты, исследования продолжаются... Бесспорно одно: окружающий нас мир полон тайн и загадок, и многие из них только предстоит раскрыть.
Выписать бумажный журнал можно по ссылке https://podpiska.pochta.ru/press/П5044 , но лучше подписаться прямо в почтовом отделении – попросить подписать вас на детский журнал "Лучик 6+" (таково его полное официальное название).
Группа ученых создала прибор, позволяющий имитировать взгляд животных на объекты в естественной среде обитания. Система камер записывает изображение в спектре RGB и ультрафиолете. Эксперименты показали, что данные, полученные с прибора, соотносятся с реальным восприятием объектов животными. Новая методика может помочь экологам и кинематографистам лучше понять, как другие виды смотрят на мир не в статике, а в движении.
Человеческий глаз воспринимает свет в сравнительно узком диапазоне — все, что между инфракрасным и ультрафиолетовым излучениями. Но науку давно интересует, как видят животные, ведь каждый вид смотрит на мир по-своему.
Например, аквариумные рыбки меченосцы улавливают ультрафиолет, что помогает им общаться и привлекать половых партнеров. Известно, что раки-богомолы различают круговую поляризацию света, а пчелы — линейную. Однако прежние эксперименты, доказывающие это, ограничиваются реакцией фоторецепторов, а зрительные стимуляции во многом зависят от освещенности, изменений среды и движения объектов.
Команда американских и британских исследователей создала инструмент, способный видеть цвета в динамике и расширяющий возможности сенсорной экологии. Научная работа об этом вышла в журнале PLOS Biology.
Биологи разработали систему камер, записывающих изображение в четырех диапазонах: ультрафиолетовом, синем, зеленом и красном. Корпус прибора распечатали на 3D-принтере. Система получилась гибкой, и при желании камеры можно перенастроить на инфракрасный спектр или поляризованный свет, отметили ученые. Полученные с объективов данные обрабатывает программа с открытым кодом, который могут выгрузить все желающие повторить эксперименты.
Для проверки инструмента исследователи сравнили квантовую эффективность фоторецепторов животных и квантовую эффективность системы камер. Квантовая эффективность показывает, какую конкретно долю фотонов соответствующего диапазона улавливают фоторецепторы в глазу. Тесты проводили при естественном, прямом и непрямом солнечном освещении, а также при свете металлогалогенной лампы. Модельными животными были медоносная пчела и условная птица, чувствительная к ультрафиолету.
Ученые наблюдали хорошую согласованность полученных данных при эталонных цветах, но при съемке перьев, яиц, лепестков и листьев данные были чуть менее точными. Это несоответствие биологи объяснили тем, что воспринимаемый цвет зависит от множества факторов: формы объекта, текстуры, физического цвета и прочих.
«Современные методы сенсорной экологии позволяют нам сделать вывод о том, как животные могут увидеть статичные сцены, однако они часто принимают важные решения, ориентируясь на движущиеся объекты (например, обнаруживая объекты питания, оценивая демонстрацию потенциального партнера и так далее). Здесь мы представляем аппаратные и программные средства для экологов и кинематографистов, которые могут захватывать и отображать воспринимаемые животными цвета в движении», — отметил соавтор исследования Дэниел Хэнли.
Главным преимуществом нового прибора можно назвать то, что все цветовые каналы камеры записывают одновременно, имитируя тем самым взгляд животного. Помимо этого, такой метод съемки позволит ученым понять, как работает зрение животных в естественной среде обитания при переменчивой освещенности, бликах и преломлении света от объектов — к примеру, от радужной поверхности перьев или качающегося на ветру цветка.
Распространено мнение, что наши питомцы не различают цвета, а мир видят чёрно-белым. Мы решили проверить, действительно ли собаки лишены цветового восприятия.
Спойлер для ЛЛ: неправда
В том, что собаки видят мир в чёрно-белой палитре, уверены порой не только пользователи интернета, но и даже некоторые заводчики. При этом в специализированных магазинах игрушки для четвероногих друзей представлены во всех возможных оттенках.
Наиболее важными органами чувств для собак являются обоняние, слух и осязание, зрение предоставляет обычно дополнительную информацию. Поэтому глаз собаки значительно отличается от человеческого.
Во-первых, в нём нет жёлтого пятна, участка наибольшей остроты зрения, поэтому острота зрения собаки примерно в три раза ниже человеческой. То есть на обычной проверочной таблице зрения она могла бы видеть лишь третью сверху строчку, в то время как человек с нормальным зрением должен быть способен прочитать десятую. При этом животные не близоруки, острота их зрения находится в пределах +0,5 диоптрии, что в применении к человеку характеризовалось бы как лёгкая дальнозоркость, которая проявляется у многих людей после 45–50 лет. Благодаря этой особенности собака, как и другие хищники, лучше видит движущиеся объекты, поэтому специалисты не рекомендуют пытаться убегать от собак.
Во-вторых, в отличие от человека, сетчатка собак разделена на две области: нижняя отвечает за способность видеть при свете, а верхняя — за зрение в условиях недостаточного освещения. Из-за того, что свет в сумерках отражается от особой мембраны позади этой области сетчатки, и появляется эффект светящихся в темноте глаз.
Сетчатка глаза содержит фоторецепторы — светочувствительные клетки, которые бывают двух видов. Палочки отвечают за способность видеть в условиях низкой освещённости, однако передают изображение только в оттенках серого. Колбочки нужны для дневного и цветного зрения. У человека три вида колбочек. Первые максимально чувствительны к длинноволновому излучению и реагируют на красно-оранжевые оттенки, вторые — к средневолновому и, соответственно, жёлтому и зелёному цвету, а третьи — к голубому, синему и фиолетовому. Колбочки первого типа у собак отсутствуют, поэтому эти оттенки палитры они воспринимают как разные градации серого, что смогла доказать группа учёных под руководством офтальмолога Джея Нейтца. Их выводы подтвердили и дополнили российские специалисты в 2013 году. Они обозначили ящики с мисками с сырым мясом светло-жёлтым, тёмно-жёлтым, светло-голубым и тёмно-синим листами бумаги, чтобы доказать, что животные будут ориентироваться именно на цвет, а не на яркость. В итоге собаки действительно запоминали именно цвет и уверенно выбирали нужный ящик.
Таким образом, хоть собаки и видят мир в не вполне привычном нам спектре, они хорошо различают жёлтую и сине-голубую палитру. Именно поэтому игрушки таких оттенков будут наиболее предпочтительными для четвероногих друзей.
Многие опасаются, что мопсы, ши-тцу, пекинесы и некоторые другие собаки настолько чувствительны, что громкий хлопок дверью или звук взрывающейся петарды может привести к тому, что у них от страха выпадет глаз. Мы решили проверить, так ли это на самом деле.
Спойлер для ЛЛ:у собак, и кошек действительно может выпасть глаз. Чаще к этому приводят травмы, или неаккуратное обращение с питомцем. А вот сильный испуг, страх или стресс причиной выпадения глаз быть не может.
Мопсы вместе с ши-тцу и пекинесами относятся к брахицефалическим породам (от др.-греч. βραχύς — «короткий» и ϰεφαλή — «голова»). Помимо них в эту группу включают английского и французского бульдогов, бычьих мастифов, гриффонов, бостон-терьеров, боксёров и лхаса апсо. Помимо собак брахицефалами могут быть и кошки: персы, бурмы, экзоты, британцы, шотландцы и гималайцы. Более того, этот термин может применяться и к человеку для описания аномалии строения черепа, при которой он уменьшен в переднезаднем направлении.
У брахицефалических пород есть целый ряд характерных патологий. Во-первых, из-за особенностей строения морды их дыхательные пути короче, чем у животных с более вытянутым черепом. Затруднять нормальный поток воздуха могут также по-особенному устроенные ноздри и характерное удлинение мягкого нёба. Поэтому у брахицефалических животных может наблюдаться шумное, сопящее дыхание и храп. Жаркая погода, повышенная физическая активность или ожирение более опасны для таких зверей, чем для их длинномордых собратьев.
Укороченный череп влияет не только на строение дыхательных путей, но и на органы зрения. Таким породам свойственна пучеглазость — их глазное яблоко выступает из глазницы куда сильнее, чем у животных без брахицефалии. Чаще всего из-за травм (но, возможно, и при некоторых заболеваниях) глаз буквально «выдавливается» вперёд настолько, что веки оказываются за экватором (самой широкой частью) глазного яблока, где собираются в складку. Такое положение крайне опасно — веки отекают и не могут раскрыться снова настолько, чтобы глазное яблоко вернулось на своё место. По-научному такая патология называется проптозом глаза и выглядит крайне пугающе, поэтому мы не будем размещать в тексте фотографии (желающие могут посмотреть, как она выглядит у собак брахицефалических пород и пород с другим строением черепа по гиперссылкам: чихуахуа, мопс, пекинес или аусси, далматинец).
Самостоятельно решить эту проблему владелец животного не может, вместо этого рекомендуется промыть или оросить глаз физраствором, прикрыть намоченной в физрастворе тканью (но не давить на глазное яблоко), надеть на питомца защитный воротник (или иным образом не дать ему повредить себя ещё больше) и незамедлительно поехать в ветеринарную клинику. Врачи погружают питомца в медикаментозный сон и вправляют глазное яблоко на место, обычно разрезая, а затем сшивая веки между собой. В случае своевременной помощи через две-три недели после операции швы снимают, и глаз приобретает прежний вид. Примерно в четверти случаев у собак никаких осложнений не возникает, и зрение возвращается в полной мере, прогноз для кошек менее благоприятный. После проптоза у животных могут возникать язвы роговицы, развиваться косоглазие, конъюнктивит, глаукома и даже полная слепота. Отсутствие своевременной и грамотной помощи также может привести к необходимости энуклеации — хирургического удаления глазного яблока.
При этом брахицефалия сама по себе — не причина проптоза, а лишь предрасполагающий фактор. Выпадение глазного яблока может произойти из-за различных травм, например падения с высоты. Однако брахицефалические породы настолько предрасположены к проптозу, что к патологии может привести даже некорректно подобранный ошейник и поводок (поэтому выгуливать их рекомендуют с помощью шлейки) или приподнимание собаки за кожу в области шеи и лопаток. При этом авторитетные ветеринарные издания и справочники среди причин проптоза не перечисляют ни испуг, ни стресс. В описаниях случаев лечения проптоза также нет ни одного, в котором бы глаз у собаки выпал из-за страха, обычно причина такой травмы — попадание под машину или драка с другим животным.
Помимо проптоза и проблем с дыханием, брахицефалические породы предрасположены к сердечно-сосудистым заболеваниям, проблемам с суставами, а также к стоматологическим патологиям. Некоторые ветеринары и зоозащитники считают, что разведение и популяризация брахицефалических пород — это нанесение неадекватных страданий самим животным, и призывают правительства для начала запретить использовать их представителей в рекламных целях, чтобы снизить спрос на таких питомцев. Более радикальные активисты ратуют за полный запрет разведения таких пород. Подобная инициатива, в частности, сейчас рассматривается в Нидерландах: там обсуждают введение запрета на ввоз и разведение некоторых брахицефалических пород собак и вислоухих кошек, их использование в рекламе и даже демонстрацию в социальных сетях. Однако чиновники понимают сложность введения таких правил — например, запрет на публикацию фотографий любимого французского бульдога или шотландской вислоухой кошки в личном блоге хозяина не очень сочетается со свободой информации.
Таким образом, и у собак, и у кошек действительно может выпасть глаз. Чаще к этому приводят травмы, но причиной может стать и неаккуратное обращение с питомцем, например слишком сильное натяжение поводка на прогулке. А вот сильный испуг, страх или стресс причиной выпадения глаза быть не может. В случае проптоза глаза, а именно так по-научному называется это явление, следует обеспечить увлажнение выпавшего глазного яблока физраствором и незамедлительно обратиться к ветеринарному врачу. Если помощь животному будет оказана вовремя и в полном объёме, глаз и зрение можно сохранить.
Цветовое изображение среднестатистического человека формируется комбинациями трёх основных цветов (красный, зелёный, синий).
Иначе говоря, люди - трихроматы.
Многие млекопитающие дихроматичны и поэтому видят меньше цветов. Вот почему камуфляж тигра работает, несмотря на то, что он так сильно выделяется для нас.
В США, а также на Ямайке, в Намибии, Кении, Гондурасе, Бразилии, Мексике, Индонезии и Вьетнаме ровно 1000 людей благодарят известного видеоблогера MrBeast, который помог им вернуть зрение, оплатив операцию по удалению катаракты. На фото герой слева сидит.
В США самая старая в мире лама отметила 27-й день рождения.
В Новой Зеландии гусеница съела свой старый домик.
В Ватикане Папа Римский обратился к людям.
В Болгарии прошел маскарадный фестиваль.
В Малайзии волонтеры доставили еду в затопленную деревню (до ближайшего магазина там 3 километра по воде).
А в столице Малайзии молодоженов прокатили на туристическом автобусе после ЗАГСа.
В Руанде повар Патрис Шема приготовил вкусную еду в своем фургончике.
В США зоопарк запустил традиционную акцию ко Дню Святого Валентина: за 5-25 долларов можно назвать таракана в честь своего бывшего/бывшей, а за 150 долларов сотрудники зоопарка отправят вам видео, где этого таракана съест кто-нибудь (другое животное, а не сотрудник).
Спасибо за внимание, увидимся завтра.
П.с. Все интересное, что не попадает в подборки здесь, выкладываю в канале "Сегодня на планете Земля". Заходите посмотреть, в течение дня опубликую там то, что за выходные набралось - слон с протезом, конкурс сочинений "Зачем нужна Эстония?" и история про наглых евреев :)
Такую задачу поставил Little.Bit пикабушникам. И на его призыв откликнулись PILOTMISHA, MorGott и Lei Radna. Поэтому теперь вы знаете, как сделать игру, скрафтить косплей, написать историю и посадить самолет. А если еще не знаете, то смотрите и учитесь.
Объяснить человеку цвет предмета, который он не видит, довольно сложно. Даже мы, представители одного вида, смотрим на мир немного по-разному. Виной тому — разное количество светочувствительных рецепторов на дне наших глаз. А вот у других животных могут отличаться даже типы и строение этих клеток!
Знакомьтесь, это ваша сетчатка (положение сосудов может отличаться от реального)!
Для начала маленький ликбез. Человеческие глаза имеют 4 типа рецепторов. Палочки отвечают за «сумеречное» зрение, а 3 типа колбочек позволяют видеть красный, зелёный и синий цвета, такой тип зрения называется трихроматным. Все остальные оттенки — комбинация трёх цветов разной степени яркости.
Время полюбоваться красивым разноцветным пейзажем. Следующие фото будут немного однотонны.
По меркам млекопитающих, трихроматы — это элита цветовосприятия. Помимо нас, человеков, трёхцветным зрением обладают только приматы и сумчатые, да и то не все. Большинству млекопитающих приходится довольствоваться 2 типами колбочек. Собаки, например, видят мир в жёлто-синих тонах, а котики в сине-зелёных.
Собачка смотрит на котика, котик смотрит на собачку.
Но им ещё повезло! Ластоногие и китообразные вынуждены довольствоваться одним цветом, их зрение является монохроматическим. Причина этого проста, под водой мир и так синий, другие цвета не нужны. Но всё же животин жалко: для людей монохроматизм является тяжёлым заболеванием, которое сильно ограничивает жизнь.
Слева – как видят тюлени, справа – как видим мы.
И над всеми нами, даже над трихроматами, возвышаются... голуби! Они, как и большинство других птиц, обладают сразу 4 типами колбочек. Учёные зовут их тетрахроматами. Эти животные видят в 10 раз больше оттенков и наблюдают некоторые цвета, которые мы в принципе представить не в силах.
А здесь будет просто фото голубя, никаких манипуляций с цветом. Или они были, но вы просто не способны такое увидеть.
Например, птицы способны видеть ультрафиолетовые лучи. Это не только раскрашивает мир пернатых в невиданные для нас краски, но и помогает в выживании. Благодаря этому птицы распознают плесневелые и испорченные фрукты, а так же выбирают себе самого яркого и красивого партнёра для совместной жизни.
Вот так птички видят плесневелый мандарин и обычную синичку.
Но не сильно унывайте, возможно, вы тоже тетрахромат! Около 15% населения Земли обладают 2 типами колбочек одного цвета. Они немного отличаются друг от друга, поэтому человек видит больше оттенков красного, зелёного или синего. У них природная склонность к работе с визуальными образами, ведь даже видимые другими людьми оттенки для них ярче, контрастней.
Задание для самых отчаянных: сколько оттенков вы тут насчитаете?
Ну а некоторые люди выхватили в генетическую лотерею настоящий счастливый билет и получили в свои глазки функциональную тетрахроматию. Мир вокруг них похож на мир птиц. Обычному человеку невозможно такое представить, но Кончетта Антико, художница-тетрахромат, пишет пейзажи так, как она их видит. Благодаря ей мы можем заглянуть в красочный мир, недоступный нам в обычной жизни.
Работа Кончетты Антико и пейзаж, который она зарисовала.