Реферат на тему как видят животные

Обновлено: 14.05.2024

Мы ограниченны нашими собственными представлениями. Восприятие реальности происходит за счет функции различных органов, и лишь не многие понимают, что это довольно-таки ограниченное видение. Может быть мы видим очень тусклую версию истинной реальности, из-за того что органы чувств несовершенны. На самом деле мы не можем видеть мир, глазами других форм жизни. Но благодаря науке мы можем приблизиться к этому. Изучая, можно выявить, как построены глаза других животных и как они функционируют. Например, сравнивая с нашим зрением, выявляя число колбочек и палочек или формы их глаз или зрачков. И это, хоть как то приблизит к тому миру, не опознанному нами.

Как видят птицы

Птицы имеют четыре типа колбочек, или так называемых светочувствительных рецепторов, тогда как у человека только три. А область зрения достигает до 360%, если сравнить с человеком, то его равняется 168%. Это позволяет птицам визуализировать мир с совершенно другой точки зрения и гораздо насыщенней, чем восприятие человеческого зрения. Так же большинство птиц может видеть в ультрафиолетовом спектре. Необходимость в таком зрении возникает, когда они добывают себе пищу. Ягоды и другие плоды имеют восковое покрытие, которое отражает ультрафиолетовый цвет, делая их выделяющимися на фоне зеленой листвы. Некоторые насекомые также отражают ультрафиолетовый свет, давая птицам неоспоримое преимущество.

Слева - так видит наш мир птица, справа - человек.

Как видят насекомые

Слева - так видит наш мир пчела, справа - человек. А вы знали? У богомолов и стрекоз самое большое количество линз и эта цифра доходит до 30 000.

Как видят собаки

Полагаясь на устаревшие данные многие, до сих пор полагают, что собаки видят мир в черно-белых красках, однако это ошибочное мнение. Совсем недавно ученые обнаружили, что у собак цветное зрение, как и у человека, но оно отличается. Колбочек содержащихся в сетчатке глаза меньше, в сравнение с человеческим глазом. Именно они отвечают за цветовосприятие. Особенностью зрения является отсутствия колбочек распознающих красный цвет, поэтому они не могут различать оттенки между желто-зелеными и оранжево-красными цветами. Это схоже с дальтонизмом у людей. За счет большего количества палочек, собаки способны видеть в темноте в пять раз лучше, чем мы. Еще одной особенностью зрения является возможность определения дистанции, что очень помогает им в охоте. Но в близком расстоянии они видят расплывчато, им необходима дистанция 40 см для того, чтобы увидеть объект.

Сравнение, как видят собака и человек.

Как видят кошки

Кошки не могут сфокусироваться на мелких деталях, поэтому видят мир чуть размытым. Им намного проще воспринимать объект в движении. А вот мнения по поводу того, что кошки способны видеть в абсолютной темноте не нашел подтверждения исследованиями ученых, хотя в темноте они видят гораздо лучше, чем днем. Наличие у кошек третьего века помогает им пробираться сквозь кусты и траву во время охоты, оно смачивает поверхность и защищает от пыли и повреждений. Близко его можно рассмотреть, когда кошка полу дремлет и пленка выглядывает сквозь полузакрытые глаза. Еще одной особенностью кошачьего зрения является особенность различать цвета. Например, главные цвета – это голубой, зеленый, серый, а белый и желтый могут и путать.

Как видят змеи

Как видят ракообразные

Креветки и крабы, у которых тоже сложные глаза, имеют не до конца изученную особенность - они видят очень мелкие детали. Т.е. их зрение довольно грубое, и им тяжело что-либо рассмотреть на расстоянии больше 20 см. Однако они очень хорошо распознают движение.

Неизвестно, зачем раку-богомолу нужно превосходящее остальных ракообразных зрение, однако так оно развилось в процессе эволюции. Считается, что у раков-богомолов наиболее сложное цветовое восприятие - у них есть 12 типов зрительных рецепторов (у людей только 3). Эти зрительные рецепторы располагаются на 6 рядах разнообразных рецепторов-омматидий. Они позволяют раку воспринимать циркулярно-поляризованный свет, а также гиперспектральный цвет.

Как видят обезьяны

Цветовое зрение человекообразных обезьян трихроматическое. У дурукулей, ведущих ночую жизнь, монохроматическое – с таким лучше ориентироваться в темноте. Зрение обезьян определяется образом жизни, питанием. Обезьяны по цвету различают съедобное и несъедобное, узнают степень зрелости плодов и ягод, избегают ядовитых растений.

Как видят лошади и зебры

Лошади крупные животные, поэтому им необходимы широкие возможности органов зрения. У них превосходное периферическое зрение, которое позволяет им видеть почти все, что находиться вокруг. Вот почему их глаза направлены в стороны, а не прямо как у людей. Но это так же означает, что перед носом у них слепое пятно. И они всегда видят все из двух частей. Зебры и лошади видят ночью лучше, чем человек, но видят они в основном в серых оттенках.

Как видят рыбы

Каждый вид рыб видит по-разному. Вот, например акулы. Кажется, что глаз акулы очень похож на человеческий, но действует он совершенно по-другому. Акулы не различают цвета. У акулы есть дополнительный отражающий слой за сетчаткой глаза, благодаря чему она обладает невероятной остротой зрения. Акула видит в 10 раз лучше человека в чистой воде.

Говоря в целом о рыбах. В основном рыбы не способны видеть дальше 12 метров. Различать объекты они начинают на расстоянии двух метров от них. У рыб о отсутствуют веки, но тем не менее, они защищены специальной пленкой. Еще одна из особенностей зрения - способность видеть за пределами воды. Поэтому рыболовам не рекомендуется надевать яркой одежды, которая может вспугнуть.

Зрение – это процесс восприятия внешнего мира, обусловливающий представление о величине, форме, цвете предметов, их взаимном расположении и расстоянии между ними.

Источником зрительного восприятия является свет , излучаемый или отражаемый от предметов внешнего мира .

Теоретически человеческий глаз способен различать 10 млн. цветов, включая все оттенки и 7 основных. Но реально он отличает всего порядка 100 оттенков, а те, чья профессия связана с цветом около 150. Основными являются желтый, красный, синий и зеленый. Все остальные цвета возникают при слиянии этих 4. Человеческое глазное яблоко воспринимает 7 основных цветов, без учета ахроматических. К ахроматическим относятся белый, черный и серый. Человек воспринимает около 300 оттенков серого.

Человек, животные, рыбы, птицы - все видят по-разному. У каждого живого существа такое зрение, которое помогает ему выжить в природе, в мире. Сложно даже представить, что кто-то видит его по-другому, в черно-белых тонах, или без синего и красного.

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.

На начальных этапах возникли светочувствительные клетки: у кишечнополостных, червей и ланцетников. Ланцетник отличает свет от темноты, хотя у него и нет настоящих глаз. Свет воспринимают скопления светочувствительных клеток, расположенных вдоль нервной трубки.

Как известно уже более ста лет назад, дождевые черви, несмотря на отсутствие глаз, хорошо воспринимают свет. Восприятие света производится особыми светочувствительными клетками, которые по большей части располагаются поодиночке между клетками наружного эпителия

Впервые глаз как орган зрения возник у головоногих моллюсков, а позднее у позвоночных, причём у обеих групп животных выглядит он по-разному, да и развивается из различных тканей: у моллюсков - из эпителия, а у человека сетчатка и стекловидное тело возникают из нервной ткани, а хрусталик и роговица - из эпителия.

Вам когда-нибудь было интересно, как вы выглядите в глазах своего питомца? Ну, или пчелы, например? Зрение у каждого вида уникально, а некоторые видят то, что человек просто не способен увидеть.

Цель: Создание макета, показывающего отличия зрительного восприятия человека и животного.

Поиск информацию по данному вопросу;
Изучить информацию по данному вопросу;
Провести анкетирование среди ровесников;
Создать презентацию;
Создать макет.

1. СТРОЕНИЕ ГЛАЗ ЖИВОТНЫХ.

1.1. Как же устроен глаз животных?

Наши четвероногие любимцы воспринимают всё несколько по-другому. Для собак и кошек зрение не является определяющим в восприятии окружающего мира. Они имеют другие хорошо развитые органы чувств: слух, обоняние, осязание и хорошо используют их. Зрительная система животных имеет некоторые интересные особенности. Собаки и кошки одинаково хорошо видят как на свету, так и в темноте. Следует сказать, что размеры глаза животных не зависят от размера тела. Размер глаза зависит от того – дневное это животное или ночное. У ночных животных глаз больше по размеру и выпуклый, в отличие от дневных.

Так, например, глаз у слона всего в 2,5 раза больше, чем у кошки. Животные не имеют жёлтого пятна – функционального центра зрения. Что же это им даёт? Если человек видит преимущественно жёлтым пятном, функциональным центром сетчатки, и имеет центральный тип зрения, то собаки и кошки видят одинаково всей сетчаткой и имеют панорамный, более широкий, тип зрения.

Сетчатка собак и кошек разделена на 2 части. Верхняя часть блестит, как перламутр и предназначена для зрения в темноте. Её цвет меняется от зелёного до оранжевого и зависит от цвета радужки. Когда глаза волков светящиеся ночью зловещим красным цветом не что иное, как окрашенная верхняя часть сетчатки.

Нижняя часть сетчатки коричневого цвета и приспособлена для зрения на свету. Большой выпуклый глаз и разделение сетчатки на две половинки создаёт все условия для жизни при широком диапазоне освещённости. А панорамный тип зрения помогает животным лучше охотиться и опережать добычу.

1.2. Различают ли наши питомцы цвета?

Человек прекрасно различает цвета за счёт колбочек, которые имеют наибольшую плотность в зоне жёлтого пятна. До недавнего времени считалось, что если у животных нет жёлтого пятна, значит, они видят мир чёрно-белым. Споры о возможности животных различать цвета велись более века. Ставились всевозможные опыты опровергающие друг друга.

Конец этим спорам был положен в конце 80-х годов американскими исследователями. Результаты их экспериментов показали, что собаки различают цвета, но в отличие от человека их цветовая палитра значительно беднее.

В глазу животных содержится значительно меньше колбочек, чем у людей. Цветовая палитра человека формируется из колбочек трёх типов: первый воспринимает длинноволновые цвета – красный и оранжевый. Второй тип лучше воспринимает средневолновые цвета – жёлтый и зелёный. Третий тип колбочек отвечает за коротковолновые цвета – синий и фиолетовый. У собак колбочки, отвечающие за красный цвет, отсутствуют. Таким образом, собаки в основном воспринимают хорошо сине-фиолетовый и жёлто-зелёный диапазон цветов. Зато животные видят до 40 оттенков серого цвета, что даёт им неоспоримые преимущества при охоте.

Цветовое зрение собак:

являются дихроматами, т.е колбочки, отвечающие за красный цвет, отсутствуют
воспринимают сине-фиолетовый и жёлто-зелёный диапазон цветов
видят до 40 оттенков серого цвета

1.3. Как животные ориентируются в темноте?

Собаки в 4 раза, а кошки в 6 раз лучше видят в темноте, чем человек. Это обусловлено двумя причинами. Во-первых, животные имеют большее количество палочек, по сравнению с человеком.

Во-вторых, у животных в отличие от человека имеется высокоактивная светоотражающая мембрана. Она многократно улучшает зрительные способности животных вдаль в темноте. Её роль можно сравнить с серебряным напылением зеркала или отражениями фары машины.

Светоотражающая мембрана собаки

Глаза кошек в темноте

1.4. Какова ширина полей зрения человека и животных?

Ещё одной важной характеристикой является ширина полей зрения. У человека оси глаз параллельны, поэтому лучше всего он видит прямо перед собой.

Глаза собаки расположены так, что их оптические оси расходятся примерно на 20 градусов.

Но это средние цифры, ширина полей зрения различна у разных пород собак. Влияние оказывают строение черепа, расположение глаз, форма и размер носа. У широкомордых собак с коротким носом (пекинес, мопс, английский бульдог) глаза расходятся под сравнительно малым углом. Поэтому они имеют ограниченное боковое зрение. У узкомордых собак с вытянутым носом (борзые и другие охотничьи породы) оси глаз расходятся под большим углом. Это даёт собаке очень широкое поле зрения. Ясно, что такое качество очень важно для успешной охоты.

2. ОТЛИЧИЯ ЗРЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА ОТ ЗРЕНИЯ ЖИВОТНЫХ.

2.1. Чем отличается человеческое строение глаза от животного?

Человек и животные совершенно по-разному видят окружающий мир и имеют различное строение глаза. Человек более 90% информации об окружающем мире получает посредством зрения. Оно является не только самым важным, но и доминирующим среди остальных органов чувств. Наше зрение имеет прекрасную остроту вдали и вблизи, широчайшую цветовую гамму и это происходит благодаря тому, что в глазу человека имеется функциональный центр сетчатки – жёлтое пятно. Глаз человека посредством преломляющей системы: роговицы, зрачка и хрусталика направляет весь поток света в глаз к желтому пятну.

Жёлтое пятно присуще только человеку и ряду высших приматов. У других животных его нет. Несколько лет назад американские учёные сравнивали зрение человека и обезьяны. Исследования показали, что обезьяны видят лучше. Потом аналогичные опыты проводились уже между собакой и волком. Волки, как оказалось, лучше видят, чем наши домашние питомцы.

2.2.Какова острота зрения животных?

животные уступают человеку в остроте зрения. По данным литературы, собаки видят 30%, а кошки 10% от остроты зрения человека. Если бы собаки умели читать, на приёме у врача они прочли бы третью строчку сверху (по таблице которую все вы видели), а кошки только первую. Человек с нормальным 100% зрением читает десятую строчку. Это происходит за счёт отсутствия у собак и кошек жёлтого пятна. Зрительный образ, видимый животными, воспринимается ими менее чётко и с низкими детальными разрешениями.

2.3. Действительно ли собаки близоруки, а кошки дальнозорки?

Это широко распространённое заблуждение, даже среди ветеринаров. Проводились специальные исследования у 40 животных по измерению близорукости и дальнозоркости. Было выявлено, что собаки и кошки близорукостью и дальнозоркостью в отличие от человека не страдают.

2.4. Почему собаки и кошки играют с подвижными предметами?

Мы, люди лучше видим неподвижные предметы и обязаны этому колбочкам. Собаки и кошки имеют преимущественно палочковый тип зрения, а палочки лучше воспринимают движущиеся предметы, чем неподвижные. Так, если животные видят движущийся предмет с расстояния 900 метров, то этот же предмет в неподвижном состоянии они видят только с расстояния 600 метров и ближе.

2.5. Какие бывают зрачки у животных?

Щелевидный зрачок - (у хищных животных, таких как домашние кошки, крокодилы, ящерицы гекконы, змеи, акула) позволяет точнее подстроить глаз под количество света вокруг, так, чтобы и в темноте видеть, и на полуденном солнце не ослепнуть

Круглый зрачок - (у волков, собак, больших кошек - львов, тигров, гепардов, леопардов, ягуаров; птиц) т.к. они избавлены от необходимости хорошо видеть в темноте

Горизонтальный зрачок (травоядные) позволяет глазу хорошо видеть, что происходит у земли и охватывает довольно широкую панораму глаз защищён от прямого попадания солнечных лучей сверху, которые могли бы ослепить животное

3. КАК ВИДЯТ РАЗНЫЕ ЖИВОТНЫЕ.

3.1. Как видят собаки и кошки?

У собак и кошек слабое зрение, они не восприимчивы к большинству цветов и видят мир недостаточно насыщенным. Зато они хорошо видят в темноте. И у кошек, и у собак хорошо развито восприятие перспективы и глубины, и их глаза более чувствительны к движению.

3.2. Как видят мыши?

Грызуны хорошо видят только на небольшом расстоянии. При этом они лучше различают движущиеся объекты, а неподвижные могут увидеть только вблизи. Например, резкий взмах руки грызун заметит даже за 10–15 м и быстро убежит, а вот неподвижно сидящего человека не распознает, пока буквально не уткнется в него носом. У мышей каждый глаз двигается по отдельности, поэтому они видят как бы две картинки. Мир для них размытый, замедленный и в сине-зеленых оттенках.

3.3. Как видят змеи?

Змеи хорошо различают тепло и холод. У них слабое зрение, но зато ночью они видят тепловое излучение в 10 раз лучше любых современных инфракрасных приборов. А днем реагируют только на движение, если жертва не двигается, то змея ее просто не видит.

3.4. Как видят мухи?

У мух фасеточное зрение. Это как будто у них несколько тысяч маленьких глаз, которые формируют одно изображение. Для нее мир состоит из кусочков мозаики, ведь каждая фасетка воспринимает только часть изображения. Они хорошо различают мелькание света а также весь мир для них как будто замедленный.

3.5. Как видят бабочки и пчелы?

Бабочки в целом видят не очень хорошо, зато отлично воспринимают невидимый для человека ультрафиолет. То же самое могут и пчелы. Благодаря этому они могут видеть узоры на цветках растений, которые не замечаем мы. Бабочки — удивительные насекомые, они видят во много раз больше цветов и оттенков, чем человек. Пчелы воспринимают свет в три раза быстрее, чем человек.

3.6. Как видят черепахи?

Черепаха плохо видит, зато умеет распознавать цвета. Наиболее чувствительны ее глаза к красно-желтой части спектра, а вот сине-фиолетовые тона она вообще не различает.

3.7. Как видят пауки?

Большинство пауков видит довольно плохо. Хуже всего — теневые пауки, которые реагируют только на движения жертвы в паутине и немного различают свет и тень. Но пауки-скакуны — счастливое исключение. Они отлично видят в целом, а боковые глаза помогают им различать, что происходит сбоку и даже сзади.

3.8. Как видят улитки?

До сих пор ученые не знают точно, видят ли улитки и насколько хорошо. Некоторые предполагают, что эти моллюски не видят вообще. Другие считают, что улитка может видеть на близком расстоянии, а на дальнем хорошо замечает разницу света и тени.

3.9. Как видят коровы?

Вы удивитесь, но для пасущихся коров пастбище не зеленое. Они видят в основном оранжевый и красный оттенки, так что для них мир красок очень ограничен. Для гуляющих коров пастбища отнюдь не зеленые, и видят они в основном оранжевый и красный цвет. Но это компенсируется тем, что они воспринимают все в увеличенном виде.

3.10. Как видят лошади?

3.11. Как видят хамелеоны?

Одни из самых странных глаз в мире — у хамелеона. Он одновременно может видеть и происходящее впереди, и то, что у него происходит за спиной, он способен видеть на все 360 º. А все благодаря тому, что его глаза могут вращаться независимо друг от друга.

3.12. Как видят лягушки?

Лягушки видят только те объекты, которые движутся. Причем, если объект маленький, лягушка попытается его схватить, а от большого просто убежит. Но, если насекомое или червяк не будут двигаться, лягушка их не заметит и может даже умереть от голода среди обилия пищи. Подобной схемой зрения, реагирующей на движение, обладают и ракообразные.

3.13. Как видят орлы?

Считается, что у хищных птиц самое острое зрение. И лидирует среди них, конечно же, орел. Он способен не только видеть на огромном расстоянии, но и воспринимает больше цветов, чем мы с вами. Сложно себе это представить, но орел видит мир более ярким и четким, чем человек. К тому же его глаз может сфокусироваться сразу на 2 разных предметах.

3.14. Как видят дрозды?

У дрозда сразу два желтых пятна (места наибольшей остроты зрения в сетчатке), что позволяет ему увеличивать изображение, так что глаза работают как бинокль. К тому же глаза дрозда могут одновременно фокусироваться и на потенциальном обеде, и на хищнике, который к нему крадется. Так что у кота, вышедшего на охоту, почти нет шансов.

3.15. Как видят акулы?

Подводные хищники, такие как акулы, не видят цветов, однако острота их зрения под водой во много раз выше, чем у человека.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Последние научные исследования открыли удивительный мир разнообразия зрения у братьев наших меньших. Оказалось, зрение многих животных находится за пределами нашего восприятия.

Так, у некоторых птиц острота и яркость зрения выше, чем у человека. Хотя острота и яркость зрения человека гораздо выше, чем у многих групп животных.

Поле зрения человека значительно уже, чем поля зрения многих животных. Змеи могут воспринимать тепловое излучение (инфракрасные лучи). А насекомые, птицы, собаки, кошки видят ультрафиолетовый свет. То, есть у таких животных шире, чем у человека, диапазон восприятия электромагнитных излучений.

К различиям в восприятии мира можно отнести также наличие ночного зрения у ночных птиц, кошек и собак.

Таким образом, основное преимущество человеческого зрения – это его острота, по остроте зрение человека уступает только зрению хищных птиц. В остальном многие группы животных обладают некоторыми преимуществами относительно зрения человека, будь то восприятие инфракрасных, ультрафиолетовых лучей, или отличное ночное и сумеречное зрение.

Привет, друзья! А вы знали, что голуби видят лучше нас? Вы когда нибудь думали как животные и птицы видят мир на самом деле? Что видит рыба, которая смотрит на нас? В этой статье я детально отвечу на все эти вопросы!

Змеиное зрение в корне отличается от человеческого. Они видят тепловое излучение благодаря инфракрасным рецепторам расположенным на голове.

КОРОВЫ

Вы скорее всего никогда не слышали об этом - коровы видят мир в красно-оранжевой цветовой схеме. Так же коровам не нравится, когда кто то внезапно к ним приближается, потому что они видят все в гораздо увеличенном размере, чем есть на самом деле.

ЛОШАДИ

Из за расположения глаз по бокам головы, лошадь не видит часть обьектов прямо впереди себя, они как бы попадают в слепую зону. Так же они не видят такое количество цветов как мы. Их мир окрашен в серые, желтые и голубые цвета.

Большинство рыб имеют ультрафиолетовые рецепторы и более сферический хрусталик глаза чем у людей. Они видят мир в зеленых, красных и голубых тонах. Глубоководные рыбы вообще могут видеть в темноте.

Что касается акул, то они вообще видят мир в черно-белых тонах. Но зато под водой их зрение гораздо более четкое, чем можем видеть мы.

ПТИЦЫ

Что касается птиц, то их зрение чем то схоже с нашим, но не совсем. В отличие от людей, они могут видеть помимо обычных цветов, ультрафиолетовое излучение. Благодаря особой структуре глаза, птицы могут фокусироваться на выбранном обьекте и видеть его как бы в многократном увеличении. Например орлы и другие хищные птицы могут разглядеть мышь бегущую по полю с высоты в 1,5 километра.

Голуби так же имеют прекрасное зрение. Если мы посмотрим на улицу из окна пятого этажа, то мы просто увидим дорогу, а голубь будет видеть каждую маленькую трещинку на асфальте.

НАСЕКОМЫЕ

Насекомые имеют тысячи зрительных рецепторов, которые в сумме создают широкий угол обзора, шире чем видим мы. Так же они воспринимают изображение в замедленной скорости и видят ультрафиолет.

Пчела на удивление, не различает красный цвет. Вместо красного они видят синий.

Наверное, каждый из нас когда-то задавался вопросом о том, все же как видят животные? Я тоже интересовался этим вопросом, и, поискав ответ в книжках, нашел его. Каким же было моё удивление, когда, пересмотрев десятки видеороликов и прочитав самые популярные статьи на эту тему, я обнаружил, что все они не соответствуют реальности!
В этой статье я рассмотрю зрение собак, кошек и лошадей, оставив ссылки на авторитетные издания по ветеринарной офтальмологии. Однако начну немного издалека.

Зрение – это очень сложный процесс, одно из пяти внешних чувств, благодаря которому мы можем видеть объекты вокруг нас с помощью глаз.

Когда зрение только зарождалось в живых организмах, оно было представлено простейшим светочувствительным глазом и позволяло понять, где есть свет, а где – тьма. Очень необычным и интересным примером является кубомедуза, у которой есть 4 простейших светочувствительных глаза, а также 2 сложноустроенных камерных глаза с роговицей, хрусталиком, сетчаткой. Такая медуза может видеть мир, однако изображение не очень резкое!

Постепенно совершенствуясь, зрительный аппарат приобретал светочувствительные пигменты (опсины), позволявшие определять конкретные цвета светового спектра. Конечно же происходили и другие изменения, однако мы не будем их рассматривать в этой статье.

Как видят люди?

У человека три светочувствительных пигмента (опсина), благодаря которым он может видеть комбинации красного, зелёного и синего цвета. И это особенно забавно, потому что у гораздо более древних форм жизни этих пигментов больше. Например, у древнего рака-богомола 12 (!) таких опсинов, а у большинства птиц и рептилий – 4 опсина, что позволяет им видеть ультрафиолетовые волны. Большинство же млекопитающих является дихроматами (2 опсина), а киты – монохромами (1 опсин) – и вовсе видят в черно-белых тонах. Эксперты по эволюции объясняют такое явление тем, что во времена господства динозавров млекопитающие (и в том числе люди) бодрствовали преимущественно ночью. За столь долгий период их глаза приспособились к ночному свету, утеряв свои опсины (зачем они ночью?). Сейчас же мы наблюдаем иную картину: сменившийся образ жизни влечет новые изменения, например, обезьяны старого света восстановили красный опсин (возможно это им необходимо для того, чтобы отличать спелые фрукты от незрелых, а также от ядовитых).

Вот такую картинку мы, люди, будучи трихроматами, видим , сидя в парке (кликните для увеличения изображения).

Трихроматическое зрение человека Парк глазами человека

Как видят кошки

Кошки, как и люди, трихроматы. Это означает, что их сетчатка содержит три опсина, позволяющих видеть комбинации красного, синего и зелёного цветов. Кошки видят почти ту же цветовую палитру, что и люди, однако более бледную. Так же, из-за меньшего содержания опсина в сетчатке, цвет объекта будет зависеть от его размера: красное яблоко кошка будет видеть красным, однако красную черешню – сероватой. (Loop & Bruce, 1978). Вот примерное изображение того, каким видят мир кошки (кликните для увеличения изображения).

Трихроматическое зрение кошек Парк глазами кошки

Как видят собаки

Собаки – дихроматы. В их сетчатке имеются красные и синие опсины, отсутствую зелёные (Jacobs et al., 1993). Однако красный цвет они видят не таким, каким его привыкли видеть мы, потому что их цветовой диапазон затрагивает лишь малую часть красного спектра. Поэтому красный цвет у собак в большей степени оттеночный. Вот примерное изображение того, каким видят мир собаки. Обратите внимание на то, что для собак зеленый цвет представляет собой комбинацию серо-синих тонов: разница между тёмно-зелёным и светло-зелёным цветом будет ощущаться ими в виде оттенков. (кликните для увеличения изображения)

Дихроматическое зрение собаки Парк глазами собаки

Как видят лошади

Лошади тоже дихроматы. Их сетчатка распознаёт комбинации синего и зелёного цвета, однако у них нет красного опсина. Тем не менее это не означает, что красного цвета не существует для лошади, просто она его видит в более тёмном оттенке сине-зелёных цветов. (Roth et al., 2008). Однако у лошади есть еще одно хитрое приспособление – её хрусталик. Хрусталик лошади имеет желтый фильтр, благодаря чему лошадь видит всё в желтоватом цвете. Этот фильтр, как полагают, необходим не только для лучшего ночного зрения, но и для отсекания излишних синих волн (Brondsted et al., 2012). Вот примерное изображение того, каким видят мир лошади (кликните для увеличения изображения).

Дихроматическое зрение лошади Парк глазами лошади

Как видят животные в темноте?

Кроме различного восприятия цветовых спектров, всем известно, что ночное зрение у животных лучше, чем у людей. Кошкам и собакам приписывают фантастические способности видеть в темноте. Но так ли это? И все ли животные могут этим похвастаться? Давайте разбираться.

Для того, чтобы узнать как видят животные в темноте, обратимся к анатомии глазного дна.

На глазном дне у животных различают диск зрительного нерва, сетчатку, сосуды сетчатки и тапетум. Это очень похоже на человеческое глазное дно, за исключением тапетума. Именно в этой структуре кроется секрет хорошего ночного зрения у животных.

Tapetum lucidum — это своеобразная отражательная пластинка, расположенная под сетчаткой. Она очень разнообразна по цветовой гамме (голубая, желтая, зелёная, красная, оранжевая, коричневая), но в основном желто-зелёная у кошек и оранжевая у собак. Вы наверняка видели, как у кошки или собаки отсвечивают глаза. Это и есть отблеск тапетума или по ветеринарному — тапетальный рефлекс.

Глазное дно собаки Глазное дно кошки

Тапетум есть у многих животных: собак, кошек, лошадей, слонов, оленей, львов, тигров, волков. А вот у свиней, большинства обезьян, птиц и экзотических животных его нет. Поэтому не все животные отлично видят в темноте. Ночные хищные птицы имеют отдельные механизмы для ночного зрения, о них недостаточно много известно, поэтому пока ограничимся лишь упоминанием об этом.

Ночное зрение человека Ночное зрение лошади Ночное зрение кошки/собаки

Однако не спешите делать выводы. Дело в том, что наличие тапетума не является непоколебимой супер-способностью. Для того, чтобы тапетум выполнял свою функцию, некий источник света всё же нужен, например, звездное небо, месяц и т.д. Другими словами, тапетум улучшает сумеречное зрение и ночное, однако в кромешной тьме животное будет ориентироваться с помощью обоняния, слуха и осязания.

Чтобы получить максимально полное представление о зрении собак, кошек и лошадей, следует внести ещё один параметр – остроту зрения.

Острота зрения – это характеристика четкости воспринимаемого изображения. У людей она определяется с помощью таблицы Сивцева. Редкий человек не проходил это обследование. На западе для определения остроты зрения используется таблица Снеллена. Суть определения зрения сводится к тому, что пациент должен прочесть буквы на разных строках с расстояния 6 метров (20 футов). Для того, чтобы пациенту не приходилось отходить на далёкое от таблицы расстояние, каждая строка напечатана более мелким шрифтом. В зависимости от количества прочитанных строк выдается результат, например, 20/100 (это означает, что пациент увидел с 20 футов то, что здоровый человек видит со 100 футов, и это его лучший результат).

На основании исследований сетчатки, подкреплённых экспериментальными данными, ученые выяснили, что острота зрения собак может варьировать от 20/50 до 20/140 (в привычной нам системе Сивцева это примерно 0,4-0,14). У кошек зрение хуже – 20/100-20/200 (по таблице Сивцева 0,1-0,2). А вот лошадь видит лучше, чем кошки и собаки – 20/30 (примерно, 0,7-0,8! по таблице Сивцева).

Красный – кошка, синий-собака, жёлтый-лошадь

В мире существует огромное количество животных, способных видеть иначе, чем мы. Конечно, мы не можем точно сказать, как видят животные, однако на основе полученных данных от исследований учёных можем лишь предположить, как выглядит мир в их глазах. Порой сложно себе представить, насколько разнообразным может быть зрение. И каково это – видеть ультрафиолетовые или инфракрасные лучи, а может быть гамма лучи! И какой могла бы быть наша жизнь, если бы мы могли это всё увидеть?

Мы видим мир вокруг и, нам кажется, что он именно такой. Сложно даже представить, что кто - то видит его по-другому, в черно - белых тонах, или без синего и красного. Сложно поверить, что для кого - то наш привычный мир совсем другой.

Но это именно так.

Давайте посмотрим на окружающий мир глазами животных, разберемся, как животные видят, в каких цветах они воспринимают мир.

Итак, для начала разберем, что такое зрение и какие функциональные способности оно включает.

Что такое зрение?

Зрение — процесс обработки изображения объектов окружающего мира.

осуществляется зрительной системой
позволяет получать представление о величине, форме и цвете предметов, их взаимном расположении и расстоянии между ними

Зрительный процесс включает:

проникновение светового потока через преломляющие среды глаза
фокусировка света на сетчатке
трансформация световой энергии в нервный импульс
передача нервного импульса от сетчатки в головной мозг
обработка информации с формированием увиденного образа

светоощущение
восприятие движущих объектов
поля зрения
острота зрения
цветовое восприятие

Светоощущение - способность глаза воспринимать свет и определять различную степень его яркости.

В глазу содержатся два типа светочувствительных клеток (рецепторов): высокочувствительные палочки, отвечающие за сумеречное (ночное) зрение, и менее чувствительные колбочки, отвечающие за цветное зрение.

Процесс приспособления глаза к различным условиям освещения называется адаптацией. Различают два вида адаптации:

к темноте — при понижении уровня освещенности
и к свету — при повышении уровня освещенности

Светоощущение является основой всех форм зрительного ощущения и восприятия, особенно в темноте. На светоощущение глаза также влияют такие факторы как:

распределение палочек и колбочек (у животных центральный участок сетчатки в25 ° состоит, преимущественно, из палочек, что улучшает ночное восприятие)
концентрация светочувствительных зрительных веществ в палочках (у собак чувствительность к свету палочек 500-510нм, у человека 400нм)
наличие тапетума (tapetum lucidum) - особый слой сосудистой оболочки глаза (тапетум направляет назад прошедшие на сетчатку фотоны, заставляя их ещё раз воздействовать на рецепторные клетки, повышая светочувствительность глаза, что в условиях малого освещения такая оказывается весьма ценно) у кошек глаз отражает в 130 раз больше света, чем у человека (Paul E. Miller, DVM, and Christopher J. Murphy DVM, PhD )
форма зрачка - форма, размер и положение зрачка у различных животных (зрачок бывает круглый, щелевидный, прямоугольный, вертикальный, горизонтальный)
форма зрачка может рассказать относится ли животное к хищникам или жертвам (у хищников зрачок сужается в вертикальную полоску, у жертв в горизонтальную — эту закономерность ученые обнаружили, сравнив формы зрачков у 214 видов животных)

Итак, какие бывают формы зрачков:

Щелевидный зрачок - (у хищных животных, таких как домашние кошки, крокодилы, ящерицы гекконы, змеи, акула) позволяет точнее подстроить глаз под количество света вокруг, так, чтобы и в темноте видеть, и на полуденном солнце не ослепнуть

Круглый зрачок- (у волков, собак, больших кошек - львов, тигров, гепардов, леопардов, ягуаров; птиц) т.к. они избавлены от необходимости хорошо видеть в темноте

Горизонтальный зрачок (травоядные) позволяет глазу хорошо видеть, что происходит у земли и охватывает довольно широкую панораму глаз защищён от прямого попадания солнечных лучей сверху, которые могли бы ослепить животное

Как животные воспринимают движущие объекты?

Восприятие движения имеет жизненно важное значение, т.к. движущиеся объекты являются сигналами либо опасности, либо потенциальной пищи и требуют быстрого соответствующего действия, в то время как неподвижные объекты могут быть игнорированы.

Например, собаки могут распознать движущиеся объекты (благодаря большому количеству палочек) на расстоянии 810 до 900 м, а неподвижные объекты только на расстоянии 585 м.

Как животные реагируют на мелькающий свет (например, в телевизоре)?

Реакция на мелькающий свет дает представление о функции палочек и колбочек.

Человеческий глаз способен улавливать колебания 55 герц, а собачий глаз улавливает колебания на частоте 75 герц. Поэтому, в отличие от нас, собаки, скорее всего, видят лишь мерцание и большая часть из них на изображение в телевизоре не обращают внимание. Изображения предметов в обоих глазах проецируются на сетчатке и передаются в кору головного мозга, где происходит их слияние в одно изображение.

Какие у животных поля зрения?

Поле зрения — пространство, воспринимаемое глазом при неподвижном взгляде. Можно выделить два основных типа зрения:

бинокулярное зрение - восприятие окружающих предметов двумя глазами
монокулярное зрение - восприятие окружающих предметов одним глазом

Бинокулярное зрение имеется далеко не у всех видов животных и зависит от строения и взаиморасположения глаз на голове. Бинокулярное зрение позволяет совершать тонкие координированные движения передними конечностями, прыжки, легко передвигаться.

Хищникам бинокулярное восприятие объектов охоты помогает правильно оценить расстояние до намеченной жертвы и выбрать оптимальную траекторию нападения. У собак, волков, койотов, лисиц, шакалов угол бинокулярного поля равен 60-75°, у медведей 80-85°. У кошек 140°(зрительные оси обоих глаз почти параллельны).

Монокулярное зрение с большим полем позволяет потенциальным жертвам (сурки, суслики, зайцы, копытные и т. п.) вовремя заметить опасность. достигает у грызунов 360°, у копытных 300-350°, у птиц достигает более 300°. Хамелеоны и морские коньки умеют смотреть сразу в двух направлениях, т.к. их глаза двигаются независимо друг от друга.

Острота зрения

способность глаза воспринимать две точки, расположенные на минимальном расстоянии друг от друга, как отдельные
минимальное расстояние, при котором две точки будут видны раздельно, зависит от анатомо-физиологических свойств сетчатки

От чего зависит острота зрения?

от размеров колбочек, рефракции глаза, ширины зрачка, прозрачности роговицы, хрусталика и стекловидного тела (составляют светопреломляющий аппарат), состояния сетчатой оболочки и зрительного нерва, возраста
диаметр колбочки определяет величину максимальной остроты зрения (чем меньше диаметр колбочек, тем больше острота зрения)

Угол зрения -универсальная основа для выражения остроты зрения. Предел чувствительности глаза большинства людей в норме равен 1. У человека для определения остроты зрения используют таблицу Головина-Сивцева, содержащую буквы, цифры или знаки различной величины. У животных остроту зрения определяют с помощью (Ofri ., 2012):

поведенческого теста
электроретинографии

Острота зрения собак оценивается в 20-40% от остроты зрения людей, т.е. собака узнает объект с 6 метров, тогда как человек - с 27 м.

Почему собака не обладает остротой зрения человека?

У собак, как и у всех других млекопитающих, за исключением обезьяны и человека, отсутствует центральная ямка сетчатки (область максимальной остроты зрения). Большинство собак слегка дальнозорки (гиперметропия: +0,5 Д), т.е. они могут различать мелкие предметы или их детали на расстоянии не ближе 50-33 см; все предметы, расположенные ближе, кажутся расплывчатыми, в кругах рассеивания. Кошки близоруки, то есть они не видят дальние объекты также хорошо. Способность хорошо видеть вблизи больше подходит для охоты на добычу. Лошадь имеет невысокую остроту зрения и относительно близорука. Хорьки близоруки, что является, без сомнения, реакцией на их адаптацию к норному образу жизни и поиску добычи по запаху. Близорукое зрение хорьков является таким же острым как и наше и, может быть, даже немного острее.

орел	20/5	Reymond
сокол	20/8	Reymond
человек	20/20	Ravikumar
лошадь	20/30–20/60	Timney
голубь	20/50	Rounsley
собака	20/50–20/140	Odom
кошка	20/100–20/180	Belleville
кролик	20/200	Belleville
корова	20/460	Rehkamper
слон	20/960	Shyan-Norwalt
мышь	20/1200	Gianfranceschi

Таким образом,самое острое зрение у орла, затем в порядке убывания: сокол, человек, лошадь, голубь, собака,кошка,кролик,корова, слон,мышь.

Цветовое зрение

Цветовое зрение - это восприятие цветового многообразия окружающего мира. Вся световая часть электромагнитных волн создает цветовую гамму с постепенным переходом от красного до фиолетового (цветовой спектр). Осуществляется цветовое зрение колбочками. В сетчатке глаза человека есть три вида колбочек:

первый воспринимает длинноволновые цвета – красный и оранжевый
второй тип лучше воспринимает средневолновые цвета – жёлтый и зелёный
третий тип колбочек отвечает за коротковолновые цвета – синий и фиолетовый

Трихромазия - восприятие всех трех цветов
Дихромазия - восприятие только двух цветов
Монохромазия - восприятие только одного цвета

Читайте также: