Почему у кошек зрачки вертикальные?

Почему у кошек зрачки вертикальные? Возможно, все дело в том, что именно такой зрительный аппарат наилучшим образом подходит для засадной охоты. Согласно новому исследованию, опубликованному в Science Advances, узкие щелки кошачьих зрачков необходимы для точной оценки расстояния и меткого, безошибочного броска.С другой стороны, и причудливые прямоугольные зрачки некоторых коз и овец тоже не пустой каприз природы. Они помогают животным спасаться от хищников. А вот привычные нам круглые зрачки чаще всего встречаются у активных хищников, ведущих дневной образ жизни.То, что вертикальные зрачки характерны для хищников, а горизонтальные — для травоядных, было подмечено еще в 40-х годах, но с тех пор никто не предпринимал попыток выяснить наверняка, действительно ли это факт или скорее ложное обобщение. Чтобы прояснить наконец этот вопрос, группа исследователей под руководством Мартина Бэнкса из Калифорнийского университета в Беркли сопоставила форму зрачков 214 разных наземных видов с их образом жизни и типом питания.

Кошачий глаз — идеальный дальномер

Засадные охотники, такие как многие змеи и представители семейства кошачьих, имели вертикальный зрачок, особенно те из них, которые были активны по ночам.

Для того, кто охотится из засады, крайне важна точность прыжка. Ведь в случае ошибки, второго шанса на обед жертва уже не предоставит. Между тем, существует не так много способов оценить расстояние, сохраняя полную неподвижность.

Один из них — стереопсис — оценка удаленности объекта на основании горизонтальной диспаратности. Например, если сфокусировать взгляд на вытянутом пальце и рассматривать его левым и правым глазом попеременно, картинка будет смещаться по горизонтали, в зависимости от того, какой глаз у вас закрыт. Это и есть диспаратность.

Второй способ это нечеткость образа — оценка удаленности объектов, находящихся за или перед точкой фокуса, по их размытию.

Так вот, для эффективного стереопсиса вертикальные линии подходят лучше, чем горизонтальные. Что и делает кошачьи глаза идеальным дальномером. А вот определить удаленность горизонтальных объектов проще по размытию. А для максимального размытия зрачок должен иметь максимально возможный вертикальный размер. Таким образом, щелевидный вертикальный зрачок в этом случае оказывается оптимальным выбором.

Панорамное видение

На другом конце спектра находятся странные горизонтальные зрачки овец, коз, лошадей и некоторых жаб. Из 42 травоядных в списке Бэнкса горизонтальные зрачки были у 36. Чтобы выяснить почему, исследователи создали компьютерную модель овечьего глаза и занялись изучением его оптических свойств.

Оказалось, что горизонтальные прямоугольные зрачки создают своего рода панорамный вид окрестностей и, кроме того, защищают глаза от ярких солнечных бликов. Но еще более интересно то, что овечий глаз сводит к минимуму размытие горизонтальных линий, создавая четкое резкое изображение окрестного ландшафта. А это очень важно для животного, которое в любой момент может стать лакомым обедом для незамеченного вовремя хищника.

Однако в процессе разработки этой увлекательной теории ученые столкнулись с одной проблемой. Овечий зрачок работает только тогда, когда расположен строго параллельно линии горизонта. Что же делают овцы, когда им приходится наклонять голову, чтобы пощипать травы?

Чтобы разрешить эту неразрешимую загадку, Бэнкс отправился в ближайший зоопарк, а один из его английских коллег — на ферму. Там загадка рассосалась сама собой — зрачки травоядных всегда оставались строго горизонтальными вне зависимости от положения головы. Когда животные паслись, их глаза просто поворачивались вокруг своей оси на нужный угол. Удивительным образом до сих пор никто не замечал это забавное явление. Или по крайней мере не удосуживался упоминать о нем в научной литературе.

Итак мы знаем, что вертикальные зрачки предназначены для охоты, а горизонтальные — для бегства. Но где же в таком случае место обычных заурядных круглых зрачков? Чаще ими обладают дневные охотники или те животные, которые могут быть активны и в дневное, и в ночное время суток. Но корреляция в данном случае не настолько четкая как с вертикальными и горизонтальными зрачками.

Кроме того, одними только круглыми зрачками список вопросов не ограничивается. Ведь существуют и другие, гораздо более причудливые формы. К примеру, W-образный зрачок каракатиц, треугольный — у жерлянок, зрачок в форме полумесяца у некоторых скатов, а также зрачок некоторых ящериц, который сокращается до нескольких вертикально расположенных отверстий. Как видят мир обладатели столь необычных глаз и почему эволюция сделала их именно такими?

Источник

Комментарии