Для чего кошкам вертикальные зрачки

О кошках

Зачем кошкам вертикальные зрачки

11 августа 2015

Форма зрачков у млекопитающих тесно связана с образом жизни: вертикальные зрачки позволяют мелким хищникам точно оценить расстояние до добычи, горизонтальные помогают травоядным копытным вовремя заметить опасность.

Все знают, что у кошки зрачки узкие и вертикальные. Многие замечали, что у коз зрачки, как у кошек, щелевидные, но при этом горизонтальные. И, возможно, кто-то задавался вопросом, имеет ли форма зрачков какой-то биологический смысл.

В статье, опубликованной в Science Advances, группа исследователей из Калифорнийского университета в Беркли утверждает, что смысл тут есть. Сравнив строение зрачков у 214 видов зверей, авторы работы обнаружили, что вертикальные зрачки свойственны хищникам, охотящимся из засады и активным днём и ночью, а горизонтальные можно найти преимущественно у травоядных, у которых глаза к тому же расположены по бокам головы. Что же до круглых зрачков, то они чаще всего встречаются у тех, кто в поисках еды преодолевает большие расстояния, а также у тех, кто гоняется за добычей.

Нельзя сказать, что биологи только сейчас заинтересовались формой зрачков у млекопитающих: ещё в 1942 году профессор Гордон Уоллс из того же Калифорнийского университета в Беркли выпустил работу «The Vertebrate Eye and Its Adaptive Radiation», в которой среди прочего объяснял, что за выгода может быть некоторым хищникам от щелевидного зрачка. Поскольку кошки и, к примеру, гекконы охотятся и ночью, и днём, им нужно хорошо видеть и в светлое, и в тёмное время суток. Щелевидный зрачок позволяет точнее подстроить глаз под количество света вокруг, так, чтобы и в темноте видеть, и на полуденном солнце не ослепнуть. Сужение зрачка в щель позволяет изменять его площадь от 135 до 300 раз, тогда как круглый зрачок может менять размер своего отверстия только лишь в 15-кратном диапазоне.

Но почему есть зрачки вертикальные и есть горизонтальные? И почему нет диагональных? Ответить на эти вопросы помогла модель, созданная Мартином Бэнксом (Martin Banks) и его коллегами – с её помощью они смогли оценить, что и как может видеть животное с щелевидным зрачком. Когда его щель располагается параллельно земле, то есть горизонтально, в глаз попадает больше света, так спереди, так и сзади (ну и, разумеется, с боков). Одновременно глаз защищён от прямого попадания солнечных лучей сверху, которые могли бы ослепить животное, если бы зрачки стояли под углом к земле. То есть, проще говоря, овцы, козы, лошади и прочие очень хорошо видят своими горизонтальными зрачками то, что происходит у земли, охватывая довольно широкую панораму. Действительно, крупным травоядным важно вовремя заметить хищника, который может появиться спереди, сбоку или сзади, но всегда придёт по земле, а не спустится с воздуха. Им важно не только заметить опасность, но ещё и понять, куда самому-то от неё бежать, и здесь очень кстати оказывается горизонтальный зрачок, дающий широкую панораму местности.

Но тут можно заметить, что копытные травоядные то и дело опускают голову, чтобы пощипать траву. В этом случае горизонтальный зрачок должен неизбежно вместе с головой наклоняться к поверхности земли, и все его преимущества, о которых мы только что рассказали, просто исчезнут. На самом деле, как показали наблюдения за антилопами, овцами, козами и лошадьми, они удерживают зрачок в горизонтальной позиции, поворачивая глаза – пасущиеся животные могут поворачивать их на 50 градусов, что в 10 раз больше, чем в случае человеческих глаз.

Если вернутся к хищникам, которые охотятся, нападая из засады, то им вертикальный зрачок помогает не только дозировать свет в разное время суток, но и фокусироваться на добыче, правильно оценить дистанцию до неё, и, соответственно, правильно рассчитать прыжок. Тут, впрочем, есть одна особенность: такие зрачки есть у тех хищников, которые сами по себе невелики – высота в холке у большинства из них не превышает 42 см. (Здесь можно вспомнить, что у крупных кошек, львов, тигров и т.д., зрачки круглые.) По словам авторов работы, эффект вертикальных зрачков, помогающий точнее нацелиться на добычу, лучше всего срабатывает именно у небольших животных. Есть ли похожие взаимосвязи между строением глаза и образом жизни у тех, кто летает, плавает в воде или лазает по деревьям? Наверно, есть, но точно узнать это можно будет только после дополнительных исследований.

Источник

Ученые выяснили, почему у кошек вертикальные зрачки

Зоологи из Университета Калифорнии в Беркли впервые попытались дать объяснение тому, почему зрачки глаз у хищников и травоядных имеют различную форму.

Читайте также:  Как применять средство от блох для кошек

Как выяснили ученые, форма зрачка животного связана с той нишей, которую оно занимает в природе. Так, для хищников небольшого роста, в том числе для домашних кошек, характерны вертикальные зрачки, а для травоядных — горизонтальные. В свою очередь, собиратели и охотники-«спринтеры» обладают круглыми зрачками.

Горизонтальные зрачки дают животному возможность почти полного панорамного обзора местности перед ним и за ним. Это помогает ему не только следить за возможным появлением хищников у себя за спиной, но и видеть потенциальные пути отступления. Интересно, что когда травоядное наклоняет голову, чтобы пощипать травку или ветки растения, то даже в этом случае старается сохранить зрачок в параллельном положении к поверхности земли. При этом зверь просто поворачивает глаза на тот угол, на который наклонена его голова. Такие животные способны вращать глаза в любую сторону на целых 50 градусов, что в 10 раз превышает возможности человека.

В свою очередь, вертикальные зрачки помогают кошкам и другим засадным хищникам максимально точно оценивать расстояние до жертвы и рассчитывать силу прыжка. Однако такими зрачками обладают те хищники, которые имеют малый рост — не выше 42 сантиметров от земли до плеча — и ведут охоту с поверхности земли. У львов, тигров и других крупных кошачьих зрачки круглые, как у людей или собак.

Это объясняется тем, что точность определения расстояния до жертвы падает с повышением роста хищника из-за того, что падает разница в резкости между тем, на что смотрит кошка, и окружающим миром, пишет РИА Новости.

Источник

Ученые выяснили, почему зрачки кошек похожи на вертикальные щели

МОСКВА, 9 июл – РИА Новости. Зоологи выяснили, что форма зрачка животного безошибочно выдает его экологическую специализацию – вертикальными зрачками обладают хищники, в том числе и домашние кошки, ведущие охоту из засады, горизонтальными – травоядные животные, а круглыми – собиратели и охотники-«спринтеры», говорится в статье, опубликованной в журнале Science Advances.

«Некоторым видам животных, которые активны днем и ночью, такие как домашние кошки, щелевидные вертикальные зрачки позволяют одновременно видеть окружающую среду ночью и не слепнуть на полуденном солнце. Эта гипотеза, однако, не объясняет того, почему эти щели вертикальные или горизонтальные. Почему они не диагональные? Мы впервые попытались объяснить это», — заявил Мартин Бэнкс (Martin Banks) из университета Калифорнии в Беркли (США).

Бэнкс и его коллеги раскрыли связь между формой зрачков и экологической нишей, которую занимает то или иное животное, проследив за тем, как меняется поле зрения и прочие черты зрения у виртуальных версий десятков сухопутных млекопитающих. Как показал этот анализ, все этих животные приобрели характерную для них форму зрачка в ходе приспособления их зрения к жизни в той экологической нише и среде, которую они занимают.

К примеру, все парнокопытные и непарнокопытные травоядные обладают горизонтальными зрачками по той причине, что подобное устройство глаз помогает им поддерживать почти полный панорамный обзор местности перед и за ними. Это необходимо для того, чтобы не только замечать хищников за спиной, но и видеть возможные пути спасения от него.

Что интересно, все травоядные животные стараются поддерживать зрачок в параллельном положении к поверхности земли даже тогда, когда они склоняют голову для щипания травы или веток растений. В таких случаях, как показали наблюдения Бэнкса за антилопами и козлами в местном зоопарке, животное просто поворачивает глаза на тот угол, на который наклонена его голова. Такие животные могут вращать глаза в любую сторону на целых 50 градусов, что в 10 раз больше, чем это может делать человек.

Кошки и другие засадные хищники, по расчетам Бэнкса и его коллег, обзавелись вертикальными зрачками не ради «круглосуточного» зрения, а для того, чтобы максимально точно оценивать расстояние до жертвы и рассчитывать силу прыжка.

«Удивительным было то, что не все засадные хищники обладают такими зрачками. Их обладатели обычно обладают малым ростом – не выше 42 сантиметров от земли до плеча – и ведут охоту с поверхности земли. Это справедливо для диких предков кошек, но не львов, тигров и других крупных кошачьих. Их зрачки круглые, как у людей или собак», — объясняет ученый.

Эта биологическая загадка объясняется тем, что точность определения расстояния до жертвы падает с повышением роста хищника из-за того, что падает разница в резкости между тем, на что смотрит кошка, и остальным миром. Данный феномен может, в частности, объяснять то, почему глаза у манулов, чей рост чуть выше нормальных кошек, обладают круглым, а не щелевидным зрачком.

Источник

Почему у мелких кошек зрачки вертикальные, а у крупных круглые?

Даже если у Вас дома нет кошки, вы наверняка знаете, что у этих меховых красавцев необычные вертикальные зрачки, которые могут сужаться в ниточку или расширятся почти на весь глаз. Но задумывались ли Вы, почему у больших диких кошек зрачки круглые, как у людей? Давайте попытаемся разобраться в этом вопросе!

Читайте также:  Как глисты у кошек вывести блох

Почему у мелких кошек вертикальные зрачки?

На первый взгляд, все очевидно, такое строение глаза обусловлено образом жизни и охоты, ведь кошки — ночные хищники. Согласно исследованию, размещенному в журнале Science Advances , узкие вытянутые зрачки обычно встречаются именно у ночных хищников, которые охотятся из засады.

Согласно указанному исследованию подобная форма зрачка не просто позволяет лучше видеть в темноте, но и точнее рассчитывать расстояние до цели во время прыжка для захвата жертвы.

Поскольку кошки сидят в засаде, им необходимо хорошо оценивать расстояние до жертвы, сделать это без движения можно двумя способами:

  • стереопсис — мозг сравнивает изображения полученные с каждого глаза, и таким образом вычисляет расстояние до нужного объекта, вертикальные линии лучше помогают в таких измерениях.
  • размытие — когда глаз фокусируется на точке, размывая задние и передние объекты, чтобы добиться максимального размытия зрачок должен широко открываться.

Выходит, кошачий глаз идеально подходит к их ночному образу жизни и способу охоты.

Кстати, интересная закономерность: у животных, которые могут стать потенциальными жертвами хищников (сейчас я не о домашних кошках, а хищниках посерьезнее) таких, как козы, овцы, лошади и другие травоядные, очень часто встречаются прямоугольные горизонтальные зрачки.
Такая форма зрачка дает возможность широкого панорамного зрения, это помогает вовремя убежать и выжить.

Тогда, почему же у крупных кошек зрачки круглые, как у людей?

Точного ответа на этот вопрос ученые не дают, но однозначно утверждают, что форма кошачьих зрачков менялась несколько раз с течением эволюции, проще говоря, строение глаза подстраивается под нужды животных.

Так, крупные кошки охотятся, как правило при дневном свете, преследуя свою добычу. С одной стороны для эффективной охоты им требуется более видеть мир ярче и детальней, с другой нет необходимости в хорошем ночном зрении. Под эти задачи лучше подходит круглый зрачок.

Во-вторых, ученые связывают форму зрачка с размерами животных, дело в том, что все дикие кошки, высота головы которых расположена более, чем на 40 см от земли, а также манулы и коты рыболовы, имеют круглые зрачки.

По предположению ученых, чем выше животное, чем сильнее падает резкость между тем, на что смотрит кошка и остальным миром, таким образом расстояние до жерди сложнее просчитывать, вот и отпадает необходимость в узких зрачках.

Кстати, эту теорию подтверждают и псовые: у мелких лисиц зрачки узкие, как у котов, в то время, как у более крупных волков они уже круглые.

Как по мне, версия ученых по поводу различий в форме зрачков выглядит вполне правдоподобной, а что Вы думаете на этот счет? Делитесь мнениями в комментариях!

Источник

Почему у кошек вертикальные зрачки

Вертикальный зрачок позволяет различным видам животных видеть одинаково хорошо и ночью, и днем. Но ученые из университета Калифорнии в Беркли считают, что кошкам такие глаза нужны не только для того, чтобы хорошо видеть в темноте.

Мартин Бэнкс и его коллеги из университета Калифорнии в Беркли считают, что узкий вертикальный зрачок выдает экологическую специализацию животного. Он отличительная черта кошек и других засадных хищников. Щелевидный зрачок позволяет животному точно определить расстояние до жертвы и рассчитать силу прыжка.

Также ученые выяснили, что такое заключение справедливо только для мелких хищников ростом до 42 см. Чем выше хищник, тем меньше разница в резкости между целью и окружающей средой.

Это объясняет, почему у манулов и более крупных охотников-«спринтеров» круглый зрачок.

Травоядные парнокопытные и непарнокопытные, в свою очередь, обладают горизонтальными зрачками и могут видеть на 340 градусов. Козы способны держать зрачок перпендикулярно земле, даже когда наклоняют голову вниз. Это позволяет животным видеть не только подбирающегося со спины хищника, но и возможные пути спасения.

Подробнее про то, как видят мир домашние животные.

Кошки

Говоря об отличном зрении, человек подразумевает способность видеть четкие красочные изображения вблизи, вдали и боковым зрением. Многие из знакомых нам параметров оказываются для кошки несущественными. Вертикальный зрачок в глазу хищника защищает его от прямых солнечных лучей, поэтому при ярком освещении сужается до тонкой щелки.

Возле фоторецепторов глаза кошки есть специальные образования – тапетумы, которые «перехватывают» свет и направляют обратно в сетчатку, что позволяет кошке видеть в сумерках как днем, а ночью – как человек видит в сумерках. Благодаря тамепуму и светятся глаза кошки в темноте.

Все кошки воспринимают мир в оттенках серого, зеленого и голубого. Что удивительно, кошки не отличаются остротой зрения в привычном понимании, мелкие детали они видят расплывчато, так как во время охоты ориентируются в основном на звуки и движения. Кроме того, зрение ночного охотника охватывает 270 градусов, причем каждый глаз различает до 45% картинки, благодаря чему кошка способна рассчитать расстояние затяжного прыжка с погрешностью до 3-4 сантиметров.

Читайте также:  Как называется порода голубоглазых кошек

Долгое время бытовало мнение, что собаки видят мир черно-белым. На самом деле, цвета они различают, но чуть иначе. В человеческой сетчатке содержатся 3 вида колбочек, ответственных за цветовосприятие: первые чувствительны к длинноволновому излучению (красный и оранжевый цвет), вторые — к средневолновому (желтый и зеленый), третьи – к коротковолновому (голубой и фиолетовый).

У собак отсутствует первый вид колбочек, в результате чего они не чувствительны к оранжево-красному цвету и могут воспринимать его аналогично желто-зеленому. При этом цвет, который хозяин идентифицирует как сине-зеленый, для собаки будет белым, но пес больше других существ различает оттенки серого. Поле зрения собак «растянуто», в результате чего в него попадает картинка в 270 градусов (для сравнения – аналогичный параметр для человеческого восприятия составляет на 60-70 градусов меньше).

Собаки, как и кошки, ориентируются на движение, и неподвижный предмет способны воспринимать на расстоянии 600 метров (в то время как движущийся улавливают с 800-900 метров). Интересный факт: для пород собак с висячими ушами главным является зрения, а особи со стоящими ушами доверяют, в первую очередь, слуху.

Эти грызуны давно перешли в разряд одомашненных, но даже если в вашем доме крыса – незваный гость, вы можете быть уверены, что она даже не подозревает о вашем присутствии в другом конце комнаты, если вы не шевелитесь и не зовете на помощь пронзительным криком.

Дело в том, что максимальное расстояние для зрения крысы – всего около 1 метра, всему виной панорамное зрение и латерально размещенные глаза, помогающие крысе различать окружающие объекты. Бинокулярное зрение крысы, в отличие от человеческого, захватывает несколько отдельных изображений под различными углами.

Крысы прекрасно различают расстояние до объекта, но ввиду низкого охвата это актуально только на ограниченной территории. Крысы также испытывают недостаток цветного видения. Как и собаки, они хорошо различают серые цвета, воспринимают голубую и зеленую часть спектра, а вот красный цвет для них равносилен абсолютной темноте. Зато крысы прекрасно видят ультрафиолетовое излучение, и даже различают оттенки ультрафиолета.

У домашних пернатых любимцев очень хорошее зрение. Угол обзора, благодаря расположению глаз, равен 360 градусам, так что от Кеши не скроется ни одна деталь в окружении. Безусловно, попугайчики видят мир цветным, на что указывает яркое оперение, созданное для опознавания особями друг друга.

К сожалению, попугаи плохо видят близкие предметы, поэтому, заметив корм издалека, вблизи они ориентируются посредством кончика клюва. Благодаря сильно развитым глазным мышцам, попугаи могут рассматривать два отдельных предмета одновременно, но к вечеру они «слепнут» и в темноте уже неспособны ориентироваться, поэтому клетку с пернатыми советуют накрывать на ночь.

А вот, например, воробьи видят мир в розовом цвете. Окончания светочувствительных нервов в их клетчатке имеют маслянистые красно-желтые капли, благодаря чему воробушек в прямом смысле слова смотрит на жизнь сквозь розовые очки.

Угол обзора лошади равен 350 градусам, а значит, не видит конь только то, что у него под мордой, надо лбом и прямо перед носом. Вот почему лошадь не подберет лежащий прямо перед ней кусочек яблока – она его просто не видит. Зато лошади прекрасно видят в темноте и способны точно оценивать расстояние до предметов.

Главная особенность их зрения – монокулярность, чем зачастую обусловлена пугливость лошадей: они видят две различных картинки двумя глазами, а не единый образ, как в случае с человеческим зрением, и конь часто пугается того предмета, который резко перешел из одного поля зрения в другое.

Из-за наличия «слепого пятна», лошадь не видит предмета, находящегося в области посередине. Кроме того, дальность зрения коня не превышает 500 метров, и оно медленно приспосабливается к цветовым изменениям, из-за чего лошади часто пугаются солнечных бликов и неожиданной тени на земле. Цветовой спектр лошадиного зрения довольно разнообразен, хотя кони и питают слабость к синим и зеленым оттенкам.

Немногие осмеливаются поселить у себя дома такого очаровательного питомца, но если вы все же являетесь счастливым обладателем змеи, то должны знать, как она видит своего хозяина. Глаз змеи покрыт тонкой кожистой пленкой, результатом сросшихся век. К началу линьки глаза змеи становятся мутными, и это затрудняет зрение. В дальнейшем пленка уйдет при смене «одеяния».

Выходит, змеиное зрение несколько раз в течение жизни ухудшается и возвращается к рептилии. Змеям, ведущим дневной образ жизни, присущ круглый зрачок, а ночным – узкий вертикальный. Бинокулярное зрение позволяет змее формировать картинку с сетчатки обоих глаз, но зрение это ориентировано, в первую очередь, на тепловую информацию. Так, змея скорее видит контуры, размеры, расстояние до другого животного, и этот образ позволяет определить теплокровную мышь на прохладной почве или хладнокровную лягушку среди теплых испарений земли. На картинке показан пример того, как змея видит человека.

Источник

Кот портал