Синяя тряпка для быка: как животные видят мир

Фото: Geran de Klerk,unsplash.com

Зрение зависит от двух светочувствительных рецепторов – палочек и колбочек. Первые ответственны за то, чтобы видеть в сумерках, вторые – днем. У колбочек есть несколько типов светочувствительных пигментов для разных участков спектра, у палочек – только один. Поэтому в сумерках цвета не различимы. У людей – три вида колбочек, максимум чувствительности которых приходятся на красный, синий и зеленый участки спектра. Большинство других животных тоже различают цвета, но для одних мир похож на 50 оттенков серого, а для других – переливается всеми цветами радуги.

Собаки и кошки

Предки многих млекопитающих, которые, как известно, были маленькие – что вынуждало их прятаться от динозавров в лесной подстилке – предпочитали ночной образ жизни (ведь многие «ужасные ящеры» охотились в лучах солнца). Поэтому они частично утратили цветное зрение, а именно – способность видеть красный. Большинство приматов позже вновь обрели это свойство, а вот львиная доля млекопитающих, включая собак и кошек, – нет. Мир наших четвероногих друзей выглядит довольно уныло. Они видят только зеленый, синий и их цветовые вариации.Так собачья реальность наполнена желто-зелеными и сине-фиолетовыми оттенками.

А вот кошкам доступны до 25 оттенков серого! При этом соотношение палочек к колбочкам у них намного больше, чем у людей, поэтому у них отлично развито сумеречное зрение – для этого им и нужно отличать оттенки серого: чтобы лучше рассмотреть жертву в темноте. Кстати, усатые и полосатые друзья, вопреки стереотипам, не могут видеть в кромешной тьме – какой-то источник света необходим. Например, Луна или хотя бы звезды. А чтобы лучше видеть в ночи – кошачьи (и многие другие виды животных, в том числе и собаки) «придумали» блеск в глазах. В них присутствует специальный светоотражающий слой, находящийся под сетчаткой. Его называют тапетум. Он помогает животным поглощать отраженные фотоны и обеспечивает зрение в темноте.

Птицы

А вот у пернатых со зрением все в порядке. Они не только различают синий, зеленый, красный, но и видят в ультрафиолетовом спектре, то есть сохранили все четыре вида колбочек. У многих и вовсе, что называется – глаз-алмаз. Например, у хищников, таких как орел, стервятник или канюк. На одном квадратном миллиметре сетчатки глаза последнего содержится миллион фоторецепторов – в 5 раз больше, чем у человека. Хищные птицы обладают чрезвычайно острым и бинокулярным зрением (способностью видеть двумя глазами одновременно) и могут легко различать добычу на расстоянии тысяч метров! Поэтому, когда вы летите на параплане, луг внизу для вас выглядит, как большое зеленое пятно, а для орла – как отдельные травинки, между которыми бегают вкусные мыши.

Такое острое зрение возможно благодаря особенностям колбочек этих птиц – в них содержатся специальные масляные капли – смесь каротиноидов (природных органических пигментов), которые поглощают волны различной длины и интенсивности. Голуби, кстати, с высоты своего полета тоже способны различить каждую трещинку на асфальте, но глаза их расположены по бокам, поэтому у них есть слепая зона. Впрочем, благодаря этому они могут видеть почти все позади себя. Кстати, знаете, зачем голубь так смешно кивает головой при ходьбе? Чтобы получить изображение окружающего мира во всех подробностях. Голова двигается быстрее туловища, чтобы «поскорее» увидеть, что там впереди.

Рак-богомол

Это рекордсмен животного мира по соревнованиям в гляделки. У него целых 16 фоторецепторных пигментов (по некоторым данным – 12). Они позволяют этим удивительным существам быстрее определять цвета. Чтобы получше узнать о том, как все это происходит, ученые из Университета Сассекса (Великобритания) провели эксперимент, результаты которого опубликовали в журнале Science в 2014 году. Рака-богомола Haptosquilla trispinosa надрессировали реагировать на определенные длины волн с помощью вкусного поощрения. Всего 10 длин: 400, 425, 450, 470, 500, 525, 570, 578, 628 и 650 нм.

Рак-богомол. Фото: Christian Gloor

Оказалось, что раки легко различали цвета, когда разница между ними составляла от 50 до 100 нм, но при падении интервала до 25–12 нм результативность падала наполовину, то есть оттенки они различали уже намного хуже. Поэтому мир этих милых существ, конечно, красочный, но не настолько, как полагали ранее. Раки-богомолы просто быстрее распознают цвета по сравнению с другими животными, а еще видят инфракрасный и ультрафиолетовый. Это важно в агрессивном рачьем мире, где нужно быстро поймать добычу (кстати, Haptosquilla trispinosa претендуют на роль самых проворных животных на земле) или спрятаться, чтобы самому ею не стать.

Рыбы

У далеких предков всех позвоночных – рыб – присутствуют четыре вида колбочек. Помимо красного, зеленого и синего, они видят ультрафиолет. Способность различать последний может быть связана с добычей пищи, общением и даже с выбором полового партнера. Известно, что УФ-отражающие узоры повышают «брутальность» самцов гуппи (тех самых, что живут в вашем аквариуме) для самок.

Впрочем, некоторые виды рыб с возрастом перестают видеть ультрафиолет. Например, с его помощью молодь бурой форели выискивает планктон, а в зрелом возрасте эти рыбы уходят на дно, где такая способность им уже не нужна. Да и не все рыбы видят его в принципе, а некоторые и вовсе не могут похвастаться цветным зрением.

Для акул, например, мир, вероятно, черно-белый. По крайней мере, есть данные, что в глазах этих животных присутствуют только палочковые фоторецепторы, а вот колбочек – нет совсем. Это позволяет «живым торпедам» быть хорошими ночными хищниками, но делает их полными дальтониками. Однако есть виды акул, у которых один тип колбочек все же есть – он чувствителен к зеленому цвету. Вероятно, такие существа видят мир в серо-травянистой гамме. Кстати, острота зрения рыб, в том числе и акул, в воде гораздо лучше, чем у людей. Поэтому при встрече с зубастым хищником не надейтесь сойти за тень от водорослей.

Насекомые

Жужжащая братия, как и птицы, хорошо видит все части видимого спектра и даже ультрафиолет. Пчелы, например, отлично различают оттенки белого, синего и ультрафиолетового (то есть разные подразделы ультрафиолетовой части спектра). Это нужно для того, чтобы лучше оценить путь к заветному нектару. А еще у насекомых одно из самых необычных устройств глаза в животном мире: основными глазами для них являются фасеточные. Они состоят из множества фасеток – омматид, каждая из которых воспринимает свою часть изображения. Все вместе выглядит как мозаика.

Зрение мухи (слева) и зрение человека (справа). Фото: micheile dot com, unsplash.com

Впрочем, насекомые – один из самых разнообразных классов живых существ, поэтому зрение у них бывает разным. Например, у знаменитого американского таракана (Periplaneta americana) только два типа фоторецепторов – они видят ультрафиолет и зеленый. Бабочка Papilioxuthus – обладательница пяти рецепторов, поэтому она различает не только вышеперечисленный спектр, но и синий, фиолетовый и красный. А вот у бабочки Bluebottle-Graphium Sarpedon nipponum – целых 15 типов фоторецепторов. Это означает, что она лишь чуть-чуть не догнала упомянутого выше рака-богомола с его 16 рецепторами. А если данные по раку неверны, то и вовсе – лидер животного царства по способности различать цвета. Из известных на сегодня, разумеется.