Животните виждат света
Значителна част от живите същества се информират чрез заобикалящата ги среда предимно чрез зрение. Фактът, че виждаме и както виждаме, се дължи на няколко явления: пречупване, отражение, цвета на светлината. Визията на живите същества се различава в много отношения: по разпознаване на формата, възприемане на цветовете, разделителна способност и способността да се вижда пространство. През последните години изследователите научиха все повече и повече за виждането на животни и по този начин са в състояние да разсеят много заблуди. Оказа се например, че кучетата и котките не са напълно далтонисти, както се смяташе досега, и че някои видове рак дори надминават зрението на птиците. Нека погледнем на света през очите на животните!
Най-простите форми на органи за усещане на светлина са зрителните клетки. При по-слабо развити животни, като трихофития, тези фоточувствителни клетки са разпръснати из кожата на животното. В най-простия случай можем да говорим само за възприемането на светлината. Зрителният орган може да се нарече око, ако освен зрителните клетки се появят и така наречените спомагателни органи (лещи, движещи се с очите мускули и др.). Такива очи вече са подходящи за насочено зрение, а по-напредналите са подходящи за зрително зрение.
Зрителните органи на по-напредналите организми могат да бъдат разделени на три основни типа: точковото око, мозаечното око (сложно око) и окото на пикочния мехур. Точковото око и мозаечното око са за зрението на членестоногите. И окото на пикочния мехур позволява най-напредналото зрение на главоногите и гръбначните животни. По-нататък представяме най-интересните животни, които гледат на света през очите на окото на мозайката и окото на пикочния мехур.
Виждане на членестоноги
Мозаечното зърно се състои от много отделни зърна, наречени оматидиум. Всяка частица съдържа пречупваща част, състояща се от леща и кристален конус, а фоточувствителните неврони са разположени вътре в продълговатия оматидий. Колкото по-оматидиум се състои от сложното око, толкова по-остро изображение вижда неговият собственик. Например, разделителната способност на изображението, видяно от огромни, стърчащи очи кончета (чиито очи са съставени от до 20 000 омидия) или от благочестиви елфи, вече се приближава до очите на пикочния мехур на някои гръбначни животни.
Сложните очи се извисяват отвъд гръбначните по няколко начина. Повечето насекоми могат да откриват ултравиолетова светлина, както и поляризирана светлина. Първото е важно, защото цветята, които ни се струват еднакво жълти или бели, са осеяни със специални шарки в очите на насекомите. Тези модели, отразяващи ултравиолетовите лъчи, насочват опрашващите насекоми към плодника на цветята и тичинките почти като писта.
Цвете през очите на медоносната пчела. (А) Ето как виждаме цветето. (Б) Цветето в ултравиолетова светлина. (В) Цветето с очите на пчелата (маркиране на граничната линия на зърната). (D) Маточният мозък вероятно ще „изчезне“ границите на фасетите
Друго интересно нещо при обработката на зрението от насекоми е, че тя може да отдели много по-последователни изображения от гръбначните, така че хората. Водното конче може да възприема 300 изображения в секунда като едно изображение, така че в човешкото кино, където филмите се прожектират с 24 кадъра в секунда, бихте могли да видите само скучно слайдшоу. Тази огромна скорост на обработка на изображения е от съществено значение за техния бърз полет и заснемане.
Скакалци: върхът на сложното око
Колкото и отлично да е окото на водно конче сред членестоноги, група животни надминава дори това. Зрението на скакалците (Stomatopoda) е надминато дори от тези с отлично зрение, според няколко изследователи. Нека започнем с факта, че очите им са огромни за тялото им - с подобни пропорции, нашите ще бъдат с размерите на футболна топка. В допълнение, те имат повече от десет вида чувствителни на цвят рецептори в очите си (само три в нашите). Това означава, че те различават много повече цветове от нас, а също така получават богата информация от невидими за нас дължини на вълната. Те също така възприемат поляризирана светлина, което е изключително полезно в техния подводен свят. Тази способност не само увеличава контраста, но и скакалците могат да виждат прозрачни, почти невидими същества, както и да откриват светлина, отразена от люспите на рибите. Усещането на поляризирана светлина също им позволява да "виждат" лунните фази и да "изчисляват" времето на приливите предварително.
Отблизо очите на скакалец
Структурата на окото също е специална. Всяко око е разделено на три части, което позволява на скакалците да виждат един и същ обект по три начина наведнъж, като всички използват само едно око. Гръбначните имат „само“ бинокулярно (с две очи) зрение. Ние, хората, дори не можем да си представим какво може да осигури тринокулярното зрение на роговите очи за скакалци (основното условие за пространственото зрение е частичното припокриване на зрителните полета). Освен това двете композитни очи седят на дръжка, която може да се движи независимо едно от друго. Това ви позволява да следвате всяко движение с бързи, насочени скокове.
Око на пикочния мехур
Най-напредналото око е окото на пикочния мехур, което се среща при главоногите и гръбначните животни. Основната му структура е еднаква за всички животни. Включва ириса (който има отвор в зеницата), който контролира яркостта на окото, леща, която ви позволява да фокусирате на различни разстояния, и ретината от светлочувствителни клетки, върху които се проектира обърнат образ на околната среда . Ретината в очната ябълка позволява кръвоснабдяването на органа. В ретината има рецептори (рецептори): щифтове и пръчки. Пръчките за хранене различават светлината и тъмнината, докато щифтовете са чувствителни към цвета. Окото на пикочния мехур по принцип е способно на перфектно изобразяване, но може да има значителни разлики между различните групи животни и дори в рамките на групи, като рязкост на изображенията или цветно зрение.