У кого самое лучшее зрение. Самое хорошее зрение у какого животного

Если Вы скажете, что у кошки, то ошибетесь

Люди неплохо видят в темноте, но ночные животные, такие как кошки, дадут нам сто очков вперед. Но кто же является обладателем самых чувствительных глаз?

Человеческий глаз — одно из самых поразительных достижений эволюции. Он способен видеть мелкие пылинки и огромные горы, вблизи и вдалеке, в полном цвете. Работая в паре с мощным процессором в виде головного мозга, глаза позволяют человеку различать движение и узнавать людей по их лицам.

Одна из наиболее впечатляющих особенностей наших глаз так хорошо развита, что мы ее даже не замечаем. Когда мы входим с яркого света в полутемное помещение, уровень освещенности окружающей обстановки резко падает, но глаза адаптируются к этому почти мгновенно. В результате эволюции мы приспособилось видеть при плохом свете.

Но на нашей планете есть живые существа, которые видят в темноте гораздо лучше человека. Попробуйте почитать газету в глубоких сумерках: черные буквы сливаются с белым фоном в размытое серое пятно, в котором нельзя ничего понять. А вот кошка в аналогичной ситуации не испытывала бы никаких проблем — конечно, если бы она умела читать.

Но даже кошки, несмотря на привычку охотиться по ночам, видят в темноте не лучше всех. У существ с самым острым ночным зрением эволюционировали уникальные зрительные органы, позволяющие им улавливать буквально крупицы света. Некоторые из этих существ способны видеть в условиях, когда, с точки зрения нашего понимания физики, увидеть в принципе ничего нельзя.

Для сравнения остроты ночного зрения мы будем использовать люкс — в этих единицах измеряется количество света на квадратный метр. Человеческий глаз хорошо работает при ярком солнечном свете, когда освещенность может превышать 10 тысяч люксов. Но мы можем видеть и всего при одном люксе — примерно столько света бывает темной ночью.

Домашняя кошка (Felis catus ): 0,125 люкса

Фото с сайта www.listofimages.com

Чтобы видеть, кошкам нужно в восемь раз меньше света, чем людям. Их глаза в целом похожи на наши, но в их устройстве есть несколько особенностей, позволяющих хорошо работать в темноте.

Кошачьи глаза, как и человеческие, состоят из трех основных компонентов: зрачка — отверстия, через которое проникает свет; хрусталика — фокусирующей линзы; и сетчатки — чувствительного экрана, на который проецируется изображение.

У человека зрачки круглые, а у кошки они имеют форму вытянутого вертикального эллипса. Днем они сужаются в щелочки, а ночью раскрываются на максимальную ширину. Человеческий зрачок тоже может менять размер, но не в таких широких пределах.

Хрусталики у кошки крупнее, чем у человека, и способны собрать больше света. А за сетчаткой у них расположен отражающий слой под названием tapetum lucidum, также известный просто как «зеркальце». Благодаря ему глаза кошек светятся в темноте: свет проходит через сетчатку и отражается обратно. Таким образом свет воздействует на сетчатку дважды, давая рецепторам дополнительный шанс его поглотить.

Состав самой сетчатки у кошек тоже отличается от нашего. Есть два типа светочувствительных клеток: колбочки, различающие цвета, но работающие только при хорошем освещении; и палочки — не воспринимающие цвет, но зато работающие в темноте. У людей много колбочек, дающих нам богатое полноцветное зрение, а у котов гораздо больше палочек: 25 на одну колбочку (у людей это соотношение составляет один к четырем).

На квадратный миллиметр сетчатки у кошек приходится 350 тысяч палочек, а у человека — всего лишь 80—150 тысяч. К тому же, каждый отходящий от кошачьей сетчатки нейрон передает сигналы от примерно полутора тысяч палочек. Слабый сигнал таким образом усиливается и превращается в детальное изображение.

У такого острого ночного зрения есть и обратная сторона: в дневное время кошки видят примерно так, как люди с красно-зеленой цветовой слепотой. Они могут отличать синий от других цветов, но не видят разницы между красным, коричневым и зеленым.

Долгопят (Tarsiidae ): 0.001 люкса

Фото с сайта www.bohol.ph

Долгопяты — это живущие на деревьях приматы, встречающиеся в Юго-Восточной Азии. В сравнении с остальными пропорциями тела у них, похоже, самые большие глаза из всех млекопитающих. Тело долгопята, если не брать хвост, обычно достигает в длину 9—16 сантиметров. Глаза же имеют диаметр 1,5—1,8 сантиметра и занимают почти все внутричерепное пространство.

Питаются долгопяты в основном насекомыми. Они охотятся рано утром и поздно вечером, при освещенности в 0,001—0,01 люкса. Передвигаясь по верхушкам деревьев, они должны почти в полной темноте высматривать маленькую, хорошо замаскированную добычу и при этом не падать, перепрыгивая с ветки на ветку.

Помогают им в этом глаза, в целом похожие на человеческие. Гигантский глаз долгопята пропускает много света, и его количество регулируется сильными мускулами, окружающими зрачок. Крупный хрусталик фокусирует изображение на сетчатке, усыпанной палочками: их у долгопята более 300 тысяч на квадратный миллиметр, как у кошки.

У этих больших глаз есть недостаток: долгопяты не способны ими двигать. В качестве компенсации природа наделила их шеями, поворачивающимися на 180 градусов.

Навозный жук (Onitis sp.): 0.001-0.0001 люкса

Фото с сайта www.bbc.co.uk

Где навоз, там обычно и навозные жуки. Они выбирают самую свежую кучу навоза и начинают в ней жить, скатывая шарики из навоза про запас или выкапывая под кучей тоннели, чтобы обустроить себе кладовую. Навозные жуки рода Onitis вылетают на поиски навоза в разное время суток.

Их глаза сильно отличаются от человеческих. Глаза у насекомых фасеточные, они состоят из множества структурных элементов — омматидиев.

У жуков, летающих днем, омматидии заключены в пигментные оболочки, поглощающие лишний свет, чтобы солнце не ослепляло насекомое. Эта же оболочка отделяет каждый омматидий от соседних. Однако в глазах у жуков, ведущих ночной образ жизни, эти пигментные оболочки отсутствуют. Поэтому свет, собранный многими омматидиями, может передаваться всего лишь к одному рецептору, что значительно повышает его светочувствительность.

Род Onitis объединяет несколько разных видов навозных жуков. В глазах у дневных видов есть изолирующие пигментные оболочки, глаза вечерних жуков суммируют сигналы от омматидиев, а у ночных видов суммируются сигналы от количества рецепторов в два раза большего, чем у вечерних. Глаза ведущего ночной образ жизни вида Onitis aygulus , например, в 85 раз более чувствительны, чем глаза дневного Onitis belial .

Пчелы-галиктиды (Megalopta genalis ): 0.00063 люкса

Фото с сайта www.bbc.co.uk

Но описанное выше правило действует не всегда. Некоторые насекомые могут видеть при очень низкой освещенности, несмотря на то, что их зрительные органы явно приспособлены для дневного света.

Эрик Уоррент и Элмут Келбер из Лундского университета в Швеции выяснили, что у некоторых пчел в глазах есть пигментные оболочки, изолирующие омматидии друг от друга, но они тем не менее прекрасно умеют летать и искать пишу темной ночью. Например, в 2004 году двое ученых продемонстрировали, что пчелы-галиктиды способны ориентироваться при освещенности, в 20 раз менее интенсивной, чем звездный свет.

Но глаза пчелы-галиктиды устроены так, чтобы хорошо видеть при свете дня, и в ходе эволюции пчелам пришлось несколько адаптировать органы зрения. После того, как сетчатка поглотила свет, эта информация передается в мозг через нервы. На этом этапе сигналы можно суммировать, чтобы увеличить яркость изображения.

У этих пчел есть специальные нейроны, соединяющие омматидии в группы. Таким образом сигналы, поступающие от всех омматидиев в группе, сливаются вместе перед отправкой в мозг. Изображение получается менее резким, но существенно более ярким.

Пчела-плотник (Xylocopa tranquebarica ): 0.000063 люкса

Фото с сайта www.bbc.co.uk

Пчелы-плотники, встречающиеся в горах под названием Западные Гаты на юге Индии, видят в темноте еще лучше. Они могут летать даже в безлунные ночи. «Они способны летать при звездном свете, в облачные ночи и при сильном ветре», — рассказывает Хема Соманатан из Индийского института научного образования и исследований в Тируванантапураме.

Соманатан обнаружила, что омматидии пчел-плотников имеют необычно большие хрусталики, да и сами глаза довольно велики в пропорции к другим частям тела. Все это помогает улавливать больше света.

Однако этого недостаточно, чтобы объяснить столь великолепное ночное зрение. Возможно, у пчел-плотников омматидии тоже объединены в группы, как и у их собратьев Megalopta genalis .

Пчелы-плотники летают не только ночью. «Я видела, как они летают днем, когда их гнезда разоряют хищники, — говорит Соманатан. — Если ослепить их вспышкой света, то они попросту падают, их зрение не в состоянии обработать большое количество света. Но потом они приходят в себя и снова взлетают».

Похоже, из всех представителей фауны пчелы-плотники наделены наиболее острым ночным зрением. Но в 2014 году появился и еще один претендент на чемпионский титул.

Таракан американский (Periplaneta americana ): менее одного фотона в секунду

На заставке фото с сайта www.activepestsolutionsltd.co.uk

Напрямую сравнить тараканов с другими живыми существами не получится, потому что острота их зрения измеряется иначе. Однако известно, что их глаза необычайно чувствительны.

В серии экспериментов, описанных в 2014 году, Матти Вэкстрем из финского Университета Оулу и его коллеги выясняли, как отдельные светочувствительные клетки в омматидиях тараканов реагировали на очень низкую освещенность. Они вставили в эти клетки тончайшие электроды, сделанные из стекла.

Свет состоит из фотонов — безмассовых элементарных частиц. Человеческому глазу необходимо, чтобы в него попали как минимум 100 фотонов, чтобы что-то почувствовать. Однако рецепторы в глазах таракана реагировали на движение, даже если каждая клетка получала всего по одному фотону света каждые 10 секунд.

У таракана в каждом глазу есть 16—28 тысяч чувствительных к зеленому цвету рецепторов. По данным Вэкстрема, в условиях темноты суммируются сигналы из сотен или даже тысяч этих клеток (напомним, что у кошки работать вместе могут до 1500 зрительных палочек). Эффект этого суммирования, по словам Вэкстрема, «грандиозен», и похоже, что аналогов в живой природе он не имеет.

«Тараканы впечатляют. Меньше фотона в секунду! — говорит Келбер. — Это самое острое ночное зрение».

Но пчелы способны обставить их по крайней мере в одном отношении: американские тараканы не летают в темноте. «Управлять полетом гораздо сложнее — насекомое движется быстро, и столкновение с препятствиями представляет опасность, — комментирует Келбер. — В этом смысле пчелы-плотники наиболее удивительны. Они способны летать и добывать пищу в безлунные ночи и при этом различать цвета».

Смотреть сразу в двух направлениях могут не только хамелеоны, но и морские коньки. Часто животные видят гораздо лучше, чем человек.

Даже те, кого считают ближайшими генетическими родственниками человека — обезьяны — видят втрое лучше его. И не только они, разумеется. Орел, например, тоже имеет втрое более зоркое зрение, чем человек.

Глубоководные рыбы, как известно, могут видеть в кромешной темноте, а все потому, что плотность размещения палочек в сетчатке у них достигает 25 млн./кв.мм, что в 100 раз больше, чем у человека.

Кошки тоже прекрасно видят во тьме, потому что их зрачок способен расширяться до 14 миллиметров. Да и собаки в темноте втрое лучше видят, чем мы.

У собак обзорность в среднем 240-250 градусов, что на 60-70 единиц превышает аналогичные возможности, присущие людям.

У голубя угол обзора составляет 340 градусов. У лошади с поднятой головой зрение тоже приближается к сферическому. Однако, стоит лошади опустить голову, как она лишается половины обзора. Рекордсменом в панорамном зрении является птица вальдшнеп, у которой зрение практически круговое!

У мухи скорость смены изображений составляет 300 кадров в секунду, т.е. аналогичную способность человека она превосходит в 5-6 раз.

Бабочки-белянки (colias) могут различать элементы изображения в 30 микрон, обгоняя человека более чем в три раза.

Гриф различает мелких грызунов с расстояния до 5 километров.

Сокол способен разглядеть цель величиной в 10 см с расстояния 1,5 км, причем и он даже большой скорости сохраняет четкость изображения объектов.

Таракан замечает движение на величину в 0,0002 мм. Так что, когда вы стоить в кухне и пытаетесь броситься на таракана, чтобы прибить его тапком, у вас нет практически никаких шансов.

Значение зрения

Хорошо известно, что острое зрение очень важно для большинства живых существ, будь то человек, животное или насекомое. Для диких животных слепота – это верная смерть, ведь слепой хищник не сможет поймать добычу, а незрячее травоядное животное не увидит надвигающегося охотника. Не говоря уж об опасности упасть с обрыва или наткнуться на препятствие. Для человека слабое зрение не предоставляет такой опасности, ведь в современном мире существует множество средств для коррекции зрения (очки, линзы, операции по восстановлению зрения).

Полностью слепые люди имеют возможность воспользоваться помощью близких или услугами собаки-поводыря. В сходном положении находятся и домашние животные: ветеринарные клиники могут помочь питомцам снова видеть, и хотя, конечно, носить очки животное не может, уже существуют специальные линзы для домашних любимцев. А вот представителям дикой природы не позавидуешь.

Ну а кто же из обитателей земного шара обладает самым плохим зрением? Ответить на этот вопрос непросто, так как здесь можно выделить нескольких «лидеров». Среди млекопитающих это, несомненно, крот . У тех немногих видов кротов, которые сохранили глаза, способность видеть ограничивается способностью отличать свет от темноты - неразвитые глазки кротов неспособны видеть даже очертания предметов.

Альтернатива зрению у змей

Немногим лучше зрение у синих китов и некоторых других водных животных. Среди пресмыкающихся весьма оригинальной разновидностью слепоты обладают змеи : они способны видеть только движущийся предмет. Но этот недостаток компенсирует хорошее тепловое зрение, так что змеи способны определять местонахождение излучающих тепло существ. Правда, тепловой образ достаточно расплывчат.

Жуки-усачи

Среди насекомых же самое плохое зрение у обладателей самых длинных усиков (а значит, и самого хорошего осязания). Таким образом, наиболее плохим зрением обладают жуки-усачи (усики могут достигать длины, в 4 раза превышающей длину тела насекомого) и тропические кузнечики, усы которых длиннее туловища в 6 (!) раз. Кстати, жуки усачи входят в список самых больших жуков мира .

У большинства плохо видящих существ глаза или редуцировали за ненадобностью, или плохое зрение компенсировано хорошими обонянием и осязанием. Намного хуже животным, слабое зрение которых обусловлено генетической ошибкой и не компенсировано ничем.

Четырехглазка

Эти рыбы обитают в Мексике и Центральной Америке. Они совсем небольшие, до 32 см в длину, питаются насекомыми, поэтому большую часть времени проводят возле самой поверхности воды. Несмотря на свое имя, у этих рыбой только 2 глаза. Однако эти глаза разделены прожилкой, и каждая половина имеет свой зрачок. Эта странная адаптация позволяет четырехглазке хорошо видеть как над, так и под водой.

Стебельчатоглазые мухи

Эти маленькие, но необычные создания обитают в джунглях юго-восточной Азии и Африки. Имя свое они получили из-за длинных выступов с обеих сторон головы с глазами и антеннами на конце. У самцов такие стебельки длиннее. По наблюдениям самки предпочитают самцов с более длинными стебельками.

Долгопят

Это маленький ночной примат, обитающий в тропических лесах юго-восточной Азии. Это единственный хищный примат в мире, питается он ящерицами, насекомыми и даже птицами. Но самой его интересной чертой являются огромные глаза, непропорционально большие по отношения ко всему телу. Если эти пропорции применить к человеку, то его глаза должны быть размером с грейпфрут. У долгопята очень острое зрение. Даже предполагалось, что они могут видеть ультрафиолетовый свет. С другой стороны, долгопяты плохо различают цвета, как и многие другие ночные хищники.

Хамелеон

Хамелеоны известны своей способностью к изменению цвета, которая помогает им общаться и выражать свои намерения или настроение (только несколько видов хамелеонов используют изменение цвета как камуфляж). У этих ящериц также очень необычные глаза. Веки полностью соединены, есть только маленькая щелочка для зрачка. Каждый глаз двигается независимо от другого, что позволяет хамелеону следить за добычей и возможной угрозой одновременно.

Стрекоза

Глаза стрекозы такие большие, что покрывают почти всю голову, делая ее похожей на шлем и давая поле зрения на 360 градусов. Эти глаза состоят из 30 000 частей, каждая из которых содержит линзу и несколько светочувствительных клеток. Зрение у стрекоз превосходное. Они могут определять цвета и поляризованный свет, а также стрекозы особенно чувствительны к движениям.

Листохвостый геккон

Листохвостый геккон обладает очень необычными глазами. У него вертикальные зрачки, в которых есть несколько «отверстий». Эти отверстия расширяются ночью, позволяя этим ящерицам лучше видеть. Глаза геккона содержат намного больше светочувствительных клеток, чем глаза человека, давая возможность животному обнаруживать предметы и даже различать цвета ночью. В то время как коты и акулы видят в 6 и 10 раз лучше человека, гекконы - в 350 раз лучше.

Колоссальный кальмар

Это самое большое беспозвоночное, известное науке. У этого кальмара также самые большие глаза в царстве животных. Каждый глаз может быть до 30 см в ширину. Такие большие глаза позволяют кальмару видеть в полумраке, что очень полезно для животного, которое тратит почти все свое время, охотясь на глубине 2000 м под водой.

Опистопрокт

Опистопрокт – глубоководная рыба с одной из самых странных структур глаз. Характерным признаком опистопрокта являются глаза цилиндрической формы, направленные вверх.

Рак-богомол

Эти раки известны своей агрессивностью и своеобразным оружием (у них очень острый и мощный коготь, который может запросто разрезать человеческий палец надвое и выбить стекло в аквариуме). Раки-богомолы располагают самым сложным глазом в животном мире. Они различают 12 основных цветов - в четыре раза больше, чем люди, а также различные виды световой поляризации, то есть направление колебаний световой волны. Светочувствительные клетки глаза вращаются относительно плоскости поляризации света, воспринимая практически весь видимый спектр - от ультрафиолетовой границы до инфракрасной. Сейчас мы можем только догадываться, как же выглядит мир для этого ракообразного.

Паук-огр

У пауков, как известно, много глаз. У паука-огра их 6, но выглядит, будто 2, так как средняя пара глаз очень сильно увеличена. Все это служит для улучшения ночного видения. У пауков-огров отличное ночное зрение не только из-за размера глаз, но и большого количества светочувствительных линз, покрывающих их. Эта мембрана такая чувствительная, что разрушается каждое утро и вырастает ночью.