Интересные факты о глазах и зрении человека. У каких животных, рыб и птиц самое лучшее зрение У каких людей хорошее зрение

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.

Кошки – это типичные ночные хищники. Для плодотворной охоты им необходимо максимально задействовать все свои органы чувств. «Визитной карточкой» всех без исключения кошек является их уникальное ночное зрение. Кошачий зрачок может расширяться до 14 мм, пропуская в глаз огромный световой пучок. Это позволяет им отлично видеть во тьме. Кроме того, кошачий глаз, подобно Луне, отражает свет: этим объясняется свечение кошачьих глаз впотьмах.

Всевидящий голубь

Голуби обладают удивительной особенностью в зрительном восприятии окружающего мира. Их угол обзора составляет 340о. Эти птицы видят объекты, расположенные на гораздо большем расстоянии, чем их видит человек. Именно поэтому в конце XX века береговая охрана США использовала голубей в поисково-спасательных операциях. Острое голубиное зрение позволяет этим пернатым прекрасно различать объекты на расстоянии 3-х км. Поскольку безупречное зрение – это прерогатива преимущественно хищников, то голуби являются одними из самых зорких мирных птиц на планете.

Соколиное зрение – самое зоркое в мире!

Самым зорким в мире животным признана хищная птица сокол. Эти пернатые создания могут отслеживать мелких млекопитающих (полевок, мышей, сусликов) с огромных высот и одновременно видеть все, что происходит у них по бокам и спереди. Согласно оценкам специалистов, самой зоркой птицей в мире является сокол-сапсан, способный заметить мелкую полевку с высоты до 8 км!

Рыбы тоже не промах!

Среди рыб, обладающих прекрасным зрением, особо отличаются жители глубин. Это и акулы, и мурены, и морские черти. Они способны видеть в кромешной тьме. Это происходит потому, что плотность размещения палочек в сетчатке у таких рыб достигает 25 млн/ кв.мм. А это в 100 раз больше, чем у людей.

Лошадиное зрение

Лошади видят окружающий их мир при помощи периферийного зрения, поскольку их глаза располагаются по бокам головы. Однако это вовсе не мешает лошадям иметь угол обзора, равный 350о. Если лошадь поднимет свою голову вверх, то ее зрение приблизится к сферическому.

Высокоскоростные мухи

Доказано, что мухи обладают самой скоростной зрительной реакцией в мире. Кроме того, мухи видят в пять раз быстрее человека: частота смены кадров у них составляет 300 изображений в минуту, в то время как у человека – всего 24 кадра в минуту. Ученые из Кембриджа утверждают, что фоторецепторы на сетчатке мушиных глаз могут сокращаться физически.

Сокол-сапсан помощник охотников

Самые зоркие глаза в мире - у представителей животного мира, хищных птиц. Именно они способны видеть с большой высоты, одновременно отслеживая, что происходит спереди и сбоку. По оценкам специалистов самой зоркой хищной птицей является сокол-сапсан. Он способен заметить дичь с высоты до 8 километров. Недаром в старину охотники брали себе в помощники птиц именно из семейства соколиных.

Настоящий сокол

Сапсан (Falco peregrinus) или "настоящий сокол" - крупный представитель семейства соколиных, широко распространенный на всех континентах, кроме Антарктиды. Питается, в основном, пернатой дичью мелкой и средней величины, но не побрезгует и небольшими млекопитающими и насекомыми. Часто сапсаны охотятся в парах, ныряя за жертвой по очереди. Интересно отметить, что сокол-сапсан не только самая зоркая, но и самая быстро пикирующая птица в мире . Во время нападения ее скорость может достигать 90 м/с (свыше 320 км/ч).

Причина острого зрения

Причина острого зрения сокола - в особом строении глазных яблок. Хрусталик хищной птицы окружен особым кольцом из костяной пластинки, позволяющим быстро фокусировать зрение на предметах, расположенных на большом расстоянии. Специальные глазные мышцы сдавливают колечко и, соответственно, изменяют кривизну хрусталика. Благодаря этому сокол может мгновенно сфокусироваться на дичи, находящейся далеко внизу. Кроме того, в глазу хищных птиц расположены целых два "желтых пятна", отвечающих за остроту зрения. К слову, у человека всего одно такое пятно. Второе желтое пятно способно увеличивать предмет, на который смотрит птица, создавая эффект бинокля.

Поскольку сокол-сапсан способен развивать огромную скорость, падая камнем навстречу своей жертве, для него крайне важно не упускать ее из виду ни на мгновение. Возможность зорко видеть на разных расстояниях, а следовательно, быстро среагировать на движения дичи и отрегулировать свой полет, - основное условие выживания хищной птицы.

Елена Озерова, Samogo.Net

Существует множество животных, которые могут гордиться своим зрением.

Кошки различают предметы почти в полной темноте, мухи видят 300 кадров в секунду, тараканы замечают движение при смещении всего на 0,0002 миллиметра.

Но тот, у кого самое хорошее зрение в мире, величественно парит в небе. Это орел, который видит пищу, находящуюся на земле, с высоты 3 км. Он находит еду даже под водой и под снегом. С высоты орел легко распознает приближающуюся бурю и любую другую угрозу. Недаром прозвище «Орлиный Глаз» издревле давалось самым метким и зорким воинам.

Защита самого зоркого глаза

У орлов две пары прозрачных век. Одну пару они используют во время пребывания на земле в неподвижном положении. Вторая опускается на первую во время полета. Ее задача – предохранение чувствительного глазного яблока от воздействия солнца, воздушного напора, ветвей деревьев и кустарников на охоте.

Орел пикирует к добыче с огромной скоростью, в результате чего его глаза могут травмироваться или пересыхать от ветра. Двойные прозрачные веки препятствуют этому, не влияя на четкость картинки.

Особенности орлиного зрения

Взгляд орла охватывает пространство на 275 градусов.

Птица видит окружающий мир с обеих сторон от себя и сзади. Его стереотипическое зрение позволяет безошибочно определять форму предмета и расстояние до него. Именно поэтому, паря высоко в небе, когда человек с трудом может увидеть его с земли, орел легко находит в поле мышь размером в десять сантиметров.

При резкой перемене выходы глаза орла мгновенно приспосабливаются. Во время пикирования он не упускает жертву из виду ни на секунду. В полете птица способна обыскать территорию площадью в 13 квадратных километров.

Удивительно, но тот, у кого самое хорошее зрение в мире, в детстве видит плохо. У только что вылупившихся орлят зрение не так развито, птенец видит ровно столько, сколько нужно для жизни в уютном гнезде. Лишь по мере взросления глаза орла развиваются, а зрение совершенствуется.

Орлы различают цвета, что для птиц считается явлением редким. По сравнению с людьми они гораздо точнее воспринимают оттенки.

Еще одна особенность – возможность безошибочно ориентироваться в пространстве даже на максимальных высотах. Орел определяет высоту, расстояние и глубину пространства. Эта способность не подводит их даже при необходимости пикировать вниз. В противном случае орел не умел бы так красиво и молниеносно настигать добычу и избегать удара о землю.

Таким образом, орел – существо с самым лучшим зрением в мире. Он лучший на земле охотник и специалист по навигации.