Почему у животных разные формы зрачков

Цветная часть наших глаз называется радужной оболочкой. Черная дыра прямо в центре — зрачок. Он поглощает свет, который помогает сформировать изображение на сетчатке в задней части глаза. Зрачок и радужная оболочка сжимаются и расширяются, чтобы контролировать количество света, падающего на сетчатку. При различных условиях освещения зрачок настраивается таким образом, чтобы поддерживать видимость. Например, при слабом освещении зрачок расширяется, чтобы пропускать больше света.

Некоторые животные ведут ночной образ жизни, как совы, другие бодрствуют только днем, а некоторые активны как днем, так и ночью, как кошки. Одна из причин того, что у животных зрачки разной формы, заключается именно в этом — времени бодрствования. Но это не единственная причина. Еще одна причина заключается в том, хищник ли это или добыча. Разберемся подробнее.

Такие зрачки характерны для людей, волков, тигров и многих других хищников. Все эти животные подвергаются длительному воздействию темноты, поэтому зрачок должен иметь возможность хорошо сужаться и расширяться. Минимальный диаметр человеческого зрачка составляет от 2 до 4 мм, в то время как максимальный диаметр составляет от 3 до 8 мм. Однако зрачки диких животных, хотя и круглые, как у человека, все же более мощные, поскольку они могут сокращаться и расширяться более резко, чем у людей.

Например, тигры, у которых зрение в 6 раз лучше, чем у нас, охотятся по утрам и вечерам. И поэтому их зрачки круглые. При этом картинка, которую они получают в голове, не такая насыщенная, как у нас, а скорее выцветшая (но не черно-белая, как многие привыкли думать). Также обладателями круглых зрачков являются птицы: вспомните глупый взгляд голубя.

Вертикальными зрачками обладают лисы, крокодилы, гекконы, лягушки, акулы и многие другие охотники. Существуют даже мутации человеческих генов, дающие эффект вертикального зрачка людям: это называется синдромом кошачьего глаза. Только вот такие глаза - это патология, они не работают так же, как настоящие вертикальные зрачки у животных. Ночью серединки таких глаз превращаются в круглые, увеличивая тем самым площадь поглощения света. Видимо, поэтому некоторым кошкам так нравится устраивать «тыг-дыки» в 2 часа ночи.

Большинство пасущихся или травоядных животных, включая оленей, коз и овец, имеют почти квадратные или прямоугольные зрачки. Обычно это животные-добыча. Их глаза расположены по бокам головы, что обеспечивает им панорамное зрение. Эти прямоугольные зрачки, наряду с боковым расположением глаз, дают животным поле зрения примерно от 320 до 340 градусов по сравнению с кошками, которые могут видеть только на 200 градусов вокруг, и людьми, которые могут видеть только в поле 180 градусов.

Ориентация зрачка параллельна земле ограничивает количество солнечного света, попадающего в глаза сверху, тем самым предотвращая ослепление светом. Этим животным также необходимо видеть краем глаза, чтобы обнаружить хищников и быстро выбрать траекторию для бегства, в этом им помогает форма зрачка.

Проще говоря, животные с вертикальными зрачками — охотники, а с горизонтальными — жертвы. Ну а существа с круглыми зрачками занимают промежуточные позиции: ведь под круглым львиным взглядом может пасть антилопа, но и курица с круглыми зрачками частенько оказывается вкусным обедом не только для животных.

Исследователи многих стран, изучающие зрение животных, выделили крупные категории зрачков:

Многие ученые изучали зрачки у животных, однако пришли к разным выводам. Так, например, в 2015 году исследователь из Калифорнийского университета Мартин Бэнкс решил поподробнее рассмотреть, как работает зрение у 214 различных видов животных. Он понял, что у травоядных чаще всего встречаются горизонтальные зрачки, а у хищников — вертикальные. Словом, Бэнкс выявил прямую зависимость формы зрачков от положения зверя в пищевой цепочке. Британские ученые из Дарема присоединились к этому исследованию.

Тем временем ученые из Сиднейского университета усомнились в том, что «гибкие» зрачки присущи животным, ведущим ночной образ жизни. Специалисты сказали, что таким «совам» вовсе не нужно сужение и расширение зрачков: их зрение природа приспособила к обстоятельствам скорее за счет строения сетчатки глаза. А вот способность «прятаться» от выглядывающего из-за горизонта солнца скорее нужна тем животным, которые могут быть активными как днем, так и ночью: под эту категорию попадают кошки.

А почему же у человека зрачки не прямоугольные и не вертикальные, а круглые? Обратимся к исследованиям приматов. Почему глаза обезьян смотрят прямо, а зрачки обычные?

В 1922 году офтальмолог Эдвард Тричер Коллинз сказал, что глаза приматов смотрят вперед, чтобы точно оценивать расстояние при прыжках с ветки на ветку: ведь если упасть вниз, к змеям и хищникам, «второй попытки» в этой игре не будет. Тем не менее, у многих животных, которые живут на деревьях, например, у белок, глаза расположены по бокам — это разрушает теорию.

Нейробиолог Джон Оллман сказал, что глаза спереди лучше видят в темноте. Может быть, первые приматы охотились ночью, и поэтому у их потомков, включая людей, глаза смотрят вперед. Эта теория малодоказательна — к тому же, а как насчет зрачков? Почему тогда зрачки человека не приспособлены к тому, чтобы видеть в темноте?

Другой американский нейробиолог Марк Чангизи предложил еще одну версию, почему зрачки у человека круглые. Он сказал, что глаза спереди помогают видеть сквозь листву и ветки, как с помощью рентгена. И правда: смогли бы вы игнорировать свой нос, будучи с горизонтальными зрачками?

Но все исследования полезны лишь до поры до времени. Природа удивительна тем, что не вписывается ни в какие рамки. Только составишь взаимосвязь между вертикальными зрачками и хищничеством, как появляется травоядная шиншилла с такими глазами. Только выделишь три типа зрачков у животных — круглые, вертикальные и горизонтальные, как из-за горизонта выплывает каракатица и улыбается своими W-образными зрачками.