Como os mamíferos veem?

Estudar visão coloridaé uma das principais tendências no estudo da percepção visual. Está quase completamente comprovado que nenhum mamífero, incluindo primatas, tem visão colorida, e se alguns de seus representantes têm visão colorida, é apenas de uma forma muito rudimentar. A percepção da cor em mamíferos ocorre através de receptores fotossensíveis contendo pigmentos com diferentes sensibilidades espectrais. A maioria dos primatas intimamente relacionados aos humanos possui vários tipos de pigmentos fotossensíveis. Os receptores de opsina localizados em células sensíveis à luz, chamados cones, são responsáveis ​​pela visão das cores. De onde vem que a visão das cores na maioria dos primatas é “tricromática” (três tipos de cones). O resto dos primatas e alguns mamíferos, do ponto de vista da teoria dos três componentes da percepção das cores, são “dicromáticos”. Ou seja, eles possuem apenas dois tipos de cones nos olhos para perceber as cores.

Os mamíferos noturnos estão equipados com o desenvolvimento da visão das cores, uma vez que a luz e a cor adequadas percebidas pelos cones lhes conferem a capacidade de se adaptarem adequadamente ao seu ambiente. Isto se deve ao fato de que os primeiros mamíferos foram obrigados a levar um estilo de vida predominantemente noturno (em particular, devido à competição com os dinossauros), onde a percepção da cor não é importante. Portanto, alguns dos cones atrofiaram. Posteriormente, na linha evolutiva dos primatas, o gene responsável por um dos dois tipos restantes de cones foi duplicado (bifurcado), pelo que a maioria das pessoas hoje não é daltônica (ao contrário, por exemplo, dos cães). Os mecanismos de percepção das cores são altamente dependentes de fatores evolutivos, sendo o mais óbvio a identificação satisfatória das fontes de alimento. Nos primatas herbívoros, a percepção das cores está associada à busca por folhas e frutos apropriados (comestíveis). A maioria dos mamíferos não distingue o vermelho do verde. Há muito que perderam esta capacidade inerente às aves, peixes e répteis. Afinal, seus ancestrais distantes, que habitaram o planeta na mesma época que os dinossauros, ocuparam um nicho ecológico especial - passaram a levar um estilo de vida noturno. Nas noites frias, a temperatura corporal dos dinossauros caía drasticamente, assim como a sua atividade. Mas os mamíferos de sangue quente saíram de suas tocas e abrigos perto da meia-noite e, encorajados, vagaram em busca de comida. Pagaram por esta liberdade com defeitos visuais. Eles não se importavam com a cor da presa. O mundo deles era cinza, preto, esbranquiçado, mas não colorido.

Percepção de luz (cor)
A percepção da cor (luz) “branca” geralmente ocorre devido à exposição a todo o espectro de luz visível, ou é a reação do olho quando exposto a vários comprimentos de onda, como vermelho, verde e azul, ou mesmo uma mistura de apenas um par de cores, como azul e amarelo. A percepção da luz é fornecida por aqueles localizados na retina fotorreceptores: bastonetes são responsáveis ​​apenas pela percepção da luz, e cones fornecem discriminação de cores
Os mamíferos possuem um órgão pineal pouco desenvolvido (em comparação com peixes, répteis e aves): o chamado “terceiro olho”, que é responsável por perceber a intensidade da luz. Suas funções ainda não estão muito bem estudadas, mas, obviamente, ajuda a depurar os ritmos circadianos em função da luz solar (os mamíferos dependem menos dela), bem como a navegar pelo terreno (novamente, isso é muito mais importante para pássaros e peixes do que, por exemplo, para leões).

Visão ultravioleta
Os ancestrais dos mamíferos modernos tinham lentes que transmitiam luz ultravioleta e um fotorreceptor sensível à luz ultravioleta suave. Mas durante o curso da evolução em alguns primatas, em particular nos humanos, a lente deixou de transmitir fotões com comprimento de onda inferior a 400 nm, e este receptor deixou de ser utilizado.
Por causa disso, as pessoas não conseguem ver os padrões especiais nas flores que ficam abertas aos insetos ou as marcas de urina deixadas pelos roedores. Os cientistas examinaram lentes de mamíferos quanto à sua capacidade de transmitir luz de diferentes comprimentos de onda. Descobriu-se que muitos animais não possuem filtro UV interno. Entre eles estão gatos, cachorros, ocapis, furões e ouriços. Isto significa que todos eles, ao contrário dos humanos, devem perceber esta parte do espectro de luz.

Os mamíferos têm diferentes posição dos olhos. Assim, a visão periférica de um coelho e de um cavalo aumenta o campo de visão. Em macacos e humanos é limitado, mas devido à visão simultânea de um objeto com os dois olhos, a distância e o tamanho dos objetos são melhor avaliados. Nas formas que levam um estilo de vida crepuscular ou noturno, os olhos atingem tamanhos muito grandes, por exemplo, nos lêmures társios, corujas ou noitibós, ou são pequenos, como nos morcegos. Então a falta de visão é compensada por audição, olfato e tato altamente desenvolvidos. Nas espécies escavadoras subterrâneas - toupeiras, toupeiras cegas, esquilos, os olhos são reduzidos em maior ou menor grau.

1 - escalador,

Schlemm de 3 canais,

4 - raiz da íris,

5 - córnea,

6 - íris,

7 - aluno,

8 - câmera frontal,

9 - câmera traseira,

10 - corpo ciliar,

11 - lente,

12 - vítreo,

13 - sechatka,

14 - nervo óptico,

15 - ligamentos de Zinn.

Através da pupila, a luz refletida dos objetos penetra no olho. A quantidade de luz transmitida é determinada pelo diâmetro da pupila, cujo lúmen é ajustado automaticamente pelos músculos da íris., mantido no lugar pela faixa ciliar, focaliza os raios de luz que passam pela pupila até a retina- a camada interna da concha do olho contendo fotorreceptores- células nervosas sensíveis à luz. A retina consiste em várias camadas (de dentro para fora): epitélio pigmentar, fotorreceptores, células horizontais de Cajal, células bipolares, células amácrinas e células ganglionares.

Os músculos que circundam o cristalino proporcionam acomodação ao olho. Nos mamíferos, para obter alta nitidez da imagem, a lente assume formato convexo ao observar objetos próximos e quase plana ao observar objetos distantes. Nos répteis e nas aves, a acomodação, ao contrário dos mamíferos, envolve não apenas uma mudança na forma do cristalino, mas também uma mudança na distância entre o cristalino e a retina. Em geral, a capacidade de acomodação do olho de um mamífero é significativamente inferior à dos pássaros: em humanos não excede 13,5 dioptrias na infância e diminui visivelmente com a idade, e em pássaros (especialmente os mergulhadores) pode atingir 40-50 dioptrias . Em pequenos roedores, devido à insignificância da visibilidade, a capacidade de acomodação é praticamente perdida.

O papel das formações protetoras dos olhos é desempenhado pelas pálpebras. equipado com andaimes. No canto interno do olho está a glândula de Arder, que secreta uma secreção gordurosa, e no canto externo está a glândula lacrimal, cujas secreções (líquido lacrimal) lavam o olho. O fluido lacrimal melhora as propriedades ópticas da córnea, suavizando a rugosidade de sua superfície e também protege-a contra ressecamento e outros efeitos adversos. Essas glândulas, juntamente com as pálpebras e os músculos oculares, são classificadas como aparelho auxiliar olhos

Peculiaridades da visão dos mamíferos

Tarefa 2.2

Visão de mamífero

Os órgãos da visão nos mamíferos são, via de regra, bastante bem desenvolvidos, embora na sua vida tenham menos importância do que nas aves: os mamíferos costumam prestar pouca atenção a objetos estacionários, por isso mesmo animais cautelosos como uma raposa ou uma lebre irão aproximar-se de uma pessoa parada imóvel, pode chegar perto. O tamanho dos olhos dos mamíferos é relativamente pequeno; Assim, no ser humano, a massa dos olhos é de 1% da massa da cabeça, enquanto no estorninho chega a 15%. Animais noturnos (por exemplo, társios) e animais que vivem em paisagens abertas têm olhos maiores. Nos animais da floresta, a visão não é tão aguçada, e nas espécies subterrâneas escavadoras (toupeiras, esquilos, ratos-toupeira, zokora, toupeiras douradas) os olhos são mais ou menos reduzidos, em alguns casos (toupeiras marsupiais, ratos-toupeira, toupeiras cegas) até mesmo coberto com uma membrana de couro.

Estrutura do olho dos mamíferos

1 - esclera,

2 - coróide,

3 - canal Schlemm,

4 - raiz da íris,

5 - córnea,

6 - Íris,

7 - aluno,

8 - câmera frontal,

9 - câmera traseira,

10 - corpo ciliar,

11 - lente,

12 - corpo vítreo,

13 - retina,

14 - nervo óptico,

15 - ligamentos de Zinn.

Visão humana

Segundo diversas fontes, uma pessoa recebe de 70% a mais de 90% das informações por meio da visão.

Devido ao grande número de etapas do processo de percepção visual, suas características individuais são consideradas do ponto de vista de diferentes ciências -óptica (incluindo biofísicos),

O homem é o ser mais inteligente da Terra, mas alguns dos nossos órgãos são significativamente inferiores aos dos nossos irmãos menores, um dos quais é a visão. Em todos os momentos, as pessoas sempre se interessaram em saber como os pássaros, animais e insetos veem o mundo ao seu redor, porque externamente os olhos de cada pessoa são muito diferentes, e as tecnologias de hoje nos permitem olhar através dos olhos deles, e acredite, a visão dos animais é muito interessante.

Olhos tão diferentes

Olhos de animais

A primeira coisa que interessa a todos é como nossos amigos mais próximos nos veem?

Os gatos enxergam perfeitamente na escuridão total, pois sua pupila pode se expandir até 14 mm, capturando assim as menores ondas de luz. Além disso, possuem uma membrana reflexiva atrás da retina, que funciona como um espelho, coletando todas as partículas de luz.

Devido a isso, um gato enxerga no escuro seis vezes melhor que um humano.

Nos cães, o olho é estruturado aproximadamente da mesma maneira, mas a pupila é incapaz de se expandir tanto, dando-lhe assim uma vantagem quádrupla sobre os humanos para ver no escuro.

E a visão de cores? Até recentemente, as pessoas tinham certeza de que os cães veem tudo em tons de cinza, não distinguindo uma única cor. Estudos recentes provaram que isso é um erro.

Mas você tem que pagar pela qualidade da visão noturna:

1. Os cães, assim como os gatos, são dicromatas; eles veem o mundo em cores azul-violeta e verde-amareladas desbotadas.
2. A acuidade visual é ruim. Nos cães é cerca de 4 vezes mais fraco que o nosso e nos gatos é 6 vezes mais fraco. Olhe para a Lua - você vê manchas? Nem um único gato no mundo os vê; para ela, são apenas uma mancha cinzenta no céu.

Também vale a pena notar a localização dos olhos nos animais e em nós, devido aos quais os animais de estimação não enxergam pior com a visão periférica do que com a visão central.

Outro fato interessante é que os cães veem 70 quadros por segundo. Quando assistimos TV, 25 quadros por segundo se fundem em um único fluxo de vídeo, mas para os cães é uma série rápida de imagens, provavelmente por isso que eles não gostam muito de assistir TV.

Exceto cães e gatos

Um camaleão e um cavalo-marinho podem olhar em direções diferentes ao mesmo tempo, cada um de seus olhos é processado separadamente pelo cérebro. Antes de jogar a língua para fora e agarrar a vítima, o camaleão ainda fecha os olhos para determinar a distância até a vítima.

Mas um pombo comum tem um ângulo de visão de 340 graus, o que permite ver quase tudo ao redor, o que dificulta a caça aos gatos.

Alguns fatos secos:

• Os peixes de águas profundas têm uma retina superdensa, com 25 milhões de bastonetes concentrados em cada milímetro. Isto excede o nosso cem vezes;
• Um falcão vê um rato em um campo a uma distância de um quilômetro e meio. Apesar da velocidade de vôo, a clareza é totalmente preservada;
• A vieira tem cerca de 100 olhos na borda da concha;
• O polvo tem pupila quadrada.

Os répteis superaram um pouco todos. Pythons e jibóias são capazes de ver ondas infravermelhas, ou seja, calor! De certa forma, também “vemos” com a pele, mas as cobras veem com os olhos, como o predador do filme de mesmo nome.

Mas o camarão louva-a-deus tem os olhos mais insuperáveis. Estes não são nem olhos, mas um órgão cheio de sensores de ondas. Além disso, cada olho consiste, na verdade, em três ou dois hemisférios separados por uma faixa. A luz visível é percebida apenas pela zona intermediária, mas os hemisférios são sensíveis às faixas ultravioleta e infravermelha.

Camarão vê 10 cores!

Isso não leva em conta o fato de o camarão possuir visão trinocular, ao contrário da visão binocular mais comum no planeta (e em nosso país).

Olhos de inseto

Os insetos também podem nos surpreender muito:

• Não é tão fácil matar uma mosca comum com um jornal, pois ela vê 300 quadros por segundo, o que é 6 vezes mais rápido que nós. Daí a reação instantânea;
• Uma barata doméstica verá movimento se o objeto tiver se movido apenas 0,0002 milímetros. Isso é 250 vezes mais fino que um fio de cabelo!
• A aranha tem oito olhos, mas na verdade são insetos praticamente cegos, capazes de distinguir apenas uma mancha, seus olhos praticamente não funcionam;
• O olho de uma abelha consiste em 5.500 lentes microscópicas que não enxergam o vermelho;
• A minhoca também tem olhos, mas atrofiados. Ele consegue distinguir o dia da noite, nada mais.

As libélulas têm a visão mais aguçada entre os insetos, mas ainda é cerca de 10 vezes pior que a nossa.

Que tipo de visão os animais têm, vídeo visual

O analisador visual dos vertebrados terrestres possui diferentes níveis de desenvolvimento, correspondendo às tarefas da psique sensorial ou perceptiva.

No entanto, em todos os vertebrados terrestres, a estrutura da parte periférica do analisador (o olho) e o seu aparelho central distinguem-se por um nível superior de organização estrutural.

As características morfológicas do analisador visual dos vertebrados superiores indicam que a visão desempenha um papel importante em sua vida. Muitas aves e mamíferos têm uma visão muito aguçada. Os mamíferos que vivem em espaços abertos têm uma visão igualmente aguçada. Consideremos as características da visão dos animais terrestres usando o exemplo de um gato doméstico.

Todos os membros da família dos felinos têm olhos grandes. Devido à córnea convexa, os olhos do gato parecem um pouco adiantados. Isso fornece aos animais uma percepção visual de grande angular. Cada olho de gato proporciona uma percepção de 200° do ambiente. O ângulo total de visão de um gato pode variar significativamente dependendo da posição dos olhos na cabeça. O gato médio com uma estrutura de crânio semelhante à de um gato selvagem europeu (persa ou birmanês) tem um ângulo visual de aproximadamente 180°. Gatos com uma parte facial alongada da cabeça (gatos siameses, abissínios) e olhos mais largos têm um ângulo de visão mais amplo.

Os gatos raramente viram a cabeça para os lados, porque mesmo na posição estática da cabeça eles controlam visualmente tudo o que acontece ao seu redor.

A cor dos olhos (cor da íris) de um gato doméstico pode variar do amarelo claro ao vermelho acobreado e verde. E os gatos siameses e birmaneses têm olhos azuis. A cor dos olhos também muda durante a ontogênese. Assim, gatinhos de todas as raças apresentam olhos azuis nos primeiros dois meses de vida. Às 10-12 semanas de vida, a cor dos olhos começa a mudar. A cor da íris finalmente estabilizará somente depois de um ano.

A visão do gato está adaptada à percepção de imagens visuais em quaisquer condições de iluminação, excluindo a escuridão total. O gato tem uma pupila incomum. Tem o formato de uma fenda vertical. Em condições de luz intensa, a pupila se estreita em uma faixa estreita.

Com pouca iluminação, a pupila se expande até o limite e adquire a geometria de um círculo, ocupando a maior parte do olho. Assim, a pupila dosa o fluxo luminoso que entra na retina. Uma característica especial do analisador visual de um gato é que ele enxerga bem ao anoitecer, ou seja, em condições de pouca luz. Isto é favorecido por uma série de características morfofuncionais do olho. Um olho grande implica a presença de uma grande área da camada fotossensível - a retina. Além disso, a retina do olho de um gato tem uma densidade muito alta de células sensíveis à luz - bastonetes e cones. No entanto, em comparação com animais cujo pico de atividade ocorre durante o dia, o gato doméstico possui relativamente mais bastonetes contendo apenas um fotopigmento - a rodopsina.

Predadores diurnos têm uma proporção cone-bastonete maior. Sabe-se que os bastonetes proporcionam percepção monocromática de imagens visuais e os cones proporcionam percepção policromada da luz.

O processo de concentração de luz com pouca luz também é facilitado pela já mencionada forma convexa da esclera e pela pupila invulgarmente larga.

Além disso, deve-se notar que o gato possui uma camada refletora de luz desenvolvida - Tapetum lucidum. Uma característica dessa formação é a altíssima concentração de zinco e taurina nas células. O tapete está localizado atrás da retina invertida e, portanto, aumenta o efeito de um fluxo de luz fraco nas células sensíveis à luz devido às suas propriedades reflexivas. Na verdade, o Tapetum lucidum garante a passagem repetida de um raio de luz através da retina. Assim, em termos de física óptica, o olho de um gato tem uma alta taxa de abertura.

Naturalmente, essa recepção de luz proporciona excitação das células fotossensíveis do olho do gato com um fluxo luminoso de tal intensidade que, para os olhos de outros animais (diurnos), é um estímulo subliminar. Graças à operação eficaz da camada fotorrefletiva, o valor limite do comprimento de onda da luz para um gato é incrivelmente pequeno - apenas 0,06 nm! Para maior clareza, ressaltamos que o valor limite do comprimento de onda da luz em humanos é estimado em 1 nm. Esta característica da visão do gato fornece ao animal principalmente uma percepção gradiente de diferentes tons de cinza. Ao mesmo tempo, o gato percebe os movimentos de pequenos objetos ao entardecer.

A acuidade visual dos animais em condições de pouca luz é indiretamente garantida pela visão binocular.

No entanto, a principal tarefa da percepção binocular é detalhar a imagem visual resultante e determinar a distância de objetos individuais no ambiente.

Como já foi observado, o campo de visão total de um gato se aproxima de 200°. Neste setor, a percepção binocular representa um ângulo de 45° na parte central do campo visual. A visão binocular proporciona maior profundidade de campo, dá tridimensionalidade e permite ao animal ver a imagem detalhadamente. Isto é importante para um predador crepuscular. A visão binocular de um gato permite que o animal determine com muita precisão a distância, o tamanho e o volume de um objeto de interesse e meça com precisão a força de seus músculos durante a locomoção (por exemplo, ao atirar em um rato detectado).

Os olhos de um cavalo são posicionados de forma que o animal tenha constantemente um amplo campo de visão, aproximando-se de 360°. No entanto, o cavalo apresenta vários pontos cegos. Uma estreita faixa de ponto cego é criada atrás da nuca, acima da testa e sob o queixo. Esta organização da visão permite ao cavalo, como animal de rebanho em espaços abertos, controlar o seu habitat e registar atempadamente as mudanças em todas as direcções. É simplesmente impossível aproximar-se de uma manada de cavalos em um pasto sem ser notado. Mas a zona de visão binocular do cavalo é reduzida para 55°.

A acuidade visual do gato também é garantida pela estrutura única dos tratos visuais - feixes nervosos que se estendem dos olhos esquerdo e direito ao córtex visual (a região occipital dos hemisférios cerebrais). As fibras nervosas que se estendem das metades internas da retina dos olhos direito e esquerdo se cruzam ao se aproximarem do córtex (“quiasma visual”). Assim, parte do fluxo aferente do olho esquerdo vai para a região direita do córtex visual, e do olho direito para a região esquerda do córtex visual. Dos setores externos da retina, a aferência entra diretamente no córtex, ou seja, contornando a interseção. Uma característica especial do gato é que seu quiasma óptico é assimétrico. A metade esquerda do córtex visual do gato recebe a maior parte da informação visual. Tal assimetria neurofisiológica no trabalho do analisador visual cria uma imagem visual tridimensional, ou seja, aumenta significativamente o conteúdo informativo do controle visual sobre o ambiente de vida.

A capacidade dos animais de perceber o ambiente em três dimensões com a ajuda de seus órgãos visuais é comprovada por experimentos de laboratório especiais. Assim, os cavalos percebem até mesmo uma tela gráfica em volume. Nos estudos, os cavalos foram treinados para selecionar imagens com perspectiva linear e os animais completaram a tarefa com sucesso. Por exemplo, um cavalo vê o volume da imagem de Ponzo e ao mesmo tempo comete o mesmo erro que uma pessoa: o cavalo, como uma pessoa, percebe o retângulo superior como um objeto maior em comparação com a figura inferior do mesmo tamanho.

Pequenos roedores não precisam de imagens visuais detalhadas. Para a potencial presa de um gato (pequeno roedor), é mais importante ter uma visão monocular mais ampla que lhe permita monitorar o ambiente (a aproximação do gato) de pelo menos três direções. Um setor estreito de visão binocular (cerca de 30°) é suficiente para um roedor encontrar alimento (sementes, frutos, raízes, insetos).

O gato está bem adaptado para perceber imagens visuais sob luz ofuscante. Na luz forte, a fenda da pupila se fecha, deixando apenas pequenos orifícios nas partes superior e inferior da pupila. Mas mesmo com uma penetração tão limitada do fluxo luminoso na retina, a luz brilhante causa desconforto no gato.

Foi demonstrado experimentalmente que em condições de iluminação muito forte, os gatos distinguem objetos estacionários a uma distância de até 4-6 m, com clareza máxima de cerca de 1,5-2,0 m. Para comparação, notamos que a maior clareza de imagem em um o cavalo é fornecido a uma distância de até 6-7 m, e em humanos - até 10 m.

A estrutura específica da fóvea central também cria a especificidade da percepção visual do mundo do gato. No caso de um estudo minucioso de um objeto, quando a acuidade visual é importante, a imagem é focada precisamente nesta parte da retina. Curiosamente, em gatos diurnos e que caçam em espaços abertos (guepardos), a fossa central é alongada horizontalmente. Nos gatos crepusculares (gato doméstico) e predadores noturnos (pantera), a fóvea tem formato de disco.

A fóvea é a área da retina com melhor percepção de cores. Nesta parte da retina existem exclusivamente cones, ou seja, células nervosas sensíveis, cuja estimulação é causada pela luz com um determinado comprimento de onda.

O cavalo não possui fossa, mas possui uma “linha central”. Esta é a área central da retina, em relação à qual os receptores se alinham perpendicularmente ao fundo do olho. A direção do fluxo de luz em direção à linha central garante que a imagem esteja focada no cavalo.

Deve-se enfatizar que o número total de cones na retina do olho de um gato é pequeno. A proporção bastonete-cone em um gato é de 25:1 (em humanos é de 4:1, em cavalos é de 9:1). E funcionalmente, os cones de um gato doméstico são únicos. Eles são facilmente excitados por luz com comprimento de onda na faixa de 450-550 nm (espectro azul esverdeado). Esta é a principal paleta de cores das imagens visuais de um gato doméstico. Ao mesmo tempo, os cones são pouco sensíveis à luz com comprimento de onda inferior a 400 nm (espectro azul) e são insensíveis à faixa vermelha da onda de luz (600-700 nm), ou seja, na vida cotidiana, as imagens visuais que são formados pelo analisador visual do gato e não possuem cores brilhantes.

No entanto, os fisiologistas relatam que no processo de treinamento especial de longo prazo, um gato pode ser ensinado a diferenciar muitos tons do espectro azul, amarelo e vermelho. Obviamente, a visão detalhada das cores não está incluída na lista de propriedades fisiológicas necessárias de um animal cujo pico de atividade vital não coincide com a maior iluminação diária. Ao anoitecer, todos os ratos e pardais parecem cinzentos, assim como outros gatos domésticos (experimentos genéticos humanos com mudanças na cor dos gatos não são levados em consideração aqui).

Assim, podemos concluir que os gatos reconhecem as cores, pois além dos bastonetes, também estão presentes cones em sua retina e, portanto, os gatos não são daltônicos. Mas como o fluxo aferente do aparelho receptor visual do gato é, na sua maior parte, criado através da activação de bastonetes e o pico de actividade do gato ocorre ao anoitecer e à noite, a imagem colorida brilhante do mundo circundante é secundária para eles. Usando o método de desenvolvimento de reflexos condicionados, foi demonstrado que os gatos domésticos percebem bem imagens monocromáticas com grande gradação de meios-tons de cinza. Do espectro de cores em condições de alta luminosidade, as cores azul, verde e amarelo estão disponíveis para eles. Os especialistas acreditam que um gato não consegue distinguir a cor vermelha da gama cromática geral.

O cavalo percebe a cor do mundo ao seu redor à sua maneira. Foi estabelecido experimentalmente que esta espécie de animal distingue bem o vermelho do azul. Mas não está claro se o cavalo reconhece as cores verde e amarelo. Os olhos do cavalo estão bem adaptados para trabalhar no crepúsculo. A retina do olho de um cavalo é dominada por bastonetes. Além disso, o cavalo possui uma camada reflexiva bem desenvolvida - tapetum lucidum. Consequentemente, o fraco fluxo de luz na retina do olho do cavalo é amplificado muitas vezes.

A peculiaridade da visão do gato explica a dinâmica diária da atividade do animal. No meio do dia, os gatos preferem descansar. A luz solar intensa cria claramente uma sensação de desconforto em um gato doméstico. Com o início do crepúsculo, quando o ambiente está mais suscetível ao seu controle visual, os animais tornam-se mais ativos. Na escuridão absoluta, o olho do gato é passivo, então à noite a locomoção do gato não é atendida pela visão, mas por outros sistemas sensoriais - a audição e o sistema sensorial tátil.

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A maioria dos animais tem olhos localizados em lados opostos da cabeça. Em humanos e primatas, os olhos evoluíram e “moveram-se” para a frente da cabeça. Durante muito tempo acreditou-se que a única vantagem de tal transformação era uma visão tridimensional do espaço circundante. Mas agora os cientistas americanos estão prontos para acrescentar outro “fator impulsionador” da evolução.

Há uma vantagem definitiva no facto de podermos ver o espaço circundante numa imagem tridimensional (mesmo que tenhamos de mover bastante a cabeça para o fazer).

Mas esse não é o único benefício, diz Mark Changizi, do Rensselaer Polytechnic Institute (RPI), que de facto descobriu outro benefício verdadeiramente revelador da visão binocular: animais de “aparência direita” também podem ver através de objectos.

Para quem não acredita, o cientista sugere a realização de um experimento simples. Pegue uma caneta-tinteiro e segure-a verticalmente, olhe para o panorama diretamente atrás dela. Se você fechar primeiro um olho e depois o outro, verá que a caneta, de qualquer forma, cobre alguma área do espaço. Mas se você olhar com os dois olhos, tudo o que antes estava “oculto” agora fica bem visível. Tão simples! Não é?

A visão animal foi ajustada ao longo dos séculos para atender às necessidades da espécie. Assim, os gatos quase não distinguem cores; a “visão noturna” é muito mais importante para o seu estilo de vida, razão pela qual a sua pupila pode expandir-se até 14 milímetros (nos humanos apenas até 8). As abelhas não percebem a cor vermelha e não polinizam as flores vermelhas. Os falcões veem a luz ultravioleta, o que os ajuda a rastrear as presas. Além disso, os pássaros podem ver igualmente dois objetos distantes um do outro ao mesmo tempo. Os cães não conseguem alterar muito o poder de refração da lente, ou seja, enxergam bem seja à distância ou diretamente à sua frente, não existe uma terceira opção (foto dos sites wikimedia.org, eyedesignbook.com , headdonhawking.com, flickr.com).

Peixes, insetos, répteis, pássaros, coelhos e cavalos passam a vida em espaços abertos (planícies, campos), ou seja, onde é necessária a visão de tudo o que acontece ao redor - a visão panorâmica. E é justamente para isso que contribui a posição lateral dos olhos.

É claro que o tamanho dos objetos não pode ser infinitamente grande. Desde que a distância entre os nossos olhos seja maior que a largura dos elementos que bloqueiam a nossa visão (como no caso dos dedos ou das folhas das árvores), seremos capazes de ver através deles.

Assim, vemos um objeto distante atrás da mesma folhagem, dedos e outros objetos pequenos, com largura comparável à distância entre os nossos olhos (ilustração de Rensselaer/Changizi).

Para descobrir quais animais têm “visão de raios X”, Mark e seu colega Shinsuke Shimojo, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, estudaram 319 espécies de 17 ordens de mamíferos. Os cientistas aprenderam que a posição dos olhos corresponde à presença ou ausência de pequenos objetos no habitat habitual, bem como ao seu tamanho em relação às dimensões dos próprios animais.

“Os representantes da fauna que vivem em espaços abertos não precisam dessa “visão de raios X”, a visão binocular não lhes dá nenhuma vantagem”, resume Mark. Segundo ele, é muito mais importante que eles observem todo o entorno para não cair nas garras de um predador.

A ilustração à esquerda mostra o retrato de Darwin visto através de um obstáculo. À direita estão as linhas de visão de cada olho: dois, ao contrário de um, veem quase todo o espaço atrás das folhas (ilustração de Rensselaer/Changizi).

Ao mesmo tempo, os animais que vivem nas florestas às vezes têm uma zona muito ampla de visão binocular, olhos localizados quase diretamente e a capacidade de ver através da parede da floresta. Tudo isso aumenta suas chances de sobrevivência enquanto escapam da perseguição (mais fácil de navegar) ou, inversamente, da caça de presas.

“A visão de raios X permite que estes animais vejam muito mais espaço do que com a visão monocular ‘lateral’”, diz Changizi. E se levarmos em conta que quanto maior o animal, maiores serão os objetos que ele pode manusear (mais precisamente, “nos olhos”), então não há dúvidas sobre as conclusões do pesquisador americano.

A visão serve como o terceiro sentido primário dos mamíferos. Para alguns animais que são predominantemente diurnos e habitam biótopos abertos, a maior parte da informação percebida vem através do canal visual. A importância da visão diminui nos habitantes de florestas, matagais ou áreas gramadas. Em escavadores, os olhos às vezes param de funcionar, ficando cobertos de pele (algumas toupeiras, ratos-toupeira), ou apenas registram mudanças na iluminação (ratazanas-toupeira, ratazanas prometeicas). Nos cetáceos, os olhos são usados ​​apenas para orientação de curto alcance.

Os olhos dos mamíferos estão localizados nas laterais da cabeça, proporcionando uma visão quase circular, em que a visão binocular é limitada a um pequeno setor, ou frontalmente. Neste último caso, a visão geral é reduzida, mas o campo de visão binocular aumenta. O primeiro tipo predomina entre ungulados e roedores, que aguardam constantemente ataques de inimigos; a segunda é típica de macacos que levam um estilo de vida arbóreo, que precisam determinar com precisão as distâncias ao pular de galho em galho, e de alguns predadores, principalmente gatos, que, ao atacarem de emboscada, devem registrar com precisão a distância até a vítima. O tamanho relativo dos olhos aumenta em animais com visão mais nítida e em animais com atividade noturna. O olho dos mamíferos é coberto por uma cobertura externa (esclera) de tecido fibroso. Na parte anterior, a esclera passa para a córnea transparente. Sob a esclera fica a coróide com vasos sanguíneos que irrigam o olho. Entre a esclera e a coróide, alguns animais apresentam uma camada de células com cristais, formando um espelho (tapetum) que reflete os raios de luz, fazendo com que os olhos brilhem com a luz refletida (predadores, ungulados). Espessando, a coróide anterior passa para a íris e o corpo ciliar (músculos), com a ajuda dos quais o olho é acomodado alterando o formato do cristalino. A íris desempenha o papel de diafragma, regulando a iluminação da retina alterando o tamanho da pupila. O cristalino em forma de lente é relativamente pequeno nos mamíferos diurnos e aumenta acentuadamente nos noturnos. Adjacente ao lado interno da coróide está a retina, que consiste em pigmento externo e camadas fotossensíveis internas. Os cones não contêm gotículas de gordura. As diferenças entre as espécies se resumem a variações na proporção de bastonetes e cones, flutuações no número total de células receptoras e seu número por fibra nervosa óptica. Em animais escavadores, o número de células receptoras e fibras nervosas é mínimo (de acordo com Nikitenko, 1969): no rato-toupeira existem 800 mil receptores em toda a retina e 1.900 fibras no nervo óptico (proporção 420: 1). Nas espécies noturnas e habitantes de matagais é maior: o ouriço tem 6,7 milhões de receptores por 8.400 fibras (760:1), o camundongo de garganta amarela tem 19,6 milhões e 28.800 (680:1). Esse número é ainda maior nos habitantes de paisagens abertas: por exemplo, a lebre marrom possui 192,6 milhões de receptores e 167.400 fibras (115:1). Macacos Rhesus (primatas) possuem 124,4 milhões de receptores por 1,2 milhão de fibras (105:1), enquanto Kozhana (morcegos) possuem apenas 8,9 milhões de receptores por 6.900 fibras (ISO: 1). O número de células receptoras, em média, por fibra nervosa do nervo óptico, é o menor em primatas; isso permite revelar mais detalhes do objeto em consideração. Muitos mamíferos têm a capacidade de distinguir cores, mas aparentemente menos que os pássaros. Isto está associado às cores menos diversas dos mamíferos, em média. Ao mesmo tempo, os mamíferos reconhecem as características da forma dos objetos ou de suas partes, bem como os movimentos, postura e expressões faciais. Isso é garantido não pela complexidade da estrutura da retina, mas pelo analisador visual do cérebro, que nos mamíferos é mais complexo do que em outros vertebrados. O papel principal é desempenhado pelo centro visual do córtex prosencéfalo, enquanto o significado