A pupila vertical permite que diferentes espécies de animais vejam igualmente bem tanto à noite como durante o dia. Mas cientistas da Universidade da Califórnia em Berkeley acreditam que os gatos precisam desses olhos não apenas para enxergar bem no escuro.

Martin Banks e seus colegas da Universidade da Califórnia em Berkeley acreditam que a estreita pupila vertical revela a especialização ecológica do animal. É uma característica distintiva de gatos e outros predadores de emboscada. A pupila fendida permite ao animal determinar com precisão a distância até a vítima e calcular a força do salto.

Os cientistas também descobriram que esta conclusão só é verdadeira para pequenos predadores de até 42 cm de altura. Quanto mais alto o predador, menor é a diferença de nitidez entre o alvo e o ambiente.

Isso explica por que os gatos de Pallas e os caçadores "velocistas" maiores têm pupilas redondas.

Artiodáctilos e equídeos herbívoros, por sua vez, possuem pupilas horizontais e podem enxergar 340 graus. As cabras conseguem manter as pupilas perpendiculares ao solo, mesmo quando inclinam a cabeça para baixo. Isso permite que os animais vejam não apenas o predador se aproximando por trás, mas também possíveis rotas de fuga.

Saiba mais sobre como os animais de estimação veem o mundo.

Gatos

Quando se fala em visão excelente, uma pessoa se refere à capacidade de ver imagens nítidas e coloridas de perto, de longe e na visão periférica. Muitos dos parâmetros que conhecemos são insignificantes para um gato. A pupila vertical do olho de um predador o protege da luz solar direta, portanto, sob luz forte, ela se estreita em uma fenda fina.

Perto dos fotorreceptores do olho de um gato existem formações especiais - tapetums, que “interceptam” a luz e a direcionam de volta para a retina, o que permite ao gato ver no crepúsculo como durante o dia, e à noite como uma pessoa vê no crepúsculo. Graças ao Tamepum, os olhos de um gato brilham no escuro.

Todos os gatos percebem o mundo em tons de cinza, verde e azul. Surpreendentemente, os gatos não se distinguem pela acuidade visual no sentido usual: eles veem pequenos detalhes embaçados, pois durante a caça se concentram principalmente em sons e movimentos. Além disso, a visão de um caçador noturno cobre 270 graus, com cada olho distinguindo até 45% da imagem, graças ao qual o gato é capaz de calcular a distância de um salto em distância com um erro de até 3-4 centímetros .

Durante muito tempo existiu a opinião de que os cães veem o mundo em preto e branco. Na verdade, eles distinguem cores, mas de uma forma um pouco diferente. A retina humana contém 3 tipos de cones responsáveis ​​pela percepção das cores: os primeiros são sensíveis à radiação de ondas longas (vermelho e laranja), o segundo à radiação de ondas médias (amarelo e verde) e o terceiro à radiação de ondas curtas ( azul e violeta).

Os cães não possuem o primeiro tipo de cone e, como resultado, não são sensíveis à cor vermelho-alaranjada e podem percebê-la de forma semelhante ao verde-amarelo. Nesse caso, a cor que o dono identifica como azul esverdeado será branca para o cão, mas o cão distingue mais tons de cinza do que outras criaturas. O campo de visão dos cães é “esticado”, como resultado uma imagem de 270 graus cai nele (para comparação, o mesmo parâmetro para a percepção humana é 60-70 graus menor).

Os cães, assim como os gatos, são guiados pelo movimento e são capazes de perceber um objeto estacionário a uma distância de 600 metros (enquanto capturam um objeto em movimento de 800 a 900 metros). Fato interessante: para raças de cães com orelhas caídas, o principal é a visão, enquanto aqueles com orelhas eretas dependem principalmente da audição.

Esses roedores foram domesticados há muito tempo, mas mesmo que um rato seja um convidado indesejado em sua casa, você pode ter certeza que ele nem suspeitará de sua presença do outro lado da sala se você não se mover e não pedir ajuda. com um grito agudo.

O fato é que a distância máxima para a visão de um rato é de apenas cerca de 1 metro, isso se deve à visão panorâmica e aos olhos posicionados lateralmente, que ajudam o rato a distinguir os objetos ao redor. A visão binocular do rato, ao contrário dos humanos, captura várias imagens separadas de diferentes ângulos.

Os ratos conseguem distinguir perfeitamente a distância até um objeto, mas devido à baixa cobertura, isso só é relevante em uma área limitada. Os ratos também não têm visão de cores. Assim como os cães, eles distinguem bem as cores cinza e percebem as partes azul e verde do espectro, mas para eles a cor vermelha equivale à escuridão absoluta. Mas os ratos veem perfeitamente a radiação ultravioleta e até distinguem tons de ultravioleta.

Os pássaros de estimação têm uma visão muito boa. O ângulo de visão, graças à posição dos olhos, é de 360 ​​graus, de forma que nenhum detalhe do ambiente possa ser escondido de Kesha. É claro que os papagaios veem o mundo em cores, como evidenciado pela plumagem brilhante criada para que os indivíduos se reconheçam.

Infelizmente, os papagaios não enxergam bem os objetos próximos, portanto, ao perceberem a comida de longe, eles se orientam para perto usando a ponta do bico. Graças aos músculos oculares altamente desenvolvidos, os papagaios podem olhar para dois objetos separados ao mesmo tempo, mas à noite ficam “cegos” e não conseguem mais navegar no escuro, por isso é recomendado cobrir a gaiola com os pássaros em noite.

Mas, por exemplo, os pardais veem o mundo em rosa. As terminações dos nervos sensíveis à luz em suas fibras apresentam gotas oleosas vermelho-amareladas, graças às quais o pardal literalmente olha a vida através de óculos cor de rosa.

O ângulo de visão do cavalo é de 350 graus, o que significa que o cavalo não vê apenas o que está sob o focinho, acima da testa e bem na frente do nariz. É por isso que um cavalo não pega um pedaço de maçã que está bem na sua frente - ele simplesmente não o vê. Mas os cavalos enxergam perfeitamente no escuro e são capazes de estimar com precisão a distância até os objetos.

Poucas pessoas se atrevem a ter um animal de estimação tão charmoso em casa, mas se você é o feliz dono de uma cobra, deve saber como ela vê seu dono. O olho da cobra é coberto por uma película fina e coriácea, resultado da fusão das pálpebras. No início da muda, os olhos da cobra ficam turvos e isso dificulta a visão. No futuro, o filme sairá quando você trocar a “roupa”.

Acontece que a visão da cobra se deteriora várias vezes durante sua vida e retorna ao réptil. As cobras diurnas têm pupila redonda, enquanto as cobras noturnas têm pupila vertical estreita. A visão binocular permite que a cobra forme uma imagem a partir das retinas de ambos os olhos, mas essa visão se concentra principalmente na informação térmica. Assim, é mais provável que uma cobra veja os contornos, o tamanho, a distância de outro animal, e esta imagem permite identificar um rato de sangue quente em solo frio ou um sapo de sangue frio entre os vapores quentes da terra. A imagem mostra um exemplo de como uma cobra vê uma pessoa.

Coruja

A ave mais famosa com boa visão noturna é a coruja. Aliás, é um mito que as corujas enxergam mal durante o dia. Onirs enxergam bem dia e noite. Mas à noite sua visão fica mais nítida e eles enxergam 100 vezes melhor que uma pessoa. Mesmo na noite mais escura e sem lua, uma coruja pode facilmente avistar um rato se esgueirando pela grama, um pássaro escondido entre as folhas ou um esquilo subindo em um abeto peludo.

Gato


Os gatos, segundo os cientistas, não enxergam na escuridão total, mas à luz das estrelas e da lua eles enxergam 6 vezes melhor que as pessoas. À noite, suas pupilas dilatam-se visivelmente, atingindo um diâmetro de 14 mm (para comparação: em humanos, o diâmetro máximo da pupila não ultrapassa 8 mm). Mas em um dia ensolarado, as pupilas de um gato se transformam em fendas finas para não danificar as células sensíveis da retina com a abundância de luz.
Os gatos também têm uma área reflexa do olho altamente desenvolvida, que também é encontrada em outros animais. É graças a ela que os olhos dos animais “queimam” sob o brilho dos faróis ou lanternas. Você pode ler mais sobre a visão dos gatos em nosso artigo.

Cavalo


É sabido que há muito mais bastonetes na retina do olho de um cavalo do que cones, sua proporção é de aproximadamente 9:1, e são os bastonetes os responsáveis ​​pela visão com pouca luz. Assim o cavalo normalmente navega no escuro: pasta, se move, evita obstáculos e buracos.

Cachorro


Segundo os veterinários, o cão também tem boa visão noturna – ele enxerga no escuro 4 vezes melhor que um humano.

Cobra


Os olhos das cobras detectam sinais infravermelhos à noite, ou seja, o calor que o corpo de um animal irradia. É assim que uma cobra vê uma pessoa à noite.

Humano


As pessoas ficam mal orientadas no escuro, mas o mundo é lindo para nós sem ele. O olho humano contém 110-125 milhões de bastonetes, responsáveis ​​​​pela visão em preto e branco, e 6-7 milhões de cones (a eles devemos a visão colorida). Graças a essa abundância de células sensíveis às cores, nossos olhos são capazes de perceber cerca de cinco milhões de tons de cores - aqui nenhum animal se compara a nós.

Como as pessoas e os animais percebem as cores?

• Os gatos não conseguem acessar a cor vermelha e veem o mundo ao seu redor como nada brilhante, mas conseguem distinguir até 25 tons de cinza. Afinal, ao caçar ratos, é muito importante que eles determinem com precisão sua cor.
• Os cães não conseguem distinguir o vermelho, o laranja e o amarelo, mas veem claramente o azul e o roxo.
• A cor de olhos mais rara em humanos é verde. Apenas 2% da população do nosso planeta pode orgulhar-se disso.
• Uma pessoa nasce com olhos cinza-claros condicionalmente e sua cor “verdadeira” aparece por volta dos 2 a 3 anos.
• Graças ao grande número de células sensíveis à luz - mais de 130 milhões - o olho humano é capaz de perceber cerca de 5 milhões de tonalidades de cores.
• A abelha não vê o vermelho e confunde com verde, cinza e até preto. Ela distingue claramente apenas amarelo, azul esverdeado, azul, roxo, violeta. Mas percebe muito bem a radiação ultravioleta. Padrões azuis-violeta brilhantes podem ser vistos entre as pétalas brancas e claras, indicando onde procurar o néctar.
• A cor dos olhos depende de um pigmento da íris chamado melanina. Uma grande quantidade de pigmento determina a formação da cor escura da íris (preto, marrom, marrom claro), e uma quantidade menor determina a formação de cores claras (cinza, verde, azul).
• Ao contrário da maioria dos animais, os humanos têm três cores básicas percebidas – vermelho, azul e verde, que quando misturadas produzem todas as cores visíveis aos olhos.
• A cor dos olhos vermelhos é encontrada apenas em albinos. Está associada à completa ausência de melanina na íris e, portanto, é determinada pelo sangue nos vasos da íris.
• Ao contrário da crença popular, vacas e touros não fazem distinção entre a cor vermelha. Muitos têm certeza de que durante uma tourada o touro fica irritado com a capa do toureiro, mas acontece que não é o caso. O touro é provocado não pela cor, pois não vê o vermelho, mas pelo próprio fato do movimento. Como os touros também são míopes, o movimento de um trapo é entendido por eles como um desafio e uma agressão do inimigo.
• Para 1% das pessoas na Terra, a cor da íris dos olhos esquerdo e direito não é a mesma.
• É geralmente aceito que o daltonismo é um “destino” puramente masculino. Cerca de 8% dos homens e apenas 1% das mulheres sofrem com isso em um grau ou outro.
• Os residentes dos Estados Bálticos, do norte da Polónia, da Finlândia e da Suécia são considerados os europeus de olhos mais brilhantes. E o maior número de pessoas com olhos escuros vive na Turquia e em Portugal.

Estou olhando para longe!

• Os cães enxergam bem à distância, não a menos de 35-50 cm, e objetos mais próximos parecem embaçados e sem forma para eles. A acuidade visual de um cão é aproximadamente um terço da de um ser humano. Mas seus olhos são triplicados de tal forma que podem determinar facilmente a distância até um objeto.
• A libélula é o representante mais vigilante dos insetos. Ela consegue distinguir objetos do tamanho de uma pequena conta a uma distância de 1 m. O olho de uma libélula é composto por 30.000 ocelos individuais; esses olhos são chamados de olhos "compostos". Cada um deles arrebata um ponto do espaço circundante e, em seu cérebro, tudo é reunido em um único mosaico. É difícil imaginar, mas o olho de uma libélula percebe até 300 imagens por segundo. Nos casos em que uma pessoa vê uma sombra tremeluzente, a libélula verá claramente um objeto em movimento.
• Se considerarmos que a acuidade visual de uma águia é de 100%, então a visão humana normal é apenas 52% da visão de uma águia.
• O falcão é capaz de ver um alvo de 10 cm de altura a uma altura de 1,5 km.
• O abutre distingue pequenos roedores a uma distância de até 5 quilômetros.
• Os sapos só veem objetos em movimento. Para olhar para um objeto estacionário, ela mesma precisa começar a se mover. Em um sapo, quase 95% da informação visual entra imediatamente no departamento reflexo, ou seja, ao ver um objeto em movimento, o sapo reage a ele na velocidade da luz, como se fosse um alimento em potencial.
• Nos humanos, o ângulo de visão é de 160 a 210°.
• Cabras e bisões têm pupilas horizontais e retangulares. Esses alunos ampliam seu campo de visão para 240° e veem quase tudo ao seu redor, no sentido literal da palavra.
• Os olhos do cavalo são posicionados de forma que sua visão seja de 350°. Sua acuidade visual é quase igual à dos humanos.
• Um gato tem um ângulo de visão de 185°, enquanto um cachorro tem apenas 30-40°.

Quem vê melhor no escuro?

• A ave mais famosa com boa visão noturna é a coruja.
• Os gatos enxergam no escuro 6 vezes melhor que os humanos. No escuro, suas pupilas dilatam-se visivelmente, atingindo um diâmetro de 14 mm, mas em um dia ensolarado elas se estreitam, transformando-se em fendas finas. Isso ocorre porque muita luz pode danificar as células sensíveis da retina e, com pupilas tão estreitas, os olhos de um gato ficam bem protegidos dos raios fortes do sol. Para efeito de comparação, em humanos o diâmetro máximo da pupila não excede 8 milímetros.
• As corujas ficam acordadas à noite e enxergam muito melhor à noite do que durante o dia. Em uma noite sem lua, eles podem facilmente avistar um rato se esgueirando pela grama, um pássaro escondido entre as folhas ou um esquilo subindo em um abeto peludo. Durante o dia, as corujas enxergam mal e esperam até o anoitecer em um canto isolado.
• Os cavalos têm boa visão panorâmica, uma capacidade desenvolvida de ver no escuro e avaliar a distância dos objetos. A única coisa em que a visão dos cavalos é inferior à dos humanos é a percepção das cores.

Olhos e suas características

• Os movimentos dos olhos do camaleão são completamente independentes um do outro: um pode olhar para frente, o outro pode olhar para o lado.
• Algumas espécies de escorpiões têm até 12 olhos e muitas aranhas têm oito. O famoso lagarto tuatara da Nova Zelândia, considerado contemporâneo dos dinossauros, é chamado de “três olhos”. Seu terceiro olho está na testa!
• O diâmetro do globo ocular humano adulto é de cerca de 24 milímetros. É igual para todas as pessoas, diferindo apenas em frações de milímetro (sem presença de patologias oculares).
• Cabras, ovelhas, mangustos e polvos têm pupilas retangulares.
• Os olhos de um avestruz são maiores em volume que o cérebro.
• As aranhas saltadoras têm oito olhos – dois grandes e seis pequenos.
• Os globos oculares de uma coruja ocupam quase todo o crânio e, devido ao seu grande tamanho, não conseguem girar em suas órbitas. Mas esta desvantagem é compensada pela excepcional mobilidade das vértebras cervicais - a coruja pode virar a cabeça 180°.
• As estrelas do mar têm um olho no final de cada raio e células individuais sensíveis à luz estão espalhadas por toda a superfície do corpo, mas esses habitantes marinhos só conseguem distinguir entre claro e escuro.
• O olho das grandes baleias pesa cerca de 1 kg.
• O padrão da íris de uma pessoa é individual. Pode ser usado para identificar uma pessoa.
• Os olhos de um camarão louva-a-deus são um sistema complexo. Ao mesmo tempo, eles enxergam em luz óptica, infravermelha, ultravioleta e também em luz polarizada. Para que uma pessoa enxergue em todas essas faixas, ela precisa carregar cerca de 100 kg. diversos equipamentos eletrônicos.
• Entre os habitantes dos mares, os olhos mais perfeitos são encontrados nos cefalópodes - polvos, lulas e chocos.

Você conhece isso...

• Em média, uma pessoa pisca a cada 10 segundos, o tempo de piscar é de 1 a 3 segundos. Pode-se calcular que em 12 horas uma pessoa pisca 25 minutos.
• As mulheres piscam cerca de duas vezes mais que os homens.
• Uma pessoa tem 150 cílios nas pálpebras superiores e inferiores.
• Em média, as mulheres choram 47 vezes por ano e os homens - 7.
• É impossível espirrar com os olhos abertos.
• Ao trabalhar em um computador durante o dia, os olhos focam da tela para o papel cerca de vinte mil vezes.
• Os crocodilos choram quando comem carne. Assim, por meio de glândulas especiais próximas aos olhos, eles removem o excesso de sais do corpo. Este fato foi confirmado experimentalmente por cientistas americanos.
• Os olhos se acostumam com o escuro em 60-80 minutos. Depois de ficar no escuro por cerca de um minuto, a sensibilidade à luz aumenta 10 vezes, e após 20 minutos - 6 mil vezes. É por isso que, quando saímos para a luz depois de estarmos num quarto escuro, sempre sentimos um grande desconforto.

Os humanos enxergam bem no escuro, mas animais noturnos como os gatos nos dão cem pontos à frente. Quem tem os olhos mais sensíveis?

O correspondente tentou descobrir isso BBC Terra.

O olho humano é uma das conquistas mais surpreendentes da evolução. Ele é capaz de ver pequenas partículas de poeira e enormes montanhas, próximas e distantes, em cores. Trabalhando em conjunto com um poderoso processador em forma de cérebro, os olhos permitem que uma pessoa distinga movimentos e reconheça pessoas por seus rostos.

Uma das características mais impressionantes dos nossos olhos é que é tão bem desenvolvido que nem percebemos. Quando entramos em uma sala mal iluminada devido à luz forte, o nível de iluminação no ambiente circundante cai drasticamente, mas os olhos se adaptam a isso quase instantaneamente. Como resultado da evolução, nos adaptamos para enxergar com pouca luz.

Mas em nosso planeta existem seres vivos que enxergam no escuro muito melhor que os humanos. Experimente ler um jornal no crepúsculo profundo: as letras pretas se fundem com o fundo branco em uma mancha cinza embaçada na qual você não consegue entender nada. Mas um gato em situação semelhante não teria problemas - é claro, se soubesse ler.

Mas mesmo os gatos, apesar do hábito de caçar à noite, não enxergam no escuro melhor do que ninguém. As criaturas com a visão noturna mais nítida desenvolveram órgãos visuais únicos que lhes permitem capturar literalmente grãos de luz. Algumas dessas criaturas são capazes de ver em condições onde, do ponto de vista da nossa compreensão da física, nada pode ser visto em princípio.

Para comparar a acuidade da visão noturna, usaremos lux, unidade que mede a quantidade de luz por metro quadrado. O olho humano funciona bem sob luz solar intensa, onde a iluminação pode ultrapassar 10 mil lux. Mas podemos ver com apenas um lux – isto é, a quantidade de luz que existe numa noite escura.

Gato doméstico (Felis catus): 0,125 lux

Para ver, os gatos precisam de oito vezes menos luz que os humanos. Seus olhos geralmente são semelhantes aos nossos, mas possuem diversas características que lhes permitem trabalhar bem no escuro.

Os olhos do gato, assim como os olhos humanos, são compostos por três componentes principais: a pupila, o orifício por onde a luz entra; lente - lente de foco; e a retina, a tela sensível na qual a imagem é projetada.

Nos humanos, as pupilas são redondas, mas nos gatos têm o formato de uma elipse vertical alongada. Durante o dia estreitam-se em fendas e à noite abrem-se na sua largura máxima. A pupila humana também pode mudar de tamanho, mas não em uma faixa tão ampla.

As lentes dos gatos são maiores que as dos humanos e são capazes de coletar mais luz. E atrás da retina eles têm uma camada reflexiva chamada tapetum lucidum, também conhecida simplesmente como “espelho”. Graças a isso, os olhos dos gatos brilham no escuro: a luz passa pela retina e é refletida de volta. Dessa forma, a luz atinge a retina duas vezes, dando aos receptores uma chance extra de absorvê-la.

A composição da retina em gatos também é diferente da nossa. Existem dois tipos de células sensíveis à luz: cones, que detectam cores, mas só funcionam com boa iluminação; e bastonetes - que não percebem a cor, mas funcionam no escuro. Os humanos têm muitos cones, que nos proporcionam uma visão rica e colorida, mas os gatos têm muito mais bastonetes: 25 por cone (nos humanos, essa proporção é de um para quatro).

Os gatos têm 350 mil bastonetes por milímetro quadrado de retina, enquanto os humanos têm apenas 80-150 mil. Além disso, cada neurônio que sai da retina do gato transmite sinais de cerca de mil e quinhentos bastonetes. O sinal fraco é assim amplificado e transformado numa imagem detalhada.

Há uma desvantagem nessa visão noturna aguda: durante o dia, os gatos enxergam quase o mesmo que as pessoas com daltonismo vermelho-verde. Eles conseguem distinguir o azul de outras cores, mas não conseguem diferenciar entre vermelho, marrom e verde.

Tarsiidae: 0,001 lux

Társios são primatas que vivem em árvores encontrados no sudeste da Ásia. Em relação ao resto das proporções corporais, eles parecem ter os maiores olhos de qualquer mamífero. O corpo do társio, excluindo a cauda, ​​​​geralmente atinge um comprimento de 9 a 16 centímetros. Os olhos têm diâmetro de 1,5 a 1,8 centímetros e ocupam quase todo o espaço intracraniano.

Os társios se alimentam principalmente de insetos. Eles caçam de manhã cedo e tarde da noite, sob iluminação de 0,001-0,01 lux. Movendo-se pelas copas das árvores, eles devem procurar presas pequenas e bem camufladas na escuridão quase total e ao mesmo tempo não cair, saltando de galho em galho.

Eles são ajudados nisso por seus olhos, que geralmente são semelhantes aos olhos humanos. O olho do társio gigante deixa entrar muita luz, e a quantidade de luz é regulada pelos músculos fortes que circundam a pupila. A lente grande foca a imagem na retina, repleta de bastonetes: o társio tem mais de 300 mil deles por milímetro quadrado, como um gato.

Esses olhos grandes têm uma desvantagem: os társios não conseguem movê-los. Como compensação, a natureza os dotou de pescoços que giram 180 graus.

Besouro de estrume (Onitis sp.): 0,001-0,0001 lux

Onde há esterco, geralmente há besouros rola-bosta. Eles escolhem a pilha de esterco mais fresca e começam a viver nela, rolando bolas de estrume como reserva ou cavando túneis sob a pilha para fazer um depósito para si. Besouros escaravelhos do gênero Onitis voam em busca de esterco em diferentes horários do dia.

Seus olhos são muito diferentes dos olhos humanos. Os olhos dos insetos são facetados e consistem em muitos elementos estruturais - omatídeos.

Nos besouros que voam durante o dia, os omatídeos são envoltos em conchas pigmentadas que absorvem o excesso de luz para que o sol não cegue o inseto. A mesma membrana separa cada omatídio de seus vizinhos. No entanto, nos olhos dos besouros noturnos, essas membranas pigmentares estão ausentes. Portanto, a luz coletada por muitos omatídeos pode ser transmitida para apenas um receptor, o que aumenta significativamente a sua fotossensibilidade.

O gênero Onitis inclui várias espécies diferentes de besouros rola-bosta. Os olhos das espécies diurnas têm membranas pigmentares isolantes, os olhos dos besouros noturnos somam os sinais dos omatídeos e as espécies noturnas somam os sinais de um número de receptores duas vezes maior que os dos besouros noturnos. Os olhos da espécie noturna Onitis aygulus, por exemplo, são 85 vezes mais sensíveis que os olhos da espécie diurna Onitis belial.

Abelhas halictídeos Megalopta genalis: 0,00063 lux

Mas a regra descrita acima nem sempre se aplica. Alguns insetos podem enxergar com pouca luz, apesar de seus órgãos visuais estarem claramente adaptados à luz do dia.

Eric Warrent e Elmut Kelber, da Universidade de Lund, na Suécia, descobriram que algumas abelhas têm membranas pigmentares nos olhos que isolam os omatídeos uns dos outros, mas mesmo assim são perfeitamente capazes de voar e procurar comida no escuro à noite. Por exemplo, em 2004, dois cientistas demonstraram que as abelhas halictídeos Megalopta genalis são capazes de navegar sob iluminação 20 vezes menos intensa que a luz das estrelas.

Mas os olhos das abelhas Megalopta genalis são projetados para enxergar bem à luz do dia e, durante o curso da evolução, as abelhas tiveram que adaptar um pouco seus órgãos visuais. Depois que a retina absorve a luz, essa informação é transmitida ao cérebro através dos nervos. Nesta fase, os sinais podem ser somados para aumentar o brilho da imagem.

Megalopta genalis possui neurônios especiais que conectam os omatídeos em grupos. Dessa forma, os sinais provenientes de todos os omatídeos do grupo são fundidos antes de serem enviados ao cérebro. A imagem é menos nítida, mas significativamente mais brilhante.

Abelha carpinteira (Xylocopa tranquebarica): 0,000063 lux

As abelhas carpinteiras, encontradas nas montanhas chamadas Gates Ocidentais, no sul da Índia, enxergam ainda melhor no escuro. Eles podem voar mesmo em noites sem lua. “Eles podem voar à luz das estrelas, em noites nubladas e ventos fortes”, diz Hema Somanathan, do Instituto Indiano de Educação e Pesquisa Científica em Thiruvananthapuram.

Somanathan descobriu que os omatídeos da abelha carpinteira têm lentes incomumente grandes e os próprios olhos são bastante grandes em proporção a outras partes do corpo. Tudo isso ajuda a capturar mais luz.

No entanto, isso não é suficiente para explicar uma visão noturna tão excelente. É possível que nas abelhas carpinteiras os omatídeos também estejam agrupados, assim como em suas primas Megalopta genalis.

As abelhas carpinteiras não voam apenas à noite. “Já os vi voar durante o dia, quando os seus ninhos eram destruídos por predadores”, diz Somanathan. “Se você cegá-los com um flash de luz, eles simplesmente caem, sua visão não é capaz de processar uma grande quantidade de luz. Mas então eles recuperam o juízo e decolam novamente.”

De toda a fauna, as abelhas carpinteiras parecem ter a visão noturna mais apurada. Mas em 2014 apareceu outro candidato ao título do campeonato.

Barata americana (Periplaneta americana): menos de um fóton por segundo

Não é possível comparar diretamente as baratas com outras criaturas vivas porque a sua acuidade visual é medida de forma diferente. No entanto, sabe-se que seus olhos são extremamente sensíveis.

Numa série de experiências relatadas em 2014, Matti Väckström, da Universidade de Oulu, na Finlândia, e os seus colegas examinaram como células individuais sensíveis à luz em omatídeos de baratas respondiam a níveis de luz muito baixos. Eles inseriram os eletrodos mais finos feitos de vidro nessas células.

A luz consiste em fótons – partículas elementares sem massa. O olho humano precisa de pelo menos 100 fótons para atingi-lo e sentir qualquer coisa. No entanto, os receptores nos olhos da barata responderam ao movimento mesmo que cada célula recebesse apenas um fóton de luz a cada 10 segundos.

Uma barata tem de 16 a 28 mil receptores sensíveis ao verde em cada olho. Segundo Weckström, no escuro, os sinais de centenas ou mesmo milhares dessas células são somados (lembre-se que em um gato até 1.500 bastonetes ópticos podem trabalhar juntos). O efeito deste somatório, segundo Weckström, é “enorme” e parece não ter análogos na natureza viva.

“As baratas são impressionantes. Menos fótons por segundo! diz Kelber. “Esta é a visão noturna mais nítida.”

Mas as abelhas podem superá-las em pelo menos um aspecto: as baratas americanas não voam no escuro. “O controle do vôo é muito mais difícil - o inseto se move rapidamente e a colisão com obstáculos é perigosa”, comenta Kelber. “Nesse sentido, as abelhas carpinteiras são as mais incríveis. Eles são capazes de voar e procurar alimentos em noites sem lua e ainda ver cores.”

Direitos autorais da ilustração malik CC por 2.0

Os humanos enxergam bem no escuro, mas animais noturnos como os gatos nos dão cem pontos à frente. Quem tem os olhos mais sensíveis? O correspondente tentou descobrir isso.

O olho humano é uma das conquistas mais surpreendentes da evolução. Ele é capaz de ver pequenas partículas de poeira e enormes montanhas, próximas e distantes, em cores. Trabalhando em conjunto com um poderoso processador em forma de cérebro, os olhos permitem que uma pessoa distinga movimentos e reconheça pessoas por seus rostos.

Uma das características mais impressionantes dos nossos olhos é que é tão bem desenvolvido que nem percebemos. Quando entramos em uma sala mal iluminada devido à luz forte, o nível de iluminação no ambiente circundante cai drasticamente, mas os olhos se adaptam a isso quase instantaneamente. Como resultado da evolução, nos adaptamos para enxergar com pouca luz.

Mas em nosso planeta existem seres vivos que enxergam no escuro muito melhor que os humanos. Experimente ler um jornal no crepúsculo profundo: as letras pretas se fundem com o fundo branco em uma mancha cinza embaçada na qual você não consegue entender nada. Mas um gato em situação semelhante não teria problemas - é claro, se soubesse ler.

Mas mesmo os gatos, apesar do hábito de caçar à noite, não enxergam no escuro melhor do que ninguém. As criaturas com a visão noturna mais nítida desenvolveram órgãos visuais únicos que lhes permitem capturar literalmente grãos de luz. Algumas dessas criaturas são capazes de ver em condições onde, do ponto de vista da nossa compreensão da física, nada pode ser visto em princípio.

Para comparar a acuidade da visão noturna, usaremos lux – esta unidade mede a quantidade de luz por metro quadrado. O olho humano funciona bem sob luz solar intensa, onde a iluminação pode ultrapassar 10 mil lux. Mas podemos ver com apenas um lux – isto é, a quantidade de luz que existe numa noite escura.

Gato doméstico (Felis catus): 0,125 lux

Para ver, os gatos precisam de oito vezes menos luz que os humanos. Seus olhos geralmente são semelhantes aos nossos, mas possuem diversas características que lhes permitem trabalhar bem no escuro.

Os olhos do gato, assim como os olhos humanos, consistem em três componentes principais: a pupila - o orifício por onde a luz entra; lente - lente de foco; e a retina – a tela sensível na qual a imagem é projetada.

Nos humanos, as pupilas são redondas, mas nos gatos têm o formato de uma elipse vertical alongada. Durante o dia estreitam-se em fendas e à noite abrem-se na sua largura máxima. A pupila humana também pode mudar de tamanho, mas não em uma faixa tão ampla.

As lentes dos gatos são maiores que as dos humanos e são capazes de coletar mais luz. E atrás da retina eles têm uma camada reflexiva chamada tapetum lucidum, também conhecida simplesmente como “espelho”. Graças a isso, os olhos dos gatos brilham no escuro: a luz passa pela retina e é refletida de volta. Dessa forma, a luz atinge a retina duas vezes, dando aos receptores uma chance extra de absorvê-la.

A composição da retina em gatos também é diferente da nossa. Existem dois tipos de células sensíveis à luz: cones, que detectam cores, mas só funcionam com boa iluminação; e bastonetes - que não percebem a cor, mas funcionam no escuro. Os humanos têm muitos cones, que nos proporcionam uma visão rica e colorida, mas os gatos têm muito mais bastonetes: 25 por cone (nos humanos, essa proporção é de um para quatro).

Os gatos têm 350 mil bastonetes por milímetro quadrado de retina, enquanto os humanos têm apenas 80-150 mil. Além disso, cada neurônio que sai da retina do gato transmite sinais de cerca de mil e quinhentos bastonetes. O sinal fraco é assim amplificado e transformado numa imagem detalhada.

Há uma desvantagem nessa visão noturna aguda: durante o dia, os gatos enxergam quase o mesmo que as pessoas com daltonismo vermelho-verde. Eles conseguem distinguir o azul de outras cores, mas não conseguem diferenciar entre vermelho, marrom e verde.

Tarsiidae: 0,001 lux

Társios são primatas que vivem em árvores encontrados no sudeste da Ásia. Em relação ao resto das proporções corporais, eles parecem ter os maiores olhos de qualquer mamífero. O corpo do társio, excluindo a cauda, ​​​​geralmente atinge um comprimento de 9 a 16 centímetros. Os olhos têm diâmetro de 1,5 a 1,8 centímetros e ocupam quase todo o espaço intracraniano.

Os társios se alimentam principalmente de insetos. Eles caçam de manhã cedo e tarde da noite, sob iluminação de 0,001-0,01 lux. Movendo-se pelas copas das árvores, eles devem procurar presas pequenas e bem camufladas na escuridão quase total e ao mesmo tempo não cair, saltando de galho em galho.

Eles são ajudados nisso por seus olhos, que geralmente são semelhantes aos olhos humanos. O olho do társio gigante deixa entrar muita luz, e a quantidade de luz é regulada pelos músculos fortes que circundam a pupila. A lente grande foca a imagem na retina, repleta de bastonetes: o társio tem mais de 300 mil deles por milímetro quadrado, como um gato.

Esses olhos grandes têm uma desvantagem: os társios não conseguem movê-los. Como compensação, a natureza os dotou de pescoços que giram 180 graus.

Besouro de estrume (Onitis sp.): 0,001-0,0001 lux

Onde há esterco, geralmente há besouros rola-bosta. Eles escolhem a pilha de esterco mais fresca e começam a viver nela, rolando bolas de estrume como reserva ou cavando túneis sob a pilha para fazer um depósito para si. Besouros escaravelhos do gênero Onitis voam em busca de esterco em diferentes horários do dia.

Seus olhos são muito diferentes dos olhos humanos. Os olhos dos insetos são facetados e consistem em muitos elementos estruturais - omatídeos.

Nos besouros que voam durante o dia, os omatídeos são envoltos em conchas pigmentadas que absorvem o excesso de luz para que o sol não cegue o inseto. A mesma membrana separa cada omatídio de seus vizinhos. No entanto, nos olhos dos besouros noturnos, essas membranas pigmentares estão ausentes. Portanto, a luz coletada por muitos omatídeos pode ser transmitida para apenas um receptor, o que aumenta significativamente a sua fotossensibilidade.

O gênero Onitis inclui várias espécies diferentes de besouros rola-bosta. Os olhos das espécies diurnas têm membranas pigmentares isolantes, os olhos dos besouros noturnos somam os sinais dos omatídeos e as espécies noturnas somam os sinais de um número de receptores duas vezes maior que os dos besouros noturnos. Os olhos da espécie noturna Onitis aygulus, por exemplo, são 85 vezes mais sensíveis que os olhos da espécie diurna Onitis belial.

Abelhas halictídeos Megalopta genalis: 0,00063 lux

Mas a regra descrita acima nem sempre se aplica. Alguns insetos podem enxergar com pouca luz, apesar de seus órgãos visuais estarem claramente adaptados à luz do dia.

Eric Warrent e Elmut Kelber, da Universidade de Lund, na Suécia, descobriram que algumas abelhas têm membranas pigmentares nos olhos que isolam os omatídeos uns dos outros, mas mesmo assim são perfeitamente capazes de voar e procurar comida no escuro à noite. Por exemplo, em 2004, dois cientistas demonstraram que as abelhas halictídeos Megalopta genalis são capazes de navegar sob iluminação 20 vezes menos intensa que a luz das estrelas.

Mas os olhos das abelhas Megalopta genalis são projetados para enxergar bem à luz do dia e, durante o curso da evolução, as abelhas tiveram que adaptar um pouco seus órgãos visuais. Depois que a retina absorve a luz, essa informação é transmitida ao cérebro através dos nervos. Nesta fase, os sinais podem ser somados para aumentar o brilho da imagem.

Megalopta genalis possui neurônios especiais que conectam os omatídeos em grupos. Dessa forma, os sinais provenientes de todos os omatídeos do grupo são fundidos antes de serem enviados ao cérebro. A imagem é menos nítida, mas significativamente mais brilhante.

Abelha carpinteira (Xylocopa tranquebarica): 0,000063 lux

As abelhas carpinteiras, encontradas nas montanhas chamadas Gates Ocidentais, no sul da Índia, enxergam ainda melhor no escuro. Eles podem voar mesmo em noites sem lua. “Eles podem voar à luz das estrelas, em noites nubladas e ventos fortes”, diz Hema Somanathan, do Instituto Indiano de Educação e Pesquisa Científica em Thiruvananthapuram.

Somanathan descobriu que os omatídeos da abelha carpinteira têm lentes incomumente grandes e os próprios olhos são bastante grandes em proporção a outras partes do corpo. Tudo isso ajuda a capturar mais luz.

No entanto, isso não é suficiente para explicar uma visão noturna tão excelente. É possível que nas abelhas carpinteiras os omatídeos também estejam agrupados, assim como em suas primas Megalopta genalis.

As abelhas carpinteiras não voam apenas à noite. “Eu os vi voar durante o dia, quando seus ninhos estão sendo destruídos por predadores, "diz Somanathan." Se você os cegar com um flash de luz, eles simplesmente caem, sua visão não é capaz de processar a grande quantidade de luz .Mas então eles recuperam o juízo e decolam novamente ".

De toda a fauna, as abelhas carpinteiras parecem ter a visão noturna mais apurada. Mas em 2014 apareceu outro candidato ao título do campeonato.

Barata americana (Periplaneta americana): menos de um fóton por segundo

Não é possível comparar diretamente as baratas com outras criaturas vivas porque a sua acuidade visual é medida de forma diferente. No entanto, sabe-se que seus olhos são extremamente sensíveis.

Numa série de experiências relatadas em 2014, Matti Väckström, da Universidade de Oulu, na Finlândia, e os seus colegas examinaram como células individuais sensíveis à luz em omatídeos de baratas respondiam a níveis de luz muito baixos. Eles inseriram os eletrodos mais finos feitos de vidro nessas células.

A luz consiste em fótons - partículas elementares sem massa. O olho humano precisa de pelo menos 100 fótons para atingi-lo e sentir qualquer coisa. No entanto, os receptores nos olhos da barata responderam ao movimento mesmo que cada célula recebesse apenas um fóton de luz a cada 10 segundos.

Uma barata tem de 16 a 28 mil receptores sensíveis ao verde em cada olho. Segundo Weckström, no escuro, os sinais de centenas ou mesmo milhares dessas células são somados (lembre-se que em um gato até 1.500 bastonetes ópticos podem trabalhar juntos). O efeito deste somatório, segundo Weckström, é “enorme” e parece não ter análogos na natureza viva.

"As baratas são impressionantes. Menos de um fóton por segundo!", diz Kelber. "Esta é a visão noturna mais nítida."

Mas as abelhas podem superá-las em pelo menos um aspecto: as baratas americanas não voam no escuro. “O controle do vôo é muito mais difícil - o inseto se move rapidamente e a colisão com obstáculos é perigosa”, comenta Kelber. “Nesse sentido, as abelhas carpinteiras são mais incríveis. Elas são capazes de voar e forragear em noites sem lua e ainda distinguir cores .”