Har du noen gang lurt på hvorfor din kattens øyne har de skumle vertikale spalter for elevene? En ny studie antyder at årsaken kan ligge i cats’ foretrukne modus for jakt.
Vertikal-slit elevene er mest vanlig blant nattaktive rovdyr som bakhold deres byttedyr, ifølge ny forskning, publisert i dag (August. 7) i tidsskriftet Science Fremskritt. Mest sannsynlig, kan denne eleven form gir den klareste måten å måle avstand til bytte-snatching leap-studien fant.,
Den nye forskningen ikke bare avmystifisere huskatten, men det avslører også at den bisarre horisontal, rektangulære elevene sported av geiter og sauer sannsynlig hjelpe disse byttedyr scan horisonten for rovdyr — og se terrenget når sprint fra fare. Videre, sirkulær elevene har en tendens til å bli funnet på høye, aktive rovdyr som er våken om dagen. (Høres kjent ut, mennesker?,)
Cat ‘ s eye
Den observasjon at rovdyr har en tendens til å ha vertikal elever og byttedyr horisontale dem dateres tilbake til 1940-tallet, men ingen hadde noen gang tallfestet at forskjellen, sa Martin Banker, en visjon forsker ved University of California, Berkeley. For å finne ut om det var sannheten bak den uformelle observasjoner, Banker og hans team satt sammen en database av 214 landbaserte arter. Deretter, de analysert eleven form av hver art i forhold til dyrets beite vaner og dagen eller natten aktivitet., (Laget igjen ut fugler og fisk for å begrense komplikasjoner av varierende visuelle miljøer.)
Bakhold rovdyr, som mange katter og slanger, var mest sannsynlig til sport vertikal-slit elevene, spesielt når de dyr som var aktive om natten. Årsaken til denne sammenhengen mest sannsynlig har å gjøre med den tekniske siden av øyet, Banker fortalte Live Science. Bakholdsangrep jegere må være veldig god til å måle dybden, slik at de kan effektivt sprang ut på byttet sitt.
Det er to måter å måle dybden uten å flytte., I en metode, stereopsis, hjernen sammenligner avstanden mellom de to bildene som returneres av hvert øye for å måle dybden. (Hold ut fingeren, fokus på det, og nær hver øye på rad. At «hoppe» du ser er den avstand som brukes i stereopsis.)
Den andre metoden, blur, tar nytte av fuzziness av motiver bak og foran stedet der du fokuserer.
Som det viser seg, fra side til side vekt som brukes i stereopsis er lettere å måle ved hjelp av vertikale linjer og konturer enn det er med horisontale dem., Dermed, Banker sa: den vertikale eleven gir den beste utsikten for stereopsis.
for Å dømme horisontale avstander, skjønt, katter og andre slit-elev rovdyr trolig bruke blur, Banker sa. For å maksimere uskarphet, eleven må åpne bredt. Og for å maksimere uskarphet for horisontale linjer, eleven må åpne bredt fra topp til bunn. Med andre ord, den ideelle formen er smalt horisontalt og bredt vertikalt — nettopp arrangement av en cat ‘ s eye.
«Dette er den rette ordningen til å maksimere stereo og uskarphet som stikkord til avstand samtidig,» Banker sa.,
Elever etter byttedyr
På den andre siden av spekteret er det merkelig rektangulære elever som geiter, sauer, hester og noen padder. Banker og hans kolleger fant at 42 planteetende byttedyr-dyr i deres database, 36 hadde horisontal elevene. For å finne ut hvorfor, de skapte en datamaskin modell av en sau ‘ s eye og målt sin optikk.
resultatene viste at en horisontal elev minimerer innspill fra over og under, og maksimerer inngang fra forsiden og baksiden av et dyr, som skaper en panoramautsikt. Pluss, de fleste av disse byttedyr har øyne på siden av hodet, ytterligere forbedre denne visningen.
«Det gir dem mulighet til å se bedre foran og bak, og kanskje ikke å bli blendet av sollyset fra oven», Banker sa.,
Enda mer interessant, Banker sa, var oppdagelsen av at disse elevene også redusere uskarphet av horisontale kurver, å skape en skarpere bilde av bakken og kommende terreng. Det er ganske viktig for et dyr som trenger kanskje å slippe alt og kjøre hvis en mountain lion pounces — spesielt ikke et dyr med sine øyne på siden av hodet, Banker sa.
«Tenk deg at øynene var ute 70 grader fra hvor du kjører,» sa han. «Du ville være forferdelig på det.,»
midtveis å utvikle denne teorien, Banker og hans kolleger skjønte at de kanskje har et problem, sa han. En geit vannrett øyne ville ha å bo i tråd med horisonten for dyr til å dra nytte av denne ekstra klarhet. Dersom dyret er elevene ikke stille opp når det var beite, hodet ned, «det går vår idé,» Banker sa.
Han «slått av» til en lokal dyrehage mens en av hans kolleger på vei til en gård i nærheten av sitt hjem i England, hver med et videokamera i hånden., Hva de så setter sin teori tilbake i spillet: Geiter, sauer og hester alle rotere øynene — en med og en mot klokken — for å holde elevene i tråd med horisonten når beiting.
Banker kunne ikke finne noen referanse til denne talent i den vitenskapelige litteraturen, men sa at han og hans team «form for tvil» at de oppdaget det. «Jeg kan ikke forestille meg at dette savnet alles oppmerksomhet de siste par hundre år,» sa han.,
Øye utviklingen
Hvis vertikale elevene er for jakt og horisontal elevene er for flukt, hvor etterlater det runde elevene som de mennesker har? Disse resultatene, Banker sa, er en litt mindre klart. Dyr med runde elevene har en tendens til å være aktive rovdyr eller foragers som er våken, både dag og natt. Men sammenhengen mellom elev form og disse egenskapene var ikke så sterk som den var for vertikal og horisontal elevene.,
til Slutt, forskerne laget noen familie trær av katter og hunder samtidig (en gruppe som omfatter hunder og ulver), for å finne ut om eleven form utviklet seg bare én gang i disse familiene, eller om det dukker opp uavhengig av hverandre ved flere anledninger. De fant det merkelig elev former, har utviklet seg mange ganger.
«Det er bare en slags kommet og gått, avhengig av sin nisje,» Banker sa. «Vi tror at uansett hvilket trykk det var å utvikle en bestemt elev form skjedd flere ganger, ikke bare én gang.,»
Avstand dommer er ikke den eneste grunnen til at dyr kan utvikle seg en viss eleven form, Banker lagt til. Andre faktorer, som for eksempel farge vision og mønstergjenkjenning, trolig spille en rolle.
forskerne ønsker nå å studere samspillet mellom netthinnen og elev, spesielt i horisontal øyne. Mange dyr med horisontal elevene har en «smøre» retina, Banker sa, med høyere tettheter av lys reseptorer i en horisontal strek over netthinnen. (Mennesker, derimot, har et sirkulært område som kalles fovea som er spesielt tett.,)
laget ønsker også å se på enda odder øyne. Noen øgler, for eksempel, har elever som smalt inn i tre eller fire stablet vertikalt hull. Cephalopods som blekksprut har virkelig bisarre, «W»-formet elevene. Og noen skøyter og stråler har elever som er formet som crescent måner.
«Det er mange veldig rare ut som om de er det,» Banker sa.
Følg Stephanie Pappas på Twitter og Google+. Følg oss på @livescience, Facebook & Google+. Opprinnelige artikkelen på Live Science.,