zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego oczy Twojego kota mają te przerażające pionowe szczeliny dla źrenic? Nowe badania sugerują, że powodem może być preferowany przez koty tryb polowania.
pionowe źrenice są najczęściej spotykane wśród nocnych drapieżników, które zasadzają się na swoją ofiarę-wynika z nowych badań, opublikowanych dzisiaj (Sierpień 2010). 7) w czasopiśmie Science Advances. Najprawdopodobniej ten kształt źrenicy zapewnia najostrzejszy sposób pomiaru odległości dla skoku porywającego zdobycz, jak stwierdzono w badaniu.,
nowe badania nie tylko demystyfikują kota domowego, ale również ujawniają, że dziwaczne poziome, prostokątne źrenice wyplatane przez kozy i owce prawdopodobnie pomagają tym zwierzętom skanować horyzont w poszukiwaniu drapieżników — i obserwować teren, gdy uciekają przed niebezpieczeństwem. Co więcej, okrągłe źrenice zwykle znajdują się na wysokich, aktywnych drapieżnikach, które nie śpią w ciągu dnia. (Brzmi znajomo, ludzie?,)
Cat ' s eye
obserwacja, że drapieżniki mają zwykle pionowe źrenice, a ofiary poziome, pochodzi z lat 40., ale nikt nigdy nie określił tej różnicy, powiedział Martin Banks, badacz wizji na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley. Aby dowiedzieć się, czy za przypadkowymi obserwacjami kryje się prawda, Banks i jego zespół zebrali bazę danych 214 gatunków lądowych. Następnie analizowano kształt źrenicy każdego gatunku w odniesieniu do zwyczajów żerowania zwierzęcia i aktywności dziennej lub nocnej., (Zespół pominął ptaki i ryby, aby ograniczyć komplikacje związane z różnymi środowiskami wizualnymi.)
Przyczyna tej korelacji najprawdopodobniej ma związek z mechaniką oka, Banks powiedział żywej nauce. Łowcy zasadzek muszą być bardzo dobrzy w ocenie głębokości, aby mogli skutecznie wyskoczyć na swoją ofiarę.
istnieją dwa sposoby pomiaru głębokości bez poruszania się., W jednej metodzie, stereopsis, mózg porównuje odległość między dwoma obrazami zwracanymi przez każde oko do pomiaru głębokości. (Wyciągnij palec, skup się na nim i zamknij kolejno każde oko. Ten” skok”, który widzisz, jest odległością używaną w stereopsis.)
druga metoda, blur, wykorzystuje rozmycie obiektów za i przed miejscem, na którym się skupiasz.
jak się okazuje, przesunięcie z boku na bok stosowane w stereopsis jest łatwiejsze do pomiaru za pomocą pionowych linii i konturów niż w przypadku poziomych., Tak więc, powiedział Banks, pionowa źrenica zapewnia najlepszy widok dla stereopsis.
aby ocenić odległości poziome, jednak koty i inne drapieżniki szczelinowe prawdopodobnie używają rozmycia, powiedział Banks. Aby zmaksymalizować rozmycie, źrenica musi otworzyć się szeroko. Aby zmaksymalizować rozmycie linii poziomych, źrenica musi otworzyć się szeroko od góry do dołu. Innymi słowy, idealny kształt jest wąski poziomo i szeroki pionowo-dokładnie układ kociego oka.
,
źrenice zdobyczy
Po drugiej stronie spektrum znajdują się dziwne prostokątne źrenice kóz, owiec, koni i niektórych ropuch. Banks i jego współpracownicy odkryli, że spośród 42 roślinożernych zwierząt drapieżnych w ich bazie 36 miało poziome źrenice. Aby dowiedzieć się dlaczego, stworzyli komputerowy model owczego oka i zmierzyli jego optykę.
wyniki wykazały, że pozioma źrenica minimalizuje wejście od góry i od dołu oraz maksymalizuje wejście od przodu i tyłu zwierzęcia, tworząc panoramiczny widok. Ponadto większość tych drapieżnych zwierząt ma oczy po bokach głowy, co dodatkowo poprawia ten widok.
„pozwala im lepiej widzieć z przodu i z tyłu, a może nie dać się oślepiać słońcem z góry” – powiedział Banks.,
jeszcze bardziej interesujące było odkrycie, że te źrenice minimalizują rozmycie poziomych konturów, tworząc ostrzejszy obraz terenu i zbliżającego się terenu. To bardzo ważne dla zwierzęcia, które może potrzebować rzucić wszystko i uciec, jeśli lew górski rzuca-zwłaszcza zwierzę z oczami z boku głowy, powiedział Banks.
„wyobraź sobie, że Twoje oczy patrzyły 70 stopni od miejsca, w którym biegniesz” „Byłabyś w tym okropna.,”
rozwijając tę teorię, Bank i jego koledzy zdali sobie sprawę, że mogą mieć problem, powiedział. Poziome Oczy kozy musiałyby być zgodne z horyzontem, aby zwierzę mogło skorzystać z tej dodatkowej jasności. Jeśli źrenice zwierzęcia nie ustawiły się w kolejce, gdy było wypasane, głowa w dół, „oto nasz pomysł”, powiedział Banks.
„uciekł” do lokalnego zoo, podczas gdy jeden z jego kolegów udał się na farmę w pobliżu swojego domu w Anglii, każdy z kamerą wideo w ręku., To, co zobaczyli, przywróciło ich teorię do gry: kozy, owce i konie obracają oczy-jeden zgodnie z ruchem wskazówek zegara, a drugi przeciwnie do ruchu wskazówek zegara – aby utrzymać swoje źrenice w linii horyzontu podczas wypasu.
banki nie mogły znaleźć odniesienia do tego talentu w literaturze naukowej, ale stwierdziły, że on i jego zespół „mieli wątpliwości”, że go odkryli. „Nie mogę sobie wyobrazić, że to nie zwróciło uwagi wszystkich przez ostatnie kilkaset lat” – powiedział.,
Eye evolution
Jeśli źrenice pionowe są do polowania, a poziome do ucieczki, to gdzie pozostawiają źrenice okrągłe, takie jak te, które mają ludzie? Wyniki te, zdaniem banków, są nieco mniej wyraźne. Zwierzęta z okrągłymi źrenicami są aktywnymi drapieżnikami lub żernikami, które nie śpią zarówno w dzień, jak i w nocy. Ale korelacja między kształtem źrenicy a tymi cechami nie była tak silna, jak w przypadku uczniów pionowych i poziomych.,
na koniec naukowcy stworzyli kilka drzew genealogicznych kotów i psów (grupę obejmującą psy i lisy), aby dowiedzieć się, czy kształt źrenicy wyewoluował tylko raz w tych rodzinach, czy też pojawia się niezależnie wielokrotnie. Odkryli, że dziwne kształty źrenic ewoluowały wiele razy.
„Uważamy, że niezależnie od presji, jaką było wyewoluowanie pewnego kształtu źrenicy, zdarzało się to wielokrotnie, a nie tylko raz.,”
dystans nie jest jedynym powodem, dla którego zwierzęta mogą wykształcić pewien kształt źrenicy-dodał Banks. Inne czynniki, takie jak widzenie kolorów i rozpoznawanie wzorców, prawdopodobnie odgrywają rolę.
naukowcy chcą teraz zbadać interakcję między siatkówką a źrenicą, szczególnie w oczach poziomych. Wiele zwierząt z poziomymi źrenicami ma” rozmazaną ” siatkówkę, o większej gęstości receptorów światła w poziomej smudze na siatkówce. (Ludzie natomiast mają okrągły obszar zwany fovea, który jest szczególnie gęsty.,)
zespół chce również patrzeć na jeszcze dziwniejsze Oczy. Niektóre jaszczurki, na przykład, mają źrenice, które zwężają się w trzy lub cztery pionowo ułożone otwory. Głowonogi, takie jak mątwy, mają naprawdę dziwaczne źrenice w kształcie litery „W”. Niektóre wrotki i płaszczki mają źrenice w kształcie półksiężyców.
śledź Stephanie Pappas na Twitterze i Google+. Obserwuj nas @livescience, Facebook & Google+. Oryginalny artykuł o żywej nauce.,