Какое зрение у животных

Человек познаёт окружающий мир (форму, тон, оттенки, текстуру предметов), ориентируется в пространстве, словом, получает основную долю (до 80 %) информации из внешней среды благодаря зрению. Зрение - уникальный дар, благодаря которому человек может наслаждаться всей полнотой красок живого мира.

Это все поэзия…

В прозе - зрение – сложная цепь биохимических реакций и биофизических преобразований, а глаз человека представляет собой сложную оптическую систему, воспринимающую и преобразующую световые лучи в нервный импульс, передающийся по зрительному нерву в головной мозг.

Зрение – это удивительно сложная и ещё далеко не познанная, совместная работа глаза и мозга. Уже столетия наука изучает глаз, и каждый учёный, открывая его новые свойства и новые тайны, испытывает чувство волнения и преклонения перед его совершенством.

Светочувствительные клетки имеются почти у всех живых организмов. Даже простейшие реагируют на изменения интенсивности света, обычно удаляясь от его источника. Большинство растений обращают свои листья и цветки к солнцу, хотя у них нет никаких специальных светочувствительных структур. У большей части высших животных чувствительность к свету высокоразвита и локализирована в определённых клетках. Человеческий глаз – отличный пример чрезвычайно чувствительного специализированного органа для восприятия света.

Эволюция глаза:

У некоторых простейших имеются «Глазные пятна», отличающиеся большей чувствительностью к свету, чем остальная клетка, но самыми примитивными светочувствительными органами на эволюционной лестнице являются «глазки» плоских червей (планарий). Это ещё не глаза, а только фоторецепторы, так как они не способны создавать изображение.
Почти у всех турбелярий имеются два или более глаза. Они располагаются вблизи мозгового ганглия или же (если глаз более двух) по краям передней части тела. Каждый глаз состоит из бокала, образованного пигментными клетками, в который проникают рецепторные (ретинальные) клетки, воспринимающие свет. У турбелярий глаза относятся к типу инвертированных (обращённых), поскольку свет сначала проходит через тела рецепторных клеток, после чего попадает на воспринимающий свет сегмент. Ретинальные клетки по своему происхождению являются нервными, поэтому они имеют отростки (аксоны), образующие в своей совокупности зрительный нерв, который направляется в мозговой ганглий, где происходит анализ полученной информации.
Хотя у дождевых червей глаза обычно отсутствуют, они способны реагировать на свет благодаря наличию в коже многочисленных светочувствительных клеток.
Наиболее высокоразвитые глаза мы находим у членистоногих (ракообразных и насекомых), Головоногих моллюсков (осьминогов, кальмаров и т. п.) и позвоночных. Существует два основных типа глаз: камерные фасеточные. У членистоногих развиты фасеточные глаза, а у головоногих моллюсков камерные.

У ракообразных глаза могут быть сложными и более простыми. Сложные, или фасеточные, глаза состоят из многочисленных мелких глазков – омматидиев, каждый из которых функционирует индивидуально и охватывает определённую часть окружающего пространства. В результате рак воспринимает окружение в виде мозаичного изображения. Отдельный омматодий состоит из светопреломляющих линз и чувствительных клеток, от которых отходят отростки, формирующие зрительный нерв. Между собой глазки отделены тонкими прослойками пигмента. Установлено, что количество омматодиев в сложном глазе речного рака становится больше с возрастом рака, одновременно увеличиваются их размеры.

Сложные глаза являются парными и обычно сидят на специальных выростах – глазных стебельках, которые хорошо заметны у речных раков, или крабов.

Другой тип глаз имеет меньшие размеры и устроен не так сложно. Он состоит из пигментного бокала, к которому по бокам прилежат четыре группы чувствительных клеток. Над бокалом располагается светопреломляющая линза – хрусталик.

Простой глаз всегда непарен, обычно он располагается на нижней поверхности головы между антеннулами. Поскольку он имеется у личинки – науплиуса, его также называют науплиальным глазом, однако у веслоногих и многих ракушковых раков такие глаза сохраняются и во взрослом состоянии, причём сложные глаза у них не развиваются. Многие листоногие раки во взрослом состоянии имеют оба типа глаз, а часть высших раков – только сложные.

У паукообразных органами зрения являются простые глаза, количество которых у разных видов варьирует от 2 до 12. У пауков они расположены на головогрудном щите в виде двух дуг, а у скорпионов одна пара глаз располагается спереди и ещё несколько пар – по бокам. Несмотря на значительное количество глаз, зрение у паукообразных слабое. В лучшем случае они способны более или менее отчётливо различать предметы на расстоянии не более 30 см, а большинство видов – и того меньше (например, скорпионы видят только на расстоянии несколько см). Для некоторых бродячих видов (например, пауков-скакунов) зрение более важно, поскольку с его помощью паук высматривает добычу и различает особей противоположного пола.

Глаза насекомых могут быть простыми и сложными. Простые глаза позволяют воспринимать свет, но не могут различать предметы. Они имеют светопреломляющую линзу, под которой располагаются рецепторные клетки, окружённые пигментными клетками. Простые глаза имеются как у личинок, так и у взрослых особей, однако у последних они закладываются заново, поскольку в процессе онтогенеза личиночные глаза дегенерируют.

Значительно более совершенными являются сложные глаза, образованные большим количеством отдельных глазков – омматидиев, строение которых не соответствует описанным выше обычным простым глазкам. Каждый омматодий окружён прозрачной кутикулой – роговицей, которая в совокупности с нижележащим хрустальным конусом составляет светопреломляющую линзу. Под линзой располагаются рецепторные клетки, их светочувствительные части совместно составляют светочувствительный элемент – рабдом. Друг от друга омматодии отделены прослойками из пигментных клеток.

Каждый омматодий в составе сложного (или фасеточного) глаза функционирует как отдельный глаз, воспринимая небольшую часть пространства. При этом насекомое получает изображение окружающего мира в виде сложной мозаики из отдельных крохотных картинок. Общее количество омматидиев в сложном глазу у разных видов широко варьирует. Например, у муравья их 8-9, у комнатной мухи – около 4000, а у стрекоз – до 28000 в каждом глазу. Этот показатель зависит от того, насколько важно зрение для данного вида.

Глаза насекомых не способны настраиваться на равноудаленные предметы, поскольку у них отсутствует система аккомодации, поэтому зрение многих насекомых относительно не чёткое.

Способность воспринимать цвета у разных видов насекомых также неодинакова. Установлено, что насекомые способны воспринимать коротковолновой свет (даже ультрафиолетовый), но не воспринимают длинноволновой.

У брюхоногих моллюсков в самом простом случае глаза представляют собой ямку, выстланную чувствительными клетками. Более сложные глаза имеют погруженный под эпителий пузырь, в котором лучи света проходят через линзу – хрусталик и стекловидное тело, после чего попадают на светочувствительные клетки.

У головоногих органы зрения особо совершенны и могут иметь различное строение. У наиболее примитивных четырёхжаберных форм (наутилусов) глаз представляет собой обширную ямку, которая через сохранившееся отверстие сообщается с внешней средой.

У хордовых (беспозвоночных, класс ланцетники) настоящих глаз нет, однако имеются светочувствительные глазки Гессе, состоящие из двух клеток – светочувствительной и расположенной под ней пигментной.

У хрящевых рыб органы зрения, расположенные по бокам головы, снабжены шестью глазодвигательными мышцами, сокращение которых обеспечивает большую подвижность глаз, что особенно важно, поскольку голова рыб соединена с туловищем неподвижно. Глаз имеет плоскую роговицу, которая наиболее оптимально функционирует в водной среде; шарообразный хрусталик; у акул имеется мигательная перепонка, закрывающая глаз наподобие век.

У костных рыб орган зрения имеет обычное для рыб строение, плоская роговица и почти шаровидный хрусталик, более эффективны в водной среде, но позволяют отчётливо различать только ближние предметы. От сосудистой оболочки глаза вблизи зрительного нерва отходит серповидный отросток, который вдаётся в полость глазного яблока и прикрепляется к хрусталику. Когда этот отросток сокращается, он отодвигает хрусталик в глубь глаза, обеспечивая тем самым аккомодацию. Кроме того, характерна серебристая оболочка, которая представляет собой слой сосудистой оболочки, богатый отложениями кристалликов гуанина. Эта оболочка располагается между сосудистой и фиброзной(белочной) оболочками, впереди она переходит на радужку, образуя её наружный слой, из-за чего глаз приобретает зеленовато-золотистый блеск.

У разных видов в строении глаза могут быть свои особенности, например, у кефали и у некоторых сельдей имеется мигательная перепонка. Глаза четырёхглазки(обитает в Центральной и в Южной Америки) разделены на две половины – нижняя имеет плоскую роговицу, позволяющую хорошо ориентироваться в воде, а верхняя – выпуклую, которая обеспечивает зрение в воздушной среде. У некоторых видов зрение вторично редуцируется, такие виды ориентируются с помощью других органов чувств.

Глаза земноводных адаптированы к наземной жизни: имеют выпуклую роговицу и двояковыпуклый хрусталик, что позволяет различать предметы в воздушной среде на довольно значительном расстоянии. Роговица может уплощаться, когда животное попадает в воду, также у земноводных глаза втягиваются при глотании пищи, тем самым, проталкивая её в пищевод. Также у земноводных появляются веки, защищающие глаз от высыхания на суше. Экспериментально доказано, что земноводные реагируют только на движущиеся предметы.

У пресмыкающихся орган зрения характеризуется наличием в ресничной мышце поперечнополосатых мышечных волокон, что делает аккомодацию глаза более эффективной, поскольку эта мышца способна не только перемещать хрусталик назад и вперёд, но также изменяет его кривизну (напомним, что у рыб аккомодация ограничивается лишь изменением расстояния от хрусталика до сетчатки). В склере глазного яблока имеется кольцо из тонких костных пластинок, а от задней части стенки в заполненную стекловидным телом полость глазного яблока вдаётся гребешок – вырост, богатый кровеносными сосудами.

В отличие от амфибий, глазные яблоки рептилий не могут втягиваться, но способны вращаться с помощью глазодвигательных мышц. Особенно эффективно это получается у хамелеонов, глаза которых не только весьма подвижны, но при этом движутся независимо друг от друга. У большинства рептилий имеются веки, однако у гекконов и змей подвижных век нет, поэтому гекконы попросту облизывают время от времени роговицу, а змеи периодически удаляют поверхстностный слой сросшихся век во время линьки.

Орган зрения у птиц развит очень хорошо, поскольку для большинства птиц зрение является основным способом ориентации. Глаза обычно большие, особенно у ночных птиц. Птицы отличаются наиболее совершенным среди всех позвоночных двойным механизмом аккомодации глаза. При этом хрусталик не только изменяет свою кривизну под действием ресничной мышцы, но также изменяется расстояние между хрусталиком и сетчаткой. Таким образом, хрусталик может более широко изменять свои параметры, обеспечивая при этом оптимальную фокусировку лучей, попадающих на сетчатку. Всё это обеспечивает глазу птицы удивительную остроту, особенно у хищных птиц, например, сокол-сапсан замечает движущуюся добычу на расстоянии идо 1100 м, при этом высочайшая разрешающая способность позволяет детально видеть предмет.. У ночных птиц сетчатка улавливает очень небольшие порции света, например, совы, видят ночью мышь при освещении всего в 0,000002 люкса.

Орган зрения имеется у большинства млекопитающих. Строение глаза типично для наземных позвоночных (выпуклая роговица и двояковыпуклый хрусталик), аккомодация менее совершенна, чем у птиц, осуществляется только путём изменения кривизны хрусталика под воздействием ресничноё мышцы. У мелких грызунов (например, мыши) аккомодация вообще отсутствует.

Различать цвета могут далеко не все млекопитающие, например, лесной хорёк и многие другие животные лишены цветного зрения, другие виды различают лишь отдельные цвета спектра, и только очень немногие млекопитающие (высшие приматы восточного полушария) имеют полноценное цветне зрение. Большинство видов способны различать только движущиеся предметы, оставляя неподвижные без внимания. Это связано с тем, что у млекопитающих преимущественно развиты другие органы чувств, а зрение для ориентации играет значительно меньшую роль, чем у птиц. Более острое зрение имеют обитатели степей, саванн, прерий и других обширных открытых территорий, а также ночные животные. Напротив, лесные млекопитающие видят хуже. У некоторых видов, преимущественно подземных (слепыша, некоторых кротов) зрение вообще атрофировалось, а редуцированные глаза полностью закрыты перепонкой.

Здесь пока нет комментариев.

Войти или Зарегистрироваться (чтобы оставлять отзывы)