Зрачок - необходимое образование органов зрения. Без зрачков нет смысла иметь глаза, потому что именно через эти отверстия проходит свет внутрь глаза и попадает на сетчатку, состоящую из многочисленных рецепторов света и цвета.

Разнообразие форм зрачков

Природа создала отверстия для прохождения света разной формы. У каждого вида организмов зрачок имеет именно такую форму, которая наиболее выгодна животному, с точки зрения выживаемости.

Так, у человека зрачки имеют круглую форму. Дело в том, что нам необходим обзор во все стороны в равной степени. Круглый зрачок характерен для охотников и собирателей.

Кошки имеют вертикальный зрачок. Потому что им при охоте необходимо определять расстояние до объекта нападения наиболее точно, чтобы рассчитать силу прыжка. Вертикальный зрачок помогает в этом. Однако у тигров, львов и всех других крупных кошачьих зрачки круглые, как у человека. Лишь у кошек небольшого размера вертикальные отверстия. Видимо, при большей высоте тела вертикальная форма зрачка не помогает.

У кого зрачок прямоугольной формы? Очень многие млекопитающие имеют такую форму.

При этом в темноте отверстие становится квадратным. Какие именно млекопитающие имеют зрачок прямоугольный? Почти все копытные животные. Дело в том, что травоядным млекопитающим для выживания необходим широкий обзор местности. Прямоугольный зрачок позволяет увеличить обзор до 340 градусов. Более того, копытные обычно пасутся стадом. Множество глаз постоянно оглядывает местность. Что еще интересно, так это то, что глаза козы, например, могут поворачиваться на 50 градусов, чтобы сохранить горизонтальную направленность зрачка при движении головой. Наклоняя голову к траве, то есть, питаясь, коза сохраняет горизонтальность прямоугольного отверстия.

Зрачок жирафа

В школьном курсе на тестах может попасться такой вопрос: у кого прямоугольный зрачок? У жирафа или осьминога? Этот вопрос с хитростью. Нужно подумать. Люди могут знать, что у коз прямоугольные зрачки. На основе этого сделать вывод о том, что у жирафа, который тоже является копытным, глазные отверстия являются прямоугольными. Но у него зрачки, скорее, овальные. Такими же обладают и лошади. При слабом свете у них зрачок становится большим и круглым.

Зрачок головоногого моллюска

У кого прямоугольный зрачок? У осьминога. Отверстие его глаза имеет строго прямоугольную форму.

Еще у кого прямоугольный зрачок? У мангустов. Видимо, тоже для увеличения обзора местности.

Некоторым головоногим моллюскам природа дала замысловатые формы зрачков. У каракатицы они серповидные или в форме латинской буквы «S».

Зрачки амфибий и рептилий

У гекконов зрачок в суженом состоянии имеет форму бусинок, нанизанных на нитку.

Разнообразием форм глазных отверстий отличаются и амфибии. У наших лягушек зрачки горизонтальные. А у чесночницы - вертикальной направленности, как у кошки. По этому признаку ее легко отличают все молодые зоологи. Есть амфибии с ромбовидными зрачками. Эта особенность также помогает расширять обзор зрения во все стороны.

Происхождение форм зрачков

Рассмотрим на примере Те, у кого прямоугольный зрачок, в далеком прошлом обладали круглыми отверстиями глаз. Но постоянное яркое солнце заставляло мышцы сужать отверстия зрачков. Копытным необходимо беречь глаза, чтобы сохранить хорошее зрение и при слабом ночном свете. У таких млекопитающих в настоящее время развиты мышцы, отвечающие за горизонтальное сокращение зрачка. Именно такая форма позволяет наиболее широко оглядывать территорию, не поворачивая головы. При расслаблении мышц, что происходит при испуге или снижении освещенности, зрачки расширяются. Это увеличивает поступление света к сетчатке.

Таким образом, проанализировав множество животных, ученые пришли к выводу, что форма зрачков зависит от экологической специализации видов. У охотников и собирателей зрачок круглый. У копытных он прямоугольный. А для охотников из засады лучше подходит зрачок вертикальной формы.

И обморочные козы, конкурирующие за внимание, не могут отвлечь внимания от того, какие у коз глаза. Их горизонтальные, прямоугольные зрачки кажутся инопланетными по сравнению с круглыми зрачками людей и собак и вертикальными зрачками у кошек. Почему же глаза коз выглядят именно так? И если уж на то пошло, то почему глаза кошки выглядят так, как они выглядят?

В новом исследовании, Мартин Бэнкс, ученый, занимающийся вопросами зрения, обнаружил, что форма зрачков животного является ключом к его месту в пищевой цепочке . Бэнкс и его команда рассматривали глаза 214 различных видов наземных животных, и обнаружили четкую взаимосвязь между формой их зрачков и их экологической ролью. У хищных животных, которые заманивают в засаду свою добычу, как правило, вертикальный разрез зрачка, в то время как у травоядных, которые являются добычей для других животных, зрачки горизонтальные. Разделение хищник-жертва по форме зрачка свидетельствует о том, что как охотники, так и те, за кем охотятся, получают некоторое преимущество от специфического типа зрачка.

Чтобы выяснить, какими могут быть эти преимущества, исследователи проанализировали способности двух форм зрачка и то, как они могут служить при различных визуальных потребностях хищников и жертв. Козы и другие травоядные животные (например, олень, крупный рогатый скот и лось), за которыми охотятся хищники имеют довольно простую стратегию, чтобы не быть съеденными: обратить внимание на опасность и бежать, если они ее видят.

Чтобы поддержать такую стратегию, их глаза должны находится в состоянии сделать две вещи. «С одной стороны, эти животные должны иметь панорамное зрение для того, чтобы обнаружить хищников, которые могут подойти с разных направлений,» пишут исследователи. «С другой стороны, они должны видеть достаточно четко в направлении прямо для того, чтобы быстро передвигаться на потенциально неровной местности».

Горизонтальные зрачки здесь помогают, потому что их форма создает резкий панорамный вид, который шире и короче, чем то, что получают другие, имея круглые или вертикальные зрачки, и такой зрачок позволяет животному видеть почти все вокруг себя. Длинный горизонтальный зрачок также повышает качество изображения объектов впереди и позади животного, а также помогает глазу захватить больше света вдоль поверхности и меньше ослепительного света над головой.

Конечно, эти преимущества не работают, если зрачок остается направленным таким же образом и становится вертикальным, когда животное наклоняет голову, чтобы пастись. Однако, после наблюдения за пасущимися животными в зоопарке, исследователи обнаружили, что их глаза вращаются таким образом, чтобы остаться выровненными по горизонтали, когда их головы находятся в вертикальном положении.

Исследователи говорят, что длинный горизонтальный зрачок для этих животных кажется идеальным. Другими словами, у коз странные глаза потому, что они помогают им выжить.

В то же время, команда исследователей обнаружила, что вертикальные, щелевидные зрачки помогают маленьким хищникам, таким как , устраивать засаду и оценивать расстояние до жертвы и других объектов так, что они знают, как далеко они должны прыгать.

«Для тех видов, которые активны и днем, и ночью (например, домашние кошки), разрез зрачков обеспечивает динамический диапазон, необходимый для того, чтобы помочь им видеть при тусклом свете и еще чтобы не ослепнуть при полуденном солнце», говорится в заявлении Мартина Бэнкса. «Тем не менее, эта гипотеза не объясняет, почему разрезы размещены вертикально или горизонтально. Почему мы не видим диагональными разрезами? Это исследование является первой попыткой объяснить это».

Круглые зрачки, такие, как у людей (или как у взрослых кошек), как правило, принадлежат хищникам. Глаза, которые наклонены по бокам, как у коз, принадлежат животным, которые пасутся на пастбище и являются добычей. Используя компьютерные модели, исследователи подтвердили, что глаза, расположенные по сторонам, производят гораздо более широкое поле зрения, чем такие глаза, как наши.

Исследователи говорят, что следующий акцент будет сделан ими на изучении формы зрачка животных, которые живут в воде. Это будет намного сложнее, так как, боковое расположение глаз морского существа, например, такого как осьминог, может свидетельствовать о нем, как о хищнике, так и как о жертве.

Если наша статья вам была интересна, пожалуйста, оставьте отзыв и поделитесь ею:) Спасибо!

Отвечает ветеринарный врач-офтальмолог, микрохирург, к.б.н. Константин Перепечаев

Зрачок — это, по сути, диафрагма, которая, сужаясь или расширяясь, регулирует поступление света на сетчатку глаза. Кроме того, его размер и форма влияют на поле зрения и качество получаемого на сетчатке изображения. У разных животных — в зависимости от занимаемых ими экологических ниш, расположения в пищевой цепочке, образа жизни и типа питания — эти характеристики отличаются друг от друга.

Травоядные копытные животные (козы, овцы, коровы, антилопы, лошади и т. д.) в пищевой цепочке всегда являются жертвами для любых хищников. В соответствии с этим их зрительный анализатор формирует зрительную информацию, а мозг ее обрабатывает с точки зрения «менталитета добычи» (prey mentality). Любой быстро движущийся объект, даже если он нечетко виден, вполне может быть атакующим хищником, поэтому любое неожиданное движение сразу вызывает у травоядного защитный рефлекс: оборону и/или бегство.

У всех травоядных крупные глаза, немного навыкате, расположенные практически по бокам головы. Это обеспечивает широчайшее поле зрения. Например, общая ширина поля зрения у лошади составляет приблизительно 350º. Таким образом, лошадь не видит только узкий сектор непосредственно за затылком. (В статье «Моей Планеты» вы можете прочитать и даже наблюдать, как видят мир лошадь, пчела, кошка и др.)

В дневное время при сильном освещении глаза коз и овец имеют вид узкой щели; в темноте зрачок расширяется, приобретая вид прямоугольников или даже квадратов. Длинный горизонтальный зрачок повышает качество изображения объектов впереди и позади животного, что облегчает быстрое движение по неровной или гористой местности

Прямоугольный, а точнее, горизонтально-овальный зрачок у травоядных как раз помогает увидеть как можно более широкую панорамную картину вокруг себя. За счет растянутой формы зрачка коза, например, имеет угол обзора почти 340°, то есть при пастьбе спокойно наблюдает происходящее вокруг себя, даже не поднимая головы. В дневное время при сильном освещении глаза коз и овец имеют вид узкой щели; в темноте зрачок расширяется, приобретая вид прямоугольников или даже квадратов. Такой механизм способствует все тому же — лучшему обзору в темное время суток. Коза, как и другие животные с такими зрачками, способна в ночное время заметить движущегося хищника практически позади себя. При появлении хищника в поле зрения хотя бы одной из коз все стадо успеет убежать.

По данным последних исследований, длинный горизонтальный зрачок также повышает качество изображения объектов впереди и позади животного, что облегчает быстрое движение по неровной или гористой местности, а также помогает глазу захватить больше света вдоль поверхности и меньше ослепительного света над головой. Кроме того, наблюдая за пасущимися животными в зоопарке, исследователи обнаружили, что глаза животных вращаются таким образом, чтобы линия зрачков всегда оставалась выровненной по горизонтали, даже когда головы животных опущены вертикально вниз.

Форма зрачков животных преимущественно округлая, но хватает и исключений. Один из таких представителей находится среди парнокопытных – это коза (козел). Она обладает прямоугольными зрачками, развернутыми по горизонтали. При ярком свете они сужаются вплоть до образования линии, а в темноте – расширяются до максимума. Последнее определяет происхождение выражения «пучеглазая коза».

У большого числа копытных зрачки имеют прямоугольную форму. Жирафа исключаем.

У кого еще

Перечислим других животных, наделенных природой прямоугольными зрачками:

• корова, лошадь, лама, бегемот, мангуст, осьминог;
• овца (баран) – относительно козы родственница, что обусловливает рассматриваемую форму зрачков;
• акула, скат – похоже на прямоугольник, имеющий вертикальное расположение. Встречается у некоторых видов;
• геккон – в меньшей степени напоминает правильный прямоугольник, но форма вытянутая, что позволяет включить его в список. Не все представители этого семейства ящериц обладают такими зрачками;
• амфибия (она же лягушка) – в зависимости от вида земноводного зрачки располагаются горизонтально или вертикально.

Почему зрачки прямоугольные

Объяснение здесь простое. Возьмем к примеру козу. Ей требуется постоянно получать корм – она пасется. Раньше козы были дикие и на них охотились другие животные. В связи с этим возникала необходимость обозревать окрестности без отрыва головы от земли. Это привело к расширению зрачков по горизонтали. Угол обзора стал достигать 340 градусов без поворота головы.

Такое же объяснение подходит и другим представителям животного мира с прямоугольными зрачками.