Уявіть, що ви червонохвостий яструб, що ширяє в небі. Ви оглядаєте землю в пошуках наступної їжі. Ви помічаєте білку за сотні футів під собою. Її шерсть допомагає їй зливатися з землею, але її камуфляж не зрівняється з вашим гострим зором. Хижі птахи, такі як яструби, орли та соколи, відомі своїм гіперфокусованим зором. Але ви можете задатися питанням, чи справді ці птахи перевершують інших, чи інші тварини мають ще вражаючий зір.
Отже, яка тварина має найкращий зір? Насправді простої відповіді немає, але деякі визначні моменти, безумовно, є.
«Не існує ідеальної зорової системи», – сказав Live Science Естебан Фернандес-Юричич, професор біологічних наук Університету Пердью. Він пояснив, що з еволюційного погляду, розвиток передових зорових систем є надзвичайно дорогим. Це тому, що очі є важливим компонентом нервової системи, яка потребує багато енергії. Щоб підтримувати ефективність, еволюція спонукає тварин розвивати лише ті зорові системи, які їм потрібні для їхнього середовища та поведінки.
Найдетальніший зір: хижі птахи
Такі хижі птахи, як орли, яструби та соколи, мають репутацію людей з чудовим зором, і ця репутація цілком заслужена. Цим птахам потрібно виявляти їжу на дуже великих відстанях — іноді навіть за багато миль. Для цього їхні зорові системи еволюціонували, щоб надавати пріоритет зору з надзвичайно високою роздільною здатністю.
За словами Томаса Кроніна, професора біологічних наук в Університеті Меріленду, округ Балтимор, зір хижих птахів приблизно в три-п’ять разів детальніший, ніж у людей, тому мати орлине око — це як дивитися в бінокль. Ці птахи мають дві адаптації, які допомагають їм чітко бачити. По-перше, їхні очі більші порівняно з розміром тіла. По-друге, в їхніх очах розташовано більше фоторецепторів — спеціалізованих клітин сітківки, які сприймають світло. Разом ці риси допомагають хижим птахам помічати здобич здалеку.
Найбарвніше бачення: креветка-богомол
Коли йдеться про кольоровий зір у тваринному світі, є явний переможець: рак-богомол. Ці безхребетні, схожі на інопланетян, живуть на мілководді океану, і вони можуть бачити кольори, які ми навіть не можемо осягнути. Щоб зрозуміти, як раки-богомоли бачать світ, важливо знати, як працює кольоровий зір. У людей є три типи фоторецепторних клітин, які сприймають різні довжини хвиль світла, що приблизно відповідають червоному, синьому та зеленому кольорам. Багато хребетних мають чотири типи фоторецепторів, а це означає, що наш кольоровий зір гірший, ніж у багатьох інших видів.
«Більшість інших тварин мають кращий кольоровий зір, ніж ми», — сказав Джастін Маршалл, почесний професор Університету Квінсленда в Австралії, який спеціалізується на структурі та функції очей і мозку морських тварин. «Ми порівняно мавпи, які не мають кольорового сліпого зору».
Однак, раки-богомоли мають ще більш вражаючу кількість фоторецепторів. За словами Маршалла, ці ракоподібні можуть похвалитися 12 типами кольорових фоторецепторів. Деякі з цих рецепторів навіть налаштовані на виявлення світла в ультрафіолетовому діапазоні, що, ймовірно, робить світ раків-богомолів дуже відмінним від нашого. Раки-богомоли також мають спеціальні фоторецептори, які можуть виявляти поляризацію світла — особливість світлових хвиль, яка походить від того, як сонячне світло розсіюється крізь атмосферу Землі.
Але точно незрозуміло, як мозок раки-богомола обробляє всю цю інформацію. Можливо, їхній мозок вловлює закономірності колірних комбінацій, а не окремі сигнали від фоторецепторів.
«Вони, ймовірно, не намагаються побачити в чотири рази більше кольорів, ніж ми — вони просто декодують інформацію по-іншому», — пояснив Маршалл.
Найшвидший зір: комахи
Наше бачення може здаватися безперервним потоком, але швидкість обробки інформації нашими очима та мозком обмежена. За словами Кроніна, люди бачать зі швидкістю близько 60 кадрів на секунду. Наші моторошні друзі, навпаки, можуть сприймати набагато більше візуальної інформації за той самий період. Зорові системи більшості комах можуть фіксувати сотні кадрів за секунду. Це настільки швидко, що люмінесцентні лампи, які мерехтять зі швидкістю або навіть нижче, ніж сприймається людським зором, виглядали б для них як стробоскопи.
«Якби муха залетіла в кінотеатр, вона б просто подумала, що дивиться дуже швидке слайд-шоу», – пояснив Кронін.
Саме цей надшвидкісний зір є причиною того, що муху так важко впіймати; вони буквально бачать нас, коли ми наближаємося, раніше за нас самих. Мухи досягають цього завдяки тому, що їхні тіла настільки крихітні, що електричні сигнали між очима та мозком долають набагато меншу відстань, а це означає, що вони обробляють візуальні сигнали набагато швидше. Усі ці спеціалізовані зорові системи вражають по-своєму, але вони також мають свої недоліки. Наприклад, і раки-богомоли, і комахи мають складні очі, які складаються з окремих субодиниць. Кількість субодиниць може поміститися лише певна, тому зір цих тварин має набагато нижчу роздільну здатність, ніж наш, як пікселізована фотографія.
З урахуванням цих компромісів, людські очі є адекватними, за словами Кроніна.
«Люди — це досить непоганий компроміс», — сказав він. «Я б не хотів бути богомолом, бо мій мозок був би розміром з маленьку горошину. Тож, чесно кажучи, я задоволений тим, що маю».
