Лечение глаз у сов
башорг #397561
Сова способна повернуть голову на 270° жаворонку с перфоратором
Интересная дискуссия у нас возникла с vorona_n и acantharia по поводу больших «анимешных» глаз в природе.
Если спросить астронома, как диаметр объектива влияет на угловое разрешение, он ответит: чем больше — тем лучше! В телескопах стараются добиться того, чтобы все аберрации были малы по сравнению с размытием из-за дифракции.
Спросишь фотографа — он порекомендует для наибольшей четкости прикрыть диафрагму на 1-2 позиции.
А вот человеческий глаз видит наиболее чётко, когда зрачок сужен почти до конца: до 2-3 мм, тогда как в темноте он расширяется обычно до 6-7 мм, у отдельных людей — до 8-9 мм. Проблема в больших аберрациях довольно-таки простой оптической системы глаза: в нём всего одна линза (хрусталик), фокусное расстояние составляет 22 мм (приведённое на «воздух», глазное яблоко заполнено жидкостью, поэтому реальное фокусное расстояние меньше), т.е относительное отверстие изменяется от 1:3 до 1:11. Ясное дело, что на одной линзе «далеко не уедешь», надо её диафрагмировать посильнее, и лишь вблизи 2 мм дальнейшее уменьшение зрачка начинает вредить: дифракция возрастает быстрее, чем уменьшаются аберрации.
(взято из [1])
Вроде бы всё логично — природа много красивых вещей придумала, но многолинзовые объективы, просветлённую оптику, тяжелые флинты и прочие кроны реализовать «в мясе» не очень-то получится.
Но тут возникает один маленький вопрос: а как получается, что у сов диаметр зрачка может достигать 15 мм, и видят они лучше человека, как в плане четкости, так и по чувствительности, при том что голова у них заметно меньше нашей?
(как совам проверяли зрение, см [2])
Предупреждение: после того, как вы заглянете под кат, совы для вас никогда не станут прежними.
Один очевидный способ улучшения всех оптических характеристик — увеличение всех геометрических размеров, простое масштабирование. Дифракция очень быстро становится незначительной, тогда как света начинает приходить больше в k2 раз (k — линейное увеличение размера) с того же телесного угла. Если на сетчатке будут применяться те же самые палочки и колбочки, то теперь их влезет гораздо больше, что повысит угловое разрешение. Аналог из фотографии — переход от смартфонов и «мыльниц» с маленькими матрицами (и столь же маленькими линзами) к кропнутым зеркалкам, от них — к полноформатным зеркалкам, а потом — вперёд на средний и крупный формат. Крупноформатный объектив с отн. отверстием 1:3.5 и малоформатный (35 мм) с таким же отверстием — вещи ну абсолютно не сопоставимые, хотя казалось бы — оптическая схема та же, линз немного.
Из живущих в наше время животных, самый большой глаз — у гигантского кальмара. Диаметр его глаза составляет 27 см, а диаметр зрачка — 9 см. Это позволяет ему уловить даже самый слабый свет, вызываемый биолюминесценцией живущих на глубине существ.
Типичный подход «судовиков» — для них масса меряется в тоннах, а размеры — в кубометрах, подумаешь, глаз размером в мячик! А вот авионики традиционно бьются за каждый грамм — ну нельзя такие глазки в сову запихивать, её участь от этого станет вдвое печальнее, чем в известной поговорке. Даже глаза человеческого размера в голове совы займут очень приличный объём, а мы уже знаем, что зрачок 15 мм (1:1,5) для них лишён смысла — света мы поймаем много, но одна линза не сможет сформировать из него сколько-нибудь чёткое изображение.
Надо сказать, что глаз животного с одной линзой работает значительно лучше большинства объективов (созданных человеком) на одной линзе за счет нескольких «ноу-хау», которые оптикам ещё только предстоит в полной мере освоить.
На всех иллюстрациях изображают, что в глазу ровно одна линза — хрусталик. Это не так: роговица глаза также работает как линза, пусть с небольшой оптической силой, так что система на самом деле получается двухлинзовой.
Что куда более необычно: показатель преломления хрусталика не является постоянным: он максимален по центру и плавно падает к краям, так что хрусталик является образцом градиентной оптики. Правильный выбор этого градиента позволяет серьёзно уменьшить в первую очередь сферические и хроматические аберрации изображения. Кома (в значении аберрации), астигматизм (в значении аберрации 3-го порядка, т.е проявляющийся лишь в стороне от оптической оси) и дисторсия не так страшны для глаза, поскольку ему вовсе не обязательно захватить всю картинку целиком за один раз. Он наведётся на один объект, разместив его в желтом пятне (области на сетчатке, где разрешение и цветовая чувствительность глаза максимальны), тогда как для периферийного зрения можно позволить себе некоторые искажения. Кривизна поля изображения может быть скомпенсирована кривизной светочувствительной области, но делается ли эта компенсация в реальности (совпадает ли кривизна сетчатки с кривизной поля) — сказать не могу. В [3] попробовали изготовить градиентную линзу, имитирующую хрусталик глаза, с отн. отверстием 1:2,2, и такая линза оказалась гораздо лучше стандартной (из стекла с постоянным показателем преломления), но, конечно, значительно хуже современных многолинзовых объективов. В [4] определяют параметры хрусталика хрюшек (как именно распределён показатель преломления) и приходят к выводу (среди прочего), что без градиента хрусталик имел бы положительную сферическую аберрацию, тогда как с градиентом она становится небольшой отрицательной, компенсирующей положительную сферическую аберрацию роговицы.
Кстати, форма зрачка — это своего рода попытка правильно диафрагмировать градиентный хрусталик. Круглый зрачок хорош с точки зрения дифракции, но он может закрыть целиком крайние области, «превратив» хрусталик в обычную стекляшку. В [5] исследуют этот вопрос, но последовательной картины выстроить, как обычно, не получается. Многое всё-таки определяется волей случая.
Итак, что остаётся бедной сове? Если человеческий глаз имеет диаметр 24 мм и максимальный размер зрачка около 7 мм, то глаз совы должен был бы иметь диаметр вдвое больше (15/7), т.е 48 мм, и таких два — они элементарно всю башку займут, даже у филина, ну не складывается картина.
Оказывается, что глаз совы вовсе не похож на шарик или на яблоко, он вытянут в длину, напоминая скорее фотоаппарат — спереди тубус объектива, а сзади фотоприёмник. Как будто переднюю часть глаза оставили без изменения, а сетчатку отнесли подальше, пропорционально увеличив в размерах, чтобы сохранить поле зрения. Раз увеличилось фокусное расстояние, то теперь можно увеличить и диаметр зрачка, так что всё складывается как надо.
Недостаток этого подхода очевиден — такой глаз не повращаешь особенно — и действительно, у совы глаза закреплены в черепе жестко. На картинке можно видеть, что даже такие глаза занимают очень приличную часть черепа (комментарий к картинке — загляни сове в ухо, а увидишь глаз!), а уж заставь их вращаться — вообще места бы не осталось, да и попробуй их повращай при такой форме! Сова может смотреть только прямо. Надо куда-то посмотреть — крути всю голову, для того совам и нужна такая подвижная шея, допускающая поворот на 270°, иначе просто никак.
Литература:
[1] Josef F. Bille,C.F.H. Harner,Frieder (ред) — Aberration-Free Refractive Surgery: New Frontiers in Vision — 2012
[2] Wolf M. Harmening a,*, Michael A. Vobig b, Peter Walter b, Hermann Wagner a — Ocular aberrations in barn owl eyes- 2007
[3] G. Beadie,1,* James S. Shirk,1 A. Rosenberg,1 Paul A. Lane,1 E. Fleet,1 A. R. Kamdar,2 Y. Jin,2 M. Ponting,2 T. Kazmierczak,2 Y. Yang,2 A. Hiltner,2 and E. Baer2 — Optical properties of a bio-inspired gradient refractive index polymer lens — 2008.
[4] Judith Birkenfeld ⇑, Alberto de Castro, Sergio Ortiz, Daniel Pascual, Susana Marcos — Contribution of the gradient refractive index and shape to the crystalline lens spherical aberration and astigmatism — 2013
[5] Olle E. Lind*, Almut Kelber and Ronald H. H. Kröger — Multifocal optical systems and pupil dynamics in birds — 2008
[6]William J. Donnelly III and Austin Roorda — Optimal pupil size in the human eye for axial resolution — 2003 — решают обратную задачу — при каком диаметре зрачка лучше всего получится рассмотреть сетчатку. Ясно, что при том же диаметре и сетчатка хорошо рассмотрит мир.
Рекомендую интересные статьи сохранить на диск: они могут в какой-то момент исчезнуть из открытого доступа под давлением Elsevier и прочих фантастических тварей.
На тему мудрого устройства животных писал про пингвинов: https://nabbla1.livejournal.com/77562.html
Источник
Автор:
Анастасия
Рубрика:
Заболевания и лечение
Сова, как и другие птицы, иногда болеет. При первых признаках недомогания, когда питомец долго сидит на месте со взъерошенными перьями, отказывается от еды, у него жидкий стул и слипшиеся перья под хвостом, его нужно отнести его на приём к ветеринару. Хорошо, когда есть свой специалист, занимающийся лечением птиц.
Чем болеют совы?
Если сова живёт дома одна, то заразиться какими-то птичьими болезнями она может через еду. Переносчиком заболеваний может выступать мясо перепелов. Потому, хозяевам рекомендуют потрошить тушки, убирая внутренности, отрезать лапки и голову. Если сова заразилась какой-то инфекцией, её нужно показать ветврачу, он назначит эффективное лечение.
Летая по комнате, птица может травмироваться: сломать крыло, лапу, палец, оторвать коготь, запутавшись в тюли; травмировать глаз и т. д. Она может получить вывих сустава, растяжение мышц, удариться и возникнет гематома. При травмах требуется срочная врачебная помощь. При необходимости, ветврач наложит: шину, гипс, выпишет мазь от растяжений, ушибов.
Грибковые заболевания
Грибок может поражать клюв, лапы. Его лечат специальными мазями. Лечебный курс может длиться 1 мес. и более. Заразиться совёнок может ещё в питомнике. Хозяин должен запастись терпением и полностью вылечить питомца, чтобы заболевание не возобновилось.
Паразиты
Так как хищник ест мясо, он может заражаться глистами, в перьях заводятся блохи, вши и клещи-пероеды. Профилактически, раз в полгода хозяин должен обрабатывать питомца от паразитов. Например, сначала прогоняются глисты, через 7 дней капается на холку средство от насекомых.
О признаках болезней
У птиц, как и у людей, могут заболевать внутренние органы. И только ветврач, после анализов, сбора анамнеза, рентгена, УЗИ скажет, что конкретно беспокоит питомца, что нужно лечить?
Признаки, что птица больна, такие:
- сова безучастно сидит на своём насесте и не хочет летать;
- плохой аппетит и питомец теряет в весе;
- перья взъерошенные;
- глаза закрыты;
- паралитические или нервные: крылья и хвост опущены; питомец сидит на 1 ноге; странно держит голову. Плохо, когда питомец вертит хвостом и дышит через открытый клюв. Это может свидетельствовать о проблемах с органами дыхания. Когда птица здорова, она дышит через ноздри и клюв закрыт.
Признаки проблемы с пищеварением
Если сова здорова, её помёт почти не пахнет. Только 1-2 раза за сутки совы выдают бурый «цекальный кал». Он выходит из слепой кишки, так устроен их организм. Главное, вовремя убирать за любимцем. Хозяин должен следить за тем, какой у питомца кал, не слишком ли он жидкий, регулярно ли испражняется сова, нормального ли цвета?
Плохие признаки если он:
- Водянистый. Это говорит о катаральном воспалении кишечника из-за инфекции, например, адено, гриппа или рео.
- Зелёный. Это сигнализирует об отравлении или поражении сальмонеллезом.
- Коричневый. Значит, птица съела несвежее мясо.
Искусственное питание
Если птица откажется от еды, она быстро начнёт терять в весе и погибнет. Её можно накормить искусственно. Для этого берут катетер из резины, крепят к его концу воронку из стекла. Смазывают, например, подсолнечным или другим растительным маслом катетер, открывают сове клюв и вводят его в пищевод. С такой процедурой справятся 2 человека. Один будет держать сову, откроет клюв, а второй аккуратно введёт катетер. Эту процедуру лучше всего поручить ветврачам.
Лечащий врач
В Москве можно найти специалиста, занимающегося лечением птиц, в других городах России дело с этим обстоит гораздо хуже. Чаще всего сов приобретают в питомниках, но это ещё не гарантия здоровья питомца. Чтобы быть уверенным, что с ним всё нормально, нужно сдать анализы, и подождать расшифровки результатов. До результатов анализов птица сидит на карантине.
Хорошо, что анализы показали, что с птицей всё нормально, но при стрессе из-за смены обстановки у неё падает иммунитет. Из-за этого сова может заболеть, например, простудой. Особенно, если в комнате сквозняк.
У сов быстрый обмен веществ, потому, любая болезнь развивается стремительно. При первых признаках заболевания, хозяину нужно обратиться к врачу. Тот в свою очередь, должен быть готов отвечать владельцу совы в любое время суток и даже ночью.
3 Ноября 2018|
16:05
1610 просмотров
Источник
Ðèñ. 1. Ðàçíîîáðàçèå îêðàñêè ãëàç ñîâ. Ñëåâà íàïðàâî: ñèïóõà, ôèëèí, çàïàäíîàìåðèêàíñêàÿ ñîâêà, ñåâåðîàìåðèêàíñêàÿ ñîâêà, âèðãèíñêèé ôèëèí, ïÿòíèñòàÿ íåÿñûòü, î÷êîâàÿ ñîâà, óøàñòàÿ ñîâà. Ôîòî ñ ñàéòà audubon.org
 îòðÿäå ñîâîîáðàçíûå (Strigiformes) âñåãî äâà ñîâðåìåííûõ ñåìåéñòâà íàñòîÿùèå ñîâû (Strigidae) è ñèïóõîâûå (Tytonidae). Ïåðâûå îòëè÷àþòñÿ ðàçíîîáðàçèåì öâåòà ãëàç è ìîãóò áûòü àêòèâíû íå òîëüêî íî÷üþ, íî è â ñóìåðêàõ è äàæå â òå÷åíèå äíÿ, à âòîðûå òåìíîãëàçûå è ñòðîãî íî÷íûå. Èñïàíñêèå ó÷åíûå ðåøèëè ïðîâåðèòü, ñâÿçàí ëè öâåò ðàäóæíîé îáîëî÷êè ñîâ ñ èõ ñóòî÷íîé àêòèâíîñòüþ è êàê øëà ýâîëþöèÿ îêðàñêè ãëàçà â äâóõ ñîõðàíèâøèõñÿ ñåìåéñòâàõ ñîâ. Îñíîâûâàÿñü íà ôèëîãåíåòè÷åñêîì àíàëèçå, ó÷åíûå âûÿñíèëè, ÷òî ýâîëþöèÿ öâåòà ðàäóæíîé îáîëî÷êè è ñóòî÷íîãî ðèòìà ñîâ ñêîðåå ïðîèñõîäèëà ñöåïëåííî, ÷åì íåçàâèñèìî, ïðè÷åì ïåðâûì èçìåíÿëñÿ ñóòî÷íûì ðèòì, à çà íèì ñëåäîâàëà ñìåíà öâåòà ãëàç.
Ãëàçà ïòèö ÷àñòî èìåþò ÿðêóþ îêðàñêó, îäíàêî, â îòëè÷èå îò îêðàñêè ïåðüåâ, êëþâà è êîæè, ôóíêöèîíàëüíîå çíà÷åíèå öâåòà ðàäóæíîé îáîëî÷êè ïî÷òè íå èññëåäîâàëè. Ãëàçà ìîãóò ìíîãîå ðàññêàçàòü î æèçíè èõ îáëàäàòåëÿ. Èçâåñòíî, íàïðèìåð, ÷òî ó íåêîòîðûõ âèäîâ ïòèö öâåò ãëàç çàâèñèò îò âîçðàñòà, ïîëà è ôèçèîëîãè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ. Ýòî âåðíî, â ÷àñòíîñòè, äëÿ âîðîáüèíîé ïóñòåëüãè (G. R. Bortolotti et al., 2003. Iris colour of American kestrels varies with age, sex, and exposure to PCBs), ïèíãâèíîâ (C. J. Scholten et al., 1999. Iris colour of Humboldt Penguins Spheniscus humboldti) è êóêóøåê (H. N. Yoo et al., 2017. Asymmetry of eye color in the common cuckoo). Ñ âîçðàñòîì ãëàçà ìåíÿþò öâåò è ó íåêîòîðûõ âîðîáüèíîîáðàçíûõ ïòèö íàïðèìåð, ó êàìûøîâîê-ïåðâîãîäîê îíè ñâåòëåå, ÷åì ó ñòàðøèõ ïòèö (L. Svensson, 1992. Identification Guide to European Passerines).
Öâåò ãëàç ìîæåò âàðüèðîâàòü â çàâèñèìîñòè îò àðåàëà îáèòàíèÿ, òèïà ãíåçäîâàíèÿ è ñîöèàëüíîãî ïîâåäåíèÿ ïòèö. Èññëåäîâàíèå îêðàñêè ðàäóæíîé îáîëî÷êè âîðîáüèíîîáðàçíûõ èç ðàçíûõ ðåãèîíîâ ïîêàçàëî, ÷òî ó ïòèö èç Þæíîé Àôðèêè è Àâñòðàëèè ñâåòëàÿ îêðàñêà âñòðå÷àåòñÿ ÷àùå, ÷åì ó îáèòàòåëåé Åâðîïû, óìåðåííîãî ïîÿñà Ñåâåðíîé Àìåðèêè è Âåíåñóýëû. Îäíàêî îáíàðóæåííûå ðàçëè÷èÿ êîððåëèðóþò òîëüêî ñ ðàñïðîñòðàíåíèåì îïðåäåëåííûõ ñåìåéñòâ ïòèö, à ðîëü ýêîëîãèè îñòàëàñü íåÿñíà (A. Craig and P. Hulley, 2004. Iris colour in passerine birds: why be brighteyed?). Ó ïòèö, æèâóùèõ â çàêðûòûõ ãíåçäàõ, âåðîÿòíîñòü ñâåòëûõ ãëàç âûøå, ÷åì ó òåõ, ÷üè ãíåçäà îòêðûòûå (G. L. Davidson, 2017. Evolution of iris colour in relation to cavity nesting and parental care in passerine birds). Âîçìîæíî, ýòî ïîìîãàåò ïòèöàì ñêðûâàòüñÿ îò õèùíèêîâ: ñâåòëûå ãëàçà ãîðàçäî çàìåòíåå íà òåìíîì ôîíå, ÷åì òåìíûå, è ñâåòëîãëàçûì ïòèöàì íóæíî óêðûòèå. À ñâåòëî-ñåðûå ãëàçà ãàëîê, íàïðèìåð, ìîãóò ïðåäóïðåæäàòü ñîðîäè÷åé î òîì, ÷òî ãíåçäî çàíÿòî è íóæíî èñêàòü äðóãîå (G. L. Davidson et al., 2014. Salient eyes deter conspecific nest intruders in wild jackdaws (Corvus monedula)).
Èññëåäîâàòåëè èç Óíèâåðñèòåòà Ýñòðåìàäóðû (Universidad de Extremadura, Èñïàíèÿ) è Ýêñïåðèìåíòàëüíîé ñòàíöèè ïî èçó÷åíèþ àðèäíûõ çîí (Experimental Station of Arid Zones) íà ïðèìåðå ñîâ ïîêàçàëè, ÷òî öâåò ãëàç ïòèö ìîæåò áûòü ñâÿçàí ñ ñóòî÷íîé àêòèâíîñòüþ. Ó÷åíûå ïðåäïîëîæèëè, ÷òî äëÿ ýôôåêòèâíîé ìàñêèðîâêè íî÷íûå ñîâû äîëæíû ñ áîëüøåé âåðîÿòíîñòüþ èìåòü òåìíûå ãëàçà, à äíåâíûå ñâåòëûå. Ñîãëàñíî ýòîé ãèïîòåçå, ïåðåõîä ê íî÷íîìó îáðàçó æèçíè áûë âàæíîé ïðåäïîñûëêîé äëÿ ïðèîáðåòåíèÿ òåìíîé ðàäóæíîé îáîëî÷êè.
Ðèñ. 2. Ðàçíîîáðàçèå ãëàç ñîâ. Ïðàâäà, çäåñü íåêîòîðûå âèäû ïîâòîðÿþòñÿ è çàòåñàëñÿ îäèí ëÿãóøêîðîò. Ïîïðîáóéòå åãî íàéòè. Ôîòî ñ ñàéòà outsetmedia.com
Äëÿ ïðîâåðêè ýòîé ãèïîòåçû ó÷åíûå ñîáðàëè èíôîðìàöèþ îáî âñåõ èçâåñòíûõ ñîâðåìåííûõ âèäàõ ñîâ âñåãî èõ 206. Âèäû ðàçäåëèëè ïî öâåòó ãëàç íà äâå ãðóïïû: òåìíûå (÷åðíûå è òåìíî-êîðè÷íåâûå) è ñâåòëûå (æåëòûå, îðàíæåâûå, êðàñíûå è ñâåòëî-êîðè÷íåâûå).  çàâèñèìîñòè îò ñóòî÷íîãî ðèòìà ñîâ òàêæå ðàçáèëè íà äâå ãðóïïû: ñòðîãî íî÷íûå è àêòèâíûå òàêæå â òå÷åíèå äíÿ, íà çàêàòå èëè íà ðàññâåòå. Èíôîðìàöèþ î ñóòî÷íîé àêòèâíîñòè óäàëîñü íàéòè ïî 201 âèäó ñîâ. Ñâåòëîãëàçûõ ñîâ îêàçàëîñü ïî÷òè â äâà ðàçà áîëüøå, ÷åì òåìíîãëàçûõ: 135 ïðîòèâ 71. Òåìíàÿ ðàäóæíàÿ îáîëî÷êà äîñòîâåðíî ÷àùå âñòðå÷àëàñü ó ñòðîãî íî÷íûõ âèäîâ, ÷åì ó äíåâíûõ: îíà áûëà ó 58,57% íî÷íûõ ñîâ (41 èç 70), à ñðåäè âèäîâ, àêòèâíûõ äíåì èëè â ñóìåðêàõ, òåìíîãëàçûõ áûëî 28,24% (57 èç 131).
Òàêèì îáðàçîì, êàæäûé âèä ñîâ îõàðàêòåðèçîâàëè äâóìÿ áèíàðíûìè ïàðàìåòðàìè (÷òî ïîçâîëèëî èñïîëüçîâàòü äëÿ îáðàáîòêè äàííûõ ñòàíäàðòíûå ïàêåòû ïðîãðàìì): ïî öâåòó ãëàç è ïî âðåìåíè ñóòîê, êîãäà ýòîò âèä àêòèâåí. Ýòè ïàðàìåòðû ó÷åíûå äîïîëíèëè ôèëîãåíåòè÷åñêèìè äàííûìè (W. Jetz et al., 2012. The global diversity of birds in space and time) èíôîðìàöèåé î òîì, êàêèå âèäû ñîâ ïðîèçîøëè îò îáùåãî ïðåäêà è â êàêîì ïîðÿäêå. Äàëåå áûëè ñôîðìóëèðîâàíû äâå ãèïîòåçû: ïåðâàÿ çàêëþ÷àëàñü â òîì, ÷òî öâåò ãëàç è ñóòî÷íàÿ àêòèâíîñòü ñîâ ìåíÿëèñü íåçàâèñèìî, âòîðàÿ ÷òî ýòî ïðîèñõîäèëî ñöåïëåííî.
×òîáû îöåíèòü, êàêàÿ èç ãèïîòåç âåðíà, ó÷åíûå âîñïîëüçîâàëèñü ìåòîäîì ìàêñèìàëüíîãî ïðàâäîïîäîáèÿ: âû÷èñëèëè, äëÿ êàêîé èç ãèïîòåç íàáëþäàåìûå ïàðàìåòðû (öâåò ãëàç è ñóòî÷íàÿ àêòèâíîñòü ñîâðåìåííûõ ñîâ) ïîëó÷àþòñÿ ñ ìàêñèìàëüíîé âåðîÿòíîñòüþ. Ìû íå áóäåì ïîäðîáíî îïèñûâàòü àëãîðèòì, êîòîðûé áûë èñïîëüçîâàí äëÿ ðàñ÷åòîâ, óêàæåì òîëüêî, ÷òî àâòîðû ðàáîòû âîñïîëüçîâàëèñü ìåòîäîì êîððåëÿöèè Ïàãåëÿ (ïîäðîáíåå ñì. Pagel’s 1994 Correlation method). Ýòè ðàñ÷åòû ïîêàçàëè, ÷òî âåðîÿòíåå âñåãî öâåò ãëàç ñîâ è èõ ñóòî÷íàÿ àêòèâíîñòü ìåíÿëèñü ñöåïëåííî.
Ïîäîáíûì îáðàçîì áûëè ïîëó÷åíû îòâåòû è íà äâà äðóãèõ âîïðîñà: 1) ÷òî ìåíÿëîñü ïåðâûì îêðàñêà ãëàç èëè ðèòì ñóòî÷íîé àêòèâíîñòè; 2) âåðíî ëè, ÷òî òåìíûé öâåò ãëàç ÿâëÿëñÿ ïðåäïîñûëêîé ê ïåðåõîäó íà íî÷íîé îáðàç æèçíè.
Âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî â ïðîöåññå ýâîëþöèè ïåðâûì èçìåíÿëñÿ ñóòî÷íûé ðèòì, à çà íèì ñëåäîâàëà ñìåíà öâåòà ãëàç, îêàçàëàñü âûøå, ÷åì íàîáîðîò. Áîëåå âåðîÿòíûì áûë ïåðåõîä îò ñâåòëûõ ãëàç ê òåìíûì, ïðè ýòîì òåìíûé öâåò ãëàç íå áûë ïðåäïîñûëêîé äëÿ ïåðåõîäà ê íî÷íîìó îáðàçà æèçíè, íî ïîñëå òàêîãî ïåðåõîäà îòáîð âåðîÿòíåå âñåãî øåë â ñòîðîíó òåìíûõ ãëàç. Ýòè óòâåðæäåíèÿ ìîæíî ïîÿñíèòü ñ ïîìîùüþ äèàãðàììû (ðèñ. 3).
Ðèñ. 3. Äèàãðàììà, ïîêàçûâàþùàÿ íàèáîëåå âåðîÿòíûé ïóòü ýâîëþöèè îêðàñêè ðàäóæíîé îáîëî÷êè ãëàç ñîâ â ñâÿçè ñ ñóòî÷íîé àêòèâíîñòüþ. Ñòðåëêàìè ïîêàçàíû ïåðåõîäû ìåæäó ñîñòîÿíèÿìè (íîìåðà ñîñòîÿíèé 14): 1 ñîâû, àêòèâíûå äíåì èëè â ñóìåðêè è îáëàäàþùèå ñâåòëûìè ãëàçàìè, 2 ñâåòëîãëàçûå è àêòèâíûå òîëüêî íî÷üþ, 3 òåìíîãëàçûå è àêòèâíûå äíåì èëè â ñóìåðêè, 4 òåìíîãëàçûå è ñòðîãî íî÷íûå. Ïðàâäîïîäîáèå êàæäîãî ïåðåõîäà óêàçàíî ðÿäîì ñ ñîîòâåòñòâóþùèìè ñòðåëêàìè êàê çíà÷åíèå qi,j, ãäå i íà÷àëüíîå ñîñòîÿíèå, j êîíå÷íîå. ×åì âûøå çíà÷åíèå qi,j, òåì âûøå âåðîÿòíîñòü ïåðåõîäà. Ïîÿñíåíèÿ ñì. â òåêñòå. Ðèñóíîê èç îáñóæäàåìîé ñòàòüè â Journal of Avian Biology
Ðàçáåðåì óòâåðæäåíèå «â ïðîöåññå ýâîëþöèè ïåðâûì èçìåíÿëñÿ ñóòî÷íûé ðèòì, à çà íèì ñëåäîâàëà ñìåíà öâåòà ãëàç». Íà÷íåì ñ ñîñòîÿíèÿ 1 ñâåòëîãëàçûå äíåâíûå ñîâû. Êàê îò íåãî ìîæíî ïåðåéòè ê ñîñòîÿíèþ 3 òåìíîãëàçûå íî÷íûå ñîâû? (Íàïîìíèì, ÷òî ñðåäè äíåâíûõ ñîâ òåìíîãëàçûå â ìåíüøèíñòâå, à ñðåäè íî÷íûõ îíè ïðåîáëàäàþò.) Ýòî ìîæíî ñäåëàòü äâóìÿ ïóòÿìè íà÷àâ ëèáî ñ ïåðåõîäà ê íî÷íîìó îáðàçó æèçíè (ñîñòîÿíèå 2 ñâåòëîãëàçûå íî÷íûå ñîâû), ëèáî ñ èçìåíåíèÿ öâåòà ãëàç (ñîñòîÿíèå 4 òåìíîãëàçûå äíåâíûå ñîâû). Ïåðâûé ïóòü ñîñòîèò èç äâóõ ñòðåëîê ñ äîñòàòî÷íî âûñîêèì ïðàâäîïîäîáèåì: q1,2 = 2,648, q2,3 = 1,544. Âòîðîé ôàêòè÷åñêè îáðûâàåòñÿ íà ïåðâîé ñòðåëêå, ïðàâäîïîäîáèå êîòîðîé î÷åíü ìàëî: q1,4 = 0,194.
Êðîìå çíà÷åíèé, óêàçàííûõ íà äèàãðàììå, åñòü è äðóãàÿ ðàññ÷èòûâàåìàÿ âåëè÷èíà ëîãàðèôìè÷åñêàÿ ôóíêöèÿ ïðàâäîïîäîáèÿ (log-likelihood) äëÿ ðàçëè÷íûõ ìîäåëåé. Àâòîðû ðàáîòû ïîëó÷èëè ïðàêòè÷åñêèå îäèíàêîâûå çíà÷åíèÿ ýòîé ôóíêöèè äëÿ ìîäåëè, â êîòîðîé q1,2 = q3,4 (ïåðåõîä äíåâíûõ ñîâ ê íî÷íîìó îáðàçó æèçíè îäèíàêîâî ïðàâäîïîäîáåí äëÿ ñâåòëîãëàçûõ è òåìíîãëàçûõ ñîâ) è ìîäåëè, â êîòîðîé òàêîãî îãðàíè÷åíèÿ íåò. Èç ýòîãî ñäåëàëè âûâîä, ÷òî è òåìíîãëàçûå ñîâû ìîãëè ñòàíîâèòüñÿ íî÷íûìè, è ñâåòëîãëàçûå; èíûìè ñëîâàìè, òåìíûå ãëàçà íå áûëè íåîáõîäèìûì óñëîâèåì äëÿ ïåðåõîäà ê íî÷íîìó îáðàçó æèçíè.
Âåðíåìñÿ òåïåðü ê ãèïîòåçå î òîì, ÷òî òåìíûå ãëàçà íóæíû ñòðîãî íî÷íûì âèäàì ñîâ äëÿ áîëåå ýôôåêòèâíîé ìàñêèðîâêè. Îíà ÷àñòè÷íî ïîäòâåðäèëàñü: ïîòåìíåíèå ðàäóæêè îêàçàëîñü ýâîëþöèîííî ñâÿçàííûì ñ ïåðåõîäîì ê íî÷íîìó îáðàçó æèçíè. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, ñîâû ñ òåìíîé ðàäóæêîé ëåãêî ìîãóò ïåðåéòè îò íî÷íîãî îáðàçà æèçíè îáðàòíî ê äíåâíîìó è ïðè ýòîì ñîõðàíèòü öâåò ãëàç.
Ñâåòëûå ãëàçà íî÷üþ áîëåå çàìåòíû äëÿ ïîòåíöèàëüíûõ æåðòâ è õèùíèêîâ: åñòü ðÿä ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðàáîò, ïîêàçûâàþùèõ, ÷òî ÿðêèå ãëàçà ïðèâëåêàþò âíèìàíèå è òåõ, è äðóãèõ (P. Kerlinger and P. Lehrer, 1982. Owl recognition and anti-predator behaviour of Sharp-shinned Hawks). Áîëåå òîãî, êîãäà íî÷íàÿ ñîâà îòäûõàåò äíåì, îíà ÷àñòî îòêðûâàåò ãëàçà è îñìàòðèâàåòñÿ âîêðóã â ýòî âðåìÿ åå ìîãóò îáíàðóæèòü êàê õèùíèêè, òàê è äðóãèå äíåâíûå ïòèöû, êîòîðûå òóò æå íà÷èíàþò åå îêðèêèâàòü è ïðèâëåêàòü âíèìàíèå âñåõ îñòàëüíûõ. Ïîòðåâîæåííàÿ ñîâà ÷àñòî âûíóæäåíà ñïàñàòüñÿ áåãñòâîì îñîáåííî åñëè äíåâêó îáíàðóæàò âîðîíû, êîòîðûå òóò æå íàïàäàþò íà îõîòíèöó è ìîãóò ïîêàëå÷èòü è äàæå óáèòü åå.
Ðåêîíñòðóêöèÿ ýâîëþöèîííîé èñòîðèè îêðàñêè ðàäóæíîé îáîëî÷êè ãëàç íå ïîçâîëèëà îäíîçíà÷íî ñêàçàòü, êàêîé áûë öâåò ãëàç ó ïðåäêà âñåõ ñîâ. Òàêîé ðåçóëüòàò ïîëó÷èëñÿ ïîòîìó, ÷òî äâà îñòàâøèõñÿ ñîâðåìåííûõ ñåìåéñòâà ñîâîîáðàçíûõ íàñòîÿùèå ñîâû (Strigidae) è ñèïóõîâûå (Tytonidae) èìåëè ðàçíûé ïðåäêîâûé öâåò ðàäóæíîé îáîëî÷êè: ó íàñòîÿùèõ ñîâ îíà âåðîÿòíåå âñåãî áûëà ñâåòëîé, à ó ñèïóõîâûõ òåìíîé. Ñèïóõîâûå, ïî-âèäèìîìó, ïåðåøëè ê íî÷íîìó îáðàçó æèçíè íà áîëåå ðàííåé ñòóïåíè ýâîëþöèè, ÷åì íàñòîÿùèå ñîâû. Ýòî ïîäòâåðæäàåòñÿ òåì, ÷òî âñå ñîâðåìåííûå âèäû ñèïóõ âåäóò ñòðîãî íî÷íîé îáðàç æèçíè è îáëàäàþò òåìíûìè ãëàçàìè, â òî âðåìÿ êàê ïðåäñòàâèòåëè íàñòîÿùèõ ñîâ ïîêàçûâàþò áîëüøîå ðàçíîîáðàçèå êàê â öâåòå ðàäóæíîé îáîëî÷êè ãëàç, òàê è â òèïå ñóòî÷íîé àêòèâíîñòè. Ïðåäûäóùèå èññëåäîâàíèÿ óêàçûâàþò íà òî, ÷òî ðàçíîîáðàçèå ñèïóõîâûõ áûëî âåëèêî â ïàëåîãåíå, íî óæå â íåîãåíå èõ âûòåñíèëè øèðîêî ðàñïðîñòðàíèâøèåñÿ íàñòîÿùèå ñîâû, ðàçíîîáðàçèå âèäîâ êîòîðûõ ê òîìó ìîìåíòó ñèëüíî ïðåâûñèëî òàêîâîå ó ñèïóõ (J. del Hoyo et al., 1999. Handbook of the Birds of the World).
Èñòî÷íèê: A. Passarotto, D. Parejo, A. Cruz‐Miralles, J. M. Avilés. The evolution of iris colour in relation to nocturnality in owls // Journal of Avian Biology. 2018. DOI: 10.1111/jav.01908.
Âåðîíèêà Ñàìîöêàÿ https://elementy.ru/novosti_nauki/433395/Tsvet_glaz_u_sov_evo…
Источник