Роговица глаза у акулы

Глаза у большинства видов акул устроены по тому же принципу, как и у высокоразвитых позвоночных животных. Так же, как и человеческие глаза, глаза акулы имеют хрусталик, радужную оболочку, роговицу, стекловидное тело, сетчатку и пигментную оболочку. Фокусировкой зрения (управлением резкости зрения в зависимости от расстояния до рассматриваемого объекта) управляет зрительный нерв, который изменяет кривизну хрусталика (реже), либо изменяет его расстояние до светочувствительного слоя — сетчатки (чаще).

Уникальность строения глаз акул заключается в наличии за сетчаткой отражающего слоя — тапетума (tapetum lucidum). Он представляет собой, в грубом представлении, слой пластинок, отражающих свет, словно зеркала. Благодаря тапетуму светочувствительность зрения значительно возрастает, поскольку часть лучей, ускользнувшая от анализа нервными клетками сетчатки, отражается отражающим слоем, и направляется в сетчатку для дообработки. В результате ни один лучик света не останется без анализа органами зрения акулы.
Аналогичный «усилитель остроты зрения» есть и у некоторых наземных хищников, например, кошек.

Долгое время (да и сейчас еще случается) ученые спорили о степени эффективности органов зрения акул. Одни считают его слаборазвитым и второстепенным для акулы, другие, наоборот — утверждают, что акула видит в десятки раз лучше человека и зрение для нее — один из важнейших органов восприятия окружающего мира.

Проводились различные опыты для установления истины в этом вопросе на различных видах акул. В результате исследований было доказано, что зрение большинства видов акул, действительно, на высоте. И оно играет важную роль в жизнедеятельности их организмов, как один из основных органов, помогающих ей в добыче пропитания.

Глаза акул

Установлено, что у различных видов акул светочувствительность глаз тоже отличается. Некоторые виды акул обладают большей чувствительностью к световой гамме, некоторые лучше улавливают лучи света слабой интенсивности. Особенно важно зрение для малоподвижных акул, ведущих глубоководный донный образ жизни. В этих условиях осязание менее эффективно, чем у акул, ведущих подвижный образ жизни в средних и верхних слоях морских вод. Ведь для хорошей работы обоняния необходимо интенсивное омывание клеток ноздрей водой, и если акула большую часть времени лениво покоится на дне и в глубине моря, то такой информации своим органами осязания она предоставить не может.

Поэтому у таких акул на первое место выдвигается зрение, как главный орган-анализатор окружающего мира. Причем для них важнее высокая светочувствительность зрения, а не его цветовое восприятие, поскольку в глубине моря освещения не достаточно.

Тем не менее, нельзя сказать, чтобы акулы полагались во время охоты только на зрение. Они, как выяснилось, достаточно близоруки, поэтому дальние объекты различают плохо. Однако, по мере приближения к интересующему предмету, роль зрения резко возрастает, и оно играет главенствующую роль над другими органами чувств акулы вблизи от объекта охоты.

Следует предположить, что для планктоноядных гигантов, таких, как китовая, гигантская, большеротая акулы, зрение, все же, играет второстепенную роль, и не так развито, как у активных хищниц — белой акулы, мако и других.
Однако, по утверждению австралийских ученых, проводивших ряд исследований с гигантскими акулами, глаза этого вида акул обладают отличным (в сравнению с другими видами) цветовым восприятием. Они связывают этот феномен с постоянно меняющейся в течении жизни гигантских акул окружающей обстановкой — мелководье в молодости, глубины в зрелом возрасте и опять мелководье для воспроизводства потомства и т.д.
Быть может, это и так. Думаю, что акулы хранят от человека еще немало тайн в своих глазах.

Очень высока эффективность зрения у молотоголовых акул, которые могут сполна использовать оригинальность строения своей головы. Расположенные на значительном удалении друг от друга глаза этих рыб, позволяют пользоваться таким полезным инструментом, как бинокулярное зрение. Долгое время считалось, что у молотоголовые акулы не могут обладать таким зрением, именно из-за большого расстояния между глазами. Однако исследования и опыты, проведенные флоридскими учеными, позволяют уверенно утверждать, что это не так. Акулы-молоты обладают передним бинокулярным зрением, позволяющим им очень точно определять расстояние до рассматриваемого объекта. Кроме того, глаза этих рыб способны вращаться в глазницах, обеспечивая акуле почти круговое панорамное обозрение окружающей среды.
Такого уникального органа зрения, как у молотоголовых акул нет ни у одного животного.

Ученые-зоологи установили опытным путем, что у голубой (синей) акулы очень развито контрастное световое восприятие, а цветовое восприятие находится в зачаточном состоянии. Это связано с малым количеством глазных рецепторов — колбочек, известных нам еще из школьной анатомии, и большим количеством рецепторов палочек в ее сетчатке. Известно, что палочки отвечают именно за светочувствительность, а колбочки — за цветочувствительность глаз. Поэтому у голубой акулы (надо полагать и у других видов, ведущих схожий образ жизни) зрение достаточно острое, но его цветовая насыщенность слабая. Из последнего следует, что акулы неплохо различают предметы в темноте и мутной воде, особенно, если предмет ее внимания контрастирует с фоном или имеет на своем теле различные пятна или полосы.

Опытным путем установлено, также, что зрение акул достаточно быстро приспосабливается к различному уровню освещенности, из-за более активного включения палочек в работу. Это очень важно для активных хищников, например больших белых акул, которые, нападая на добычу, часто всплывают из глубины к поверхности, при этом освещение резко меняется. Поскольку на заключительной стадии охоты, зрение играет для этих акул более важную роль, чем обоняние, оно должно отвечать требованиям светочувствительности на высоком уровне. Иначе охота станет менее добычливой и акулу ждет голод.

С другой стороны, чувствительные клетки глаз акулы должны предохраняться от яркого света на поверхности моря. В этом случае слой тапетума, о котором мы говорили выше, играет уже скверную службу, излишне перегружая световые рецепторы глаз. Поэтому природа и здесь предусмотрела защитные функции для зрения — особый слой клеток, содержащих пигмент, в случае резкого увеличения освещенности становится менее прозрачным и заслоняет тапетум, снижая общую светочувствительность глаз и предохраняя рецепторы от перегрузки.

Вот высказывание Скотта Харта — биолога, руководителя исследований и опытов по изучению зрения акул (университет Квинленда): «…данные исследований свидетельствуют о том, что акулам важен не цвет объекта, а то, насколько сильно он выделяется на общем фоне.»
Этот важный вывод, к которому пришли ученые, может помочь в разработке акулобезопасных гидрокостюмов для дайвинга, костюмов для купальщиков и снастей для ловли акул, считает он.

Среди исследованных 17 видов акул, в сетчатке глаз только семи видов были обнаружены колбочки. У остальных видов этих цветовых рецепторов обнаружить не удалось. На основании этих исследований, ученые пришли к выводу, что акулы, как и многие китообразные, имеют в составе клетчатки глаз малое количество колбочек, причем если они и есть, то лишь одного-двух видов.
Это приводит к тому, что большинство высокоразвитых водных животных видят окружающий мир либо в серых цветах, либо в одном каком-то цвете, обычно — зеленом. По-видимому, им вполне хватает и этого.

Можно сделать вывод, что глаза акулы играют важную роль в охоте на добычу и поисках пищи. Именно поэтому акула так тщательно их оберегает — у большинства видов акул имеется мигательная перепонка (веко), которая в моменты атаки на добычу, закрывает глаза акулы от случайного повреждения (например, при активном сопротивлении жертвы). У тех акул, которые не имеют мигательной перепонки, глаза могут закатываться, пряча внутрь головы нежные элементы зрения.

По-видимому, акулы не согласились бы с известной русской пословицей — око за око, зуб — за зуб. Для них око — гораздо более оберегаемый орган, чем зубы, которые восполняются, при утере, без особых проблем.

***

Уши акулы

Зрение животных — уникальные оптические системы, созданные природой

При создании механизмов и поиске решений многочисленных задач, человек многое заимствует у природы. В связи с этим, изучение органов зрения людей и животных имеет большое значение. Уникальные оптические системы, созданные природой, подсказывают людям порой самые неожиданные, оригинальные решения и приводят к новым открытиям.

Недавно ученые обнаружили, что барабанные перепонки у людей двигаются синхронно с глазами. Чем это обусловлено, пока не совсем понятно, но у этого открытия большие перспективы. Это позволит создать более совершенные слуховые аппараты. И таких примеров в науке множество.
Мир удивителен в своем многообразии. Например, насекомые богомолы, несмотря на крошечный мозг, являются охотниками-визуалами со сложным строением глаз. Оказывается, эти насекомые эффективно ловят добычу благодаря своему трехмерному зрению. Плоские черви обладают безлинзовыми глазами, при помощи которых они определяют интенсивность света. Причем, черви удивительным образом продолжают «видеть» даже после потери головы, а все функции зрения возвращаются к ним через неделю, когда отрастает новая голова.
Вы даже не представляете, насколько ограниченным является наше видение мира. Это лишь тусклая картинка, отражение более красочной, истинной реальности. Даже у птиц она обширнее. А если охватить все суперспособности животных, перед нами открывается неведомый, фантастический мир. Тут и дополнительное веко, и ночное видение супермена. Эта статья поведает вам о самых невероятных зрительных способностях в мире животных. Они развивались в качестве защитных механизмов, позволяющим им выживать в сложных условиях.

Верблюд

Все, что нам известно о верблюде, наличие у него горба, которыйзащищает их от палящего солнца и помогает не перегреться при изнуряющей жаре. Горб для верблюда – это способ терморегуляции. Но на этом удивительного способности этого животного не заканчиваются. Еще одним чудом эволюции, которым располагают верблюды, являются их глаза с целым набором защитных механизмов. Глаза помогают им видеть в пустыне даже во время песчаной бури. Длинные ресницы верблюда работают как пылесосы. Ресницы имеются на обоих веках, и они служат преградой от попадания песка в глаза. Но и это еще не все. У этого удивительного животного имеется также третье веко, которое функционирует как стеклоочиститель, очищающий глаза. Это веко открывается и закрывается из стороны в сторону, а не вверх-вниз. Это веко настолько тонкое, что верблюд может сквозь него видеть мир, что особенно важно, когда ветер поднимает в воздух клубы песка. То есть третье веко служит как бы природными защитными очками в экстремальных условиях пустыни.

Совы

Наибольшую активность совы проявляют ночью, а значит, их глаза хорошо адаптированы к деятельности в темное время суток. У сов роговица глаза и зрачок намного больше, а сетчатка глаза содержит большое количество светочувствительных стержневых клеток.

Ночью совы видят превосходно, а вот днем они не могут похвастаться тем же. Зрачки глаз у совы имеют большой диапазон «настроек», с помощью которых можно откорректировать, какое количество света попадет на сетчатку глаза.

Как и у верблюда, у совы по три века, одно из которых очень тонкое и закрывается по диагонали.  Зрение сов имеет одно значительное преимущество, но это свойство не имеет к глазам никакого отношения. Эти птицы могут поворачивать голову на 270 градусов, не повреждая при этом ни сухожилия, ни кровеносные сосуды. Эта способность присуща и другим животным, например, малыш долгопят с огромными глазами может поворачивать голову почти на 360 градусов!

Гигантский кальмар

Гигантский кальмар – обладатель самых больших глаз на планете. Их размер достигает 25 сантиметров (в диаметре), то есть они размером с футбольный мяч. Даже у самого большого животного на планете — голубого кита, размер глаз не превышает 11 см.

Согласно теории, кальмару понадобились такие гигантские глаза, чтобы защитить себя от кашалота. Он видит свет на расстоянии 120 метров. И хотя кашалоты не светятся в темноте, они могут спугнуть своим появлением тех, кто этот свет излучает. Именно это и служит сигналом опасности для кальмара.

Хамелеоны

Всем известно об уникальных способностях хамелеона менять цвет. Но этот удивительный защитный механизм срабатывает лишь в самых крайних случаях. Кроме способности менять окрас, хамелеон также обладает уникальными глазами. Его веки закрывают глазное яблоко практически полностью, оставив лишь маленькое отверстие, через которое смотрит его зрачок. Глаза этого животного двигаются независимо друг от друга, что позволяет им эффективнее выискивать добычу и следить за появлением хищников, решая, таким образом,две проблемы одновременно.

Козы

Козы кажутся очень послушными животными, живущими под опекой фермера, но глаза у коз не уступают по своим качествам глазам хищников.

Внимательно посмотрите на строение их глаз, и увидите, что зрачок скрыт, как у хищников, а зрачки у них не круглые, а прямоугольные. Благодаря такой адаптации, козы видят на 320 градусов! Сравните с человеком, который видит вокруг себя на 160-200 градусов. Фронтальная слепая зона у этих животных отсутствует. Такое зрение идеально для выживания в горных условиях.

Крокодилы

Крокодилы замирают и могут долго не мигать, в результате чего наблюдающий может усомниться в том, что крокодил жив. Крокодилы хорошо видят и днем и ночью. Хищник погружается в воду, а на поверхности остаются лишь глаза и ноздри. Бинокулярное зрение развито плохо из-за расположения глаз по бокам. Поэтому подходить к крокодилу безопаснее спереди. Над водой крокодилы видят лишь на 25 градусов, а вот под водой животное задействует другие механизмы, о которых людям еще предстоит узнать.

Зрачок крокодила сужается на свету, превращаясь в узкую щель. У крокодила также есть третье веко — прозрачная мигательная перепонка, которая закрывает глаза крокодила под водой.

Зрение необходимо для ориентации крокодила. Они прекращают сопротивляться, когда лишены возможности видеть. Эту особенность используют для фиксации крупных крокодилов – им завязывают глаза и рот.

А еще глаза крокодила примечательны тем, что через особую железу выделяется избыток органической соли. Отсюда и пошло выражение «крокодиловы слезы».

Акулы

Акулы вовсе не подслеповатые существа, какими их считали долгие годы. Глаз акулы имеет такое же устройство, как у человека. У глаза имеется роговица, радужка, хрустилик, сетчатка. Роговица глаз человека так похожа на роговицу акулы, что последнюю используют в качестве заменителя при операциях на глазах.
Если человек повредит роговицу, глаза будет сложно сфокусировать без очков. У акул таких проблем быть не может и фокусировка не зависит от состояния роговицы. Акула смотрит в разные стороны, не поворачивая голову. Мышцы диафрагмы сокращаются, что приводит к смещению роговицы, и меняя таким способом угол обзора.

Как видите, оптические системы, созданные природой, изумительны, и это лишь крошечная часть удивительных открытий, которые уже были сделаны человеком, и которые нам лишь предстоит узнать. Природа не перестает нас удивлять, но следует помнить, что каждая зрительная система усложнялась и совершенствовалась на протяжении миллионов лет, и то, что ученые изучают сейчас – результат длительной эволюции, которая сурово и беспристрастно продолжает вносить свои коррективы в совершенство этого мира.

Автор: Ольга Давыдова