Svět očima zvířat

Vidíme svět kolem sebe a zdá se nám, že je přesně takový. Je těžké si vůbec představit, že to někdo vidí jinak, černobíle nebo bez modré a červené. Je těžké uvěřit, že pro některé je náš známý svět úplně jiný. Ale je to přesně tak.

Podívejme se na svět kolem sebe očima zvířat, pojďme přijít na to, jak zvířata vidí, v jakých barvách vnímají svět.

Nejprve se tedy podívejme, co je to vize a jaké funkční schopnosti zahrnuje.

co je vize?

Vizuální proces zahrnuje:

• pronikání světelného toku refrakčními médii oka;
• zaostření světla na sítnici;
• přeměna světelné energie na nervový impuls;
• přenos nervových impulsů ze sítnice do mozku;
• zpracování informací s vytvořením viděného obrazu.

• vnímání světla;
• vnímání pohybujících se předmětů;
• zorná pole;
• zraková ostrost;
• vnímání barev.

Vnímání světla je schopnost oka vnímat světlo a určovat různé stupně jeho jasu.

Oko obsahuje dva typy světlocitlivých buněk (receptorů): vysoce citlivé tyčinky, zodpovědné za vidění za šera (noční) a méně citlivé čípky, zodpovědné za barevné vidění.

Proces adaptace oka na různé světelné podmínky se nazývá adaptace. Existují dva typy adaptace:

• do tmy – když hladina světla klesá;
• a na světlo – se zvyšující se úrovní osvětlení.

Vnímání světla je základem všech forem zrakového vjemu a vnímání, zejména ve tmě. Vnímání světla okem je také ovlivněno faktory, jako jsou:

• distribuce tyčinek a čípků (u zvířat se centrální oblast sítnice na 25° skládá převážně z tyčinek, což zlepšuje noční vnímání);
• koncentrace světlocitlivých zrakových látek v tyčinkách (u psů je citlivost tyčinky na světlo 500-510 nm, u člověka 400 nm);
• přítomnost tapeta (tapetum lucidum) – speciální vrstva cévnatky oka (tapetum směřuje zpět fotony, které procházejí na sítnici, čímž opět působí na receptorové buňky, čímž se zvyšuje citlivost oka na světlo , která se za špatných světelných podmínek ukazuje jako velmi cenná) u koček oko odráží 130krát více světla než u lidí (Paul E. Miller, DVM, a Christopher J. Murphy DVM, PhD);
• tvar zornice – tvar, velikost a poloha zornice u různých živočichů (zornice může být kulatá, štěrbinovitá, obdélníková, svislá, vodorovná);
• podle tvaru zornice lze zjistit, zda je zvíře dravec nebo kořist (u dravců se zornice zužuje do svislého pruhu, u kořisti do vodorovného pruhu – vědci tento vzor objevili porovnáním tvarů zornic u 214 druhů zvířat) .

Tvary zornic

• Rozříznutá zornice (u dravých zvířat jako jsou kočky domácí, krokodýli, ještěrky, gekoni, hadi, žraloci) umožňuje přesněji přizpůsobit oko množství okolního světla, abyste viděli ve tmě a neoslepli na poledním slunci .



• Kulatý žák (u vlků, psů, velkých koček – lvů, tygrů, gepardů, leopardů, jaguárů; ptáků), protože jsou ušetřeni potřeby dobře vidět ve tmě.



• Horizontální zornice (býložravci) umožňuje oku jasně vidět, co se děje u země a pokrývá poměrně široké panorama, oči jsou shora chráněny před přímým slunečním zářením, které by mohlo zvíře oslepit.



Jak zvířata vnímají pohybující se předměty?

Vnímání pohybu je životně důležité, protože pohybující se objekty jsou signály buď nebezpečí nebo potenciální potravy a vyžadují rychlou a vhodnou akci, zatímco stacionární objekty mohou být ignorovány.

Například psi dokážou rozpoznat pohybující se předměty (díky velkému počtu klacků) na vzdálenost 810 – 900 m, ale nehybné předměty pouze na vzdálenost 585 m.

Jak zvířata reagují na blikající světlo (například v televizi)?

Odezva na blikající světlo poskytuje náhled na funkci tyčinek a čípků.

Lidské oko je schopno detekovat vibrace o frekvenci 55 Hz, zatímco oko psa detekuje vibrace o frekvenci 75 Hz. Psi proto na rozdíl od nás s největší pravděpodobností vidí pouze blikání a většina z nich nevěnuje pozornost obrazu v televizi. Obrazy předmětů v obou očích se promítají na sítnici a přenášejí se do mozkové kůry, kde se spojí do jednoho obrazu.

Jaká jsou zorná pole zvířat?

přímá viditelnost – prostor vnímaný okem upřeným pohledem. Existují dva hlavní typy vidění:

• binokulární vidění – vnímání okolních předmětů oběma očima;
• monokulární vidění – vnímání okolních předmětů jedním okem.

Binokulární vidění není přítomno u všech druhů zvířat a závisí na stavbě a vzájemné poloze očí na hlavě. Binokulární vidění vám umožňuje provádět jemné koordinované pohyby předních končetin, skákat a snadno se pohybovat.



Predátorům pomáhá binokulární vnímání loveckých předmětů správně odhadnout vzdálenost k zamýšlené oběti a zvolit optimální trajektorii útoku. U psů, vlků, kojotů, lišek, šakalů je úhel binokulárního pole 60-75°, u medvědů 80-85°. U koček 140° (zorné osy obou očí jsou téměř rovnoběžné).

Monokulární vidění s velkým polem umožňuje potenciálním obětem (svištím, goferům, zajícům, kopytníkům atd.) včas zaznamenat nebezpečí. dosahuje 360° u hlodavců, 300-350° u kopytníků a více než 300° u ptáků. Chameleoni a mořští koníci se mohou dívat dvěma směry najednou, protože. jejich oči se pohybují nezávisle na sobě.



Zraková ostrost

Zraková ostrost – schopnost oka vnímat dva body umístěné v minimální vzdálenosti od sebe jako samostatné. Minimální vzdálenost, na kterou budou dva body odděleně viditelné, závisí na anatomických a fyziologických vlastnostech sítnice.

Na čem závisí zraková ostrost?

• na velikosti čípků, lomivosti oka, šířce zornice, průhlednosti rohovky, čočky a sklivce (obsahující světlo lámající aparát), stavu sítnice a zrakového nervu, věku;
• Průměr čípků určuje hodnotu maximální zrakové ostrosti (čím menší průměr čípků, tím větší zraková ostrost).

Úhel pohledu – univerzální základ pro vyjádření zrakové ostrosti. Normální hranice citlivosti oka většiny lidí je 1. U lidí se pro stanovení zrakové ostrosti používá Golovin-Sivtsevova tabulka obsahující písmena, čísla nebo znaky různých velikostí. U zvířat se zraková ostrost určuje pomocí (Ofri., 2012):

• behaviorální test;
• elektroretinografie.

Zraková ostrost psů se odhaduje na 20-40% zrakové ostrosti lidí, to znamená, že pes pozná předmět na 6 metrů, zatímco člověk pozná předmět na 27 m.

Proč pes nemá zrakovou ostrost jako člověk?



Psi, stejně jako všichni ostatní savci kromě opic a lidí, postrádají centrální foveu sítnice (oblast maximální zrakové ostrosti). Většina psů je mírně dalekozraká (hyperopie: +0,5 D), tzn. dokážou rozlišit malé předměty nebo jejich části na vzdálenost ne blíže než 50-33 cm; všechny objekty umístěné blíže vypadají rozmazaně, v kruzích rozptylu. Kočky jsou krátkozraké, což znamená, že nevidí ani vzdálené předměty. Schopnost dobře vidět na blízko je vhodnější pro lov kořisti. Kůň má nízkou zrakovou ostrost a je poměrně krátkozraký. Fretky jsou krátkozraké, což je nepochybně reakce na jejich adaptaci na norský životní styl a vyhledávání kořisti čichem. Krátkozraké vidění fretek je stejně ostré jako naše a možná i trochu ostřejší.

orel	20/5	Reymonde
Sokol	20/8	Reymonde
Člověk	20/20	Ravikumar
Kůň	20 / 30–20 / 60	Timney
Holub	20/50	Rounsley
Pes	20 / 50–20 / 140	Odom
Cat	20 / 100–20 / 180	Belleville
Králík	20/200	Belleville
Kráva	20/460	Rehkamper
Slon	20/960	Shyan-Norwalt
Myš	20/1200	Gianfranceschi

Nejostřejší vidění má tedy orel, pak v sestupném pořadí: sokol, člověk, kůň, holubice, pes, kočka, králík, kráva, slon, myš.

barevné vidění



barevné vidění – to je vnímání barevné rozmanitosti okolního světa. Celá světelná část elektromagnetického vlnění vytváří barevné spektrum s postupným přechodem od červené k fialové (barevné spektrum). Barevné vidění se provádí pomocí čípků. V lidské sítnici jsou tři typy čípků:

• první vnímá dlouhovlnné barvy – červenou a oranžovou;
• druhý typ lépe vnímá barvy středních vln – žlutou a zelenou;
• Třetí typ čípků je zodpovědný za krátkovlnné barvy – modrou a fialovou.

Trichromázie – vnímání všech tří barev,
Dichromázie – vnímání pouze dvou barev,
Monochromasia – vnímání pouze jedné barvy.

Jak zvířata vnímají barvy?

Druh zvířete	Krátká vlnová délka, nm	Průměrná vlnová délka, nm	Zdroj
Pes	454	561	Loop a kol. (1987) Guenther & Zrenner (1993)
Cat	429 – 435	555	Neitz a kol. (1989); Jacobs a kol. (1993)
Kůň	428	539	Carroll a kol. (2001); Timney&Macuda (2001)
Prase	439	556	Neitz&Jacobs (1989) Kráva 451 555 Jacobsetal. (1998)



Asi každého z nás někdy napadlo, jak vidí zvířata? Tato otázka mě také zaujala a po hledání odpovědi v knihách jsem ji našel. Představte si moje překvapení, když jsem po zhlédnutí desítek videí a přečtení nejoblíbenějších článků na toto téma zjistil, že všechny neodpovídají realitě!
V tomto článku zhodnotím vizi psů, koček a koní a zanechám odkazy na autoritativní publikace o veterinární oftalmologii. Začnu však trochu zpovzdálí.

Zrak je velmi složitý proces, jeden z pěti vnějších smyslů, díky kterému můžeme pomocí očí vidět předměty kolem sebe.

Když se vidění v živých organismech teprve objevovalo, představovalo ho nejjednodušší světlo citlivé oko a umožňovalo pochopit, kde je světlo a kde tma. Velmi neobvyklým a zajímavým příkladem je medúza krabicová, která má 4 jednoduché oči citlivé na světlo a také 2 složité komorové oči s rohovkou, čočkou a sítnicí. Taková medúza vidí svět, ale obraz není moc ostrý!

Postupným zdokonalováním zrakový aparát získával světlocitlivé pigmenty (opsiny), které umožňovaly určovat konkrétní barvy světelného spektra. Samozřejmě došlo i k dalším změnám, ale těmi se v tomto článku nebudeme zabývat.

Jak lidé vidí?

Lidé mají tři světlocitlivé pigmenty (opsiny), díky nimž vidí kombinace červené, zelené a modré. A to je obzvláště vtipné, protože mnohem starší formy života mají více těchto pigmentů. Například starověký rak kudlanka má 12 (!) takových opsinů a většina ptáků a plazů má 4 opsiny, což jim umožňuje vidět ultrafialové vlny. Většina savců jsou dichromanti (2 opsiny) a velryby jsou monochromní (1 opsin) – a dokonce vidí černobíle. Odborníci na evoluci tento jev vysvětlují tím, že za vlády dinosaurů byli savci (včetně lidí) vzhůru hlavně v noci. Během tak dlouhé doby se jejich oči přizpůsobily nočnímu světlu a ztratily své opsiny (k čemu jsou v noci?). Nyní vidíme jiný obrázek: nový způsob života znamená nové změny, například opice starého světa obnovily červený opsin (možná to potřebují, aby rozlišily zralé ovoce od nezralých a také od jedovatých).

Toto je obrázek, který my lidé, jakožto trichromanti, vidíme, když sedíme v parku (kliknutím obrázek zvětšíte).

Lidské trichromatické vidění Park lidskýma očima

Jak vidí kočky

Kočky, stejně jako lidé, jsou trichromanti. To znamená, že jejich sítnice obsahují tři opsiny, což jim umožňuje vidět kombinace červené, modré a zelené. Kočky vidí téměř stejnou barevnou paletu jako lidé, ale bledší. Také kvůli nižšímu obsahu opsinu v sítnici bude barva předmětu záviset na jeho velikosti: kočka uvidí červené jablko jako červené, ale červená třešeň bude vypadat šedavě. (Loop & Bruce, 1978). Zde je přibližný obrázek toho, jak kočky vidí svět (klikněte pro větší obrázek).

Trichromatické vidění u koček Park očima kočky

Jak psi vidí

Psi jsou dichromanti. Jejich sítnice obsahuje červené a modré opsiny, ale postrádá ty zelené (Jacobs et al., 1993). Červenou však vidí jinak, než jsme na ni zvyklí, protože jejich barevná škála zasahuje jen malou část červeného spektra. Proto je červená barva u psů více zabarvená. Zde je hrubý obrázek toho, jak psi vidí svět. Vezměte prosím na vědomí, že pro psy je zelená kombinací šedých a modrých tónů: rozdíl mezi tmavě zelenou a světle zelenou pocítí jako odstíny. (kliknutím obrázek zvětšíte)

Dichromatické vidění psa Park očima psa

Jak vidí koně

Koně jsou také dichromanti. Jejich sítnice rozpoznávají kombinace modré a zelené, ale nemají červený opsin. To však neznamená, že červená barva pro koně neexistuje, jen ji vidí jako tmavší odstín modrozelených barev. (Roth a kol., 2008). Kůň má však ještě jeden chytrý přístroj – jeho objektiv. Čočka koně má žlutý filtr, umožňující koni vidět vše v nažloutlé barvě. Tento filtr je považován za nezbytný nejen pro lepší noční vidění, ale také pro odstranění přebytečného modrého světla (Brondsted et al., 2012). Zde je přibližný obrázek toho, jak koně vidí svět (klikněte pro větší obrázek).

Koňské dichromatické vidění Park očima koně

Jak vidí zvířata ve tmě?

Kromě odlišného vnímání barevných spekter každý ví, že noční vidění u zvířat je lepší než u lidí. Kočkám a psům se připisuje fantastické schopnosti vidět ve tmě. Ale je to tak? A mohou se tím chlubit všechna zvířata? Pojďme na to přijít.

Abychom zjistili, jak zvířata vidí ve tmě, podívejme se na anatomii fundu.

Ve fundu zvířat se rozlišuje optický disk, sítnice, cévy sítnice a tapetum. Je velmi podobný lidskému fundu, až na tapetum. Právě v této struktuře spočívá tajemství dobrého nočního vidění u zvířat.

Tapetum lucidum je druh reflexní desky umístěné pod sítnicí. Barevně je velmi různorodá (modrá, žlutá, zelená, červená, oranžová, hnědá), ale většinou žlutozelená u koček a oranžová u psů. Určitě jste viděli, jak kočce nebo psovi září oči. Jedná se o odraz tapeta nebo veterinárně řečeno tapetálního reflexu.

Psí fundus Fundus kočky

Nyní, když je anatomická otázka vyřešena, můžeme přejít k té fyziologické. Světelný paprsek procházející sítnicí v ní vyvolá reakci, jejímž výsledkem je elektrický impuls do mozku. Ale když je světla málo, například za soumraku, může být světelný paprsek velmi slabý a pro sítnici nepolapitelný, to znamená, že impuls, který by měl jít do mozku, nevznikne. Proto se v mozku pozorovatele nevytvoří obraz; nevidí nic. Zde tapetum přichází na pomoc těm, kteří ho mají, protože paprsek světla procházející sítnicí se od tapeta odrazí a znovu projde sítnicí. Kombinovaný účinek přímých a odražených paprsků světla tak může spustit kaskádu reakcí v sítnici a přeměnit ji na elektronický impuls, který bude mozku stačit k sestavení obrázku.

Mnoho zvířat má tapetum: psi, kočky, koně, sloni, jeleni, lvi, tygři, vlci. Ale prasata, většina opic, ptáci a exotická zvířata to nemají. Proto ne všechna zvířata vidí ve tmě dobře. Noční dravci mají samostatné mechanismy pro noční vidění, moc se o nich neví, takže se zatím omezíme jen na zmínku.

Lidské noční vidění Noční vidění koně Noční vidění kočka/pes

Nespěchejte však se závěry. Jde o to, že mít tapetum není neotřesitelná superschopnost. Aby tapetum plnilo svou funkci, je ještě potřeba určitý zdroj světla, například hvězdná obloha, měsíc atd. Jinými slovy, tapetum zlepšuje soumrak a noční vidění, ale v naprosté tmě se zvíře bude pohybovat pomocí čichu, sluchu a hmatu.

Abychom získali co nejúplnější obrázek o zraku psů, koček a koní, je třeba přidat ještě jeden parametr – zrakovou ostrost.

Zraková ostrost je charakteristická pro jasnost vnímaného obrazu. U lidí se určuje pomocí Sivtsevovy tabulky. Jde o vzácného člověka, který toto vyšetření nepodstoupil. Na Západě se k určení zrakové ostrosti používá Snellenův diagram. Podstatou testu zraku je, že pacient musí číst písmena na různých řádcích ze vzdálenosti 6 metrů (20 stop). Aby se pacient nemusel vzdálit od stolu, je každý řádek vytištěn menším písmem. V závislosti na počtu přečtených řádků je dán výsledek např. 20/100 (to znamená, že pacient viděl z 20 stop to, co zdravý člověk vidí ze 100 stop, a to je jeho nejlepší výsledek).

Na základě studií sítnice, podpořených experimentálními daty, vědci zjistili, že zraková ostrost psů se může lišit od 20/50 do 20/140 (v obvyklém systému Sivtsev je to přibližně 0,4-0,14). Kočky mají horší vidění – 20/100-20/200 (podle Sivtsevovy tabulky 0,1-0,2). Ale kůň vidí lépe než kočky a psi – 20/30 (přibližně 0,7-0,8! podle Sivtsevovy tabulky).

Červená je kočka, modrá je pes, žlutá je kůň

Na světě je obrovské množství zvířat, která vidí jinak než my. Samozřejmě nemůžeme přesně říct, jak zvířata vidí, ale na základě dat získaných z vědeckého výzkumu můžeme jen hádat, jak svět vypadá v jejich očích. Někdy je těžké si představit, jak rozmanité může být vidění. A jaké to je vidět ultrafialové nebo infračervené paprsky, nebo třeba gama paprsky! A jaký by mohl být náš život, kdybychom tohle všechno mohli vidět?

Oftalmolog vašeho mazlíčka Yastrebov O.V.