Для глаз человека ночной мир —
бесформенное серое полотно.
А вот многие животные,
ведущие ночной образ жизни,
воспринимают мир во всём его богатстве
и разнообразии деталей, форм и цветов.
Так что же отличает человека
от ночного мотылька?
Мотыльки и другие ночные животные
способны видеть в темноте
благодаря тому, что их органы зрения
приспособились к нехватке света.
Любые глаза, как ночных,
так и дневных животных,
способны видеть благодаря фоторецепторам
сетчатки, улавливающим частицы света,
известные как фотоны.
Затем фоторецепторы передают
информацию об этих фотонах
клеткам сетчатки и мозга.
Мозг обрабатывает полученную информацию
и использует её для создания изображения
окружающей действительности,
воспринятой глазом.
Чем ярче свет,
тем больше фотонов попадáет в глаз.
В солнечный день
глаз воспринимает в 100 миллионов раз
больше фотонов,
чем в пасмурную безлунную ночь.
Но в темноте фотонов не только меньше,
они попадают в глаз
куда менее стабильно.
Это означает, что информация,
собранная фоторецепторами,
изменяется во времени.
То же касается и качества изображения.
В темноте глазам большинства животных,
ведущих дневной образ жизни,
очень трудно обнаружить редкие,
рассеянные в пространстве фотоны.
Но для ночных животных это
всего лишь вопрос приспособляемости.
Один из примеров того,
как можно приспособиться, — это размер.
У долгопята размер одного глазного яблока
примерно равен его мозгу,
это рекорд среди млекопитающих
в соотношении размеров головы и глаз.
При тех же пропорциях у человека
глаза были бы величиной с грейпфрут.
В ходе эволюции глазные яблоки долгопятов
увеличились вовсе не для красоты,
а для того, чтобы захватывать
как можно больше света.
Чем больше глаза, тем больше в них
открытые зоны, называемые зрачками,
и тем больше хрусталики глаза,
благодаря которым больше света
может сфокусироваться на рецепторах.
Для того, чтобы видеть в темноте
долгопяты пользуются огромными «зенками»,
кошки же видят в темноте благодаря
эффекту «свечения глаз».
«Свечение» кошачьих глаз исходит от
слоя клеток, называемого tapetum lucidum,
который располагается за фоторецепторами
и имеет слои похожих на зеркало клеток,
содержащих кристаллы,
которые отражают поступающий свет
обратно к фоторецепторам сетчатки
и дальше наружу.
Благодаря этому глаза не только
пугающе «светятся» в темноте,
но и их фоторецепторы получают
ещё одну возможность обнаружить фотоны.
На самом деле, этот принцип зрения кошек
помог при разработке дорожных рефлекторов.
А вот жабы в плане зрения
приспособились никуда не спешить.
Они способны видеть изображение,
даже если на фоторецепторы попадает
один фотон в секунду.
Это достигается при помощи фоторецепторов,
функционирующих в 25 раз медленнее
фоторецепторов человека.
Это значит, что глаза жабы способны
«собирать» фотоны до 4 секунд,
что позволяет им получить
гораздо больше информации
на единицу времени,
чем на это способны мы.
Недостатком этого способа
является медленная реакция жаб,
потому что «картинка» меняется
лишь каждые 4 секунды.
Но жабы привыкли охотиться
на довольно медлительную добычу.
Да и ночью в изобилии насекомых,
таких как бражники,
которые способны различать цветы
по окраске даже при свете звёзд.
Эта необычная способность достигается
благодаря тому,
что в их восприятии опускаются детали.
Информация от граничащих фоторецепторов
группируется в мозге бражников,
и таким образом каждая группа
захватывает больше фотонов
по сравнению с отдельными рецепторами.
Но из-за подобного разделения на группы
теряются детали изображения,
поскольку для мелких деталей
необходима плотная сетка фоторецепторов,
каждый из которой обнаруживал бы фотоны,
исходящие из одной точки пространства.
Приходится чем-то жертвовать:
или фотонами, или деталями изображения,
но тем не менее находить цветы.
Какими бы ни были глаза:
медленными, огромными,
светящимися или с нечётким изображением —
всё это результат эволюции,
благодаря которому ночные животные
получили уникальную возможность видеть.
Представьте,
как они смотрят своими глазами
на мир, который просыпается
сразу после захода Солнца.