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.