Cum văd animalele în întuneric? - Anna Stöckl

Vezi lecţia completă: http://ed.ted.com/lessons/how-do-animals-see-in-the-dark-anna-stockl

Pentru ochiul uman, lumea din timpul nopţii e un fundal gri lipsit de formă. Pe de altă parte, multe animale nocturne trăiesc într-o lume bogată şi variată, plină de detalii, forme şi culori. Ce separă, atunci, moliile de oameni? Anna Stöckl descoperă ştiinţa din spatele vederii nocturne.

Lecţie de Anna Stöckl, animaţie de TED-Ed.

Pentru ochiul uman, noaptea
lumea este un fundal gri lipsit de formă.

Multe animale nocturne, pe de altă parte,

trăiesc într-o lume bogată şi variată,
plină de detalii, forme şi culori.

Ce separă, atunci, moliile de oameni?

Moliile şi multe alte animale nocturne
văd noaptea

deoarece ochii lor sunt adaptaţi
să compenseze pentru lipsa luminii.

Toţi ochii, nocturni sau nu,

depind de fotoreceptorii din retină
pentru a detecta particule de lumină,

cunoscute ca fotoni.

Fotoreceptorii raportează informaţia
despre aceşti fotoni altor celule

din retină şi creier.

Creierul cerne acea informaţie
şi o foloseşte să construiască o imagine

a mediului înconjurător
pe care ochiul îl percepe.

Cu cât lumina e mai puternică,
cu atât mai mulţi fotoni ating ochiul.

Într-o zi însorită,

mai mult de 100 de milioane de fotoni
sunt disponibili ochiului

decât într-o noapte înnorată şi
lipsită de lumina Lunii.

Fotonii nu numai că sunt mai puţin
numeroşi în întuneric,

dar şi ating ochiul într-un mod
mai puţin sigur.

Asta înseamnă că informaţia
pe care fotoreceptorii o colectează

va varia în timp,

la fel și calitatea imaginii.

În întuneric, încercarea de a detecta
dispersarea fotonilor sosiți la întâmplare

e prea dificillă pentru ochii
majorităţii animalelor diurne.

Dar pentru creaturile nopţii,
e doar un aspect legat de adaptare.

Una dintre aceste adaptări
este mărimea.

De exemplu tarsierul, cu globii oculari
la fel de mari ca și creierul,

cei mai mari ochi în comparaţie cu mărimea
capului dintre toate mamiferele.

Dacă oamenii ar avea
acelaşi raport ochi-creier,

ochii noştri ar fi
de mărimea grapefruitului.

Globii măriţi ai tarsierului nu au evoluat
ca să-l facă mai drăguţ,

ci ca să capteze
cât de multă lumină posibil.

Ochii mai mari au deschideri
mai mari, numite pupile,

şi lentile mai mari,

lăsând mai multă lumină
să se concentreze pe receptori.

În timp ce tarsierii scanează scena
nocturnă cu pupilele lor enorme,

pisicile folosesc ochii strălucitori
pentru acelaşi lucru.

Ochii pisicilor îşi iau lumina dintr-o
structură numită tapetum lucidum

care stă în spatele fotoreceptorilor.

Această structură e făcută din straturi
de celule similare cu oglinda

ce conţin cristale

care trimit lumina receptată
înapoi către fotoreceptori

şi în afara ochiului.

Rezultatul e o strălucire stranie

şi le dă fotoreceptorilor
o a doua şansă de a detecta protoni.

De fapt, acest sistem a inspirat ochii
de pisică pe care-i folosim în circulaţie.

Broaştele râioase, pe de altă
parte, s-au adaptat la încet.

Ei pot forma o imagine

chiar dacă doar un proton pe secundă
le atinge fotoreceptorul.

Obţin asta cu fotoreceptori

care sunt de 25 de ori mai înceţi
decât ai oamenilor.

Asta înseamnă că broaştele pot colecta
fotoni pentru cel mult patru secunde,

lăsându-i să adune mult mai mulţi
decât pot ochii noştri

la fiecare interval vizual de timp.

Dezavantajul e că aceasta face broaştele
să reacţioneze foarte încet

deoarece primesc o nouă imagine
doar o dată la patru secunde.

Din fericire, s-au obişnuit cu vânarea
prăzii lente.

Între timp, noaptea zumzăie de insecte,

ca moliile șoim,

care-și văd florile preferate în culori,
chiar şi în timpul unei nopţi înstelate.

Reuşesc asta
printr-o mişcare surprinzătoare -

eliminând detaliile
din percepţia lor vizuală.

Informaţia din fotoreceptorii vecini
e grupată în creierele lor,

așa că prinderea fotonilor
din fiecare grup e mai mare

în comparaţie cu receptorii individuali.

Totuşi, gruparea fotoreceptorilor
pierde detaliile din imagini,

deoarece detaliile mici cer o grilă
fină de fotoreceptori,

fiecare detectând fotoni dintr-un punct
mic din spaţiu.

Secretul e să echilibreze nevoia
de fotoni cu pierderea detaliului

pentru a-şi găsi florile.

Fie că ochii sunt înceţi, enormi,
strălucitori sau aspri,

e combinaţia
acestor adaptări biologice

care le dă animalelor nocturne
puterile vizuale unice.

Imaginează-ţi cum ar fi să vezi
prin ochii lor

lumea care se trezeşte
când Soarele apune.