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.
Obsah
- Jak lidé vidí?
- Jak vidí kočky
- Jak psi vidí
- Jak vidí koně
- Jak vidí zvířata ve tmě?
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 přes lidské oči
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 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).
Dichromatické vidění koně 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.
Fundus psa 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 Koňské 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?
Koně mají na rozdíl od lidí poměrně široké zorné pole díky umístění očí po stranách hlavy. Tato struktura očí vám umožňuje zaznamenat pohyb za vámi, který je pro člověka nepřístupný. Zvednutá hlava poskytuje velký kulový výhled, který poskytuje potřebnou ochranu před útoky predátorů. Oční důlky koně směřují mírně dopředu, což umožňuje použití binokulárního vidění. „Slepá“ zóna je velmi nevýznamná: předměty, které se nacházejí za zadní částí hlavy, za ocasem, nad čelem a pod bradou, nespadají do zorného pole.
Situaci však můžete napravit mírným otočením hlavy. Neznámý předmět, který se snaží dostat blízko za koně na úrovni ramen, vyvolá okamžitou reakci: zvíře se plnou rychlostí rozběhne, aby „cizince“ z dálky vidělo. Kam se kůň dívá, můžete určit pomocí směru jeho uší – často udávají směr pohledu.
Jasnost vidění
Zaostření a jasnost vidění zajišťuje sítnice, kterou protíná úzká horizontální linie s končícími buňkami. Proces je podobný fovee lidského oka: čím blíže ke středu fovey, tím ostřejší je obraz. Podobně „funguje“ vidění koně při najetí na středovou linii.
Je vědecky dokázáno, že vidění koně na dálku je mnohem jasnější než vidění krátkozrakého člověka, zejména při slabém osvětlení. Přítomnost tyčinek na sítnici oka koně v poměru 9 ku 1 s čípky zaručuje dobrou viditelnost ve tmě. Schopnost cválat neprobádaným územím, zastavit se těsně před překážkou, přeskakovat překážky – to vše je možné jen s vynikajícím okem. Koně jsou schopni se rychle učit a rozpoznávat převrácené předměty. K tomu potřebují trochu času, aby si uvědomili a porovnali „změny“.
Vlastnosti oka
Oči koně jsou navrženy tak, že monokulární vidění poskytuje větší zorné pole než binokulární vidění. To znamená, že jedno oko je schopno vidět více předmětů než obě současně. To vysvětluje strach z koně, když se předmět náhle změní z monokulárního zorného pole na binokulární. Kůň považuje takový přechod za náhlý předmět.
Překvapivý je fakt, že velikost oční bulvy koně je mnohem větší, než se zpočátku zdá. Oči koně jsou znatelně větší než oči zvířat, jako jsou velryby a sloni, což potvrzuje důležitost vidění pro koně. Tato funkce umožňuje vidět na dálku lépe, než je člověk schopen, a také poskytuje vidění za šera bez zvětšení obrazu.
Vnímání barev
Debata o tom, jakou barvu koně vidí svět, se táhne už desítky let. Někteří majitelé tvrdí, že jejich svěřenci vybírají věci do domácnosti přesně podle barev, jiní jsou zase přesvědčeni, že koně barvy nerozlišují. S objasněním situace pomohou vědci z univerzity ve Spojených státech. Odborníci na vidění koní se domnívají, že koně jsou podobní lidem s určitým narušením barevného vidění. Dichromatické vidění je dvoubarevné. Lidé s tímto onemocněním nevnímají červené a zelené tóny, ale vidí svět žlutě a modře. Barvy, které nejsou dostupné pro jejich vnímání, se zobrazují jako vybledlé odstíny žluté a modré.
Podle vědců nemají koně problém rozlišit červenou a modrou barvu od šedých tónů. U zelených a žlutých barev je situace mnohem složitější, protože barvoslepí lidé vidí „nepřístupné“ barvy jinak. Rozdíl spočívá v jasu jednoho nebo druhého odstínu. Přes smíšené výsledky a určité potíže s interpretací výsledků experimentu můžeme s jistotou říci, že koně rozlišují barvy a podle toho na ně reagují. Tento názor je potvrzen řadou experimentů. Pokud například dáte pamlsek do modrého kbelíku a červený necháte prázdný, zvíře se sebevědomě přiblíží k modrému.
